本發(fā)明涉及電流檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流檢測芯片。

背景技術(shù)：

在電路的設(shè)計(jì)與檢測中，電流檢測是其中一項(xiàng)重要的檢測內(nèi)容。目前，一種對(duì)電流檢測的方法是采用電阻檢測，如圖1所示，為電阻檢測電流的原理圖。被檢測電流流過檢測電阻R時(shí)，由歐姆定律可得V＝I×R。當(dāng)電阻R為固定值時(shí)，電壓V的變化就反映出電路的變化情況。檢測電阻的引入會(huì)增加電路的功耗，為了減小功耗，要盡量減小檢測電阻的值，這樣電阻兩端的電壓值會(huì)很小，為了提高檢測的準(zhǔn)確性，通常會(huì)采用運(yùn)放對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大，便于信號(hào)讀取。

現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際檢測過程中，往往需要在電路中分別增加檢測電阻以及運(yùn)運(yùn)算放大器，使得電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，而且不利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電流檢測芯片，可以直接接入電路對(duì)電流進(jìn)行檢測。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電流檢測芯片，包括：封裝框架，所述封裝框架上具有第一連接端與第二連接端；檢測電阻，所述檢測電阻的第一端連接所述第一連接端，第二端連接所述第二連接端；運(yùn)放放大電路，所述檢測電阻的第一端和第二端分別與所述運(yùn)放放大電路連接；校準(zhǔn)電路，所述校準(zhǔn)電路與所述運(yùn)放放大電路的輸出端連接，用于對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。

可選的，所述校準(zhǔn)電路用于從運(yùn)放放大電路輸出端進(jìn)行數(shù)字通訊和模擬數(shù)值測試，并用于對(duì)運(yùn)放放大電路的放大倍數(shù)和數(shù)值偏移、溫度系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

可選的，所述運(yùn)放放大電路包括：運(yùn)放、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述第一電阻的第一端連接至所述運(yùn)放的正相輸入端；所述第三電阻的第一端連接至所述運(yùn)放的反相輸入端；所述第二電阻的第一端連接至運(yùn)放的正向輸入端、第二端接地；所述第四電阻的第一端連接至運(yùn)放的反相輸入端、第二端連接至運(yùn)放的輸出端。

可選的，所述第一電阻的第二端連接至檢測電阻的第一端，所述第三電阻的第二端連接至檢測電阻的第二端。

可選的，所述檢測電阻與第一連接端、第二連接端以及運(yùn)放放大電路之間通過開爾文連接方式連接。

可選的，所述第一連接端用于連接電源或地，第二連接端用于連接負(fù)載。

可選的，所述第一電阻、第二電阻、第三電阻和/或第四電阻為熱敏電阻。

可選的，所述電流檢測芯片還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器連接至校準(zhǔn)電路。

可選的，所述檢測電阻阻值為0.5mohm～1.5mohm。

本發(fā)明的電流檢測芯片通過封裝技術(shù)，形成一體化的結(jié)構(gòu)，便于使用，使電流檢測更方便。并且，所述電流檢測芯片內(nèi)置有校準(zhǔn)電路，用于對(duì)電流檢測芯片進(jìn)行校準(zhǔn)，在芯片出廠前，可以對(duì)電流檢測芯片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試，以確保電流檢測芯片的一致性。所述檢測電阻通過開爾文連接方式連接至運(yùn)放放大電路，可以降低連接導(dǎo)線的電阻產(chǎn)生的壓降對(duì)檢測結(jié)果的影響。進(jìn)一步，所述運(yùn)放放大電路可以采用熱敏電阻，在電流檢測芯片溫度發(fā)生變化的過程中，改變運(yùn)放放大電路的信號(hào)放大倍數(shù)，以補(bǔ)償所述電流檢測芯片的采樣溫度效應(yīng)，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為電阻檢測電流的原理圖；

圖2為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的電流檢測芯片的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述電流檢測芯片包括：封裝框架100、檢測電阻200、運(yùn)放放大電路300和校準(zhǔn)電路400。

所述封裝框架100上具有第一連接端101、第二連接端102，所述第一連接端101用于在檢測電流時(shí)連接電源或地，所述第二連接端102用于在檢測電流時(shí)連接負(fù)載，負(fù)載電流通過所述檢測電阻，從而據(jù)此檢測通過負(fù)載的電流大小。

所述檢測電阻200的第一端連接所述第一連接端101，第二端連接所述第二連接端102。為了降低功耗，所述檢測電阻200的阻值很小，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述檢測電阻200的阻值可以為0.5mohm～1.5mohm。當(dāng)所述電流檢測芯片用于電流檢測時(shí)，通過測量所述檢測電阻200兩端的電壓，即可獲得流過所述檢測電阻200的電流大小。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述檢測電阻200為銅導(dǎo)線。

所述檢測電阻200的第一端和第二端還分別連接至所述運(yùn)放放大電路300，用于向所述運(yùn)放放大電路輸出電壓。作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式，所述運(yùn)放放大電路300具有正相輸入端和反相輸入端，所述檢測電阻200的第一端與所述正相輸入端連接，用于輸入檢測電阻200的第一端處的電壓信號(hào)V1，所述檢測電阻200的第二端與所述反相輸入端連接，用于輸入檢測電阻200的第二端處的電壓信號(hào)V2，所述檢測電阻200承擔(dān)的電壓為V＝V1-V2。在所述檢測電阻200阻值一定的情況下，通過測得該電壓值V，即可獲得流過所述檢測電阻200的電流值。所述運(yùn)放放大電路300用于對(duì)所述電壓值V進(jìn)行放大輸出，便于進(jìn)行信號(hào)采樣，減少測量誤差。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，實(shí)施檢測電阻200與第一連接端101、第二連接端102以及運(yùn)放放大電路300之間通過開爾文連接方式連接，可以消除連接導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的電壓降對(duì)檢測結(jié)果的影響。

所述運(yùn)放放大電路300的輸出端與校準(zhǔn)電路400連接，所述校準(zhǔn)電路400用于對(duì)所述運(yùn)放放大電路300的輸出信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，具體的，所述校準(zhǔn)電路用于從運(yùn)放放大電路輸出端進(jìn)行數(shù)字通訊和模擬數(shù)值測試，并用于對(duì)運(yùn)放放大電路的放大倍數(shù)和數(shù)值偏移、溫度系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。由于所述電流檢測芯片內(nèi)部的電子元件的寄生電阻、寄生電容以及檢測環(huán)境的影響，輸出信號(hào)與實(shí)際信號(hào)之間存在誤差，需要進(jìn)行校準(zhǔn)。所述校準(zhǔn)電路300包括數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和控制單元，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用于對(duì)運(yùn)放放大電路300輸入的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，形成數(shù)字信號(hào)以及對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，用于對(duì)控制單元進(jìn)行改寫；所述控制單元，用于對(duì)運(yùn)放放大電路的放大倍數(shù)和數(shù)值便宜、溫度系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至理想所需值，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電流檢測時(shí)輸出信號(hào)的校準(zhǔn)，使所述校準(zhǔn)模塊輸出的信號(hào)值與實(shí)際電流值相同。

由于所述電流檢測芯片為一體化設(shè)計(jì)，校準(zhǔn)電路400內(nèi)置于電流檢測芯片內(nèi)，在所述電流檢測芯片出廠前，可以通過內(nèi)置校準(zhǔn)電路400進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試與校準(zhǔn)，從而可以確保不同電流檢測芯片之間的一致性，提高所述電流檢測芯片的通用性與標(biāo)準(zhǔn)化。

請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式的電流檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

在上述具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述電流檢測芯片的運(yùn)放放大電路300為差分放大電路，包括：運(yùn)放301、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，所述第一電阻R1的第一端連接至所述運(yùn)放301的正相輸入端；所述第三電阻R3第一端連接至所述運(yùn)放301的反相輸入端；所述第二電阻R2的第一端連接至運(yùn)放301的正向輸入端、第二端接地；所述第四電阻R4的第一端連接至運(yùn)放301的反相輸入端、第二端連接至運(yùn)放301的輸出端。

本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第一電阻R1與第三電阻R3的阻值相同、第二電阻R2與第四電阻R4阻值相同，所述運(yùn)放放大電路300的輸出電壓Vout＝R4/R3×(V1-V2)，所述運(yùn)放放大電路300的放大倍數(shù)為R4/R3，所述運(yùn)放放大電路300的放大電路與第三電阻R3和第四電阻R4的阻值相關(guān)。

在對(duì)電流進(jìn)行檢測的過程中，由于電流檢測芯片會(huì)發(fā)熱，或者在所述電流檢測芯片工作溫度發(fā)生變化的情況下，所述檢測電阻200的阻值會(huì)發(fā)生變化，造成采樣溫度效應(yīng)，對(duì)檢測結(jié)果造成影響。通過調(diào)整所述運(yùn)放放大電路300的放大倍數(shù)，可以對(duì)溫度效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述運(yùn)放放大電路300的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和/或第四電阻R4為熱敏電阻，隨著溫度變化，所述熱敏電阻的阻值也會(huì)發(fā)生變化，使運(yùn)放放大電路300的放大系數(shù)發(fā)生變化，結(jié)合芯片封裝的散射系數(shù)，可以對(duì)采樣溫度效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，降低溫度效應(yīng)對(duì)檢測結(jié)果的影響。

具體的，當(dāng)溫度升高，檢測電阻200的阻值偏大，導(dǎo)致輸出的電壓信號(hào)偏大，可以通過降低運(yùn)放放大電路的放大倍數(shù)，以反向補(bǔ)償電壓信號(hào)偏大的影響。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第四電阻R4可以采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，在溫度升高時(shí)，能夠降低運(yùn)放放大電路300的放大倍數(shù)，從而補(bǔ)償采樣熱效應(yīng)造成的檢測誤差，增大電流檢測芯片的工作溫度范圍。

進(jìn)一步的，請(qǐng)參考圖5，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述電流檢測芯片還包括溫度傳感器500，所述溫度傳感器500與校準(zhǔn)電路400連接，用于將電流檢測芯片的溫度反饋給校準(zhǔn)電路400，通過校準(zhǔn)電路400對(duì)電流檢測結(jié)果做出調(diào)整，以減少檢測誤差。

上述電流檢測芯片通過封裝技術(shù)，形成一體化的結(jié)構(gòu)，便于使用，使電流檢測更方便。并且，所述電流檢測芯片內(nèi)置有校準(zhǔn)電路，用于對(duì)電流檢測芯片進(jìn)行校準(zhǔn)，在芯片出廠前，可以對(duì)電流檢測芯片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試，以確保電流檢測芯片的一致性。所述檢測電阻通過開爾文連接方式連接至運(yùn)放放大電路，可以降低連接導(dǎo)線的電阻產(chǎn)生的壓降對(duì)檢測結(jié)果的影響。進(jìn)一步，所述運(yùn)放放大電路可以采用熱敏電阻，在電流檢測芯片溫度發(fā)生變化的過程中，改變運(yùn)放放大電路的信號(hào)放大倍數(shù)，以補(bǔ)償所述電流檢測芯片的采樣溫度效應(yīng)，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。