本實用新型專利技術(shù)提出了一種采樣電阻在buck輸出端的電流采樣電路，所述的電流采樣電路的采樣電阻設(shè)置在BUCK電路輸出端，采樣電阻兩端的電壓信號經(jīng)過模擬數(shù)字采樣芯片執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D后，所述模擬數(shù)字采樣芯片輸出的數(shù)字采樣信號輸入到作為控制器的微處理器模塊的信號輸入端，通過微處理器對數(shù)字采樣信號進行Kalman濾波處理，進而由微處理器產(chǎn)生控制buck電路控制信號，所述控制信號是控制脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比的信號。制信號PWM的占空比的信號。制信號PWM的占空比的信號。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種采樣電阻在buck輸出端的電流采樣電路
[0001]本技術(shù)屬于電力電子電路
，尤其涉及一種的采樣電阻在buck輸出端的電流采樣電路。
技術(shù)介紹
[0002]buck變換器常在輸出端使用電流傳感器的方式進行電流采樣，得到相對準(zhǔn)確的輸出電流值。但是受到成本控制和進口采購限制的制約，采用高精度采樣電阻也能達到較好效果。但是，采樣電阻會受到溫漂和溫濕度等環(huán)境因素影響，進而影響電流采樣值，最終使輸出電流誤差較大。而通本技術(shù)的電流采樣電路，能有效濾除測量噪聲和無效數(shù)據(jù)，使采樣電流精確且穩(wěn)定，能實現(xiàn)比較好的電流控制效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0003]為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提出了一種在buck電路輸出端使用采樣電阻的電流采樣電路，所述電流采樣電路的采樣電阻設(shè)置在BUCK電路輸出端，采樣電阻兩端的電壓信號經(jīng)過模擬數(shù)字采樣芯片執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D后，所述模擬數(shù)字采樣芯片輸出的數(shù)字采樣信號輸入到作為控制器的微處理器模塊的信號輸入端，通過微處理器對數(shù)字采樣信號進行Kalman濾波處理，進而由微處理器產(chǎn)生控制buck電路控制信號，所述控制信號是控制脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比的信號。
[0004]進一步的，所述電流采樣電路的采樣電阻串聯(lián)在BUCK電路輸出端，由多個高精度小電阻值電阻并聯(lián)組成。
[0005]進一步的，所述BUCK電路由功率MOS晶體管組成，電流采樣電路的采樣電阻串聯(lián)在MOS晶體管的源極；所述模擬數(shù)字采樣芯片使用AD8414；采樣電阻阻值0.005Ω，精度1％。
[0006]進一步的，所述微控制器內(nèi)置改進的Kalman濾波處理模塊。
[0007]進一步的，所述改進的Kalman濾波處理模塊包括：
[0008]輸入模塊，接收模擬數(shù)字采樣芯片輸出的數(shù)字采樣信號；
[0009]Kalman濾波模塊，抑制濾波發(fā)散；
[0010]跟蹤運算模塊，使濾波器具有強跟蹤濾波能力；
[0011]輸出模塊，在對電流采樣信號運行Kalman濾波后，生成控制buck電路的脈沖寬度調(diào)制信號PWM，并輸出用于控制buck電路。
[0012]本技術(shù)的有益效果是：采用簡單的高精度采樣電阻在buck電路輸出端進行采樣的電路結(jié)構(gòu)。相較傳統(tǒng)采樣電阻數(shù)據(jù)處理時采用均值濾波或者中值濾波方法，本電路得到的采樣數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和采樣精度更高，實時性更好。
附圖說明
[0013]圖1是本技術(shù)采樣電阻在buck電路輸出端電流采樣電路圖。
具體實施方式
[0014]本技術(shù)的技術(shù)方案是：一種電流采樣電路設(shè)計，采樣電阻設(shè)置在BUCK電路輸出端，經(jīng)過采樣芯片后進入控制器進行數(shù)據(jù)濾波處理，進而控制PWM占空比。
[0015]以下結(jié)合附圖1對本技術(shù)的具體實施方式作出詳細(xì)說明。
[0016]電流采樣電阻在輸出端的BUCK電路，包含高精度采樣電阻(R13，R54)與電流采樣芯片和主控制器系統(tǒng)。所示電流采樣模塊在主電路中，經(jīng)采樣芯片輸出到控制器，控制器直接進行濾波處理，經(jīng)過計算并調(diào)節(jié)當(dāng)前PWM占空比，控制輸出電流。
[0017]在實際應(yīng)用中，常用采樣芯片輸出信號直接進控制器，控制器根據(jù)采樣數(shù)值直接或進行中值濾波后進行pwm控制，實現(xiàn)調(diào)節(jié)電流的目的。但是此時的輸出電流紋波較大，輸出不穩(wěn)定，并且與電流設(shè)定值存在較大誤差，效果較差。其次，常采用電流傳感器進行采樣，能達到較好效果。但是這種設(shè)計成本較大，并受器件進口采購的制約，實現(xiàn)較為繁瑣。
[0018]一種在buck電路輸出端使用采樣電阻的電流采樣電路，電流采樣電路的采樣電阻設(shè)置在BUCK電路輸出端，采樣電阻兩端的電壓信號經(jīng)過模擬數(shù)字采樣芯片執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D后，所述模擬數(shù)字采樣芯片輸出的數(shù)字采樣信號輸入到作為控制器的微處理器模塊的信號輸入端，通過微處理器內(nèi)置的Kalman濾波處理模塊對數(shù)字采樣信號進行Kalman濾波處理，進而由微處理器產(chǎn)生控制buck電路控制信號，所述控制信號是控制脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比的信號。所述Kalman濾波處理模塊由相關(guān)的比較器等現(xiàn)有的電子器件組合實現(xiàn)，并非本技術(shù)的改進。
[0019]所述電流采樣電路的采樣電阻串聯(lián)在BUCK電路輸出端，由多個高精度小電阻值電阻并聯(lián)組成。
[0020]所述BUCK電路由功率MOS晶體管組成，電流采樣電路的采樣電阻串聯(lián)在MOS晶體管的源極；所述模擬數(shù)字采樣芯片使用AD8414；采樣電阻阻值0.005Ω，精度1％。
[0021]所述微控制器內(nèi)置改進的Kalman濾波處理模塊，在傳統(tǒng)卡爾曼濾波基礎(chǔ)上加入濾波收斂性判據(jù)，抑制濾波發(fā)散，并設(shè)置強跟蹤濾波調(diào)整增益矩陣，使濾波器具有強跟蹤濾波能力。
[0022]最后應(yīng)說明的是，以上實施方式僅用以說明本技術(shù)的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上較佳實施方式對本技術(shù)實施例進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本技術(shù)實施例的技術(shù)方案進行修改或等同替換都不應(yīng)脫離本技術(shù)實施例的技術(shù)方案的精神和范圍。
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【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種采樣電阻在buck輸出端的電流采樣電路，其特征在于，所述電流采樣電路包括：采樣電阻、BUCK電路、模擬數(shù)字采樣芯片和微處理器；所述電流采樣電路的采樣電阻設(shè)置在BUCK電路輸出端，采樣電阻兩端的電壓信號經(jīng)過模擬數(shù)字采樣芯片執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D后，輸入到微處理器的信號輸入端；通過微處理器內(nèi)置的濾波處理模塊對數(shù)字采樣信號進行Kalman濾波處理，進而由微處理器產(chǎn)生控制buck電路的控制信號，所述控制信號是控制脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比的信號。2.如權(quán)利要求1所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許亞朝，郗悅，王璇，蔡林峰，王月英，
申請(專利權(quán))人：保定天威保變電氣股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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