一种用于双通道风扇的电流采集电路的制作方法

本实用新型属于检测技术领域，尤其涉及一种用于双通道风扇的电流采集电路。

背景技术：

汽车冷却风扇控制器一般用采样电阻，通过欧姆定律，将被测电流转化成电压信号，再通过运放单元，将电压信号放大，通过模拟量处理单元，测量电机驱动的驱动电路。当驱动两路风扇的情况下，一般就有两路采样电阻，两路运放单元分别采集，如此成本上将成倍增加，电路结构也将更加复杂。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的是提供一种用于双通道风扇的电流采集电路，具有结构简单、成本低、采集易执行的技术特点。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种用于双通道风扇的电流采集电路，包括：第一mos管、第二mos管、运算放大单元、金属导电片；

所述金属导电片包括第一电阻段、第二电阻段，所述第一电阻段与所述第二电阻段之间的分界点设有公共端，所述第一电阻段远离所述公共端的一端为第一连接端，所述第二电阻段远离所述公共端的一端为第二连接端，所述双通道风扇的一通道风扇的地线侧与所述第一连接端电连接，所述双通道风扇的另一通道风扇的地线侧与所述公共端电连接，所述第二连接端接地；

所述第一mos管的漏极与所述第一连接端电连接，所述第一mos管的源极分别与所述运算放大单元的正极输入端、所述第二mos管的源极电连接，所述第二mos管的漏极与所述公共端电连接，所述运算放大单元的负极输入端接地，所述第一mos管和所述第二mos管的栅极分别电连接有用于开关控制的第一控制端、第二控制端；其中，

打开所述第一mos管并关闭所述第二mos管，用于采集所述第一连接端与所述第二连接端之间的第一电压值；关闭所述第一mos管并打开所述第二mos管，用于采集所述公共端与所述第二连接端之间的第二电压值；所述运算放大单元用于对所述第一电压值或所述第二电压值进行放大处理，以便于计算获取所述双通道风扇各通道的电流值。

根据本实用新型一实施例，还包括ad转换单元，所述ad转换单元用于将所述运算放大单元的输出的模拟量信号转化为数字量信号，以便于数据处理。

根据本实用新型一实施例，还包括控制处理模块，所述控制处理模块设有所述第一控制端和所述第二控制端，用于分别控制所述第一mos管和所述第二mos管的开关；所述控制处理模块还用于根据所述第一电压值、所述第二电压值和所述金属导电片的电阻值计算获取所述双通道风扇的电流值：

其中，i1为与所述第一连接端电连接的通道风扇的电流值，i2为与所述第二连接端电连接的通道风扇的电流值，u1为所述第一电压值，u2为所述第二电压值，r1为所述第一电阻段的电阻值，r2为所述第二电阻段的电阻值。

根据本实用新型一实施例，还包括第三mos管，所述第三mos管用于所述负极输入端与地线电连接的线路开关控制，以实现对所述电流采集电路的总开关控制；

所述第三mos管的源极与所述负极输入端电连接，所述第三mos管的源漏极接地，所述第三mos管的栅极电连接有用于开关控制的第三控制端。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本实用新型设置金属导电片作为采样电阻，采用第一mos管和第二mos管开关控制实现分时采集获取第一电压值和第二电压值，再经单运算放大单元进行放大，以便于计算获取双通道风扇各通道的电流值，其中，已知第一电压值、第二电压值和金属导电片的电阻值，通过欧姆定律即可计算得到双通道风扇各通道的电流值，达到了结构简单、成本低、采集易执行的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于双通道风扇的电流采集电路的电路原理图；

图2为本实用新型的实施例中的一种金属导电片结构示意图；

图3为本实用新型的实施例中的另一种金属导电片结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种用于双通道风扇的电流采集电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

参看图1，本实施例提供一种用于双通道风扇的电流采集电路，包括：第一mos管、第二mos管、运算放大单元、金属导电片；

金属导电片包括第一电阻段、第二电阻段，第一电阻段与第二电阻段之间的分界点设有公共端，第一电阻段远离公共端的一端为第一连接端，第二电阻段远离公共端的一端为第二连接端，双通道风扇的一通道风扇的地线侧与第一连接端电连接，双通道风扇的另一通道风扇的地线侧与公共端电连接，第二连接端接地；

第一mos管的漏极与第一连接端电连接，第一mos管的源极分别与运算放大单元的正极输入端、第二mos管的源极电连接，第二mos管的漏极与公共端电连接，运算放大单元的负极输入端接地，第一mos管和第二mos管的栅极分别电连接有用于开关控制的第一控制端、第二控制端；其中，

打开第一mos管并关闭第二mos管，用于采集第一连接端与第二连接端之间的第一电压值；关闭第一mos管并打开第二mos管，用于采集公共端与第二连接端之间的第二电压值；运算放大单元用于对第一电压值或第二电压值进行放大处理，以便于计算获取双通道风扇各通道的电流值。

现具体地对本实施例进行详细说明：

具体地，参看图1，本实施例中的金属导电片对应图中“t”字形结构元件，r1为第一电阻段，r2为第二电阻段，mos1为第一mos管，mos2为第二mos管,u1为运算放大单元，bat为电源。

具体地，参看图2-3，本实施例中的金属导电片还可以为图2中的“l”字形结构元件，或者图3中的双“t”执行结构元件。进一步地，可从成本、工艺、精度等设计要求出发设计具体的形状，只要满足本实施例的金属导电片的要求，即可通过本实施例的装置进行电流的测量。

具体地，本实施例中的r1与r2为从金属导电片中划分出来的部分，金属导电片为根据实际的设计制成的电阻值一定的导电片，r1和r2的电阻为已知的。优选地，金属导电片采用紫铜、黄铜、铝等稳定金属材料。

具体地，本实施例中的mos1和mos2采用的是nmos管。同样地，在电路设计上，可以替换成其他开关元件，以实现线路的开关控制。

具体地，本实施例中的u1可以为独立的运放，也可以为一些芯片自带的运放。

具体地，参看图1，除上述所提到的电路元器件，图1中其他元器件为双通道风扇的驱动电路，该双通道风扇的驱动级为pwm模式。显然地，图1中的双通道风扇的驱动电路是本实施例适用的一种采集测量对象，同样地，本实施例也可以适用于具有两个风扇的其他电路，如多通道风扇，特别地，本实施例尤其适用于汽车技术领域中汽车冷却双通道风扇控制器的电流采集。

具体地，根据欧姆定律，在测得r1和r2两端的第一电压值和r2两端的第二电压值的情况下，结合r1和r2的电阻值即可计算得到双通道风扇各通道的电流值，该计算转换过程可以由人工、控制模块、pc等具备计算能力的人或模块直接完成。

较优地，本实施例还包括ad转换单元，ad转换单元用于将运算放大单元的输出的模拟量信号转化为数字量信号，以便于数据处理。

较优地，本实施例还包括控制处理模块，控制处理模块设有第一控制端和第二控制端，用于分别控制第一mos管和第二mos管的开关；控制处理模块还用于根据第一电压值、第二电压值和金属导电片的电阻值计算获取双通道风扇的电流值：

其中，i1为与第一连接端电连接的通道风扇的电流值，i2为与第二连接端电连接的通道风扇的电流值，u1为第一电压值，u2为第二电压值，r1为第一电阻段的电阻值，r2为第二电阻段的电阻值。

具体地，控制模块可以为stm32、arm等控制芯片，控制模块控制第一mos管和第二mos管：打开第一mos管并关闭第二mos管，采集第一连接端与第二连接端之间的第一电压值；关闭第一mos管并打开第二mos管，用于采集公共端与第二连接端之间的第二电压值。

较优地，本实施例还包括第三mos管，第三mos管用于负极输入端与地线电连接的线路开关控制，以实现对电流采集电路的总开关控制；第三mos管的源极与负极输入端电连接，第三mos管的源漏极接地，第三mos管的栅极电连接有用于开关控制的第三控制端。

具体地，参看图1，mos3为第三mos管，当mos3导通状态u1正常工作，当mos3管断路状态u1不能对第一电压值或第二电压值进行放大。

现结合电路原理对本实施例进行详细说明：

参看图1-3，通过一个定值形状的金属导电片作为电流采集的采样电阻，分为r1，r2两段。当两路电机同时驱动时，r2段流经的电流是两路驱动的总电流，r1段流经的电流是一通道的电流。通过mos1和mos2切换进入运放的电压u1或者u2，通过分时采集的方式分别得到两路的驱动电流。

本实施例设置金属导电片作为采样电阻，采用第一mos管和第二mos管开关控制实现分时采集获取第一电压值和第二电压值，再经单运算放大单元进行放大，以便于计算获取双通道风扇各通道的电流值，其中，已知第一电压值、第二电压值和金属导电片的电阻值，通过欧姆定律即可计算得到双通道风扇各通道的电流值，达到了结构简单、成本低、采集易执行的技术效果。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。