本發(fā)明涉及電流傳感技術(shù)的領(lǐng)域，特別涉及一種電流檢測芯片。

背景技術(shù)：

1、電流檢測芯片作為逆變器、bms等系統(tǒng)重要組成部分，如何提高電流檢測芯片的可靠性、如何降低電流檢測成本、提高生產(chǎn)效率是高性能電流檢測方案重要研究方向。

2、現(xiàn)有的電流檢測方案中，通常通過集成有霍爾元件的芯片檢測待測對象的電流，霍爾元件根據(jù)待測對象電流變化產(chǎn)生霍爾電信號，通過檢測芯片中的電路對該電信號放大調(diào)整并輸出給控制器。傳統(tǒng)的電流檢測芯片中，只能通過檢測端對電流檢測芯片的故障情況進(jìn)行檢測，也即只能在維護(hù)和故障排查時(shí)檢測出電流檢測芯片的，通常會在引發(fā)系統(tǒng)故障后才能識別到電流檢測芯片的故障，故障檢測存在延遲，對電流檢測芯片的工作造成比較大的影響，且故障排查操作復(fù)雜，人力成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中電流檢測芯片中存在的故障排查依賴于外界檢測、故障排查困難的缺陷，本發(fā)明提供一種電流檢測芯片，其能夠?qū)崿F(xiàn)電流檢測芯片的自診斷，方便及時(shí)排查電流檢測芯片的故障。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種電流檢測芯片，所述電流檢測芯片包括：

4、磁敏感單元，用于根據(jù)被測電流信號產(chǎn)生的磁場變化輸出檢測信號；

5、數(shù)據(jù)信號功能模塊；

6、電源模塊，所述電源模塊電連接于所述數(shù)據(jù)信號功能模塊，所述電源模塊用于為所述數(shù)據(jù)信號功能模塊和所述磁敏感單元供電；

7、所述數(shù)據(jù)信號功能模塊包括微處理器單元、存儲單元、異常檢測單元、a/d轉(zhuǎn)換單元和串口通信單元，所述存儲單元、所述異常檢測單元、所述a/d轉(zhuǎn)換單元和所述串口通信單元連接于所述微處理器單元；

8、所述a/d轉(zhuǎn)換單元電連接于所述磁敏感單元，用于將所述磁敏感單元輸出的檢測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸送給所述微處理器單元，所述處理器單元根據(jù)所述磁敏感單元輸出的檢測信號獲得被測電流信號數(shù)據(jù)，所述微處理器單元通過所述串口通信單元與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；

9、所述異常檢測單元用于監(jiān)測所述電流檢測芯片的狀態(tài)參數(shù)，并將狀態(tài)參數(shù)傳遞至所述微處理器單元，當(dāng)所述狀態(tài)參數(shù)超過預(yù)設(shè)值時(shí)，所述微處理器單元通過所述串口通信單元進(jìn)行故障信息報(bào)送。

10、進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)值包括存儲于所述存儲單元的電壓預(yù)設(shè)閾值、磁飽和預(yù)設(shè)閾值、電源波動幅度閾值和輸出信號預(yù)設(shè)閾值；所述異常檢測單元以設(shè)定時(shí)間間隔讀取所述電源模塊輸出的電源電壓信號、所述磁敏感單元的輸出的檢測信號、所述電源電壓波動幅度和所述串口通信單元的輸出信號。

11、進(jìn)一步地，當(dāng)所述電源電壓信號超出所述電壓預(yù)設(shè)閾值，和/或所述磁敏感單元的輸出的檢測信號超出所述磁飽和預(yù)設(shè)閾值，和/或所述電源電壓波動幅度大于所述電源波動幅度閾值，和/或所述串口通信單元的輸出信號超出所述輸出信號預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述微處理器單元判定所述電流檢測芯片處于故障狀態(tài)并進(jìn)行故障信息報(bào)送。

12、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)信號功能模塊還包括自啟恢復(fù)單元，所述自啟恢復(fù)單元電連接于所述微處理器單元，所述自啟恢復(fù)單元用于控制所述微處理器單元自啟恢復(fù)。

13、進(jìn)一步地，所述自啟恢復(fù)單元包括故障計(jì)數(shù)器和故障計(jì)時(shí)器，所述微處理器單元電連接于所述故障計(jì)數(shù)器和所述故障計(jì)時(shí)器，所述故障計(jì)數(shù)器用于記錄當(dāng)所述故障狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)，所述故障計(jì)時(shí)器用于記錄每次故障狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間；當(dāng)所述故障狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)大于設(shè)定次數(shù)或每次故障狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定時(shí)長時(shí)，所述自啟恢復(fù)單元向所述微處理器單元發(fā)送復(fù)位信號，所述微處理器單元重新啟動。

14、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)信號功能模塊還包括自檢單元，所述自檢單元用于在啟動前對所述電流檢測芯片進(jìn)行檢測。

15、進(jìn)一步地，所述電流檢測芯片還包括測溫單元，所述測溫單元電連接于所述微處理器單元，所述測溫單元用于監(jiān)測所述電流檢測芯片的實(shí)時(shí)結(jié)溫溫度。

16、進(jìn)一步地，所述磁敏感單元包括霍爾盤，所述存儲單元內(nèi)存儲有不同溫度下的霍爾系數(shù)；微處理器單元根據(jù)當(dāng)前測溫單元測得的溫度在存儲單元中讀取對應(yīng)的霍爾系數(shù)，對所述磁敏感單元輸出的檢測信號進(jìn)行補(bǔ)償。

17、進(jìn)一步地，所述電流檢測芯片還包括濕度敏感單元，所述濕度敏感單元濕度電連接于所述微處理器單元，所述濕度敏感單元用于檢測環(huán)境濕度。

18、進(jìn)一步地，所述電源模塊包括電源轉(zhuǎn)換單元和基準(zhǔn)電壓單元，所述電源轉(zhuǎn)換單元用于將外部電源轉(zhuǎn)換為所述電流檢測芯片內(nèi)部需要的電源信號，所述基準(zhǔn)電壓單元用于為所述電流檢測芯片內(nèi)部提供參考電壓。

19、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

20、1、本發(fā)明中，磁敏感單元根據(jù)被測電流信號產(chǎn)生的磁場輸出檢測信號，通過a/d轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸送給微處理器單元，微處理器單元可根據(jù)該檢測信號獲知被測電流信號的值，并通過串口通信單元輸出給外界系統(tǒng)端，實(shí)現(xiàn)電流信號的檢測。其中，該電流檢測芯片通過異常檢測單元對電流檢測芯片的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，微處理器單元比較異常檢測單元檢測的狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)值，從而獲知電流檢測芯片是否處于故障狀態(tài)，并在電流檢測芯片處于故障狀態(tài)時(shí)進(jìn)行故障信息報(bào)送，使得用戶知曉故障狀態(tài)，從而在電流檢測芯片使用時(shí)能夠?qū)崟r(shí)對電流檢測芯片進(jìn)行故障檢測，無需依賴外界檢測手段，故障排查延遲小、故障影響小、操作簡單、成本低。

21、2、異常檢測單元以設(shè)定時(shí)間間隔讀取電源模塊輸出的電源電壓信號、所述磁敏感單元的輸出的檢測信號、所述電源電壓波動幅度和所述串口通信單元的輸出信號，并輸送給微處理器單元，微處理器單元將上述數(shù)據(jù)分別與存儲于所述存儲單元的電壓預(yù)設(shè)閾值、磁飽和預(yù)設(shè)閾值、電源波動幅度閾值和輸出信號預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，進(jìn)而獲知該電流檢測芯片是否處于電源跌落、磁飽和、電源波動、輸出為零或輸出飽和等故障狀態(tài)。

22、3、該電流檢測芯片可通過自啟恢復(fù)單元控制微處理器單元自啟，從而使得電流檢測芯片能夠在干擾消失后實(shí)現(xiàn)自啟以自行退出故障狀態(tài)。

23、4、故障計(jì)數(shù)器記錄故障出現(xiàn)的次數(shù)、故障計(jì)時(shí)器記錄故障持續(xù)的時(shí)間，當(dāng)所述故障狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)大于設(shè)定次數(shù)或每次故障狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定時(shí)長時(shí)，說明電流檢測芯片處于故障狀態(tài)無法恢復(fù)，此時(shí)所述自啟恢復(fù)單元向所述微處理器單元發(fā)送復(fù)位信號，所述微處理器單元重新啟動，從而降低短時(shí)故障影響范圍。

技術(shù)特征：

1.一種電流檢測芯片，其特征在于，所述電流檢測芯片(1000)包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值包括存儲于所述存儲單元(220)的電壓預(yù)設(shè)閾值、磁飽和預(yù)設(shè)閾值、電源波動幅度閾值和輸出信號預(yù)設(shè)閾值；所述異常檢測單元(230)以設(shè)定時(shí)間間隔讀取所述電源模塊(300)輸出的電源電壓信號、所述磁敏感單元(100)的輸出的檢測信號、所述電源電壓波動幅度和所述串口通信單元(250)的輸出信號。

3.如權(quán)利要求2所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述電源電壓信號大于所述電壓預(yù)設(shè)閾值，和/或所述磁敏感單元(100)的輸出的檢測信號超出所述磁飽和預(yù)設(shè)閾值，和/或所述電源電壓波動幅度大于所述電源波動幅度閾值，和/或所述串口通信單元(250)的輸出信號超出所述輸出信號預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述微處理器單元(210)判定所述電流檢測芯片(1000)處于故障狀態(tài)并進(jìn)行故障信息報(bào)送。

4.如權(quán)利要求3所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號功能模塊(200)還包括自啟恢復(fù)單元(280)，所述自啟恢復(fù)單元(280)電連接于所述微處理器單元(210)，所述自啟恢復(fù)單元(280)用于控制所述微處理器單元(210)自啟恢復(fù)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述自啟恢復(fù)單元(280)包括故障計(jì)數(shù)器和故障計(jì)時(shí)器，所述微處理器單元(210)電連接于所述故障計(jì)數(shù)器和所述故障計(jì)時(shí)器，所述故障計(jì)數(shù)器用于記錄當(dāng)所述故障狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)，所述故障計(jì)時(shí)器用于記錄每次故障狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間；當(dāng)所述故障狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)大于設(shè)定次數(shù)或每次故障狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定時(shí)長時(shí)，所述自啟恢復(fù)單元(280)向所述微處理器單元(210)發(fā)送復(fù)位信號，所述微處理器單元(210)重新啟動。

6.如權(quán)利要求1所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號功能模塊(200)還包括自檢單元(290)，所述自檢單元(290)用于在啟動前對所述電流檢測芯片(1000)進(jìn)行檢測。

7.如權(quán)利要求1所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述電流檢測芯片(1000)還包括測溫單元(500)，所述測溫單元(500)電連接于所述微處理器單元(210)，所述測溫單元(500)用于監(jiān)測所述電流檢測芯片(1000)的實(shí)時(shí)結(jié)溫溫度。

8.如權(quán)利要求7所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述磁敏感單元(100)包括霍爾盤，所述存儲單元(220)內(nèi)存儲有不同溫度下的霍爾系數(shù)；所述微處理器單元(210)根據(jù)當(dāng)前測溫單元(500)測得的溫度在存儲單元(220)中讀取對應(yīng)的霍爾系數(shù)，對所述磁敏感單元(100)輸出的檢測信號進(jìn)行補(bǔ)償。

9.如權(quán)利要求1所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述電流檢測芯片(1000)還包括濕度敏感單元(600)，所述濕度敏感單元(600)濕度電連接于所述微處理器單元(210)，所述濕度敏感單元(600)用于檢測環(huán)境濕度。

10.如權(quán)利要求1所述的一種電流檢測芯片，其特征在于，所述電源模塊(300)包括電源轉(zhuǎn)換單元(310)和基準(zhǔn)電壓單元(320)，所述電源轉(zhuǎn)換單元(310)用于將外部電源轉(zhuǎn)換為所述電流檢測芯片(1000)內(nèi)部需要的電源信號，所述基準(zhǔn)電壓單元(320)用于為所述電流檢測芯片(1000)內(nèi)部提供參考電壓。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電流檢測芯片，涉及電流傳感技術(shù)的領(lǐng)域，包括磁敏感單元，數(shù)據(jù)信號功能模塊和電源模塊，電源模塊電連接于所述數(shù)據(jù)信號功能模塊，電源模塊用于為數(shù)據(jù)信號功能模塊和磁敏感單元供電；數(shù)據(jù)信號功能模塊包括微處理器單元、存儲單元、異常檢測單元、A/D轉(zhuǎn)換單元和串口通信單元，存儲單元、所述異常檢測單元、A/D轉(zhuǎn)換單元和串口通信單元連接于所述微處理器單元；處理器單元根據(jù)所述磁敏感單元輸出的檢測信號獲得被測電流信號數(shù)據(jù)；所述異常檢測單元用于監(jiān)測所述電流檢測芯片的狀態(tài)參數(shù)，所述微處理器單元通過所述串口通信單元進(jìn)行故障信息報(bào)送。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)電流檢測芯片的自診斷，方便及時(shí)排查電流檢測芯片的故障。

技術(shù)研發(fā)人員：呂陽,鄭華雄,任浩,陳浩,劉群欣,付績玉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波中車時(shí)代傳感技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2