专利名称：超声波电源电流检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业控制技术领域，涉及一种电路，具体涉及一种超声波电源电流检测电路。
背景技术：
超声波电源也称为超声波发生器，它的作用是把电能转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。由于超声波电源的工作原理的特殊性，在超声波换能器工作过程中，变压器和电感存在较强的电磁干扰，振子震动会引起很大的高频噪声，产生很大的干扰信号。所以一般的电流检测电路在超声波电源系统中上难以应用，而且由于系统功率器件及输出换能器的损坏等因素导致的系统匹配发生偏差，会引起电源系统电流过大，甚至烧毁系统主板。在工业运用中需要换能器保持恒定的振幅，这就要求电源系统具有较高的跟踪和控制性能，需要采用电流反馈信号来做控制及保护。换能器两端电流为高频高压交流电信号，且干扰信号很强，但是本系统CPU芯片的AD检测需要恒定的电压信号，因此必须设计具有特殊隔离、过压保护、滤波功能的专用电路。
发明内容本实用新型的针对现有电流检测电路的不足，提供一种超声波电源电流检测电路。本实用新型一种超声波电源电流检测电路，包括采样电阻Rdl、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一匹配电阻R1、第二匹配电阻R2、第三匹配电阻R3、第四匹配电阻R4、第五匹配电阻R5、第六匹配电阻R6、第七匹配电阻R7、第八匹配电阻R8、第九匹配电阻R9、第十匹配电阻R10、第i^一匹配电阻R11、第十三匹配电 阻R13、第十四匹配电阻R14、第十五匹配电阻R15、滑动变阻器Rxl、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、稳压芯片(LM78L05) U1、隔离放大器(HCPL-7840 ) U2、第一运算放大器(TL072IDR) U3A、第二运算放大器(TL072IDR) U3B、比较器(LM358) U4A。米样电阻Rdl的I脚与第五电容C5的一端、稳压芯片Ul的2脚、第六电容C6的一端、隔离放大器U2的3脚、隔离放大器U2的4脚、第十二电容C12的一端连接，第五电容C5的另一端与稳压芯片Ul的I脚、+15V电源连接，第六电容C6的另一端与稳压芯片Ul的3脚、隔离放大器U2的I脚连接，采样电阻Rdl的2脚与第八匹配电阻R8的一端连接，第八匹配电阻R8的另一端与隔离放大器的2脚、第十二电容C12的另一端连接，隔离放大器U2的8脚与第三电容C3的一端、3.3V电源连接，第三电容C3的另一端接地，隔离放大器U2的7脚与第三匹配电阻R3的一端连接，隔离放大器U2的6脚与第七匹配电阻R7的一端连接，隔离放大器U2的5脚接地，第三匹配电阻R3的另一端与第一运算放大器U3A的3脚、第i 电容Cll的一端、第十匹配电阻RlO的一端连接,第七匹配电阻R7的另一端与第一电容Cl的一端、第一匹配电阻Rl的一端、第一运算放大器U3A的2脚连接,第^ 电容Cll的另一端与第十匹配电阻RlO的另一端连接并接地，第一电容Cl的另一端与第一匹配电阻Rl的另一端、第一运算放大器U3A的I脚、第四匹配电阻R4的一端连接，第一运算放大器U3A的8脚与第二电容C2的一端、+15V电源连接，第二电容C2的另一端接地，第一运算放大器U3A的4脚与第十电容ClO的一端、-15V电源连接，第十电容ClO的另一端接地，第四匹配电阻R4的另一端与第五匹配电阻R5的一端、第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第五匹配电阻R5的另一端与第二匹配电阻R2的一端、第六匹配电阻R6的一端连接，第二匹配电阻R2的另一端与第四电容C4的一端、3.3V电源连接，第四电容C4的另一端接地，第六匹配电阻R6的另一端与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第二运算放大器U3B的5脚连接，第七电容C7的另一端与第八电容C8的另一端连接并接地，第二运算放大器U3B的6脚与第九匹配电阻R9的一端、第十三电容C13的一端连接，第二运算放大器U3B的7脚与第九匹配电阻R9的另一端、第十三电容C13的另一端、第一二极管Dl的阳极、第二二极管D2的阴极、第十一匹配电阻Rll的一端连接，第一二极管Dl的阴极与3.3V电源连接，第二二极管D2的阳极接地，第十一匹配电阻Rll的另一端与滑动变阻器Rxl的一端连接，滑动变阻器Rxl的另一端与第十五匹配电阻R15的一端连接，滑动变阻器Rxl的调节端与比较器U4A的3脚连接，第十五匹配电阻R15的另一端与第十四匹配电阻R14的一端连接并接地，第十四匹配电阻R14的另一端与比较器U4A的2脚、第十三匹配电阻R13的一端连接，第十三匹配电阻R13的另一端与3.3V电源连接，比较器U4A的8脚与
3.3V电源连接，比较器U4A的4脚接地，比较器U4A的I脚与第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阴极、输出信号端连接，第四二极管D4的阳极接地。有益效果:本实用新型采用的元器件成熟可靠，成本低廉，来源丰富，本实用新型具有过压保护、电气隔离、高频滤波、电平移位、相角偏差小、可靠性高等特点。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
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以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，一种超声波电源电流检测电路，包括采样电阻Rdl、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一匹配电阻R1、第二匹配电阻R2、第三匹配电阻R3、第四匹配电阻R4、第五匹配电阻R5、第六匹配电阻R6、第七匹配电阻R7、第八匹配电阻R8、第九匹配电阻R9、第十匹配电阻R10、第i^一匹配电阻R11、第十三匹配电阻R13、第十四匹配电阻R14、第十五匹配电阻R15、滑动变阻器Rxl、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、稳压芯片(LM78L05) U1、隔离放大器(HCPL-7840 ) U2、第一运算放大器(TL072IDR) U3A、第二运算放大器(TL072IDR) U3B、比较器(LM358)U4A。米样电阻Rdl的I脚与第五电容C5的一端、稳压芯片Ul的2脚、第六电容C6的一端、隔离放大器U2的3脚、隔离放大器U2的4脚、第十二电容C12的一端连接，第五电容C5的另一端与稳压芯片Ul的I脚、+15V电源连接，第六电容C6的另一端与稳压芯片Ul的3脚、隔离放大器U2的I脚连接，采样电阻Rdl的2脚与第八匹配电阻R8的一端连接，第八匹配电阻R8的另一端与隔离放大器的2脚、第十二电容C12的另一端连接，隔离放大器U2的8脚与第三电容C3的一端、3.3V电源连接，第三电容C3的另一端接地，隔离放大器U2的7脚与第三匹配电阻R3的一端连接，隔离放大器U2的6脚与第七匹配电阻R7的一端连接，隔离放大器U2的5脚接地，第三匹配电阻R3的另一端与第一运算放大器U3A的3脚、第i 电容Cll的一端、第十匹配电阻RlO的一端连接,第七匹配电阻R7的另一端与第一电容Cl的一端、第一匹配电阻Rl的一端、第一运算放大器U3A的2脚连接,第^ 电容Cll的另一端与第十匹配电阻RlO的另一端连接并接地，第一电容Cl的另一端与第一匹配电阻Rl的另一端、第一运算放大器U3A的I脚、第四匹配电阻R4的一端连接，第一运算放大器U3A的8脚与第二电容C2的一端、+15V电源连接，第二电容C2的另一端接地，第一运算放大器U3A的4脚与第十电容ClO的一端、-15V电源连接，第十电容ClO的另一端接地，第四匹配电阻R4的另一端与第五匹配电阻R5的一端、第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第五匹配电阻R5的另一端与第二匹配电阻R2的一端、第六匹配电阻R6的一端连接，第二匹配电阻R2的另一端与第四电容C4的一端、3.3V电源连接，第四电容C4的另一端接地，第六匹配电阻R6的另一端与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第二运算放大器U3B的5脚连接，第七电容C7的另一端与第八电容C8的另一端连接并接地，第二运算放大器U3B的6脚与第九匹配电阻R9的一端、第十三电容C13的一端连接，第二运算放大器U3B的7脚与第九匹配电阻R9的另一端、第十三电容C13的另一端、第一二极管Dl的阳极、第二二极管 D2的阴极、第十一匹配电阻Rll的一端连接，第一二极管Dl的阴极与3.3V电源连接，第二二极管D2的阳极接地，第十一匹配电阻Rll的另一端与滑动变阻器Rxl的一端连接，滑动变阻器Rxl的另一端与第十五匹配电阻R15的一端连接，滑动变阻器Rxl的调节端与比较器U4A的3脚连接，第十五匹配电阻R15的另一端与第十四匹配电阻R14的一端连接并接地，第十四匹配电阻R14的另一端与比较器U4A的2脚、第十三匹配电阻R13的一端连接，第十三匹配电阻R13的另一端与3.3V电源连接，比较器U4A的8脚与
3.3V电源连接，比较器U4A的4脚接地，比较器U4A的I脚与第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阴极、输出信号端连接，第四二极管D4的阳极接地。本实用新型的稳压芯片U1、隔离放大器U2等元器件构成隔离放大电路，作用是将输入的电压隔离并放大，由第一运算放大器U3A、第二上拉电阻R2、第四滤波电容C4等构成电频移位电路，将差分信号变成单一信号，第六滤波电阻R6、第七滤波电容C7、第八滤波电容CS构成滤波电路，去除噪声，改善性噪比，第二运算放大器U3B作为电压跟随器，使输出的电压不变的情况下，增强驱动能力，减小信号输出阻抗，第一二极管Dl、第二二极管D2为限幅二极管，保护电压在O — 3.3V之间，第一比较器U4A等的作用是电流保护，并将正弦信号转变为方波信号输出。
权利要求1.超声波电源电流检测电路，包括采样电阻Rdl、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容CIO、第i^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一匹配电阻R1、第二匹配电阻R2、第三匹配电阻R3、第四匹配电阻R4、第五匹配电阻R5、第六匹配电阻R6、第七匹配电阻R7、第八匹配电阻R8、第九匹配电阻R9、第十匹配电阻R10、第i^一匹配电阻R11、第十三匹配电阻R13、第十四匹配电阻R14、第十五匹配电阻R15、滑动变阻器Rxl、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、稳压芯片LM78L05U1、隔离放大器HCPL-7840U2、第一运算放大器TL072IDRU3A、第二运算放大器TL072IDRU3B和比较器LM358U4A, 其特征在于:米样电阻Rdl的I脚与第五电容C5的一端、稳压芯片Ul的2脚、第六电容C6的一端、隔离放大器U2的3脚、隔离放大器U2的4脚、第十二电容C12的一端连接，第五电容C5的另一端与稳压芯片Ul的I脚、+15V电源连接,第六电容C6的另一端与稳压芯片Ul的3脚、隔离放大器U2的I脚连接，采样电阻Rdl的2脚与第八匹配电阻R8的一端连接，第八匹配电阻R8的另一端与隔离放大器的2脚、第十二电容C12的另一端连接，隔离放大器U2的8脚与第三电容C3的一端、3.3V电源连接，第三电容C3的另一端接地，隔离放大器U2的7脚与第三匹配电阻R3的一端连接，隔离放大器U2的6脚与第七匹配电阻R7的一端连接，隔离放大器U2的5脚接地，第三匹配电阻R3的另一端与第一运算放大器U3A的3脚、第十一电容Cll的一端、第十匹配电阻RlO的一端连接，第七匹配电阻R7的另一端与第一电容Cl的一端、第一匹配电阻Rl的一端、第一运算放大器U3A的2脚连接,第十一电容Cll的另一端与第十匹配电阻RlO的另一端连接并接地，第一电容Cl的另一端与第一匹配电阻Rl的另一端、第一运算放大器U3A的I脚、第四匹配电阻R4的一端连接，第一运算放大器U3A的8脚与第二电容C2的一端、+15V电源连接，第二电容C2的另一端接地，第一运算放大器U3A的4脚与第十电容ClO的一端、-15V电源连接，第十电容ClO的另一端接地，第四匹配电阻R4的另一端与第五匹配电阻R5的一端、第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第五匹配电阻R5的另一端与第二匹配电阻R2的一端、第六匹配电阻R6的一端连接，第二匹配电阻R2的另一端与第四电容C4的一端、3.3V电源连接，第四电容C4的另一端接地，第六匹配电阻R6的另一端与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第二运算放大器U3B的5脚连接，第七电容C7的另一端与第八电容CS的另一端连接并接地，第二运算放大器U3B的6脚与第九匹配电阻R9的一端、第十三电容C13的一端连接，第二运算放大器U3B的7脚与第九匹配电阻R9的另一端、第十三电容C13的另一端、第一二极管Dl的阳极、第二二极管D2的阴极、第十一匹配电阻Rll的一端连接，第一二极管Dl的阴极与3.3V电源连接，第二二极管D2的阳极接地，第十一匹配电阻Rll的另一端与滑动变阻器Rxl的一端连接，滑动变阻器Rxl的另一端与第十五匹配电阻R15的一端连接，滑动变阻器Rxl的调节端与比较器U4A的3脚连接，第十五匹配电阻R15的另一端与第十四匹配电阻R14的一端连接并接地，第十四匹配电阻R14的另一端与比较器U4A的2脚、第十三匹配电阻R13的一端连接，第十三匹配电阻R13的另一端与3.3V电源连接，比较器U4A的8脚与3.3V电源连接，比较 器U4A的4脚接地，比较器U4A的I脚与第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阴极、输出信号端连接，第四二极管D4的阳极接地。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波电源电流检测电路，本实用新型的稳压芯片U1、隔离放大器U2等元器件构成隔离放大电路，将输入的电压隔离并放大，由运算放大器U3A、上拉电阻R2、滤波电容C4等构成电频移位电路，将差分信号变成单一信号，滤波电阻R6、滤波电容C7、滤波电容C8构成滤波电路，去除噪声，改善性噪比，运算放大器U3B作为电压跟随器，使输出的电压不变的情况下，增强驱动能力，减小信号输出阻抗，二极管D1、二极管D2为限幅二极管，保护电压在0—3.3V之间，比较器U4A等的作用是电流保护，并将正弦信号转变为方波信号输出。本实用新型具有过压保护、电气隔离、高频滤波、电平移位、相角偏差小、可靠性高等特点。
文档编号G01R19/00GK203054061SQ20122067402
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者赵晓东, 李双双, 陈张平, 邹洪波 申请人:杭州成功超声电源技术有限公司