一种带双向电流检测电路的不间断电源的制作方法
【专利摘要】一种带双向电流检测电路的不间断电源，涉及电流检测电路技术领域，其不间断电源包括整流器、逆变器、蓄电池和用于控制不间断电源的工作模式的控制芯片，市电经整流器为蓄电池充电，蓄电池经逆变器为负载供电，控制芯片具有第一AD端口和第二AD端口，其特征在于：双向电流检测电路接于蓄电池的充电回路或者放电回路中，双向电流检测电路包括将将蓄电池的充电电流或者放电电流转换为电压信号的电压转换电路、正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，电压转换电路的输出端分别接正波精密半波整流电路的输入端和负波精密半波整流电路的输入端，正波精密半波整流电路的输出端接第一AD端口，负波精密半波整流电路的输出端接第二AD端口。
【专利说明】
一种带双向电流检测电路的不间断电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及电流检测电路技术领域，特别是涉及一种带双向电流检测电路的不间断电源。
【背景技术】
[0002]在不间断电源系统中，电池充、放电的电流检测非常重要，一般用霍尔传感器或电流互感器对充电电流或者放电电流进行采样，而通常电流检测器件直接串接在电池的负极或正极上面，而不间断电源在放电和充电时，能量的传递方向是不同的，放电时能量是从电池流向不间断电源，充电时能量是从不间断电源流向电池，因此，由于电能传递方向的不同，电流方向也不同，选用的电流检测器件既需要检测正电流又需要检测负电流，也可以把采样得到的电流信号处理成电压信号，则需要电流检测器件既需要检测正电压，又需要检测负电压，但大多数不间断电源的控制芯片一般不具备接受正负两个极性电压的能力，因此需要增加电路对负电压进行调理，使之转换成控制芯片所能接受的正电压信号，使得电路比较复杂，成本较高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种带双向电流检测电路的不间断电源，该带双向电流检测电路的不间断电源可实现对蓄电池的充电电流或者放电电流的大小进行检测，电路较为简单，成本低。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0005]提供一种带双向电流检测电路的不间断电源，所述不间断电源包括整流器、逆变器、蓄电池和用于控制不间断电源的工作模式的控制芯片，市电经整流器为蓄电池充电，蓄电池经逆变器为负载供电，所述控制芯片具有第一AD端口和第二AD端口，本实用新型中，所述双向电流检测电路接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述双向电流检测电路包括将将蓄电池的充电电流或者放电电流转换为电压信号的电压转换电路、正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，所述电压转换电路的输出端分别接所述正波精密半波整流电路的输入端和负波精密半波整流电路的输入端，所述正波精密半波整流电路的输出端接所述第一 AD端口，所述负波精密半波整流电路的输出端接所述第二 AD端口。
[0006]所述电压转换电路包括电流互感器CTI和采样电阻RI，所述电流互感器CTI的初级接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述电流互感器CTl的次级的一端接地，另一端作为输出端，所述采样电阻Rl接于所述电流互感器CTl的次级的两个输出端之间。
[0007]所述正波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚10、负输入引脚9、输出引脚8、电阻R134、二极管D55、二极管D56和电阻R159，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R134接所述运算放大器Ul的正输入引脚10，所述运算放大器Ul的负输入引脚9接二极管D55的正极和电阻R159的一端，二极管D55的负极接运算放大器Ul的输出引脚8和二极管D56的正极，二极管D56的负极接电阻Rl 59的另一端，所述二极管D56的负极接所述控制芯片的第一 AD端口。
[0008]所述正波精密半波整流电路的输出端接有第一分压电路。
[0009]所述第一分压电路包括电阻R160、电阻R128、电阻R129和二极管D51，所述电阻R160的一端接所述正波精密半波整流电路的输出端和电阻R128的一端，所述电阻R160的另一端接OV电源和电阻R129的一端，所述电阻R129的另一端接所述电阻R128的另一端和二极管D51的正极，二极管D51的负极接+5V电源，所述二极管D51的正极接所述控制芯片的第一AD 端口。
[0010]所述OV电源与二极管D51的正极之间接有电容Cl。
[0011]所述负波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚5、负输入引脚6、输出引脚7、电阻R137、二极管D52、二极管D53和电阻R153，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R137接所述运算放大器Ul的正输入引脚5，所述运算放大器Ul的负输入引脚6接二极管D52的正极和电阻R153的一端，二极管D52的负极接运算放大器Ul的输出引脚7和二极管D53的正极，二极管D53的负极接电阻R153的另一端，所述二极管D53的负极接所述控制芯片的第二 AD端口。
[0012]所述负波精密半波整流电路的输出端接有第二分压电路。
[0013]所述第二分压电路包括电阻R154、电阻R126、电阻R125和二极管D49，所述电阻R154的一端接所述负波精密半波整流电路的输出端和电阻R126的一端，所述电阻R154的另一端接OV电源和电阻R125的一端，所述电阻R125的另一端接所述电阻R126的另一端和二极管D49的正极，二极管D49的负极接+5V电源，所述二极管D49的正极接所述控制芯片的第二AD 端口。
[0014]所述OV电源与二极管D49的正极之间接有电容C2。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]本实用新型通过电压转换电路将不间断电源的蓄电池的充电电流或者放电电流进行采样并转换为电压信号，将该电压信号分别送至正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，蓄电池充电时，充电电压经正波精密半波整流电路被送至控制芯片的第一AD端口，此时控制芯片的第二AD端口接收到的电压为零，蓄电池放电时，放电电压经负波精密半波整流电路被送至控制芯片的第二AD端口，此时控制芯片的第一AD端口接收到的电压为零，这样控制芯片就能通过获取不同AD端口的电压值来判断该电流是充电电流还是放电电流，并能检测出来自第一AD端口或者第二AD端口的电压的大小，进而检测出充电电流或者放电电流的大小，通过充分利用控制芯片的两个AD端口，可使得电路较为简单，成本低。
【附图说明】
[0017]利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0018]图1是本实用新型的一种带双向电流检测电路的不间断电源的电压转换电路的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型的一种带双向电流检测电路的不间断电源的正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
[0021]本实施例的一种带双向电流检测电路的不间断电源，所述不间断电源包括整流器、逆变器、蓄电池和用于控制不间断电源的工作模式的控制芯片，市电经整流器为蓄电池充电，蓄电池经逆变器为负载供电，所述控制芯片具有第一AD端口和第二AD端口，本实施例中，所述双向电流检测电路接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述双向电流检测电路包括将将蓄电池的充电电流或者放电电流转换为电压信号的电压转换电路、正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，所述电压转换电路的输出端分别接所述正波精密半波整流电路的输入端和负波精密半波整流电路的输入端，所述正波精密半波整流电路的输出端接所述第一 AD端口，所述负波精密半波整流电路的输出端接所述第二 AD端口。
[0022]本实施例通过电压转换电路将不间断电源的蓄电池的充电电流或者放电电流进行采样并转换为电压信号，将该电压信号分别送至正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，蓄电池充电时，充电电压经正波精密半波整流电路被送至控制芯片的第一AD端口，此时控制芯片的第二AD端口接收到的电压为零，蓄电池放电时，放电电压经负波精密半波整流电路被送至控制芯片的第二AD端口，此时控制芯片的第一AD端口接收到的电压为零，这样控制芯片就能通过获取不同AD端口的电压值来判断该电流是充电电流还是放电电流，并能检测出来自第一AD端口或者第二AD端口的电压的大小，进而检测出充电电流或者放电电流的大小，通过充分利用控制芯片的两个AD端口，可使得电路较为简单，成本低。
[0023]具体的，如图1所示，所述电压转换电路包括电流互感器CTl和采样电阻Rl，所述电流互感器CTl的初级接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述电流互感器CTl的次级的一端接地，另一端作为输出端，所述采样电阻Rl接于所述电流互感器CTl的次级的两个输出端之间。
[0024]如图2所示，所述正波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚10、负输入引脚9、输出引脚8、电阻R134、二极管D55、二极管D56和电阻R159，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R134接所述运算放大器Ul的正输入引脚10，所述运算放大器Ul的负输入引脚9接二极管D55的正极和电阻R159的一端，二极管D55的负极接运算放大器Ul的输出引脚8和二极管D56的正极，二极管D56的负极接电阻Rl 59的另一端，所述二极管D56的负极接所述控制芯片的第一 AD端口。
[0025]所述正波精密半波整流电路的输出端接有第一分压电路。
[0026]所述第一分压电路包括电阻R160、电阻R128、电阻R129和二极管D51，所述电阻R160的一端接所述正波精密半波整流电路的输出端和电阻R128的一端，所述电阻R160的另一端接OV电源和电阻R129的一端，所述电阻R129的另一端接所述电阻R128的另一端和二极管D51的正极，二极管D51的负极接+5V电源，所述二极管D51的正极接所述控制芯片的第一AD 端口。
[0027]所述OV电源与二极管D51的正极之间接有电容Cl。
[0028]所述负波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚5、负输入引脚6、输出引脚7、电阻R137、二极管D52、二极管D53和电阻R153，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R137接所述运算放大器Ul的正输入引脚5，所述运算放大器Ul的负输入引脚6接二极管D52的正极和电阻R153的一端，二极管D52的负极接运算放大器Ul的输出引脚7和二极管D53的正极，二极管D53的负极接电阻R153的另一端，所述二极管D53的负极接所述控制芯片的第二 AD端口。
[0029]所述负波精密半波整流电路的输出端接有第二分压电路。
[0030]所述第二分压电路包括电阻R154、电阻R126、电阻R125和二极管D49，所述电阻R154的一端接所述负波精密半波整流电路的输出端和电阻R126的一端，所述电阻R154的另一端接OV电源和电阻R125的一端，所述电阻R125的另一端接所述电阻R126的另一端和二极管D49的正极，二极管D49的负极接+5V电源，所述二极管D49的正极接所述控制芯片的第二AD 端口。
[0031]所述OV电源与二极管D49的正极之间接有电容C2。
[0032]由图1可知，运放Ul的8、9、10脚及外围电路二极管D55，D56，电阻R159构成的正波精密半波整流电路，把正的电压信号检波出来，得到电流信号Vol送控制芯片的第一 AD端口；运放Ul的5、6、7脚及外围电路二极管D52，D53，电阻R153构成的负波精密半波整流电路，把负的电压信号检波出来，得到电流信号Vo2送控制芯片的第二 AD端口；
[0033]工作原理:
[0034]1.当不间断电源的蓄电池放电时，电能是从蓄电池传递到逆变器，电流互感器CTI的输入电流方向是从引脚3流向引脚4，则电流互感器的输出电流方向是从引脚2流出，经采样电阻Rl流向控制芯片的电路地OV，此时Vo对地为负电压，一方面经电阻Rl 34送给正波精密半波整流电路，因Vo<0，故D55导通，D56截止，运放Ul-A的输出为0，Vol为O送至控制芯片的的第一AD端口；另一方面经电阻R137送给负波精密半波整流电路，由于Vo<0，故D52截止，D53导通，运放Ul-B与电阻R153构成反相比例放大器，输出正电压，再经电阻分压得到一正电压信号Vo2送控制芯片的第二 AD端口。
[0035]2.当不间断电源的蓄电池充电时，电能是从整流器传递到电池，电流互感器CTl的输入电流方向是从引脚4流向引脚3，则电流互感器的输出侧输出电流方向是从引脚I流出直接流至控制芯片的电路地0V，此时在Rl端得到的电压Vo对地为正电压，一方面经R134送给正波精密半波整流电路，因Vo>0，故D55截止，D56导通，运放Ul-A输出一正电压，再经电阻分压得到一正电压信号Vol送控制芯片的第一AD端口；另一方面经电阻R137送给负波精密半波整流电路，由于Vo>0，故D52导通，D53截止，运放Ul-B输出电压为O，则Vo2为OV送控制芯片的第二 AD端口。
[0036]由以上可知，由于放电时Vo为负电压，充电时Vo为正电压，而第一支路为正波精密半波整流电路，第二支路为负波精密半波整流电路，因此可知采样信号Vol为充电电流信号，Vo2为放电电流信号，根据Vol与Vo2不同值送给控制芯片相应的AD端口，就可以准确的识别出电流的方向，判断是放电还是充电，并能准确的检测电流的大小。
[0037]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种带双向电流检测电路的不间断电源，所述不间断电源包括整流器、逆变器、蓄电池和用于控制不间断电源的工作模式的控制芯片，市电经整流器为蓄电池充电，蓄电池经逆变器为负载供电，所述控制芯片具有第一AD端口和第二AD端口，其特征在于:所述双向电流检测电路接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述双向电流检测电路包括将蓄电池的充电电流或者放电电流转换为电压信号的电压转换电路、正波精密半波整流电路和负波精密半波整流电路，所述电压转换电路的输出端分别接所述正波精密半波整流电路的输入端和负波精密半波整流电路的输入端，所述正波精密半波整流电路的输出端接所述第一 AD端口，所述负波精密半波整流电路的输出端接所述第二 AD端口。2.如权利要求1所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述电压转换电路包括电流互感器CTI和采样电阻Rl，所述电流互感器CTI的初级接于所述蓄电池的充电回路或者放电回路中，所述电流互感器CTl的次级的一端接地，另一端作为输出端，所述采样电阻Rl接于所述电流互感器CTl的次级的两个输出端之间。3.如权利要求1所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述正波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚10、负输入引脚9、输出引脚8、电阻R134、二极管D55、二极管D56和电阻R159，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R134接所述运算放大器Ul的正输入引脚10，所述运算放大器Ul的负输入引脚9接二极管D55的正极和电阻R159的一端，二极管D55的负极接运算放大器Ul的输出引脚8和二极管D56的正极，二极管D56的负极接电阻Rl 59的另一端，所述二极管D56的负极接所述控制芯片的第一AD端口。4.如权利要求1或3所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述正波精密半波整流电路的输出端接有第一分压电路。5.如权利要求4所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述第一分压电路包括电阻R160、电阻R128、电阻R129和二极管D51，所述电阻R160的一端接所述正波精密半波整流电路的输出端和电阻R128的一端，所述电阻R160的另一端接OV电源和电阻R129的一端，所述电阻R129的另一端接所述电阻R128的另一端和二极管D51的正极，二极管D51的负极接+5V电源，所述二极管D51的正极接所述控制芯片的第一AD端口。6.如权利要求5所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述OV电源与二极管D51的正极之间接有电容Cl。7.如权利要求1所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述负波精密半波整流电路包括运算放大器Ul的正输入引脚5、负输入引脚6、输出引脚7、电阻R137、二极管D52、二极管D53和电阻R153，所述电压转换电路的输出端经所述电阻R137接所述运算放大器Ul的正输入引脚5，所述运算放大器Ul的负输入引脚6接二极管D52的正极和电阻R153的一端，二极管D52的负极接运算放大器Ul的输出引脚7和二极管D53的正极，二极管D53的负极接电阻Rl53的另一端，所述二极管D53的负极接所述控制芯片的第二AD端口。8.如权利要求1或7所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述负波精密半波整流电路的输出端接有第二分压电路。9.如权利要求8所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述第二分压电路包括电阻R154、电阻R126、电阻R125和二极管D49，所述电阻R154的一端接所述负波精密半波整流电路的输出端和电阻R126的一端，所述电阻R154的另一端接OV电源和电阻R125的一端，所述电阻R125的另一端接所述电阻R126的另一端和二极管D49的正极，二极管D49的负极接+5V电源，所述二极管D49的正极接所述控制芯片的第二AD端口。10.如权利要求9所述的一种带双向电流检测电路的不间断电源，其特征在于:所述OV电源与二极管D49的正极之间接有电容C2。
【文档编号】G01R19/25GK205544368SQ201620058033
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】邵攀峰
【申请人】易事特集团股份有限公司