一种带温度补偿的通过MOSFET内阻采集电流的电路的制作方法

一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路
技术领域
1.本实用新型涉及一种电流采集电路，具体地说，是涉及一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路。


背景技术：

2.目前，电机驱动器或锂电池管理系统中普遍采用霍尔传感器或分流器采集电流。通过霍尔效应或者分流器电阻分压通过微处理器计算出电流。电机驱动器货锂电池管理系统中普遍带mosfet，额外增加霍尔传感器及分流器成本高。本带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的方法采用电机驱动器胡分流器电路设计简单，成低廉，精度高，可靠性强，同时也很好的克服了mosfet内阻随温度变化而导致采集精度低的问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，通过二极管pn结的线性温度关系来补偿mosfet内阻随温度变化导致采集电流不准确的问题。
4.基于上述目的，本实用新型提供一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，该电路包括mosfet、电流采集单元和温度补偿单元，其中，所述电流采集单元与mosfet的源极连接，所述温度补偿单元与mosfet的漏极连接；
5.所述温度补偿单元包括第一电阻及与其串联的二极管，所述第一电阻的一端与电源连接，另一端连接二极管的正极端，二极管的负极端与mosfet的漏极连接；
6.所述电流采集电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器，所述第二电阻的一端与mosfet的源极连接，另一端与运算放大器的第一输入端连接；所述第三电阻的一端接地，另一端与运算放大器的第二输入端连接，所述第四电阻并联于运算放大器的第二输入端和运算放大器的输出端之间。
7.作为优选，所述电路还包括处理器，所述处理器包括第一连接端和第二连接端，所述处理器的第一连接端与运算放大器的输出端连接；所述处理器的第二连接端并接于第一电阻和二极管之间。
8.作为优选，所述电源的为输出电压为5v或3.3v的低压供电电源。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
10.本实用新型通过二极管pn结的线性温度关系来补偿mosfet内阻随温度变化导致采集电流不准确的问题。
附图说明
11.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
12.图1是本实用新型实施例中带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路的连接
结构图；
13.图2是本实用新型实施例中通过二极管pn结补偿mosfet内阻变化的补偿电路及mosfet内阻采集电流的电路图；
14.图3是本实用新型实施例中二极管电压-温度曲线图；
15.图4是本实用新型实施例中mosfet内阻-温度曲线图。
具体实施方式
16.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
17.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
18.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
19.本实施例提供一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，如图1和图2所示，该电路包括mosfetq1、电流采集单元和温度补偿单元，其中，所述电流采集单元与mosfetq1的源极连接，所述温度补偿单元与mosfetq1的漏极连接；
20.所述温度补偿单元包括第一电阻r1及与其串联的二极管d1，所述第一电阻r1的一端与电源连接，另一端连接二极管d1的正极端，二极管d1的负极端与mosfetq1的漏极连接；
21.所述电流采集电路包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4及运算放大器u1，所述第二电阻r2的一端与mosfetq1的源极连接，另一端与运算放大器u1的第一输入端连接；所述第三电阻r3的一端接地，另一端与运算放大器u1的第二输入端连接，所述第四电阻r4并联于运算放大器u1的第二输入端和运算放大器u1的输出端之间。
22.作为一种较优的实施方式，如图1所示，所述电路还包括处理器，所述处理器包括第一连接端和第二连接端，所述处理器的第一连接端与运算放大器u1的输出端连接；所述处理器的第二连接端并接于第一电阻r1和二极管d1之间。
23.作为一种较优的实施方式，如图2所示，电源vcc的为输出电压为5v或3.3v的低压供电电源。
24.基于上述电路结构，本实施例还提供一种利用二极管温度特性补偿mosfet内阻采集电流的方法包括如下步骤：
25.步骤1：测出与mosfetq1连接的二极管d1的电压；
26.步骤2：测出mosfetq1端电压；
27.步骤3：根据与mosfet连接的二极管d1电压，再结合图3查询二极管厂家规格书温度特性曲线图确定mosfetq1温度值，再结合图4查询mosfetq1厂家内阻与温度曲线图得到当前mosfetq1内阻值；
28.步骤4：根据步骤2得出的mosfetq1端电压除以步骤3得出的mosfetq1内阻值，得到精确的当前电流值。
29.其中，在步骤1中根据二极管d1和与二极管d1串联第一电阻r1，串联后连接至5v或者3.3v的低电压供电电源vcc；
30.在步骤2中根据mosfet q1内阻采集电流电路包括串联在mosfet q1上第二电阻r2连接至运算放大器u1输入端，第三电阻r3一端接地另一端接至运算放大器u1输入端，第四电阻r4一端接运算放大器u1输入端另一端接至运算放大器u1输出端。
31.然后根据欧姆定律计算出电流。
32.在具体的电机驱动器或锂电池管理系统中，可以在msofet q1附近增加测温二极管来补偿mosfet q1内阻随温度变化，在处理器中通过采集mosfet q1附近二极管电压，mosfet q1端电压方再根据欧姆定律计算出准确电流值。
33.本实用新型通过二极管d1的pn结的线性温度关系来补偿mosfet q1内阻随温度变化导致采集电流不准确的问题。
34.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，其特征在于，包括mosfet、电流采集单元和温度补偿单元，其中，所述电流采集单元与mosfet的源极连接，所述温度补偿单元与mosfet的漏极连接；所述温度补偿单元包括第一电阻及与其串联的二极管，所述第一电阻的一端与电源连接，另一端连接二极管的正极端，二极管的负极端与mosfet的漏极连接；所述电流采集电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器，所述第二电阻的一端与mosfet的源极连接，另一端与运算放大器的第一输入端连接；所述第三电阻的一端接地，另一端与运算放大器的第二输入端连接，所述第四电阻并联于运算放大器的第二输入端和运算放大器的输出端之间。2.根据权利要求1所述的一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，其特征在于，所述电路还包括处理器，所述处理器包括第一连接端和第二连接端，所述处理器的第一连接端与运算放大器的输出端连接；所述处理器的第二连接端并接于第一电阻和二极管之间。3.根据权利要求1所述的一种带温度补偿的通过mosfet内阻采集电流的电路，其特征在于，所述电源的为输出电压为5v或3.3v的低压供电电源。

技术总结
本实用新型提供一种带温度补偿的通过MOSFET内阻采集电流的电路，包括MOSFET、电流采集单元和温度补偿单元；其中，电流采集单元与MOSFET的源极连接，温度补偿单元与MOSFET的漏极连接；温度补偿单元包括第一电阻及与其串联的二极管，第一电阻的一端与电源连接，另一端连接二极管的正极端，二极管的负极端与MOSFET的漏极连接；电流采集电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器，第二电阻的一端与MOSFET的源极连接，另一端与运算放大器的第一输入端连接；第三电阻的一端接地，另一端与运算放大器的第二输入端连接，第四电阻并联于运算放大器的第二输入端和运算放大器的输出端之间。通过二极管PN结的线性温度关系来补偿MOSFET内阻随温度变化导致采集电流不准确的问题。准确的问题。准确的问题。


技术研发人员：徐明辉 冯欢欢 杨国香
受保护的技术使用者：浙江中力机械股份有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2022/3/25