电流信号检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电流信号检测电路，包括一电流基准电路（1）、运放集成芯片N1、输出电路（2）；所述运放集成芯片N1的一比较输入端供a、b、c三个相位电流值的电压值输入；所述运放集成芯片N1的另一比较输入端与电流基准电路（1）连接；所述输出电路（2）的输入端与运放集成芯片N1的输出端连接；所述输出电路（2）的输出端为电流信号检测电路的输出端。上述检测电路的检测准确度高且功耗低。
【专利说明】电流信号检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三相智能电表【技术领域】，具体讲是一种判断三相智能电表是否处于全失压状态的电流信号检测电路。
【背景技术】
[0002]目前三相智能表的电压和电流信号是分开独立的，即:Ua和Ia的输入输出端彼此独立，电压的通断对电流信号无影响。根据国网标准:当电压断开，电流信号有任一相或多相负荷电流大于5%额定电流时,此时认为二相供电系统是处于全失压状态。当额定电流为0.3A时，5%额定(基本)电流为0.015A，此时电流很小，现有技术的电流信号检测电路在检测准确度较低。若采用开启计量芯片来检测电流，虽然检测较准确，但功耗较大，从而导致电池使用寿命的缩短。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种检测准确度高且功耗低的电流信号检测电路。
[0004]本实用新型的技术方案是，提供一种电流信号检测电路，包括一电流基准电路、运放集成芯片N1、输出电路；所述运放集成芯片NI的一比较输入端供a、b、c三个相位电流值的电压值输入；所述运放集成芯片NI的另一比较输入端与电流基准电路连接；所述输出电路的输入端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述输出电路的输出端为电流信号检测电路的输出端。
[0005]所述的电流基准电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5 ;所述第一电阻Rl的一端与直流电源VCC连接；所述第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、运放集成芯片NI的另一比较输入端连接；所述第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接；所述第五电阻R5的一端与公共接地端连接。
[0006]所述的输出电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、二极管VD1、第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3 ;所述第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端分别与第一三极管Vl的基极、第二三极管V2的基极、第三三极管V3的基极连接；所述第九电阻R9的一端与直流电源VCC连接；所述第九电阻R9的另一端与二极管VDl的阳极连接；所述二极管VDl的阴极与第十电阻RlO的一端、第一三极管Vl的集电极、第二三极管V2的集电极、第三三极管V3的集电极连接；所述第一三极管Vl的发射极、第二三极管V2的发射极、第三三极管V3的发射极与公共接地端连接；所述第十电阻RlO的另一端为检测电路的输出端。
[0007]所述运放集成芯片NI的型号为LM2902KAV。
[0008]采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:[0009]本实用新型电流信号检测电路本电路采用一个低成本的运放集成芯片，通过电流基准电路的参数，可调节运放负极输入端的电压，用于匹配检测的不同电流点，当运放的正极小于或等于负极输入电压时，运放无输出，电路输出一个逻辑高电平，而当任一相有电流，且电流产生电压信号超过了运放负极匹配的电压时，该相的运放的输出使后面三极管导通，使电路输出一个逻辑低电平。该电路的功耗较低，表计只需一个IO 口检测该电路输出即可，简化了逻辑，检测的精度可通过提高运放的放大倍数，从而满足国网三相智能表5%额定电流的检测要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型电流信号检测电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]如图1所示，本实用新型一种电流信号检测电路，包括一电流基准电路1、运放集成芯片N1、输出电路2 ;所述运放集成芯片NI的一比较输入端供a、b、C三个相位电流值的电压值输入；所述运放集成芯片NI的另一比较输入端与电流基准电路I连接；所述输出电路2的输入端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述输出电路2的输出端为电流信号检测电路的输出端。
[0013]所述的电流基准电路I包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5 ;所述第一电阻Rl的一端与直流电源VCC连接；所述第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、运放集成芯片NI的另一比较输入端连接；所述第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接；所述第五电阻R5的一端与公共接地端连接。
[0014]所述的输出电路2包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、二极管VD1、第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3、第一电容Cl ;所述第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端分别与第一三极管Vl的基极、第二三极管V2的基极、第三三极管V3的基极连接；所述第九电阻R9的一端与直流电源VCC连接；所述第九电阻R9的另一端与二极管VDl的阳极连接；所述二极管VDl的阴极与第十电阻RlO的一端、第一三极管Vl的集电极、第二三极管V2的集电极、第三三极管V3的集电极连接；所述第一三极管Vl的发射极、第二三极管V2的发射极、第三三极管V3的发射极与公共接地端连接；所述第十电阻RlO的另一端为电流信号检测电路的输出端。
[0015]所述运放集成芯片NI的型号为LM2902KAV，运放集成芯片NI的外围电路如图1所示；U_Ia、U_Ib、U_Ic分别与运放集成芯片NI的1IN+、2IN+、3IN+连接，第一电阻Rl的另一端与 1IN-、2IN-、3IN 连接。
[0016]本电路只用到了运放集成芯片NI其中的三个运放，且这三个运放的负极连在一起，采用同一个参考点，通过改变电阻Rl、R2、R3、R4、R5的大小，可调节运放负极输入端的电压，使其与5%额定(基本)电流产生的电压信号U_Ia—致,当运放正极输入的电流信号大于5%额定电流所产生的电压时，运放的正极和负极之间会有一个电压差+VIN，这个电压经运放放大，会产生一个较大的电流信号，经过R6电阻，使三极管的基极和发射极之间产生压差，导致三极管集电极和发射极导通，从而把二极管VDl的负极处电压拉低，使本电路输出低电压，从本电路中可以看到，三个三极管，任何一个导通，都会把二极管VDl的负极处电压拉低，使电路输出端I/0_CHK为逻辑低电平，即:三相中任一相电流大于5%额定电流，电路都会输出逻辑低电平，若三相电流均小于5%额定电流，电路输出逻辑高电平。
[0017]以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电流信号检测电路，其特征在于:包括一电流基准电路(I)、运放集成芯片N1、输出电路(2);所述运放集成芯片NI的一比较输入端供a、b、c三个相位电流值的电压值输入；所述运放集成芯片NI的另一比较输入端与电流基准电路(I)连接；所述输出电路(2)的输入端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述输出电路(2)的输出端为电流信号检测电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的电流信号检测电路，其特征在于:所述的电流基准电路(I)包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5 ;所述第一电阻Rl的一端与直流电源VCC连接；所述第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、运放集成芯片NI的另一比较输入端连接；所述第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接；所述第五电阻R5的一端与公共接地端连接。
3.根据权利要求2所述的电流信号检测电路，其特征在于:所述的输出电路(2)包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、二极管VD1、第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3;所述第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端与运放集成芯片NI的输出端连接；所述第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端分别与第一三极管Vl的基极、第二三极管V2的基极、第三三极管V3的基极连接；所述第九电阻R9的一端与直流电源VCC连接；所述第九电阻R9的另一端与二极管VDl的阳极连接；所述二极管VDl的阴极与第十电阻RlO的一端、第一三极管Vl的集电极、第二三极管V2的集电极、第三三极管V3的集电极连接；所述第一三极管Vl的发射极、第二三极管V2的发射极、第三三极管V3的发射极与公共接地端连接；所述第十电阻RlO的另一端为检测电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的电流信号检测电路，其特征在于:所述运放集成芯片NI的型号为 LM2902KAV。
【文档编号】G01R19/00GK203688623SQ201320618260
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王雷, 章跃平, 孟令超 申请人:宁波三星电气股份有限公司