电流检测电路设计说明
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锂电池保护电路三线接法
锂电池保护电路通常有三个线,包括正极正电源线、负极负电源线和负极电流检测线。
以下是锂电池保护电路的三线接法:
1. 正极连接:将锂电池的正极与正电源线连接。
正电源线一般是保护电路的VCC供电线,用来为保护电路和连接电子设备提供正电源。
2. 负极连接:将锂电池的负极与负电源线连接。
负电源线被用作保护电路的GND线,它可以提供回路的接地。
3. 电流检测线:连接在负极电流检测引脚上,用来测量和监控电池的电流。
负极电流检测引脚输出的电流信号可以用于保护电路控制电池的充放电情况,以便保护电池。
需要注意的是,锂电池保护电路的具体接法可能会根据不同的电路设计有所不同,建议在使用保护电路时,根据其所附的说明书或者技术规范进行正确的接线。
此外,为了确保电路的安全和稳定性,需要遵守电路设计的要求,使用合适的线材和连接方式。
绪论电流检测有多种方法,最通用的方法是采用阻性分流器、互感器或霍尔传感器。
阻性分流器工作时与负载串联,无法进行隔离测量;互感器只适用于50 Hz工频交流的测量;霍尔检测技术综合了互感器和分流器技术的所有优点,同时又克服了互感器和分流器的不足,采用一只霍尔电流电压传感器/变送器模块检测元件,既可以检测交流,也可以检测直流,甚至可以检测瞬态峰值,同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离,因而是替代互感器和分流器的新一代产品。
基于霍尔传感器的电流检测系统以AT89C51单片机为核心,应用霍尔传感器技术,实现对被检测电路电流的测量。
检测系统硬件电路包括电源电路、单片机电路、数据采集电路、数码显示电路、电流检测电路,系统硬件框图如图1所示。
图1 系统硬件框图第一章硬件原理图的设计1.1电源电路图2 电源模块如图2所示.系统的供电电源由220V-9V变压器提供.考虑到变压器体积比较大,且220V属于较高电压,容易影响板子芯片的正常工作.我们选择变压器独立外接的处理办法.变压器二次侧的输出电压为交流9V电源,经过整流桥得到脉动的直流电源,经过滤波电容,稳压管78L05,以及二次滤波电容的处,得到符合系统要求的+5v电源,为装置各部分电路供电,保证各装置的正常工作。
1.2电流检测电路选用ACS712作为电流检测传感器.ACS7i2是Allegro公司新推出的一种线性电流传感器,该器件内置有精确的低偏置的线性霍尔传感器电路,能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压。
具有低噪声,响应时间快(对应步进输入电流,输出上升时间为5 S),50千赫带宽,总输出误差最大为4%,高输出灵敏度(66mV/A~185 mV/A),使用方便、性价比高、绝缘电压高等特点,主要应用于电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等,特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。
1.2.1 引脚描述ACS712采用小型的SOIC 8 封装,其引脚分布如图3所示,采用单电源5V供电。
150KHz 40V 3A开关电流降压型DC-DC转换器XL1507特点⏹ 4.5V到40V宽输入电压范围⏹输出版本固定5V和ADJ可调⏹输出电压1.23V到37V可调⏹最大占空比100%⏹最小压差1.5V⏹固定150KHz开关频率⏹最大3A开关电流⏹内置功率三极管⏹高效率⏹出色的线性与负载调整率⏹EN脚TTL关机功能⏹EN脚迟滞功能⏹内置热关断功能⏹内置限流功能⏹内置二次限流功能⏹TO252-5L封装应用⏹LCD电视与显示屏⏹数码相框⏹机顶盒⏹路由器⏹通讯设备供电描述XL1507是一款高效降压型DC-DC转换器,固定150KHz开关频率,可以提供最高3A输出电流能力,具有低纹波,出色的线性调整率与负载调整率特点。
XL1507内置固定频率振荡器与频率补偿电路,简化了电路设计。
PWM控制环路可以调节占空比从0~100%之间线性变化。
内置使能功能、输出过电流保护功能。
当二次限流功能启用时,开关频率从150KHz降至50KHz。
内部补偿模块可以减少外围元器件数量。
图1.XL1507封装150KHz 40V 3A 开关电流降压型DC-DC 转换器 XL1507引脚配置EN GND SW VINFB 12345TO252-5LMetal Tab GND图2. XL1507引脚配置表1.引脚说明引脚号 引脚名称 描述1 VIN 电源输入引脚,支持DC4.5V~40V 宽范围电压操作,需要在VIN 与GND 之间并联电解电容以消除噪声。
2 SW 功率开关输出引脚,SW 是输出功率的开关节点。
3 GND 接地引脚。
4 FB 反馈引脚,通过外部电阻分压网络,检测输出电压进行调整,参考电压为1.23V 。
5 EN使能引脚,低电平工作,高电平关机,悬空时为低电平。
150KHz 40V 3A 开关电流降压型DC-DC 转换器 XL1507方框图EA1.23V ReferenceGNDFB3.3V 1.23VEA COMPOscillator 150KHz3.3V Regulator Start UpLatchCOMP2COMP1DriverThermal ShutdowninENSW220mV 200mV44m ΩCurrent LimitR2R1=2.5K5V R2=7.6KADJ R2=0 R1=OPENSwitch图3. XL1507方框图典型应用XL1507-5.0CIN 470uf 35VC1 105330uf 35VD1 L1 33uh/3A+12VLOAD13524GNDVINFBSWEN ON OFF 5V/3ACOUT 1N5820图4. XL1507系统参数测量电路(12V-5V/3A )150KHz 40V 3A 开关电流降压型DC-DC 转换器 XL1507订购信息产品型号 打印名称封装方式包装类型 XL1507-ADJE1 XL1507-ADJE1 TO252-5L 2500只每卷 XL1507-5.0E1 XL1507-5.0E1TO252-5L2500只每卷XLSEMI 无铅产品,产品型号带有“E1”后缀的符合RoHS 标准。
峰值检测电路(二)1.基本得峰值检测电路本实验以峰值检测器为例, 说明可利用反馈环改进非线性得方法。
峰值检测器就是用来检测交流电压峰值得电路, 最简单得峰值检测器依据半波整流原理构成电路。
如实图4、1所示, 交流电源在正半周得一段时间内, 通过二极管对电容充电,使电容上得电压逐渐趋近于峰值电压。
只要RC 足够大,可以认为其输出得直流电压数值上十分接近于交流电压得峰值。
图4、1 简单峰值检测电路这种简单电路得工作过程就是, 在交流电压得每一周期中, 可分为电容充电与放电两个过程。
在交流电压得作用下, 在正半周得峰值附近一段时间内, 通过二极管对电容 C 充电,而在其它时段电容 C 上得电压将对电阻 R 放电。
当然,当外界交流电压刚接上时,需要经历多个周期, 多次充电, 才能使输出电压接近峰值。
但就是,困难在于二极管就是非线性元(器)件,它得特性曲线如实图4、2所示。
当交流电压较小时,检测得得直流电压往往偏离其峰值较多。
图4、2 二极管特性曲线这里得泄放电阻R,就是指与 C 并联得电阻、下一级得输入电阻、二极管得反向漏电阻、以及电容及电路板得漏电等效电阻。
不难想到,放电就是不能完全避免得。
同时, 适当得放电也就是必要得。
特别就是当输入电压变小时, 通过放电才能使输出电压再次对应于输入电压得峰值。
实际上, 检测器得输出电压大小与峰值电压得差别与泄放电流有关。
仅当泄放电流可不计时, 输出电压才可认为就是输入电压得峰值。
用于检测仪器中得峰值检测器要求有较高得精度。
检测仪器通常 R 值很大,且允许当输入交流电压取去后可有较长得时间检波输出才恢复到零。
可以用较小得电容,从而使峰值电压建立得时间较短。
本实验得目得, 在于研究如何用运算放大器改进峰值检测器, 进一步了解运算放大器之应用。
2.峰值检测电路得改进为了避免次级输入电阻得影响, 可在检测器得输出端加一级跟随器(高输入阻抗)作为隔离级(实图4、3)。
图4、3峰值检测器改进电路(一)也可以按需要加一可调得泄放电阻。
浅谈霍尔电流传感器ACS785/ACS712系列电流检测方式电流检测方式一、检测电阻+运放优势:成本低、精度较高、体积小劣势:温漂较大,精密电阻的选择较难,无隔离效果。
分析:这两种拓扑结构,都存在一定的风险性,低端检测电路易对地线造成干扰;高端检测,电阻与运放的选择要求高。
检测电阻,成本低廉的一般精度较低,温漂大,而如果要选用精度高的,温漂小的,则需要用到合金电阻,成本将大大提高。
运放成本低的,钳位电压低,而特殊工艺的,则成本上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器PT在变压器理论中,一、二次电压比等于匝数比,电流比为匝数比的倒数。
而CT 和PT 就是特殊的变压器。
基本构造上,CT 的一次侧匝数少,二次侧匝数多,如果二次开路,则二次侧电压很高,会击穿绕阻和回路的绝缘,伤及设备和人身。
PT 相反,一次侧匝数多,二次侧匝数少,如果二次短路,则二次侧电流很大,使回路发热,烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器,英文拼写Current Transformer,是将一次侧的大电流,按比例变为适合通过仪表或继电器使用的,额定电流为5A 或1A 的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作TA 或LH(旧符号)工作特点和要求:1、一次绕组与高压回路串联,只取决于所在高压回路电流,而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路,否则会产生危险的高电压,危及人身及设备安全。
3、CT 二次回路必须有一点直接接地,防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压,但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT,电压互感器,英文拼写Phase voltage Transformers,是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V 的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变器相同。
也称作TV 或YH(旧符号)。
工作特点和要求:1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路(短路电流烧毁PT),装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计概述说明1. 引言1.1 概述:本文旨在介绍基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计。
该设计旨在通过合理选择和匹配驱动器、设计保护回路以及优化控制策略,实现对直流电动机的高效驱动和精确控制。
通过详细阐述DRV8871芯片的功能特点和工作原理,深入讲解直流电动机的基本原理和常见应用场景,以及直流电动机驱动电路设计要点,读者将能够全面了解这个系统的构成和关键设计考虑因素。
1.2 文章结构:本文共分为六个章节。
引言部分首先介绍了整篇文章的概述,并简要概括了各章节的内容。
第二节将详细介绍DRV8871芯片的功能特点、工作原理以及相关参数规格。
第三节将重点讲解直流电动机的基本原理,包括其结构、工作原理以及常见类型和应用场景。
第四节将详细阐述直流电动机驱动电路设计的要点,包括合适的驱动器选择与匹配、保护回路设计以及控制策略选择与优化。
第五节将通过一个基于DRV8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计实例进行分析,包括系统框架设计与硬件选型说明、关键组件参数计算与选择方法描述以及驱动电路连接图与控制策略详细说明。
最后一节为结论与展望部分,总结了设计效果,并提出了进一步研究的方向和潜在问题。
1.3 目的:本文旨在帮助读者深入理解基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计。
通过对DRV8871芯片的介绍和直流电动机原理的讲解,读者将能够掌握该系统的核心原理和相关关键技术。
同时,通过实例分析和具体设计考虑因素的阐述,读者将能够学习到实际应用中如何进行具体电路设计以及如何根据需求选择合适的控制策略。
本文旨在为工程师和研究人员提供有关直流电动机驱动电路系统设计方面的知识与参考,并为进一步研究和应用提供启示和指导。
2. DRV8871芯片简介2.1 芯片功能特点:DRV8871是一款高性能、集成化的直流电动机驱动器芯片。
它具有以下功能特点:- 高性能运算放大器:内置多个运算放大器,用于实现电机控制回路的精确测量和调节。
第五节串、并联电路中的电流规律【教学目标】知识与技能1. 通过实验探究得出串、并联电路中的电流规律。
2.在实验探究过程中,进一步练习电路的连接。
3.在实验探究过程中,进一步熟练使用电流表。
过程与方法通过探究串、并联电路的电流规律,经历科学探究的七个环节,体验科学研究的方法。
情感、态度与价值观1.通过探究活动,树立用实验方法解决物理问题的思想。
2.养成小组成员之间的合作精神,以及对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风。
【教学重难点】重点:1.电流表的使用。
2.探究串联和并联电路的电流规律。
难点:1.并联电路的连接。
2.实验方案的设计和实验过程的指导。
【教学准备】或【实验准备】教师用:多媒体课件、实物展台、演示电路板一块、干电池两节、规格不同的小灯泡两个、开关一个、导线假设干。
学生用〔每组〕:干电池两节、小灯泡多个〔1.5V灯泡2个、2.5V灯泡2个、3.8V 灯泡2个〕、学生用电流表一个、开关一个、导线假设干。
【教学过程】小彩灯是如何连接的?2、课件播放家庭照明电路中用电器工作情况。
问:家用电器是如何连接的?过渡:我们生活中常见的电路有串联电路和并联电路。
你知道它们的电流有什么样的特点吗?3、出示电路板:两个规格不同的小灯泡串联。
闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗。
【揭示课题】两个灯泡的亮度不同,是不是通过两个灯泡的电流不一样呢?-----我们今天就来探究一下串、并联电路中电流的特点。
板书课题:§15.5串、并联电路中电流的规律(设计意图:激发学生兴趣,调动学生的积极性,将其思维很快拉到物理课堂上,同时通过连接串联电路,为接下来的实验作铺垫,也为学生的猜测提供感性材料。
)观看家用电器工作情况,并联。
观察到:两灯亮度不同。
思考:原因二、合作探究,建构知识〔一〕探究串联电路的电流规律——提出问题——猜测假设——设计实验〔一〕实验探究、合作研讨【提出问题】出示两灯串联的电路图,问:串联电路中各处的电流之间有什么关系呢?【猜测假设】在串联电路中,各点的电流是的。
光电二极管检测电路的工作原理及设计方案•导读: 本文论述了光电二极管检测电路的组成及工作原理,给出了光电二极管、前置运放、反馈网络的SPICE子模型及系统模型;着重分析了系统稳定性、噪声特性以及提高稳定性和减小噪声的方法。
提供了采用通用电路摹拟软件SPICE进行相关性能摹拟的实例。
o光检测电路SPICE摹拟稳定性噪声特性•光电二极管及其相关的前置放大器是基本物理量和电子量之间的桥梁。
许多精密应用领域需要检测光亮度并将之转换为实用的数字信号。
光检测电路可用于CT扫描仪、血液分析仪、烟雾检测器、位置传感器、红外高温计和色谱分析仪等系统中。
在这些电路中,光电二极管产生一个与照明度成比例的微弱电流。
而前置放大器将光电二极管传感器的电流输出信号转换为一个可用的电压信号。
看起来好象用一个光电二极管、一个放大器和一个电阻便能轻易地实现简单的电流至电压的转换,但这种应用电路却提出了一个问题的多个侧面。
为了进一步扩展应用前景,单电源电路还在电路的运行、稳定性及噪声处理方面显示出新的限制。
本文将分析并通过摹拟验证这种典型应用电路的稳定性及噪声性能。
首先探讨电路工作原理,然后如果读者有机会的话,可以运行一个SP IC E摹拟程序,它会很形象地说明电路原理。
以上两步是完成设计过程的开始。
第三步也是最重要的一步(本文未作讨论)是制作实验摹拟板。
1 光检测电路的基本组成和工作原理设计一个精密的光检测电路最常用的方法是将一个光电二极管跨接在一个CMOS 输入放大器的输入端和反馈环路的电阻之间。
这种方式的单电源电路示于图1中。
在该电路中,光电二极管工作于光致电压(零偏置)方式。
光电二极管上的入射光使之产生的电流ISC从负极流至正极,如图中所示。
由于CMOS放大器反相输入端的输入阻抗非常高,二极管产生的电流将流过反馈电阻RF。
输出电压会随着电阻RF两端的压降而变化。
图中的放大系统将电流转换为电压,即VOUT = ISC ×RF (1)图1 单电源光电二极管检测电路式(1)中,VOUT是运算放大器输出端的电压,单位为V;ISC是光电二极管产生的电流,单位为A;RF是放大器电路中的反馈电阻,单位为W 。
硬件设计说明书一、设计概要本产品主要基于《滴滴标准化电池产品规格书V1.0》《滴滴电池场景和充放电流程图说明》《滴滴电池底仓和NFC的透传协议》等技术规格书设计而成。
满足产品功能需求,具有市场竞争力。
二、BMS功能框图三、功能设计详解1、电源设计①DC-DC设计电源芯片使用TI的LM5164,该芯片具有超低 IQ,100V输入、1A 同步降压直流/直流转换器;空载输入静态电流:10.5µA;关断静态电流:3µA,用以在休眠时降低系统功耗。
电路图如下所示:②LDO设计电源芯片采用TI的TLV70433和TLV70450,分别输出3.3V电源和5V电源。
3.3V电源为BMS系统供电,5V为CAN通信电源供电。
电路如下图所示:另外,部分外设电源采用3V3_Com供电,在休眠状态下关闭3V3_Com,降低功耗。
电路如下图所示:2、主回路设计本产品主回路采用高端驱动的方式,驱动芯片采用TI的BQ76200PWR(bq76200 高压电池组前端充电/放电高侧NFET 驱动器),驱动信号使用中颖的SH367309。
CHG信号控制充电MOS,DCHG信号控制放电MOS,PDCHG 信号控制预充电路。
预充电路如下图所示:主MOS管采用美格纳的MDE1991,Vds最高可达118V,RDS(ON) < 4.4 mΩ @VGS = 10V。
驱动电路和主回路如下图所示3、电压采集,电流采集,温度采集,均衡电路设计前端采集芯片采用中颖的SH367309,13bit VADC用于采集电压/温度/电流/均衡/保护等功能。
采集电路和外围参数配置如下图所示:其中,使用SH367309采集3路电芯温度。
并留有烧写接口。
4、单片机及外围电路设计单片机采用ST的STM32F072RBT6(ARM®-based 32-bit MCU, up to 128 KB Flash,crystal-less USB FS 2.0,CAN,12 timers, ADC,DAC & comm.interfaces,2.0 - 3.6 V)。
郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书数字霍尔电流表设计姓名:专业班级:学号:指导老师:时间:2012-6-15郑州轻工业学院课程设计任务书题目数字霍尔电流表设计专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等:一、主要内容:(1)整体电路设计(画出电路组成框图);(2)信号采样电路设计;(3)信号放大电路设计,电路参数选取、数据计算;(4)信号滤波电路设计,电路参数选取、数据计算;二、基本本要求:(1)选用合适的压电传感器组成测量电路(2)电路组成:压电式传感器、运算放大电路、滤波电路、显示电路;(3)假设在实验装置上进行模拟实验,测量出脉搏次数与输出信号之间的关系;(4)写出5000字左右的工作原理说明,附系统图一张。
三、主要参考资料:完成期限:2012年 6月11 日-2012年 6月15日指导教师签章:专业负责人签章:2012年 6 月 8 日数字霍尔电流表系统设计电子信息工程 0 指导老师:摘要:详细介绍新型线性电流传感器ACS712的特点,工作原理,特性曲线及典型应用电路,对ACS712与STC12C2052AD单片机的接口进行了分析和设计。
设计了一种基于ACS712的直流检测系统。
ACS712使用方便、性价比高、绝缘电压高等特点,主要应用于电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等,特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。
它能准确,实时地检测电流,使设备隐患得到及时的处理,确保人身安全和设备安全。
关键词:ACS712;特性曲线;STC12C2052AD; 电流检测;RS-232;74HC595目录1概述 (3)2霍尔电流计系统设计方案 (3)3霍尔电流计系统硬件电路设计 (4)3.1传感器采集放大电路 (4)3.1.1ACS712内部结构及工作原理 (4)3.1.2特性曲线 (5)3.2 ACS712与AD接口 (6)3.3 STC12C2052AD单片机AD采集电路 (6)3.4数码管显示电路 (10)3.5电源稳压电路 (11)3.6下载通信电路 (12)3.7 系统程序 (13)4总结 (13)参考文献 (15)系统总图 (16)程序 (17)1概述在工业、汽车、商业和通信系统中,为了确保设备安全和人身安令,经常需要对设备的某些关键点进行电流检测,传统的检测方法存在测量精度不高,反应时间长 ,对于大电流一般采用电流互感器输出端不能开路 ,突发性绝缘击穿等缺新型线性电流传感器ACS712能有效克服这些缺点,为工业、汽车、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经实惠的精密解决方案。
直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程是针对直流充电桩的绝缘检测问题进行研究和设计的一项技术。
随着电动车的普及和市场需求的增加,对充电设施的安全性和稳定性要求也越来越高。
而绝缘检测作为一个重要的安全环节,对于保障电动车和充电桩使用过程中的人身安全起到了至关重要的作用。
本篇文章将详细介绍直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的相关内容。
首先,我们会对文章进行一个概述,介绍研究的背景和意义。
然后,我们将详细阐述文章的结构,以便读者能有一个清晰的了解。
最后,我们会明确本篇文章的目的,即为读者提供关于直流充电桩绝缘检测的全面而深入的知识。
在本篇文章的正文部分,我们将从两个方面进行详细阐述。
首先,我们会介绍直流充电桩绝缘检测电路的设计要点。
通过对绝缘检测电路的设计和分析,我们可以更好地了解其工作原理和应用场景。
其次,我们将详细介绍直流充电桩绝缘检测系统的概述和组成。
关于系统的概述,我们会从整体上对绝缘检测系统进行一个简要的介绍,以便读者能够更好地理解整个系统的框架和功能。
而关于系统的组成,我们会详细介绍系统中各个组成部分的功能和作用。
最后,我们将重点介绍直流充电桩绝缘检测方法与流程。
在方法介绍部分,我们将介绍当前常用的绝缘检测方法,并对各种方法进行比较和评价。
在检测流程部分,我们将详细介绍实际操作中的检测流程和注意事项,以便读者能够正确地进行绝缘检测操作。
通过阅读本篇文章,读者将能够全面了解直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的相关知识。
同时,本篇文章也为今后的相关研究和实际应用提供了重要的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分将介绍整篇文章的组织结构和各个章节的内容概述。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述部分将简要介绍直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的背景和意义。
电气设计说明范本一、设计目标本电气设计的主要目标是为了满足所需设备的正常运行和安全使用。
设计要考虑设备的特性、工作环境、电气系统的可靠性和稳定性等因素,以确保电气系统安全可靠、操作方便、易于维护。
二、系统概述本电气设计适用于设备的电气系统,主要包括电源系统、控制系统和保护系统。
电源系统提供设备所需的电能,控制系统实现对设备的控制和调节,保护系统用于检测和解决电气系统的故障。
三、电源系统设计1.电源供应:本系统使用交流电作为电源供应,供电电压为380V,频率为50Hz。
供电线路应根据设备的功率和电流要求进行选择,电缆和插座要具备足够的负载能力。
2.电源保护:在电源线路前应设置过流保护开关和漏电保护器,以保护电气设备和使用人的安全。
3.配电箱:本系统将设备的电源引入到配电箱中,再通过配线进行分配供给各个设备。
配电箱应具备防水、防尘和符合电工标准的特性。
4.接地保护:采取TT接地系统,为保证接地的可靠性,设计了合适的接地装置并设置有效的接地电阻。
四、控制系统设计1.信号检测:通过传感器获取设备运行状态的信息,并将信号传输到控制系统中。
各种传感器应根据设备特点选择合适的类型,并在适当位置进行安装。
2.控制方式:本系统采用PLC控制方式,通过PLC实现设备的自动化控制和监控。
PLC编程灵活,易于操作和维护。
3.控制设备:选用合适的继电器、接触器、开关和按钮等设备进行控制信号的传输和处理。
这些设备应具备良好的质量和稳定性,以确保控制系统的可靠性。
4.控制柜:本系统使用密封式控制柜进行设备的控制和调整,控制柜内部应具备良好的散热和通风条件,以确保设备正常工作。
五、保护系统设计1.过压保护:使用过压保护装置,当电源电压超过额定值时,自动断开电源,以保护设备免受过高电压的损害。
2.欠压保护:使用欠压保护装置,当电源电压低于额定值时,自动断开电源,以保护设备免受欠压的损害。
3.过载保护:使用过载保护装置,当设备工作过载时,自动切断电源,以保护设备不受过大电流损坏。
文件编号:YK/ZB2-002版 本 号:1.0原 理 图 设 计 规 范一、过零检测电路设计指引编制/日期:审核/日期:会签/日期:批准/日期:广东盈科电子有限公司标记 次数更改文件号签名/日期更改记录过零检测电路设计指引(发布日期:2011-05-28)1 范围本设计指引对过零检测电路的电路原理,各器件的参数计算选择,相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述。
本设计指引适用于广东盈科电子有限公司的电控系统过零检测电路的设计。
2 定义无 3 总述过零检测的作用就是为给主芯片提供一个标准,这个标准的起点是零电压,可控硅导通角的大小就是依据这个标准。
一个好的过零检测电路必须是:保证电源电压过零时,会有一个脉冲信号输出。
并且,每个脉冲都有一个基准和过零点的时间一致。
4 典型电路在家电控制器中我们一般会用到以下几种单片机过零检测电路:变压器后取信号、变压器前取信号(三极管非隔离)、变压器前取信号(光耦隔离)、非隔离过零检测基本电路。
在实际应用时,可以根据不同的情况选用不同的方案。
4.1变压器后取信号(模块编号:GL-01) 4.1.1应用范围此电路主要应用于使用变压器的家用空调控制器中的过零检测。
4.1.2原理及框架标记 次数更改文件号签名/日期更改记录4.1.3电路说明图1取信号点在变压器的次级线圈,若未加虚线所示的二极管,经三极管整形后成为方波信号,也可以在变压器后加两个二极管(如图虚线框所示)进行全波整流后再取信号,且不会降低后面的电压(对电压要求高的电路可采用此方案)。
4.1.4关键元器件参数选择滤波电容C101取值1000PF。
4.1.5使用注意事项根据干扰情况加RC 滤波(C102、R104),R104取值1K,C102取值1000PF。
4.2变压器前取信号(非隔离)(模块编号:GL-02) 4.2.1应用范围此电路主要应用于使用可控硅且未隔离的家电控制器中的过零检测。
4.2.2原理及框架4.3.2原理及框架标记次数更改文件号签名/日期 更改记录标记 次数更改文件号签名/日期更改记录附加说明:本标准由技术委员会提出。
基于单片机的功率因数检测电路没计丁南菊(无锡科技职业学院,江苏无锡214028)应用科技脯要]在在交流电路中,电压与电流之间的相位差(中)的余弦叫做功率因数,用符号cosqb表示。
在数值上,功率因数是有功功率和粳在功率的比值.即cos币=P/S在正常的交流电路中,最筒单的测量方法是测量交流电压与交流电流之间的相位差中,用cos(I)计算后得出的结果就是功率因数。
陕键词]单片机;功率因数;电压;电流;程序在交流电路中,电压与电流之间的相位差(①)的余弦叫做功率因数,用符号C O S中表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cos①=P I S在正常的交流电路中,最简单的测量方法是测量文流电压与交流电流之间的相位差中,用cos q)计算后得出的结果就是功率因数。
功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。
所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求,所以能够有效的检测用电设备的功率因数具有非常大的现实意义。
在本设计中,功率因娄髓金测电路主要是通过对交流电网电压和电流过零点日寸亥0的检测,单片机通过计算它们过零点时刻的时间差,换算出电网输出电压和输出电流的相位差①,最后通过公式计算出功率因数值。
功率因数测量电路如图1所示。
首先通过电压互感器、电流互感器同L t i受1缩小为可处理的交流电压弱信号,通过运放L M393构成过零比较器,经由D触发器C D4013组成的妒一36俨相位检测电路后,得到一组互补的相位信号,如图2所示,且输出的脉冲信号不受输入信号幅度的影响,输出信号Q的宽度T反映了电源电压和电流之间的相位差,即0的大小,转换成的两路矩形波信号送入显示单片机的IN T0、而i亍r口,在每路矩形波电压下降沿时单片机响应中断程序。
一种适用于大电流DC-DC高精度电流采样电路杨子航;徐卫林;韦雪明【摘要】为了提高电流采样精度,基于0.5μm BCD工艺,提出了一种应用于降压型DC-DC变换器的电流采样电路.通过增加补偿电流的方法,使功率管中的电流与电感中的电流相等,从而降低了采样误差.仿真结果表明:当电感电流为7 A时,所提出的电路采样精度为99%,比传统结构高2.5个百分点;当电感电流I L∈(0,7 A)时,采样精度始终大于99%.与传统结构相比,所提出的电路采样精度随温度和输入电压变化更小,实现了高精度稳定采样,适用于大电流的DC-DC变换器.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】DC/DC变换器;电流采样;高精度;电流补偿【作者】杨子航;徐卫林;韦雪明【作者单位】桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室,广西桂林541004;桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室,广西桂林541004;桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN402随着人类社会的进步,电能作为社会发展的动力,人类工作生活的源泉,其重要性越发明显。
而电源是电子产品的一个重要组成部分,其性能的优劣会直接影响到整个芯片的性能指标[1]。
开关电源由于具有重量轻、功耗低、效率高等优点,在大多数领域迅速地取代了线性稳压电源的地位,成为了现代电源管理技术的发展主流,在国防、交通、通信等方面都影响着人们的生活[2]。
为了进一步减少便携式设备的体积和重量,通常需要提高DC-DC变换器的开关频率,从而减小片外功率器件的体积,这就要求及时检测电感电流和输出电压的状态,也就是提高电流采样电路的采样精度[3]。
1 控制模式及传统结构分析和电压控制模式相比,电流控制模式多了一个反馈电路。
这说明电流控制模式不仅有电压反馈而且还增加了一个电流内环反馈网[4]。
表1. 相关器件产品型号 说明AD8205 电流检测放大器,增益= 50AD8206 电流检测放大器,增益= 20AD8207 高精度电流检测放大器,增益= 20AD8210高速电流检测放大器,增益= 20功能框图+I SHUNTG = 20V CM = –2V TO +70VV S = 2.7V TO 5.5VV REF 1V REF 2OUT0VV SV S /2V OUTI SHUNTEMI FILTEREMI FILTER V CM0V70V AD8418V S+IN–IN–GND–50A50A R SHUNT11546-001图1.One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.Tel: 781.329.4700 ©2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved.Technical Support 双向、零漂移、电流检测放大器AD8418产品特性失调漂移:0.1 µV/°C(典型值)失调电压:±400 µV(最大值,全温度范围)电源工作范围:2.7 V 至5.5 V 集成电磁干扰(EMI)滤波器 高输入共模电压范围工作电压范围:−2 V 至+70 V 耐压范围:−4 V 至+85 V 初始增益 = 20 V/V宽工作温度范围:−40°C 至+125°C 双向操作提供8引脚SOIC 和8引脚MSOP 封装共模抑制比(CMRR):86 dB ,直流至10 kHz 通过汽车应用认证应用高端电流检测电机控制 电磁阀控制 电源管理低端电流检测诊断保护概述AD8418是一款高压、高分辨率电流检测放大器。
设定初始增益为20 V/V ,在整个温度范围内的最大增益误差为±0.15%。
缓冲输出电压可以直接与任何典型转换器连接。
1HT45R38电磁炉电流电磁炉电流、、电压检测及 功率调整方法文件编码:HA0146S简介电磁炉是国内近几年发展得比较快的一种小家电,电磁炉具有如下的优点:无明火、无烟、节电、省时、容易使用等。
电磁炉的发展经历了早期纯硬件控制到现在微电脑单片机控制的阶段。
Holtek 的A/D 型MCU 在电磁炉中得到广泛地运用,其特点在于低成本、效益高、开发周期短等。
Holtek 用于电磁炉控制的MCU 有:HT46R47、HT46R22/23、HT46R12/14、HT46R32/34/322/342、HT45R38等。
在本文中我们重点介绍电磁炉中的电流检测方法、电压检测方法。
电流检测与电压检测的作用主要是计算功率,此功率值与设定值进行比较,根据比较结果来调正PWM 值,从而达到功率稳定的目的。
2电流检测原理电流检测说明由于电磁炉中的电流主要是加热线圈中的电流。
检测此电流的方法为:在IGBT 对地的一端加一个0.01Ω/3W 的康铜电阻,将电流转成电压,并将此电压经过HT45R38 内建OP 进行放大,将放大后的信号送到HT45R38 内部ADC 通道1进行采样。
在实际应用中,由于电磁炉加热线圈会产生电磁辅射干扰,所以我们在电流取样信号之后加了两次RC 滤波电路,在电流信号进行放大后,又进行了一次RC 滤波,最后进入ADC 进行转换。
在电流取样电路中,采用同向比例放大电路,其放大倍数为:(1+R7/R6)=1+100/10=1+10=11倍。
电流采样软件处理程序电流采样软件设计中,重点在于抗干扰措施上,处理方法为:对在某个范围内的信号进行采样,此步称为软件滤波;采样10组有效值,对10组有效值取掉最大值和最小值,求出中间的2组值,利用中间的2组值求平均,求出平均值后才算一组有效采样值。
具体处理软件如下:加热线圈盘IGBT HT45R38内建OP AHT45R38 MCUADC0输入以下子程序为:采样10组有效电流值。
word版本. 课程设计报告 题 目: 电流检测电路设计 课程名称: 电子信息工程课程设计
学生: 焦道楠 学生学号: 1314020114 年 级: 2013级 专 业: 电子信息工程 班 级: (1)班 指导教师: 王留留
电子工程学院制 2016年3月 word版本.
目 录 1 绪论 .................................................................... 1 2 设计的任务与要求 ........................................................ 1 2.1 课程设计的任务 .................................................... 1 2.2 课程设计的要求 .................................................... 1 3 设计方案制定 ............................................................ 1 3.1 设计的原理 ........................................................ 1 3.2 设计的技术方案 .................................................... 2 4 设计方案实施 ............................................................ 3 4.1 单片机模块 ........................................................ 3 4.2 传感器模块 ........................................................ 4 4.3 A/D转换模块 ....................................................... 5 4.4 LCD12864点阵液晶显示模块 .......................................... 6 5 各模块PCB图 ............................................................ 7 5.1 单片机模块 ........................................................ 7 5.2 传感器模块 ........................................................ 7 6 系统的程序设计 .......................................................... 9 7 心得体会 ............................................................... 10 参考文献 ................................................................. 10
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电流检测电路设计 学 生:焦道楠 指导教师:王留留 电子工程学院电子信息工程专业 1 绪论 在电学中的测量技术涉及的围非常广,广泛应用于学校、工业、工厂、科研等各种领域,供实验室和工业现场测量使用。随着电子技术的不断发展,在数字化和智能化不断成为主体的今天,电压、电流测量系统中占有非常重要的位置。我们在分析和总结了单片机技术的发展历史及发展趋势的基础上,以实用、可靠、经济的设计原则为目标,设计出全数字化测量电压电流装置。系统主要以AT89C51单片机为控制核心,整个系统由中央控制模块、A/D转换模块、LED显示模块组成。可实现对待测电压、电流的测量,在数码管上显示。本次课程设计我所做的项目是基于单片机的电流检测系统,主要用到A/D转换和数码管显示。近几年来,单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门以及人们生活的各个 方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而相继开发出来。单片机是一个器件级的计算机系统,实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全,体积小,成本低,因此它可以应用到所有的电子系统中。AT89C51是一种带4K字节闪存的可编程可插除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复的擦除多次,该器件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能的8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。 2 设计的任务与要求 2.1 课程设计的任务 利用单片机及其相关知识,设计一个电流检测电路。 word版本.
2.2 课程设计的要求 (1)画出相应电流检测电路的原理图,并进行检测,生成PCB板; (2)编写程序,实现电流检测功能; (3)情况允许的情况下,做出实物,并估算其成本。 3 设计方案制定 3.1 设计的原理 本设计采用AT89C51单片机芯片配合ADC0804模/数转换芯片构成一个简易的电流检测电路。电路通过ADC0804芯片调理电路输入口IN0输入的0~5 V的模拟量电压,经过模/数转换后,产生相应的数字量经过其输出通道D0~D7传送给AT89C51芯片的P3口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理,产生正确的7段数码管的显示段码,并通过其P0口传送给数码管。同时它还通过I/O口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3产生位选信号,控制数码管的亮灭。另外AT89C51还控制ADC0804的工作;P2.4和P1.1共同控制ADC0804的地址锁存端(ALE)和启动端(START); P1.2控制ADC0804的转换结束信号(EOC)。因为需要采集的数据是直流电流,由于ADC0804是逐次比较型8位串行A/D转换器,只能输入电压信号,故在数据采集之前先要把直流电流信号转化为直流电压信号。通过适当的外围电路就可以实现了。输入电压经过ADC0804进行数据转换和数据采集,采集结果为8位二进制数,为了方便分析,也可以看成是16进制数。最后应用程序把相应字符传输给AT89C51管理芯片并通过数码管显示数据。其中ADC0804的数据采集和AT89C51管理都需要在51单片机中编程实现数据传输和控制。 3.2 设计的技术方案
直流电流 word版本.
图1电流检测电路工作流程图 由于AT89C51片没有A/D转换,根据系统的设计要求,需要在片外扩展A/D转换接口。系统选用ADC0804,ADC0804的DB0~DB7分别接单片机的P0.0~P0.7,AGND、DGND、CS、VIN-接地,RD、WR分别接单片机的RD、WR端,中断请求INTR接单片机的P2.0口,VIN+接采集信号输入。调整变阻器HAUBLAN20K,使辅助参考端VREF脚得到2.56V标准电压。在CLKIN、CLKOUT端设计RC振荡电路,由于ADC0804频率限制在100Hz~1460kHz,通过对频率公式F=1/(1.1RC)的计算,选择电阻R=20k,电容C=200pF,即可得到符合设计要求的频率。 系统由一个主控系统和一个检测模块组成。被测电流通过ACS712芯片时,该芯片利用霍尔效应,将被测电流转换成0~5V的DC模拟信号,该模拟量经过A/D装置变成数字量。A/D采样处理模块主要是对从ADC0804采集来的数据进行处理,完成对二进制数据BCD码的转换,并且通过P1口输出显示,P1口德低四位输出BCD码,高四位为数码管的片选信号。ADC0804与AT89C51的连接采用循环扫描方式。当A/D转换结束后,ADC0804向CPU发出一个信号,CPU对转换后的数字量进行处理,使数码管显示当前的电流值。 4 设计方案实施 4.1 单片机模块
传感器 ADC0804 AT89C51 LCD12864 模拟量 数据 转换信号 word版本.
4.1.1 模块介绍 AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元,功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 4.1.2 单片机电路图
图2 单片机模块电路图 4.2 传感器模块 4.2.1 电流传感器的工作原理 磁补偿式的工作原理是磁场平衡,即主回路电流IP在聚磁环所产生的磁场,通过一个次级线圈的电流产生的磁场进行补偿,使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态,具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线产生的磁场被聚磁环聚集,感应霍尔 word版本.
器件使之有一个信号输出,这一信号驱动相应的功率管导通,从而获得一补偿电流IS。这一电流通过多匝绕组产生的磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使霍尔器件的输出逐渐减小,当IP与匝数相乘所产生的磁场与IS与匝数相乘所产生的磁场相等时,IS不再增加,霍尔器件起到指示零磁通的作用。此时可以通过IS来测IP,当有变化时,平衡受到破坏,霍尔器件就有信号输出,即重复过程重新达到平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡,一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出,经放大后,立即有相应的电流流过次级绕组,对失衡的磁场进行补偿。 4.2.2 ACS712简述 ACS712器件主要由靠近芯片表面的铜制电流通路和精确的低置线性霍尔传感器电路组成。被测电流流经的通路(引脚1和2,3和4之间的电路)的电阻通常是1.2mΩ,具有较低的功耗。流经铜制电流通路的电流所产生的磁场,能够被片的霍尔IC感应并将其转化为比例的电压。通过将磁性信号尽量靠近霍尔可以消除芯片由于温度传感器来实现器件精确度的最优化。精确的成比例的输出电压由稳定斩波型低偏置BiCMOS霍尔集成电路提供,该集成电路在出厂时已经进行了精确的编程。稳定斩波技术是一种新技术,它给片霍尔器件和放大器提供最小的偏置电压,该技术几乎可以消除由温度所产生的误差。 表1 ACS712器件的引脚及功能 引脚 名称 功能及描述