[发明专利]一种基于有效值芯片的AC115V电流调理采集电路

权利要求书

1.一种基于有效值芯片的AC115V电流调理采集电路，其特征在于，包括信号调理电路、有效值转换电路及负载短路比较器电路；所述信号调理电路用于将0～+5V交流电压信号转换为-5V～+5V交流电压信号，有效值转换电路用于将-5V～+5V交流电压信号转换为的有效值直流电压；输出的有效值直流电压一路进入外部AD芯片进行模数转换采集，另一路进负载短路比较器电路进行阈值计算后，作为负载短路瞬间保护的基准信号。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号调理电路包括由第一级运放N1A和第二级运放N1B组成的双运放芯片，限流电阻R1、R2、R4，下拉电阻R3、R5，滤波电容C1～C3，第一级运放N1A用于实现0～+5V交流电压信号转换为-5V～+5V交流电压信号，第二级运放N1B为射随电路，用于增加输出信号带载能力，不改变电压信号特征；

所述信号调理电路中：第一级运放N1A的2脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接5V基准电压；第一级运放N1A的2脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接第一级运放N1A的1脚；第一级运放N1A的3脚连接电阻R3一端，此引脚3为霍尔传感器输出电压的输入引脚，R3另一端接模拟地，第一级运放N1A的3脚还连接电容C1一端，C1另一端接模拟地；第一级运放N1A为±15V供电，第一级运放N1A的4脚连接-15V，第一级运放N1A的8脚连接+15V；

第一级运放N1A的1脚连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接第二级运放N1B的5脚；第一级运放N1A的1脚还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接模拟地；第二级运放N1B的5脚连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接模拟地；第二级运放N1B的6脚连接第二级运放N1B的7脚，第二级运放N1B的7脚连接C3的一端，C3的另一端接模拟地。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述有效值转换电路包括有效值芯片N2、电阻R6、R7、R8，滤波电容C4、C5、C6；

所述有效值芯片N2用于将-5V～+5V交流电压信号转换为0～的有效值直流输出电压U_ADI；

有效值芯片N2的1脚连接电阻R6的一端，另一端连接第二级运放N1B的7脚；有效值芯片N2的4脚连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接+15V电源；有效值芯片N2的7脚与8脚短接，有效值芯片N2的14脚连接+15V电源，有效值芯片N2的3脚连接-15V电源，有效值芯片N2的9脚连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接15V GND，有效值芯片N2的10脚连接15VGND；电容C5一端接+15V电源另一端接15VGND，电容C6一端接-15V电源另一端接15V GND；有效值芯片N2的6脚连接电阻R8的一端，为有效值输出引脚，电阻R8另一端连接运放比较器N3的6脚。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述负载短路比较器电路包括运放比较器N3、电阻R9，上拉电阻R10，限流电阻R11，分压电阻R12、R13；

所述运放比较器N3的1脚连接电阻R10的一端，为运放比较器N3的输出引脚，电阻R10的另一端连接3.3V工作电源；运放比较器N3的1脚还连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接运放比较器N3的7脚；运放比较器N3的7脚还连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接模拟地，电阻R13和R9的连接端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接5V基准电压源。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述运放比较器N3的短路保护阈值电压由电阻R12、R13的分压值确定。

6.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述负载短路比较器电路的输出信号进外部FPGA逻辑电路，可与CPU输出控制信号通过逻辑与后作为外部驱动模块的控制信号。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述电路的使用方法。

8.一种如权利要求1至6中任一项所述电路在电流采样中的应用。