電流檢測電路、恒流電路和電池充放電保護系統技術方案

一種電流檢測電路，包括第一電壓基準源、第二電壓基準源、第一三極管、電流檢測電阻、第一電阻和第二電阻，第一電阻的一端及電流檢測電阻的一端耦合到電壓輸入正端，第一電阻的另一端接第一電壓基準源的參考端及第二電阻的一端，第二電阻的另一端接第一電壓基準源的陽極及第二電壓基準源的陽極，第二電壓基準源的陽極耦合到地，第一電壓基準源的陰極耦合到電壓輸入正端和第一三極管的基極，第二電壓基準源的陰極接電流檢測電阻的另一端及第一三極管的發射極。在此還公開了一種恒流電路和電池充放電保護系統。該檢測電路可消除檢測電阻前后端的地電位不等帶來的問題，提高電流及前后端電壓檢測準確性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電流檢測電路、恒流電路和電池充放電保護系統。
技術介紹
如圖1所示，現有的電流檢測電路結構是把電流檢測電阻放在地線端，通過檢測電阻RS上的壓降來檢測電流值。由于前后之間的參考地線被檢測電阻RS隔離，前后端的地電位不相等，致使地線接在前端的電路在檢測后端電路中的電壓時(或者地線接在后端的電路在檢測前端電路中的電壓時)，會出現較大的電壓誤差。在帶充電和放電保護功能的電池控制系統中，在充電時前端的充電部分在充電中檢測后端電池時因檢測電阻的壓降導致不能正確的檢測電池電壓。如果在檢測時關掉充電電流,則在充電時不能正確的檢測電池的過充電壓。現有的解決方案是前端的充電系統和后端的保護系統獨立，在后端增加單獨的保護板，增加線路復雜度的同時，增加了成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電流檢測電路，解決檢測電阻前后端的地電位不等帶來的問題，提高電流檢測準確性。另一目的是提供具有所述電流檢測電路的電路結構。又一目的是提供具有所述電流檢測電路的恒流電路。再一目的是提供具有恒流電路的電池充放電保護系統。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案: 一種電流檢測電路，包括第一電壓基準源、第二電壓基準源、第一三極管、電流檢測電阻、第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端及所述電流檢測電阻的一端耦合到電壓輸入正端，所述第一電阻的另一端接所述第一電壓基準源的參考端及所述第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端接所述第一電壓基準源的陽極及所述第二電壓基準源的陽極，所述第二電壓基準源的陽極耦合到地，所述第一電壓基準源的陰極耦合到所述電壓輸入正端和所述第一三極管的基極，所述第二電壓基準源的陰極接所述電流檢測電阻的另一端及所述第一三極管的發射極。可進一步采用以下一些技術方案: 還包括第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第一電壓基準源的陰極通過所述第三電阻接所述電壓輸入正端，并通過所述第四電阻接所述第一三極管的基極，所述第二電壓基準源的陽極通過所述第五電阻接地。所述第二電壓基準源的參考端接所述第二電壓基準源的陰極。為所述電流檢測電阻設定的參考電壓為0.1V-0.2V。在以下范圍內選取所述第一電阻和所述第二電阻的阻值:Rl= ((Vbd+VS)/ Vuikef-1)/R2 R2 ( Vuieef/(Ieef*200)其中Rl為所述第一電阻的阻值，Vuikef為所述第一電壓基準源的參考電壓，Vbd為所述第二電壓基準源的陰極與陽極之間的電壓，VS是為所述電流檢測電阻設定的參考電壓；R2為所述第二電阻的阻值，Ieef為所述第一電壓基準源的參考端的輸入電流。在以下范圍內選取所述第三電阻、所述第四電阻和所述第五電阻的阻值: Vqube/Ik(ui)〈 R3〈 Vquube/Iuioff,R4< (Vad-Vuieef) (Ice/β)R5 < (Vin-Vad)/ Vad *(R1+R2) 其中R3為所述第三電阻的阻值，Vqibe為所述第一三極管的基極集電極壓降，IK(U1)為所述第一電壓基準源的最大工作電流，Iuioff為所述第一電壓基準源的最小工作電流；R4為所述第一電阻的阻值，Vuieef為所述第一電壓基準源的參考電壓，Vad為所述電源輸入正端與所述第二電壓基準源的陽極之間的電壓，Ice為所述第一三極管的集電極電流，β為所述第一三極管的電流放大倍數；R5為所述第一電阻的阻值，Vin為所述電壓輸入正端的電壓，Rl為所述第一電阻的阻值，R2為所述第二電阻的阻值。一種電路結構，所述電路結構包括所述電流檢測電路。一種恒流電路，包括所述的電流檢測電路以及第二場效應管，所述電流檢測電路中的所述第一三極管的發射極接所述第二場效應管的源極，所述第一三極管的集電極接所述第二場效應管的柵極并通過第六電阻接地，所述第二場效應管的漏極接電壓輸出正端。進一步的，還包括穩壓二極管，所述穩壓二極管的陰極接所述第一三極管的發射極，所述穩壓二極管的陽極接所述第一三極管的集電極。一種電池充放電保護系統，包括所述恒流電路。本專利技術的有益技術效果: 本專利技術的電流檢測電路經設計，將電流檢測電阻放在電源正端，前后端完全共地，解決了現有檢測電阻前后端不共地所造成的一系列問題，提高電流及前后端電壓檢測準確性。該電流檢測電路尤其是可以對檢測電阻上的電流值準確地進行檢測，將具有該電流檢測電路的恒流電路用于電池充放電保護系統，能實現在充電時準確地檢測電池電壓，以較低的成本提供可靠的充放電保護功能。附圖說明圖1為現有的電流檢測電路不意 圖2為本專利技術電流檢測電路一種實施例的電路結構圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本專利技術的范圍及其應用。請參閱圖2，在一些實施例里，電流檢測電路包括第一電壓基準源U1、第二電壓基準源U2、第一三極管Q1、電流檢測電阻RS、第一電阻Rl和第二電阻R2，第一電阻Rl的一端及電流檢測電阻RS的一端耦合到電壓輸入正端，第一電阻Rl的另一端接第一電壓基準源Ul的參考端及第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端接第一電壓基準源Ul的陽極及第二電壓基準源U2的陽極，第二電壓基準源U2的陽極耦合到地，第一電壓基準源Ul的陰極耦合到電壓輸入正端和第一三極管Ql的基極，第二電壓基準源U2的陰極接電流檢測電阻RS的另一端及第一三極管Ql的發射極。第一電壓基準源Ul和第二電壓基準源U2可采用精密電壓基準源。優選地，第二電壓基準源U2的基準電壓大于第一電壓基準源Ul的基準電壓IV以上。可選取第二電壓基準源U2的基準電壓為2.50V,而第一電壓基準源Ul的基準電壓為1.25V。電流檢測電路通過檢測電阻RS上的電壓降來達到檢測電流的目的。該電阻的阻值RS=VS/%，其中Itj為設定的輸出電流，VS為設定的電阻RS兩端壓降，VS太低會降低檢測精度，VS太高會增加電阻損耗，在一些實施例里，VS優選為0.1V-0.2V，但不限于該電壓范圍。電流檢測電阻RS功耗Pks=I;2 * RS，可選擇電阻功率在最大工作溫度下大于上述計算功率。第一電阻Rl和第二電阻R2為分壓電阻，調整R1/R2的比值可調整輸出電流值。在優選的實施例里，為保證精度，第二電阻R2阻值的選取使流過第二電阻R2的電流大于第一電壓基準源Ul參考輸入電流的200倍以上，即(0.5%) R2 ( Vuieef/(Ieef*200),其中Vuieef為第一電壓基準源Ul的參考電壓，Ikef為第一電壓基準源Ul的參考電壓腳的輸入電流。在優選的實施例里，第一電阻Rl的阻值在以下范圍選取:R1=((VBD+VS)/Vuikef-1)/R2，其中Vbd為第二電壓基準源U2的陰極與陽極之間的電壓。如圖2所示，在一些實施例里，電流檢測電路還包括第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5，第一電壓基準源Ul的陰極通過第三電阻R3接電壓輸入正端，并通過第四電阻R4接第一三極管Ql的基極，第二電壓基準源U2的陽極通過第五電阻R5接地。在優選的實施例里，為實現電路的優化，第三電阻R3和第四電阻R4的阻值在以下范圍內選取:第三電阻R3上的壓降在輸出電流小于I。的時候小于第一三極管Ql的VBE,即R3 < VQ1BE/I U10FF,同時R3 > V本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電流檢測電路，其特征在于,包括第一電壓基準源（U1）、第二電壓基準源（U2）、第一三極管（Q1）、電流檢測電阻（RS）、第一電阻（R1）和第二電阻（R2），所述第一電阻（R1）的一端及所述電流檢測電阻（RS）的一端耦合到電壓輸入正端，所述第一電阻（R1）的另一端接所述第一電壓基準源（U1）的參考端及所述第二電阻（R2）的一端，所述第二電阻（R2）的另一端接所述第一電壓基準源（U1）的陽極及所述第二電壓基準源（U2）的陽極，所述第二電壓基準源（U2）的陽極耦合到地，所述第一電壓基準源（U1）的陰極耦合到所述電壓輸入正端和所述第一三極管（Q1）的基極，所述第二電壓基準源（U2）的陰極接所述電流檢測電阻（RS）的另一端及所述第一三極管（Q1）的發射極。

【技術特征摘要】
1.一種電流檢測電路，其特征在于，包括第一電壓基準源(U1)、第二電壓基準源(U2)、第一三極管(Q1)、電流檢測電阻(RS)、第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)，所述第一電阻(Rl)的一端及所述電流檢測電阻(RS)的一端耦合到電壓輸入正端，所述第一電阻(Rl)的另一端接所述第一電壓基準源(Ul)的參考端及所述第二電阻(R2)的一端，所述第二電阻(R2)的另一端接所述第一電壓基準源(Ul)的陽極及所述第二電壓基準源(U2)的陽極，所述第二電壓基準源(U2)的陽極耦合到地，所述第一電壓基準源(Ul)的陰極耦合到所述電壓輸入正端和所述第一三極管(Ql)的基極，所述第二電壓基準源(U2)的陰極接所述電流檢測電阻(RS)的另一端及所述第一三極管(Ql)的發射極。2.按權利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，還包括第三電阻(R3)、第四電阻(R4)和第五電阻(R5)，所述第一電壓基準源(Ul)的陰極通過所述第三電阻(R3)接所述電壓輸入正端，并通過所述第四電阻(R4)接所述第一三極管(Ql)的基極，所述第二電壓基準源(U2)的陽極通過所述第五電阻(R5)接地。3.按權利要求1或2所述的電流檢測電路，其特征在于，所述第二電壓基準源(U2)的參考端接所述第二電壓基準源(U2)的陰極。4.按權利要求1至3任一項所述的電流檢測電路，其特征在于，為所述電流檢測電阻(RS)設定的參考電壓(VS)為0.1V-0.2V。5.按權利要求1至4任一項所述的電流檢測電路，其特征在于，在以下范圍內選取所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)的阻值:Rl= ((Vbd+VS)/Vuieef-1)/R2 R2 ( Vuieef/(Ieef*200) 其中Rl為所述第一電阻(Rl)的阻值，Vuikef為所述第一電壓基準源(Ul)的參考電壓，Vbd為所述第二電壓基 準源(U2)的陰極與陽極之間的電壓，VS是為所述電流檢測電阻(RS)設定的參...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖鏗，吳達吉，孫進川，
申請(專利權)人：深圳可立克科技股份有限公司，信豐可立克科技有限公司，惠州市可立克科技有限公司，
類型：發明
國別省市：