一种充电桩母线电压采集电路的制作方法

本实用新型涉及充电桩技术领域，具体地说，涉及一种充电桩母线电压采集电路。

背景技术：

在运用充电桩给电动汽车充电时，需时刻对相关部件的电流进行检测，以防止电流过大而出现起火、爆炸等意外事故。现有技术中，缺少一种能够对充电桩母线电压进行较佳采集的电路。

技术实现要素：

本实用新型的内容是提供一种充电桩母线电压采集电路，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本实用新型的一种充电桩母线电压采集电路，其包括母线电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；母线电压调理电路用于采集母线电压信号，并依次分别经隔离运放电路和运放电路处理后发送给上位机；隔离电源电路用于为隔离运放电路供电；

母线电压调理电路包括多个分压电阻，所述多个分压电阻后级接有滤波电路；隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括输入端VIN、同相输出端VOUT+和反相输出端VOUT-，输入端VIN与母线电压调理电路连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大电路，运算放大器的同相端与同相输出端VOUT+连接，运算放大器的反相端与反相输出端VOUT-连接，运算放大器输出端与上位机连接。

本实用新型的一种充电桩母线电压采集电路中，隔离运放电路和运放电路的设计，能够使得上位机处接收到的信号能够具备较佳的线性度且采集过程中抗干扰能够较佳。另外，由于本实用新型不再采用现有同类电路中的如光耦，从而大大降低了分离元器件的数量，进而能够有效地较大降低整个电路的功耗。

作为优选，所述多个分压电阻的数量为5个，分别为依次串联连接的电阻R3、电阻R4、电阻R1、电阻R2和电阻R5。从而能够较佳地对母线的电压进行逐级降低。

作为优选，电阻R5后级与接地间设有电容C1。从而能够较佳地对多个分压电阻处理后的信号进行滤波。

作为优选，阻R5与输入端VIN间还串联有电阻R7，电阻R7后级与接地间设有电容C4，电阻R7与电容C4构成RC滤波电路。从而能够较佳地对电容C1滤波后的信号进行二级滤波。

作为优选，隔离电源电路包括DC-DC隔离电源芯片。

附图说明

图1为实施例1中的一种充电桩母线电压采集电路的电路框图；

图2为实施例1中的一种充电桩母线电压采集电路的电路图；

图3为实施例1中的隔离电源电路；

图4为实施例1中的母线电压调理电路的电路图；

图5为实施例1中的隔离运放电路的电路图；

图6为实施例1中的运放电路的电路图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。

实施例1

如图1、2所示，本实施例提供了一种充电桩母线电压采集电路，其包括母线电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；母线电压调理电路用于采集母线电压信号，并依次分别经隔离运放电路和运放电路处理后发送给上位机MCU；隔离电源电路用于为隔离运放电路供电。

如图3所示，本实施例中的隔离电源电路包括现有的DC-DC隔离电源芯片U1，其输入和输出端均为+5V电压。

如图4所示，母线电压调理电路包括依次串联的5个分压电阻，该5个分压电阻分别为电阻R3、电阻R4、电阻R1、电阻R2和电阻R5；该5个分压电阻后级依次设有电容C1和RC滤波电路，电容C1一端接地另一端接于电阻R5后级，RC滤波电路包括与电阻R5串联的电阻R7和电容C4，电容C4一端接地另一端接于电阻R7后级。

如图5所示，隔离运放电路包括隔离运放芯片U2，隔离运放芯片U2包括输入边供电端VDD1、输入端VIN、关断端SHDN、输入边接地端GND1、输出边供电端VDD2、同相输出端VOUT+、反相输出端VOUT-和输出边接地端GND2。

其中，输入边供电端VDD1与隔离电源芯片U1的输出端连接，输出边供电端VDD2通入+5V电压；输入端VIN与电阻R7后级连接，关断端SHDN、输入边接地端GND1和输出边接地端GND2均接地，且输入边接地端GND1和输出边接地端GND2为隔离接地。

如图6所示，运放电路包括运算放大器U3，运算放大器U3与电阻R8、电阻R9、电阻R11和电阻R12共同构成差分放大电路，且运算放大器U3的同相端通过电阻R8与同相输出端VOUT+连接，运算放大器U3的反相端通过电阻R9与反相输出端VOUT-连接，电阻R11设于运算放大器U3的同相端与接地间，电阻R12设于运算放大器U3的反相端与输出端间，运算放大器U3的输出端与上位机MCU的AD引脚连接。

其中，电阻R8和电阻R9的阻值相等，电阻R11和电阻R12的阻值相等；运算放大器U3的同相端与反相端间还同时连接电阻R10和电容C9，电阻R10和电容C9用于滤除一定的共模干扰；电阻R11的两端并联有电容C10，电阻R12两端并联有电容C11，电容C10和电容C11用于提供差分信号滤波功能；运算放大器U3的输出端处还设有通过电阻R13和电容C12组成RC滤波电路。

通过上述的电路构造，使得本实施例中的采集电路具备较佳的线性度和抗干扰能力，且功耗也较低。

采用本实施例中的采集电路对充电桩母线电压进行检测时，进入隔离运放芯片U2输入端VIN的最大电压为：VIN＝DC750V*R6/(R3+R1+R4+R2+R5+R6)，此处，以充电桩母线上高电压为0-750V为例；隔离运放芯片U2的放大倍数为1，并通过运放电路的处理后，输出给MCU的AD引脚处的最大电压为：Vad＝VIN*1*R11/R8＝DC750V*R6/(R3+R1+R4+R2+R5+R6)*(R11/R8)

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。