本實(shí)用新型涉及電流檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種光耦電流檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

在激光打印機(jī)系統(tǒng)中通常需要檢測(cè)高壓電源的輸出電流大小來(lái)調(diào)整其所需要的模擬信號(hào)。因是對(duì)高壓電路中輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，如果使用差分電流檢測(cè)電路的話，那么差分運(yùn)算放大器的正相和反相輸出端避免不了會(huì)使用到高阻值的電阻來(lái)限制其正相和反相輸出端的輸入電流同時(shí)獲取較小的輸出電壓信號(hào)，電路接入到檢測(cè)點(diǎn)的電壓越高所需要的電阻阻值就越大。但高阻值的電阻在高溫高濕的環(huán)境下，時(shí)間長(zhǎng)了之后，阻值會(huì)發(fā)生變化。如果正反相電阻溫度特性不一致，變化程度不一樣時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致其檢測(cè)的模擬信號(hào)結(jié)果發(fā)生變化，這很有可能會(huì)使打印機(jī)誤動(dòng)作；而這種變化也是不可逆的，也就是說(shuō)當(dāng)高阻值電阻發(fā)生變化后，從高溫高濕的環(huán)境中轉(zhuǎn)移到常溫常濕的環(huán)境中，變化后的阻值也不會(huì)恢復(fù)到原始阻值了。高阻值電阻因工藝原因特別容易受高溫潮濕的環(huán)境影響而發(fā)生阻值變化。

如圖1所示為傳統(tǒng)的電流檢測(cè)電路原理圖，通過(guò)在采樣電阻R1、R2、R3和R4上取樣輸入至運(yùn)算放大器中，由于電流檢測(cè)處的電壓為負(fù)高壓信號(hào)-1350V，同時(shí)在運(yùn)算放大器的正相輸入端接入了+0.39V的偏置電壓，故采樣電阻R1、R2、R3和R4的取值需要很大，否則電路無(wú)法正常工作，而且負(fù)高壓信號(hào)的值越大，相應(yīng)的采樣電阻R1、R2、R3和R4也要對(duì)應(yīng)增大。但因?yàn)楦咦柚档碾娮?，在電源長(zhǎng)時(shí)間工作且在高溫高濕環(huán)境下時(shí)，高阻值電阻的阻值因工藝的原因在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定性差，若采樣電阻R1和R2的變化幅度與采樣電阻R3和R4的幅度不一致時(shí)，在運(yùn)算放大器輸出的檢測(cè)結(jié)果Vout的電壓也容易在原來(lái)的基礎(chǔ)上發(fā)生漂移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種光耦電流檢測(cè)電路。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種光耦電流檢測(cè)電路，包括：電流檢測(cè)單元、光耦負(fù)反饋單元和反相放大單元，其中，所述電流檢測(cè)單元的輸入端作為所述光耦電流檢測(cè)電路的輸入端，所述反相放大單元的輸出端作為所述光耦電流檢測(cè)電路的輸出端；

所述電流檢測(cè)單元、所述光耦負(fù)反饋單元和所述反相放大單元依次連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電流檢測(cè)單元包括：第一光電耦合器ISO1、第一二極管D1、第一電阻R1、第一采樣電阻R2和第二采樣電阻R3，其中，所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管的陽(yáng)極作為所述電流檢測(cè)單元的輸入端，所述第一采樣電阻R2的一端作為所述電流檢測(cè)單元的第一輸出端，所述第二采樣電阻R3作為所述電流檢測(cè)單元的第二輸出端；

所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管的陰極與所述第一電阻R1的一端連接；

所述第一二極管D1反向并聯(lián)于所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管；

所述第一光電耦合器ISO1的光電三極管的集電極連接電源Vcc，發(fā)射極連接于所述第一采樣電阻R2的一端；

所述第一采樣電阻R2的另一端連接于參考地GND；

所述第二采樣電阻R3的一端連接于參考地GND。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電流檢測(cè)單元還包括：第一電容C1，所述第一電容C1的一端連接于所述第一二極管D1的陰極，另一端連接于所述第一電阻R1的一端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電流檢測(cè)單元還包括：第二電容C2，所述第二電容C2并聯(lián)于所述第一采樣電阻R2。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光耦負(fù)反饋單元包括：第一運(yùn)算放大器U1A和第二光電耦合器ISO2，其中，所述第一運(yùn)算放大器U1A的正相輸入端作為所述光耦負(fù)反饋單元的第一輸入端，反相輸入端作為所述光耦負(fù)反饋單元的第二輸入端，所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陰極作為所述光耦負(fù)反饋單元的輸出端；

所述第一運(yùn)算放大器U1A的正相輸入端連接于所述所述第一采樣電阻R2的一端，反相輸入端連接于所述第二采樣電阻R3的一端；

所述第一運(yùn)算放大器U1A的輸出端連接于所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陽(yáng)極；

所述第一運(yùn)算放大器的電源端連接于電源Vcc，接地端連接于參考地GND；

所述第二光電耦合器ISO2的光電三極管的集電極連接于電源Vcc，發(fā)射極連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光耦負(fù)反饋單元還包括：第三電容C3，所述第三電容C3的一端連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，另一端連接于所述第一運(yùn)算放大器的輸出端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光耦負(fù)反饋單元還包括：第四電容C4，所述第四電容C4的一端連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的電源端，另一端連接于參考地GND。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述反相放大單元包括：第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第二運(yùn)算放大器U1B，其中，所述第四電阻R4的一端作為所述反相放大單元的第一輸入端，所述第五電阻R5的一端作為所述反相放大單元的第二輸入端，所述第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端作為所述反相放大單元的輸出端；

所述第四電阻R4的一端連接于所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陰極，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端；

所述第五電阻R5的一端連接于偏置電源，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的正端輸入端；

所述第六電阻R6的一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端。

本次申請(qǐng)的技術(shù)方案相比于現(xiàn)有技術(shù)有以下有益效果：

1.避免了高阻值電阻的使用，精度容易把控，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，在高溫潮濕環(huán)境溫度下穩(wěn)定性更強(qiáng)，電路更加可靠。

2.運(yùn)用光電耦合器件構(gòu)成負(fù)反饋電路，能夠很好的保持檢測(cè)電壓的穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)潮濕環(huán)境對(duì)光電耦合器件的影響也很小。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)電流檢測(cè)電路原理圖；

圖2為本實(shí)施例中的光耦電流檢測(cè)電路框架圖；

圖3為本實(shí)施例中的光耦電流檢測(cè)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖2所示為一種光耦電流檢測(cè)電路，請(qǐng)一并結(jié)合參照?qǐng)D3，包括：電流檢測(cè)單元100、光耦負(fù)反饋單元200和反相放大單元300，其中，所述電流檢測(cè)單元100的輸入端作為所述光耦電流檢測(cè)電路的輸入端，所述反相放大單元300的輸出端作為所述光耦電流檢測(cè)電路的輸出端；

所述電流檢測(cè)單元100、所述光耦負(fù)反饋單元200和所述反相放大單元300依次連接。

需要說(shuō)明的是，所述負(fù)高壓輸入為基準(zhǔn)負(fù)高壓輸入，被檢測(cè)電流從電流檢測(cè)單元的輸入端輸入，提供檢測(cè)信號(hào)。

還需要說(shuō)明的是，電流檢測(cè)單元100還連接于高壓輸出端，即圖2中的A端點(diǎn)。

具體地，所述電流檢測(cè)單元100包括：第一光電耦合器ISO1、第一二極管D1、第一電阻R1、第一采樣電阻R2和第二采樣電阻R3，其中，所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管的陽(yáng)極作為所述電流檢測(cè)單元100的輸入端，所述第一采樣電阻R2的一端作為所述電流檢測(cè)單元100的第一輸出端，所述第二采樣電阻R3作為所述電流檢測(cè)單元100的第二輸出端；

所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管的陰極與所述第一電阻R1的一端連接；

所述第一二極管D1反向并聯(lián)于所述第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管；

所述第一光電耦合器ISO1的光電三極管的集電極連接電源Vcc，發(fā)射極連接于所述第一采樣電阻R2的一端；

所述第一采樣電阻R2的另一端連接于參考地GND；

所述第二采樣電阻R3的一端連接于參考地GND。

需要說(shuō)明的是，第一二極管D1的存在是保護(hù)第一光電耦合器ISO1。

還需要說(shuō)明的是，第一電阻R1為分壓電阻，防止第一光電耦合器ISO1的發(fā)光二極管因電壓過(guò)大損壞，保護(hù)發(fā)光二極管。

進(jìn)一步地，所述電流檢測(cè)單元100還包括：第一電容C1，所述第一電容C1 的一端連接于所述第一二極管D1的陰極，另一端連接于所述第一電阻R1的一端。

進(jìn)一步地，所述電流檢測(cè)單元100還包括：第二電容C2，所述第二電容C2并聯(lián)于所述第一采樣電阻R2。

需要說(shuō)明的是，第一電容C1和第二電容C2為濾波電容，消除雜波干擾。

具體地，所述光耦負(fù)反饋單元200包括：第一運(yùn)算放大器U1A和第二光電耦合器ISO2，其中，所述第一運(yùn)算放大器U1A的正相輸入端作為所述光耦負(fù)反饋單元200的第一輸入端，反相輸入端作為所述光耦負(fù)反饋單元200的第二輸入端，所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陰極作為所述光耦負(fù)反饋單元200的輸出端；

所述第一運(yùn)算放大器U1A的正相輸入端連接于所述所述第一采樣電阻R2的一端，反相輸入端連接于所述第二采樣電阻R3的一端；

所述第一運(yùn)算放大器U1A的輸出端連接于所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陽(yáng)極；

所述第一運(yùn)算放大器的電源端連接于電源Vcc，接地端連接于參考地GND；

所述第二光電耦合器ISO2的光電三極管的集電極連接于電源Vcc，發(fā)射極連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端。

需要說(shuō)明的是，第二光電耦合器ISO2的光電三極管的發(fā)射極連接于第一運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，起到電流負(fù)反饋的作用，在第二采樣電阻R3會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓降，通過(guò)負(fù)反饋的作用，使得第一運(yùn)算放大器U1A輸出端的電壓會(huì)跟隨正相輸入端的電壓，起到自動(dòng)調(diào)整的作用，從而牽制了輸出端的電壓變化，使得輸出端電壓穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，所述光耦負(fù)反饋單元200還包括：第三電容C3，所述第三電容C3的一端連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，另一端連接于所述第一運(yùn)算放大器的輸出端。

進(jìn)一步地，所述光耦負(fù)反饋單元200還包括：第四電容C4，所述第四電容C4的一端連接于所述第一運(yùn)算放大器U1A的電源端，另一端連接于參考地GND。

需要說(shuō)明的是，第三電容C3為深度負(fù)反饋并能穩(wěn)定電路輸出特性的作用，第四電容C4為濾波作用。

還需要說(shuō)明的是，電源Vcc為25V電源。

具體地，所述反相放大單元300包括：第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第二運(yùn)算放大器U1B，其中，所述第四電阻R4的一端作為所述反相放大單元300的第一輸入端，所述第五電阻R5的一端作為所述反相放大單元300的第二輸入端，所述第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端作為所述反相放大單元300的輸出端；

所述第四電阻R4的一端連接于所述第二光電耦合器ISO2的發(fā)光二極管的陰極，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端；

所述第五電阻R5的一端連接于偏置電源，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的正端輸入端；

所述第六電阻R6的一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端，另一端連接于所述第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端。

需要說(shuō)明的是，偏置電源為0.39V電源，為第二運(yùn)算放大器U1B提供偏置電壓。

還需要說(shuō)明的是，光耦電流檢測(cè)電路中第一光電耦合器ISO1和第二光電耦合器ISO2在布局上應(yīng)盡可能的相互靠近，使得第一光電耦合器ISO1和第二光電耦合器ISO2在高溫高濕的環(huán)境下能夠保持一致的環(huán)境溫度，確保第一光電耦合器ISO1和第二光電耦合器ISO2在特性上不出現(xiàn)明顯的差異，再加上由于負(fù)反饋的作用，輸出的檢測(cè)結(jié)果可以保持穩(wěn)定平衡，提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。

以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。