采样电阻校正电路、电流检测电路及驱动电路的制作方法

文档序号:10421516
采样电阻校正电路、电流检测电路及驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电流采样技术,特别是设及一种采样电阻校正电路、电流检测电 路及驱动电路。
【背景技术】
[0002] 传统的电流采样电路,如果要做到较高精度,一般都是采样无感电阻来进行采样。 例如变频空调控制电路中的PFC(Power化ctor Correction,功率因数校正电路)电路,通 过检查无感电阻上的电压来计算电流,从而控制PFC的开关从而使直流母线电压处于动态 稳定状态。
[0003] 用无感电阻做电流采样可W做到较高的采样精度,但无感电阻成本较高,且无感 电阻发热较大,在布局上必须考虑对周围器件的溫度影响。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型目的在于提供一种采样电阻校正电路,旨在解决无感电阻成本较高, 且无感电阻发热较大的问题。
[0005] 本实用新型提供了一种采样电阻校正电路,包括:
[0006] 第一预设铜锥,连接于主电路中,用作该主电路的采样电阻;
[0007] 分压电路,包括第二预设铜锥,其中,所述第一预设铜锥和第二预设铜锥布设于电 路板上,两者的长度、宽度和厚度中有一个相同的待校正参数;
[000引控制单元,与所述第二预设铜锥连接,预存储所述第一预设铜锥和第二预设铜锥 的长度、宽度和厚度中除所述待校正参数外的参数,所述控制单元检测所述分压电路输出 的分压电压,根据所述分压电压得到所述第二预设铜锥的电阻值,并根据所述第二预设铜 锥的电阻值得到所述待校正参数,并W所述待校正参数计算并校正预存储的所述第一预 设铜锥的电阻值。
[0009] 本实用新型还提供了一种电流检测电路,与主电路连接,包括上述的采样电阻校 正电路。
[0010] 本实用新型还提供了一种驱动电路,包括主电路、驱动忍片和检测电路,还包括上 述的采样电阻校正电路,其中:
[0011] 所述检测电路两检测端分别与所述第一预设铜锥两端相连,输出端与所述控制单 元连接,所述检测电路向所述控制单元输入检测信号,所述驱动忍片连接在所述主电路与 所述控制单元之间;
[0012] 所述控制单元根据所述检测信号及校正后的所述第一预设铜锥的电阻值,发出控 制信号控制所述驱动忍片驱动所述主电路改变工作状态。
[0013] 上述的采样电阻校正电路、电流检测电路及驱动电路采用低成本的布线铜锥做电 流采样也可W做到较高的采样精度,并利用整块电路板作为散热,使得采样铜锥发热量低, 主电路或系统可W利用校正后的采样电阻的电阻值进行运行,使得电路设备的可靠性、稳 定性高。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型较佳实施例中采样电阻校正电路的结构示意图;
[0015] 图2为本实用新型较佳实施例中驱动电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,W下 结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施 例仅仅用W解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0017] 请参阅图1,本实用新型较佳实施例中采样电阻校正电路,包括第一预设铜锥10、 分压电路20及控制单元30,其中,分压电路20包括第二预设铜锥21。第一预设铜锥10和第二 预设铜锥21布设于电路板上,其中可W是同一块电路板上,也可W是不同的电路板上。控制 单元30为控制忍片,如单片机、DSP忍片等。
[0018] 第一预设铜锥10连接于主电路100中,用作该主电路100的采样电阻。具体地,主电 路100指的是设备电路中的任意应用电路,如电流检测电路、升压电路或降压电路。本实施 例中示出的是升压电路(buck电路)。
[0019] 第一预设铜锥10和第二预设铜锥21中两者布线的长度、宽度和厚度中有一个相同 的待校正参数。控制单元30与第二预设铜锥21连接,预存储第一预设铜锥10和第二预设铜 锥21布线的长度、宽度和厚度中除待校正参数外的参数,控制单元30检测分压电路20输出 的分压电压,根据分压电压得到第二预设铜锥21的电阻值,并根据第二预设铜锥21的电阻 值得到待校正参数,并W待校正参数计算并校正预存储的第一预设铜锥10的电阻值。
[0020] 如此,采用布线铜锥做电流采样也可W做到较高的采样精度,并利用整块电路板 作为散热,使得采样铜锥发热量低,主电路100或系统可W利用校正后的采样电阻的电阻值 进行运行,使得电路设备的可靠性、稳定性高。
[0021] 分压电路20包括第二预设铜锥21和一电阻器22;第二预设铜锥21的第一端通过电 阻器22接高电位,第二端接低电位;或,第二预设铜锥21的第一端通过电阻器22接低电位, 第二端接高电位;另外,分压电压为第二预设铜锥21的第一端的电压。本实施方式中,高电 位为电源VDD,地电位为地。在其他实施方式中,高电位可W为相对大地电势比地电位高的 点位节点。
[0022] 本实施例中,W第一预设铜锥10和第二预设铜锥21设置于厚度相同的电路板上, 或设置于同一块电路板上为例,而电路板的铜锥厚度与加工工艺有关,当同一块电路板生 产出来后,其铜锥厚度基本相同。更具体地,W第一预设铜锥10和第二预设铜锥21的厚度为 待校正参数,其他为可测量的已知参数。
[0023] 请参阅图1和图2,无感电阻等效铜锥阻(第一预设铜锥10)的具体电阻值进行校正 的实现步骤如下:
[0024] 第一步,通过控制单元30计算出电路板上铜锥的实际厚度。定义第二预设铜锥21 的电阻值为Rs,它与电阻器22构成分压电路20,控制单元30再对第二预设铜锥21的分压进 行采样,可W计算出Rs的具体值,再通过铜锥电阻率与电阻值的关系:
[0025]
[0026] 其中,P为铜锥电阻率,L为第二预设铜锥21设计的长度,S为第二预设铜锥21的截 面积。由第二预设铜锥21设计宽度D,则有S = D*d,由此可W计算出电路板上铜锥的实际厚 度d。
[0027] 第二步,计算第一预设铜锥10的阻值Rw。由第一步计算出电路板实际铜锥厚度d 后,根据铜锥电阻率、第一预设铜锥10设计的宽度和长度,可W计算出Rw的具体值,即可用 于电流采样计算。
[0028] 在更加具体的实施例中,用铜锥替代无感电阻进行电流采样,设计第一预设铜锥 10长度为L1,宽度为D1,厚度为dl,其等效电阻值为Rw,铜锥电阻率常数为P,则有:
[0029]
[0030] 又根据电路板的制作工艺,不同电路板上的铜厚一般有差异,但同一块电路板上 的铜厚相同,故设定无感电阻的第一预设铜锥10厚度为d,则有: 卿]
(1)
[0032]另外,设定第二预设铜锥21的等效电阻值为Rs,且与第一预设铜锥10设计与同一 块电路板上;电源VDD为控制单元30W及分压电路20供电;电阻器22与第二预设铜锥21构成 分压电路20,并利控制单元30进行电压采样。设计第二预设铜锥21长度为L2,宽度为02,贝。 有:
[00 削
(2)
[0034] 电阻器22与第二预设铜锥21构成的分压电路20,设控制单元30采样到的分压电压 值为Vs,则有:
[0035]
(3)
[0036] 由公式(1)、间、间可W得出:
[0037]
[0038] 其中:R9为电阻器22阻值,V孤、01、02、1^、1^2及1?9,运6个数据为电路的设计参数, 为已知量;Vs为采样到的分压电路20电压值,由此确定作为采样电阻的第一预设铜锥10的 等效电阻值Rw的具体值。
[0039] 请参阅图1,在进一步的实施例中,第二预设铜锥21宽度按照通常电路板设计宽度 设计,长度根据选择的电阻器22的大小,计算好后设计长度,长度较长时,一般设计为曲线 布线方式。
[0040] 第一预设铜锥10-般为直线布线设计,其宽度根据过电
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