[发明专利]一种基于可变差分和匹配电阻的电压差分采样电路

说明书

本发明公开了一种电压差分采样电路，电压差分采样电路中，运算放大器，其具有连接采集电压Uin的正端和负端以及连接输出电压Uout的输出端；第一可变差分采样电阻设在所述采集电压Uin和负端之间；第二可变差分采样电阻设在所述采集电压Uin和正端之间，所述第一可变差分采样电阻和/或第二可变差分采样电阻包括n个固定电阻及并联在固定电阻两端的n个可控开关，控制器连接所述可控开关以控制开合；第一匹配电阻一端连接于第一可变差分采样电阻和负端之间，另一端连接于输出端和输出电压Uout之间；第二匹配电阻一端连接于第二可变差分采样电阻和正端之间，另一端接地。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于可变差分和匹配电阻的电压差分采样电路。

背景技术

采用运算放大器的差分采样电路因其结构简单、成本低廉、采样精度高等优点在电子、电力电子等需要电压采样的场合得到了广泛的应用。差分采样电路是利用运算放大器的高增益倍率，通过将需要采样的电压信号通过电阻加在运算放大器的正、负信号输入端，从而抵消器件偏差、器件参数温度漂移等引起的采样误差，提高采样电路的精度。

传统的差分采样电路在对应固定电压的采样应有较大的优势，但对于需采样电压范围比较宽的场合就存在比较大的弊端，固定采样比的差分采样电路在采集电压高于设定电压时，采样电路的输入电流会随之增大，因采样电阻的功率是按照设定采集电压设计，会导致采样电阻过功率损坏；固定采样比的差分采样电路对应额定采集电压的输出电压幅值设计值上线一般为运放的正负电源电压，当采集电压过高时对应输出电压值会超过电源的正负电压幅值，此时输出电压会出现非线性失真；固定采样比的差分采样电路在采集电压低于设定电压时，采样电路的输入电流会随之减小，小于采样电路的最小设计工作电流，会导致采样误差偏大，不能满足采样精度要求。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种电压差分采样电路，实现提高差分采样电路的采集电压范围、提高差分采样电路的采样精度，降低硬件实现成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于可变差分和匹配电阻的电压差分采样电路，其特征在于，

所述电压差分采样电路包括控制器和至少2个可变差分采样电阻，以及至少2个连接于每个可变差分采样电阻的匹配电阻；

所述电压差分采样电路通过控制器调整所述2个差分采样电阻的阻值来调节采集电压的范围；

其中，

至少1个可变差分采样电阻设置在采集电压Uin和负端之间；

至少1个可变差分采样电阻设置在采集电压Uin和正端之间；

至少1个匹配电阻分别连接1个可变差分采样电阻和采样电路的输出电压Uout之间；

至少1个匹配电阻分别连接1个可变差分采样电阻和采样电路的接地端之间。

所述的一种电压差分采样电路，包括：

运算放大器，其具有连接采集电压Uin的正端和负端以及连接输出电压Uout的输出端；

第一可变差分采样电阻，其设在所述采集电压Uin和负端之间；

第二可变差分采样电阻，其设在所述采集电压Uin和正端之间，所述第一可变差分采样电阻和/或第二可变差分采样电阻包括n个固定电阻及并联在固定电阻两端的n个可控开关，n为自然数；

控制器，其连接所述可控开关以控制开合；

第一匹配电阻，其一端连接于第一可变差分采样电阻和负端之间，另一端连接于输出端和输出电压Uout之间；