本实用新型涉及用电设备
技术领域：
，特别涉及一种电流采集电路及用电设备。
背景技术：
：在对用电设备的功率进行控制时，通常都需要采集输入的电压和电流，并通过电压与电流的乘积来获取用电设备当前的运行功率，以对用电设备的功率进行控制。现有技术采用如下方式采集用电设备的输入电流：首先，在用电设备的供电回路中串接一低阻值电阻；然后，在用电设备工作过程中，输入电流流过低阻值电阻产生微小的电压；接着，该微小的电压经过放大器将信号放大到可采集范围，最后根据放大后的电压获知输入电流的大小。现有技术需要配合放大器才能获知输入电流的大小，使得电流采集电路复杂度增加，电路元器件增多，成本较高。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种电流采集电路，旨在降低该电流采集电路的成本。为实现上述目的，本实用新型提出的电流采集电路包括电源输入端子、第一电容、第二电容、采样电阻、电流采集单元及电源输出端子；所述电源输入端子的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端及所述电源输出端子的第一端互连，所述第二电容的第二端、所述采样电阻的第一端及所述电流采集单元的输入端互连，所述电源输入端子的第二端、所述第一电容的第二端、所述采样电阻的第二端及所述电源输出端子的第二端互连；其中，所述电源输入端子，用于输入待采集电源；所述电源输出端子，用于输出用电负载的供电电源；所述电流采集单元，用于采集所述采样电阻两端的电压，以采集得流经所述第一电容及所述第二电容的电流，从而采集得所述待采集电源的电流。优选地，所述第一电容容值在所述第二电容容值的10倍至100倍之间。优选地，所述电流采集单元包括电压比较子单元及电流采集子单元，所述电压比较子单元的输入端与所述电流采集子单元的输入端连接，其连接节点为所述电流采集单元的输入端，所述电压比较子单元的输出端与所述电流采集子单元的受控端连接。优选地，所述采样电阻为金属膜电阻。优选地，所述待采集电源为脉动直流电源。优选地，所述电流采集电路还包括第一二极管及第三电容，所述第一二极管的阳极、所述第二电容的第二端及所述采样电阻的第一端互连，所述第一二极管的阴极、所述第三电容的第一端及所述电流采集单元的输入端互连，所述第三电容的第二端与所述采样电阻的第二端连接。优选地，所述电流采集电路还包括放电电阻，所述放电电阻的第一端、所述第一二极管的阴极、所述第三电容的第一端及所述电流采集单元的输入端互连，所述放电电阻的第二端与所述第三电容的第二端连接。优选地，所述电流采集电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述采样电阻的第一端连接，所述第二二极管的阳极与所述采样电阻的第二端连接。本实用新型还提出一种用电设备，其特征在于，包括如上所述的电流采集电路；在此，所述电流采集电路包括电源输入端子、第一电容、第二电容、采样电阻、电流采集单元及电源输出端子；所述电源输入端子的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端及所述电源输出端子的第一端互连，所述第二电容的第二端、所述采样电阻的第一端及所述电流采集单元的输入端互连，所述电源输入端子的第二端、所述第一电容的第二端、所述采样电阻的第二端及所述电源输出端子的第二端互连；其中，所述电源输入端子，用于输入待采集电源；所述电源输出端子，用于输出用电负载的供电电源；所述电流采集单元，用于采集所述采样电阻两端的电压，以采集得流经所述第一电容及所述第二电容的电流，从而采集得所述待采集电源的电流。优选地，所述用电设备为电饭煲、电磁炉或者压力锅。本实用新型技术方案通过电流采集单元采集采样电阻两端的电压，以采集得流经第一电容及第二电容的电流，从而采集得待采集电源的电流。由于本电流采集电路无需运算放大器就可以采集得待采集电源的电流，因此，相对于现有技术，电流采集电路复杂度减小，电路元器件减少，成本较低。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型电流采集电路一实施例的电路结构示意图；图2为本实用新型电流采集单元一实施例的功能模块示意图；图3为本实用新型电流采集电路另一实施例的电路结构示意图；图4为本实用新型电流采集电路又一实施例的电路结构示意图；图5为本实用新型电流采集电路再一实施例的电路结构示意图；图6为本实用新型用电设备一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10电流采集单元RS采样电阻11电压比较子单元RZ放电电阻12电流采集子单元D1第一二极管C1第一电容D2第二二极管C2第二电容BD整流桥C3第三电容P线圈盘C4第四电容Q驱动晶体管L1第一电感本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种电流采集电路。该电流采集电路可用于采集交流电源电流，也可用于采集直流电源电流。为便于理解本电流采集电路的工作原理，下述内容中，以电流采集电路用于采集直流脉动电源电流为例进行说明。请参阅图1，在一实施例中，上述电源采集电路包括电源输入端子(图未标出)、第一电容C1、第二电容C2、采样电阻RS、电流采集单元10及电源输出端子(图未示出)。电源输入端子的第一端A、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端及电源输出端子的第一端C互连，第二电容C2的第二端、采样电阻RS的第一端及电流采集单元10的输入端互连，电源输入端子的第二端B、第一电容C1的第二端、采样电阻RS的第二端及电源输出端子的第二端D互连。其中，电源输入端子用于输入待采集电源。电源输出端子用于输出用电负载(图未示出)的供电电源。电流采集单元10用于采集采样电阻RS两端的电压，以采集得流经第一电容C1及第二电容C2的电流，从而采集得待采集电源的电流及用电负载供电电源的电流。在此，流经第一电容C1的电流，包括第一电容C1的充电电流和放电电流；流经第二电容C2的电流，包括第二电容C2的充电电流和放电电流。具体地，在本电流采集电路工作过程中：首先，待采集电源的电压高于加在第一电容C1及第二电容C2两端的电压，第一电容C1及第二电容C2充电。其间，待采集电源的电流I1等于第一电容C1的充电电流I2与第二电容C2的充电电流I2之和。然后，加在第一电容C1及第二电容C2两端的电压高于待采集电源的电压，第一电容C1及第二电容C2放电，并生成用电负载的供电电流。其间，第一电容C1的放电电流(I2)及第二电容C2的放电电流(I3)之和等于用电负载的供电电流(I4)。在第二电容C2充电(放电)过程中，第二电容C2的充电(放电)电流在采样电阻RS两端形成压降，电流采集单元10根据检测落在采样电阻RS两端的电压获知第二电容C2的充电(放电)电流大小。由于电容容值越大，内阻越小，流经的电流越大，因此，在已知第一电容C1容值与第二电容C2容值关系的条件下，根据第二电容C2的充电(放电)电流，可以计算得第一电容C1的充电(放电)电流，从而采集得待采集电源的电流。可以理解的是，由于电容是无源器件，因此，在一个电压周期内，第一电容C1的平均充电电流与第一电容C1的平均放电电流相等；第二电容C2的平均充电电流与第二电容C2的平均放电电流相等。结合上述电流采集电路的工作过程可得，待采集电源的电流与用电设备的供电电流相等。也就是说，采集得待采集电源的电流，等价于采集得用电设备的供电电流。也即，本电流采集电路能够采集得待采集电源的电流和用电设备的供电电流。本实用新型技术方案通过电流采集单元10采集采样电阻RA两端的电压，以采集得流经第一电容C1及第二电容C2的电流，从而采集得待采集电源的电流。由于本电流采集电路无需运算放大器就可以采集得待采集电源的电流，因此，相对于现有技术，电流采集电路复杂度减小，电路元器件减少，成本较低。优选地，上述第一电容C1容值在第二电容C2容值的10倍至100倍之间。可以理解的是，若第一电容C1容值与第二电容C2容值比值过小，则在电流采样电路工作过程中，流经采样电阻RS的电流将比较大，采样电阻RS将产生比较大的电能损耗。若第一电容C1容值与第二电容C2容值的比值过小，则在电流采样电路工作过程中，流经采样电阻RS的电流将比较小，电流采集单元无法采集到加在采样电阻RS两端的电压，进而影响电流采集电路的可靠性。因此，将第一电容C1容值设置在第二电容C2容值的10倍至100倍之间，既可以降低采样损耗，又可以保证电流采集电路的可靠性。优选地，请参阅图2，上述电流采集单元10包括电压比较子单元11及电流采集子单元12，电压比较子单元11的输入端与电流采集子单元12的输入端连接，其连接节点为电流采集单元10的输入端，电压比较子单元11的输出端与电流采集子单元12的受控端连接。具体地，在电流采集电路工作过程中，电压比较子单元11将施加在采样电阻RS两端的电压与预设范围内的电压进行比较。若施加在采样电阻RS两端的电压低于预设低压阈值或者高于预设高压阈值，则电压比较子单元11输出与无效电压对应的控制信号至电流采集子单元12，以使电流采集子单元12不进行电流采样动作。若施加在采样电阻RS两端的电压在低压阈值和高压阈值之间，则电压比较子单元11输出与有效电压对应的控制信号至电流采集子单元12，以使电流采集子单元12根据当前施加在采样电阻RS两端的电压采集得待采集电源的电流。如此，可以进一步增强电流采集电路的可靠性。优选地，上述采样电阻RS为金属膜电阻。这样，在电流采集电路工作过程中，可以避免温度因素对采样电阻阻值的干扰，从而增强电流采集结果的准确性。进一步地，请参阅图3，本电流采集电路还包括第一二极管D1及第三电容C3，第一二极管D1的阳极、第二电容C2的第二端及采样电阻RS的第一端互连，第一二极管D1的阴极、第三电容C3的第一端及电流采集单元的输入端互连，第三电容C3的第二端与采样电阻RS的第二端连接。在此，第一二极管D1用于对加在采样电阻RS两端的电压进行整流处理，第三电容C3用于对落在采样电阻RS两端的电压进行滤波处理。具体地，在电流采集电路工作过程中，若加在采样电阻RS两端的电压高于加在第三电容C3两端的电压，则第三电容C3充电；若加在采样电阻RS两端的电压低于第三电容C3两端的电压，则第三电容C3放电。可以理解的是，增加第一二极管D1和第三电容C3后，输入至电流采集单元10的电信号所对应的波形将更加平滑，使得电流采集单元10采集得的电流更准确，提高电流采集电路的可靠性。进一步地，请参阅图4，本电流采集电路还包括放电电阻RZ，放电电阻RZ的第一端、第一二极管D1的阴极、第三电容C3的第一端及电流采集单元10的输入端互连，放电电阻RZ的第二端与第三电容C3的第二端连接。在此，放电电阻RZ用于为第三电容C3提供放电回路，以增强电流采集电路的可靠性。进一步地，请参阅图5，本电流采集电路还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阴极与采样电阻RS的第一端连接，第二二极管D2的阳极与采样电阻RS的第二端连接。在此，第二二极管D2用于限制施加在采样电阻RS两端的电流，从而防止第二电容C2的放电电流过大，增强电流采集电路的可靠性。以下，结合图1至图5，说明本电流采集电路的工作原理：首先，待采集电源的电压高于加在第一电容C1及第二电容C2两端的电压，第一电容C1及第二电容C2充电。然后，待采集电源的电压低于加在第一电容C1及第二电容C2两端的电压，第一电容C1及第二电容C2放电。接着，第二电容C2的充电电流及放电电流在采样电阻RS两端形成电压。该电压经第一二极管D1整流、第三电容C3滤波后，输送至电流采集单元10的输入端。最后，电流采集单元10中的电压比较子单元11比较出加在采样电阻RS两端的电压在预设范围内，电流采集子单元12根据加在采样电阻RS两端的电压采集得流经第二电容C2的电流，并根据第一电容C1和第二电容C2的容值关系获得流经第一电容C1的电流，从而采集得待采集电源的电流。整个过程中，放电电阻RS用于为第三电容C3提供放电回路，第二二极管D2用于防止第二电容C2的放电电流过大。本实用新型还提出一种用电设备，该用电设备包括如上的电流采集电路，该电流采集电路的具体结构参照上述实施例，由于本用电设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，用电设备为电饭煲、电磁炉或者压力锅。可以理解的是，用电设备还可以是空调、电冰箱、豆浆机等，此处不做限制。以下，以用电设备为电磁炉为例进行说明本用电设备的工作原理：请参阅图6，本实施例中，用电设备包括整流桥BD、第一电感L1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、采样电阻RS、放电电阻RZ、电流采集单元10、驱动晶体管Q及线圈盘P。整流桥BD的第一输入端及第二输入端用于连接交流电源，整流桥BD的第一输出端与第一电感L1的第一端连接，第一电感L2的第二端、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端、第四电容C4的第一端及线圈盘P的第一端互连，第二电容C2的第二端、第二二极管D2的阴极、采样电阻RS的第一端及第一二极管D1的阳极互连，第一二极管D1的阴极、第三电容C3的第二端、放电电阻RZ的第一端及电流采集单元10的输入端互连，线圈盘P的第二端、第四电容C4的第二端及驱动晶体管Q的输入端互连，驱动晶体管Q的输出端、放电电阻RZ的第二端、第三电容C3的第二端、采样电阻RS的第二端、第二二极管D2的阳极、第一电容C1的第二端及整流桥BD的第二输出端均接地。其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、采样电阻RS、放电电阻RZ及电流采集单元10组成电流采集电路。在此，整流桥BD用于对交流电源进行整流处理，以输出脉动直流电源。第一电感L1及第一电容C1用于对脉动直流电源进行滤波处理，以输出波形平滑的直流电源给线圈盘供电。驱动晶体管Q用于输出驱动控制信号至线圈盘P，以控制线圈盘P的功率，进而控制电磁炉的工作模式。在电磁炉工作过程中，第二电容C2通过采样电阻RS充放电，形成的充电(放电)电流在采样电阻RS两端生成电压，该电压经第一二极管D1整流、第三电容C3滤波处理后，输送至电流采集单元10的输入端。电流采集单元10根据输入的电压采集得流经第二电容C2的电流，并根据第二电容C2的容值获知流经第一电容C1的电流，进而采集得输入的交流电源的电流。此后，电磁炉中的控制电路(图未示出)可根据电流采集单元10采集得的交流电源的电流对驱动晶体管Q的工作状态进行控制，从而控制线圈盘P的功率，电磁炉的工作模式。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3