一种单灯电流简易检测电路及其实现方法

技术领域

本发明属于电流检测技术领域，具体涉及一种单灯电流简易检测电路及其实现方法。

背景技术

随着城市照明建设的飞速发展，城市照明系统虽然在为人们提供便捷生活、营造城市宜居环境，但是我们也不能忽视其所消耗的大量电力资源，为了缓解这两者的矛盾，在智慧城市发展过程中，必将产生一种按需照明，智能管理的照明信息管理系统，对提高整个城市照明的亮灯率、节约能源、改善投资环境、减少交通事故、保障人身安全，稳定社会治安等起到有效的作用。

随着节能减排的概念不断普及，人们对能源管理越来越重视。城市照明一直消耗着大量的电能，如何做好城市照明的能源管理一直是行业内的热门话题。

要实现能源管理首先要对产品的电压电流进行检测，而目前的电流检测电路，电路结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单灯电流简易检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种单灯电流简易检测电路，具有结构简单、造价便宜的特点。

本发明另一目的在于提供一种单灯电流简易检测电路的实现方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单灯电流简易检测电路，包括电流互感器L1，火线L穿过电流互感器L1的磁环，电流互感器L1的1脚与桥式整流模块D1的1脚连接，电流互感器L1的2脚与桥式整流模块D1的3脚连接，桥式整流模块D1的2脚分别与电阻R3的一端以及二阶低通滤波电路连接，二阶低通滤波电路、桥式整流模块D1的4脚以及电阻R3的另一端均与GND端连接，二阶低通滤波电路还与MCU微处理器U1连接。

在本发明中进一步地，还包括二极管TVS1，二极管TVS1的负极分别与二阶低通滤波电路和MCU微处理器U1连接，二极管TVS1的正极与GND端连接。

在本发明中进一步地，二阶低通滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C2，其中，电阻R1的一端分别与桥式整流模块D1的2脚以及电阻R3的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别与MCU微处理器U1、电容C2的一端以及二极管TVS1的负极连接，电容C2的另一端与GND端连接。

在本发明中进一步地，二阶低通滤波电路还包括电容C1，电容C1的一端分别与电阻R1和电阻R2连接，电容C1的另一端与GND端连接。

在本发明中进一步地，电容C1为滤波电容。

在本发明中进一步地，电阻R3为采样电阻。

在本发明中进一步地，二极管TVS1为瞬态抑制二极管。

在本发明中进一步地，所述的一种单灯电流简易检测电路的实现方法，包括以下步骤：

(一)、火线L中的电流通过电流互感器L1的磁环产生交变磁场；

(二)、电流互感器L1的线圈感应产生交变电流信号；

(三)、交变电流信号经桥式整流模块D1整流后输出单向脉动性直流信号；

(四)、单向脉动性直流信号经电阻R3后转换成电压信号；

(五)、电压信号经过二阶低通滤波电路滤波以后，转换为平滑的直流电压信号；

(六)、平滑的直流电压信号输入至MCU微处理器U1的ADC采样引脚；

(七)、MCU微处理器U1对采集到的直流电压信号进行电流检测。

在本发明中进一步地，所述的一种单灯电流简易检测电路的实现方法，还包括二极管TVS1，二极管TVS1的负极分别与二阶低通滤波电路和MCU微处理器U1连接，二极管TVS1的正极与GND端连接。

在本发明中进一步地，所述的一种单灯电流简易检测电路的实现方法，二极管TVS1为瞬态抑制二极管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明火线L中的电流通过电流互感器L1的磁环产生交变磁场，电流互感器L1的线圈感应产生交变电流信号，交变电流信号经桥式整流模块D1整流后输出单向脉动性直流信号，单向脉动性直流信号经电阻R3后转换成电压信号，电压信号经过二阶低通滤波电路滤波以后，转换为平滑的直流电压信号，平滑的直流电压信号输入至MCU微处理器U1的ADC采样引脚，MCU微处理器U1通过ADC采样引脚进行采样，可简易以及快速的实现电流检测；

2、本发明在电路中设置了瞬态抑制二极管，瞬态抑制二极管作为电路保护器件，能有效避免输入信号过压造成后级电路的损坏影响。

附图说明

图1为本发明的电路图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种单灯电流简易检测电路，包括电流互感器L1，火线L穿过电流互感器L1的磁环，电流互感器L1的1脚与桥式整流模块D1的1脚连接，电流互感器L1的2脚与桥式整流模块D1的3脚连接，桥式整流模块D1的2脚分别与电阻R3的一端以及二阶低通滤波电路连接，二阶低通滤波电路、桥式整流模块D1的4脚以及电阻R3的另一端均与GND端连接，二阶低通滤波电路还与MCU微处理器U1连接，电阻R3为采样电阻。

进一步地，还包括二极管TVS1，二极管TVS1的负极分别与二阶低通滤波电路和MCU微处理器U1连接，二极管TVS1的正极与GND端连接，二极管TVS1为瞬态抑制二极管。

通过采用上述技术方案，瞬态抑制二极管作为电路保护器件，能有效避免输入信号过压造成后级电路的损坏影响。

进一步地，二阶低通滤波电路包括电阻R1、电阻R2和电容C2，其中，电阻R1的一端分别与桥式整流模块D1的2脚以及电阻R3的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别与MCU微处理器U1、电容C2的一端以及二极管TVS1的负极连接，电容C2的另一端与GND端连接，二阶低通滤波电路还包括电容C1，电容C1的一端分别与电阻R1和电阻R2连接，电容C1的另一端与GND端连接，电容C1为滤波电容。

通过采用上述技术方案，通过二阶低通滤波电路将经电阻R3输出的电压信号转换为平滑的直流电压信号。

实施例2

进一步地，本发明所述的一种单灯电流简易检测电路的实现方法，包括以下步骤：

(一)、火线L中的电流通过电流互感器L1的磁环产生交变磁场；

(二)、电流互感器L1的线圈感应产生交变电流信号；

(三)、交变电流信号经桥式整流模块D1整流后输出单向脉动性直流信号；

(四)、单向脉动性直流信号经电阻R3后转换成电压信号；

(五)、电压信号经过二阶低通滤波电路滤波以后，转换为平滑的直流电压信号；

(六)、平滑的直流电压信号输入至MCU微处理器U1的ADC采样引脚；

(七)、MCU微处理器U1对采集到的直流电压信号进行电流检测。

本发明中电流互感器L1的型号为ZMCT102；桥式整流模块D1的型号为MB24S；二极管TVS1的型号为SMBJ5A；MCU微处理器U1的型号为MKE02Z16。

综上所述，本发明火线L中的电流通过电流互感器L1的磁环产生交变磁场，电流互感器L1的线圈感应产生交变电流信号，交变电流信号经桥式整流模块D1整流后输出单向脉动性直流信号，单向脉动性直流信号经电阻R3后转换成电压信号，电压信号经过二阶低通滤波电路滤波以后，转换为平滑的直流电压信号，平滑的直流电压信号输入至MCU微处理器U1的ADC采样引脚，MCU微处理器U1通过ADC采样引脚进行采样，可简易以及快速的实现电流检测；本发明在电路中设置了瞬态抑制二极管，瞬态抑制二极管作为电路保护器件，能有效避免输入信号过压造成后级电路的损坏影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。