专利名称：一种应用于变频电源的电流测量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于变频电源的电流测量电路，属于变频电源测量技术领域。
背景技术：
目前对变频电源输出电流的测量是一般使用单片机A/D端口经过模数转换后获得。通常使用的单片机内置有多路10位A/D，为提高测量精度，一般变频电源的输出电流先通过电流互感器，再经过信号调整电路，取幅度相差10倍的两路信号同时送到单片机的两个A/D通道。信号调整电路中的ADl和AD2端口分别与单片机的两个A/D通道连接，ADl 端口用于测量小电流，AD2端口用于测量大电流，信号调整电路中的1+和I-端口分别与输出电流互感器的次级连接。当变频电源输出电流较大时，信号调整电路中的AD2的端口信号幅度适合，在D1、 D2两个二极管钳位之前，ADl端口的信号幅度远超出单片机的允许信号范围，经D1、D2钳位后信号幅度一般在-0. 7V到+5. 7V之间，超出了单片机端口 -0. 3V到+5. 3V的输入电压范围，在变频电源带无冲击电流负载的时候，由于一般的单片机端口内置钳位电路，变频电源的输出电流测量可以正常进行。但是当变频电源带冲击电流比较大的负载或者变频电源运行中频繁出现冲击电流的时候，因为ADl端口信号的幅度过大，二极管D1、D2的管压降大而且速度不够快，就会造成变频电源输出电流测量出错，造成变频电源电流测量电路无法正常工作。针对以上存在的技术问题，本领域中已采用以下改善措施1)将Dl、D2两个钳位二极管改用管压降为0. 3V的快速肖特基二极管，管压降和速度都能满足要求，但是该措施的缺点是成本高。2)通过增加电阻R6的阻值，减小D1、D2上的钳位电流，同时减小单片机内置钳位电路的电流，但是该措施的缺点只对较小的冲击电流有效，适用范围小。
发明内容针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种成本低廉、改造简便、应用效果明显的电流测量电路，特别适用于对变频电源的电流测量。本实用新型的方案如下一种应用于变频电源的电流测量电路，包括电流互感器、信号调整电路和单片机， 电流互感器的次级输出端分别与信号调整电路中的电流输入端相连，所述的信号调整电路中的信号输出端分别与单片机的两个A/D通道相连，其特征在于，所述的信号调整电路中的信号输出端ADl通过IΩ的电阻与2.5V的直流电源相连；信号输出端AD2通过ΙΩ的电阻与2. 5V的直流电源相连。以上设计是对原有电路的改进在Dl、D2 二极管的钳位电路后面，再增加一级电阻分压电路。ADl端口信号经过Dl、D2钳位后的幅度在-0. 7V到+5. 7V之间，考虑冲击电流较大及二极管D1、D2管压降的离散型，钳位后的信号最大幅度可能达到-1. OV到+6. 0V, 为确保进入单片机A/D端口的电压在允许的范围内，通过电阻分压电路把信号幅度缩减到 D1、D2钳位后的0. 75倍。本实用新型的优点在于变频电源带各种有电流冲击的负载运行，甚至运行过程中频繁的电流冲击出现，其输出电流的测量均正常。而且本实用新型成本低，对原有电路改动小，应用效果明显。
图1是本实用新型的电路模块图；图2是本实用新型的信号调整电路的电路原理图。其中，1、电流互感器；2、信号调整电路；3、单片机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。实施例1、一种应用于变频电源的电流测量电路，包括电流互感器1、信号调整电路2和单片机3，电流互感器1的次级输出端分别与信号调整电路2中的电流输入端相连，所述的信号调整电路2中的信号输出端ADl和AD2分别与单片机3的两个A/D通道相连，其特征在于， 所述的信号调整电路中的信号输出端ADl通过ΙΩ的电阻与2. 5V的直流电源相连；信号输出端AD2通过ΙΩ的电阻与2. 5V的直流电源相连。以上设计是对原有电路的改进在Dl、D2 二极管的钳位电路后面，再增加一级电阻分压电路。ADl端口信号经过Dl、D2钳位后的幅度在-0. 7V到+5. 7V之间，考虑冲击电流较大及二极管D1、D2管压降的离散型，钳位后的信号最大幅度可能达到-1. OV到+6. 0V, 为确保进入单片机A/D端口的电压在允许的范围内，通过电阻分压电路把信号幅度缩减到 D1、D2钳位后的0. 75倍。增加电阻R8为IΩ，一端通过信号输出端ADl与单片机的A/D通道相连，另一端接在2. 5V参考电位上，由于R8的引入会引起信号输出端ADl上的信号幅度变化，这个幅度变化是相对于2. 5V参考电压的，而不是对地的，所以在单片机A/D转换的计算程序中，只需要调整一下修正比例，就可以把信号输出端ADl信号的幅度变化补偿回来，并且对测量精度没有影响。为防止大的过载电流对单片机A/D通道的冲击，在R9电阻后增加电阻R10，阻值为 3ΚΩ，RlO的作用和R8相同。
权利要求1. 一种应用于变频电源的电流测量电路，包括电流互感器、信号调整电路和单片机，电流互感器的次级输出端分别与信号调整电路中的电流输入端相连，所述的信号调整电路中的信号输出端分别与单片机的两个A/D通道相连，其特征在于，所述的信号调整电路中的信号输出端ADl通过IΩ的电阻与2. 5V的直流电源相连；信号输出端AD2通过IΩ的电阻与2. 5V的直流电源相连。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于变频电源的电流测量电路，属于变频电源技术领域。本实用新型通过对原有电路的改进在D1、D2二极管的钳位电路后面，再增加一级电阻分压电路。AD1端口信号经过D1、D2钳位后的幅度在-0.7V到+5.7V之间，考虑冲击电流较大及二极管D1、D2管压降的离散型，钳位后的信号最大幅度可能达到-1.0V到+6.0V，为确保进入单片机A/D端口的电压在允许的范围内，通过电阻分压电路把信号幅度缩减到D1、D2钳位后的0.75倍。优点在于变频电源带各种有电流冲击的负载运行，甚至运行过程中频繁的电流冲击出现，其输出电流的测量均正常。
文档编号G01R31/40GK201965218SQ201120048020
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者杨书阁 申请人:山东沃森电源设备有限公司