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专利号: 2016106955975
申请人: 吴雯雯
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-03-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种宽范围的动态电压测量电路,其特征在于,包括基准电压发生电路、微处理器和比较器,所述基准电压发生电路的输入端与输入电源Vi相连接,其输出端输出基准电压并与所述比较器的第一比较输入端相连接,所述比较器的第二比较输入端与被测电压信号Vd相连接,所述微处理器与所述比较器和所述基准电压发生电路相连接,用于监测所述比较器的输出端输出电平变化并控制所述基准电压发生电路输出的基准电压值直至所述比较器的输出端输出电平发生反转;

所述基准电压发生电路包括第一电容(1)、第二电容(2)、第一电阻(3)、开关电源芯片(5)、数字电阻器(6)、第一电感(7)、第三电容(8)和第四电容(9);

所述微处理器与所述数字电阻器(6)之间通过I2C总线进行数据通讯,所述微处理器控制所述数字电阻器(6)的阻值进而控制所述基准电压发生电路输出的基准电压值;

所述输入电源Vi端口与第一电容(1)的一端、第二电容(2)的一端、开关电源芯片(5)的VI引脚相连接,所述第一电容(1)的另一端和所述第二电容(2)的另一端接地;所述第一电阻(3)的一端与开关电源芯片(5)的FB引脚、数字电阻器(6)的RL0引脚相连接,所述第一电阻(3)的另一端接地;开关电源芯片(5)的GND引脚接地,开关电源芯片(5)的OUT引脚与第一电感(7)的一端相连接;数字电阻器(6)的RH端与第一电感(7)的另一端、第三电容(8)的一端、第四电容(9)的一端、比较器(10)的第一比较输入端相连接,数字电阻器(6)的SDA引脚与微控制器的SDA引脚相连接,数字电阻器(6)的SCL引脚与微控制器的SCL引脚相连接;第三电容(8)的另一端和第四电容(9)的另一端接地;比较器(10)的输出端与微控制器的I/O端相连接,比较器(10)的第二比较输入端与被测电压信号Vd相连接;第五电容(11)的一端、比较器(10)的VCC引脚和输入电源Vi相连接,第五电容(11)的另一端接地;

所述开关电源芯片(5)采用BUCK芯片LM2596‑adj。

2.根据权利要求1所述的宽范围的动态电压测量电路,其特征在于,所述数字电阻器(6)采用芯片X9241。

3.一种宽范围的动态电压测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

将基准电压发生电路产生的基准电压输入比较器的第一比较输入端;

将被测电压信号Vd输入比较器的第二比较输入端;

通过微处理器监测所述比较器的输出端输出电平变化;

微处理器控制基准电压发生电路中的数字变阻器使基准电压值发生变化;

当比较器的输出端输出电平发生反转时,微控制器获取数字变阻器的阻值并通过数字变阻器的阻值计算出被测电压信号Vd电压值。

4.根据权利要求3所述的宽范围的动态电压测量方法,其特征在于,所述基准电压发生电路的输入端与输入电源Vi相连接,其输出端输出基准电压并与所述比较器的第一比较输入端相连接,所述比较器的第二比较输入端与被测电压信号Vd相连接。

5.根据权利要求3所述的宽范围的动态电压测量方法,其特征在于,所述基准电压发生电路包括第一电容(1)、第二电容(2)、第一电阻(3)、开关电源芯片(5)、数字电阻器(6)、第一电感(7)、第三电容(8)和第四电容(9);

所述输入电源Vi端口与第一电容(1)的一端、第二电容(2)的一端、开关电源芯片(5)的VI引脚相连接,所述第一电容(1)的另一端和所述第二电容(2)的另一端接地;所述第一电阻(3)的一端与开关电源芯片(5)的FB引脚、数字电阻器(6)的RL0引脚相连接,所述第一电阻(3)的另一端接地;开关电源芯片(5)的GND引脚接地,开关电源芯片(5)的OUT引脚与第一电感(7)的一端相连接;数字电阻器(6)的RH端与第一电感(7)的另一端、第三电容(8)的一端、第四电容(9)的一端、比较器(10)的第一比较输入端相连接,数字电阻器(6)的SDA引脚与微控制器的SDA引脚相连接,数字电阻器(6)的SCL引脚与微控制器的SCL引脚相连接;第三电容(8)的另一端和第四电容(9)的另一端接地;比较器(10)的输出端与微控制器的I/O端相连接,比较器(10)的第二比较输入端与被测电压信号Vd相连接;第五电容(11)的一端、比较器(10)的VCC引脚和输入电源Vi相连接,第五电容(11)的另一端接地。