[发明专利]双向电流检测电路和检测方法

说明书

本发明涉及一种双向电流检测电路和检测方法。所述的双向电流检测电路，通过设置采样选择模块，可以根据待测模块是处于充电状态还是放电状态，选择不同的检流路径，从而实现双向电流的准确检测。此外，通过设置采样选择模块以及引入电流源的恒定电流，可在系统内部抵消电流检测的误差，避免电池充放电电流对电路校准的影响。整个电路结构简单，成本较低。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种双向电流检测电路和检测方法。

背景技术

在电源管理系统中普遍存在电流检测的需求。一方面，在电池给系统供电时，电源管理模块需要监测电池放电的电流大小，在电池放电电流过大时，指示系统减小供电需求，从而对整个系统起到保护作用；另一方面，在对电池充电时，充电电路也需要监控电池的充电电流，将电流控制在合适的大小范围内，在保证较快的充电速度的同时，保证电池和充电电路的安全。有的电源管理系统还需要随时监控电池的剩余电量，在电池充电、放电过程中，都需要实时监测电池的准确电流大小。实现这些功能的电源管理模块的电路结构比较复杂，体积较大，不利于产品小型化。

发明内容

本发明提供了一种双向电流检测电路和检测方法，可实现精准的双向电流检测，同时电路结构比较简单，成本较低。本发明的具体技术方案如下：

一种双向电流检测电路，用于检测待测模块的充电电流和放电电流，包括采样选择模块、电流转换模块、电流源和模数转换器。其中：所述采样选择模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关和第五控制开关；其中，所述第一电阻和所述第二电阻的一端连接，并共同作为用于连接待测模块的所述采样选择模块的第一输入端，所述第一电阻的另一端则通过所述第一控制开关连接至所述电流转换模块的正输入端，所述第一电阻的另一端还通过所述第二控制开关连接至所述电流转换模块的负输入端，所述第二电阻的另一端则通过所述第三控制开关连接至所述电流转换模块的负输入端；所述第三电阻的一端作为用于连接待测模块的所述采样选择模块的第二输入端，所述第三电阻的另一端则通过第四控制开关连接至所述电流转换模块的负输入端，所述第三电阻的另一端还通过第五控制开关连接至所述电流转换模块的正输入端。所述电流转换模块接收所述采样选择模块输出的采样电流，并转换为采样电压输出至所述模数转换器。所述电流源通过第六控制开关连接至所述采样选择模块与所述电流转换模块的正输入端之间的公共端，用于在进行电路校准时输入校准电流。所述模数转换器接收所述采样电压，并转换为用于表征电流大小的数字电压参数进行输出。

进一步地，所述电流转换模块包括放大器、第一PMOS管、第二PMOS管、NMOS管和第四电阻。其中：所述放大器的正输入端作为所述电流转换模块的正输入端，分别连接所述第一控制开关、第五控制开关和第六控制开关；所述放大器的负输入端作为所述电流转换模块的负输入端，分别连接所述第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关；所述放大器的输出端连接所述NMOS管的栅极，所述NMOS管的源极连接所述放大器的负输入端，所述NMOS管的漏极连接所述第一PMOS管的漏极；所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的源极共同连接外部电源，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的栅极共同连接至所述NMOS管的漏极；所述第二PMOS管的漏极通过所述第四电阻接地，所述第二PMOS管的漏极和所述第四电阻的公共端作为所述电流转换模块的输出端，用于连接至所述模数转换器的输入端。

进一步地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，且所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等。

进一步地，所述第四电阻的阻值为所述第一电阻的阻值的20倍。

进一步地，所述第二PMOS管与所述第一PMOS管的尺寸比例为5。

进一步地，所述待测模块包括待测电源和检流电阻，所述待测电源的负极通过所述检流电阻接地，所述待测电源的负极与所述检流电阻的一端相连接的公共端连接至所述采样选择模块的第一输入端，所述检流电阻的另一端则连接至所述采样选择模块的第二输入端。