采用LA28-NP電流傳感器對充放電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。該傳感器是利用霍爾原理的閉環(huán)(補(bǔ)償)電流傳感器,原邊回路和副邊回路之間絕緣,可用于測量直交流脈沖和混合型電流,供電電壓±15 V。系統(tǒng)中采用1000:5的匝比,原邊回路的充放電±5 A電流對應(yīng)副邊回路的額定電流Is,其有效值為±25 mA。在應(yīng)用中,感應(yīng)電流Is通過精密電阻Rm,取得電壓量V1,電阻Rm的取值取決于A/D轉(zhuǎn)換器對于V2的要求。
LA28-NP的輸出電流為雙向,即±25 mA的電流信號。在實(shí)際工作中,放電時(shí)輸出最大電流為+25 mA,而充電時(shí),輸出最大電流為-25mA,由此而取得的電壓信號V1相對于地電平也為相應(yīng)的正負(fù)電壓。STM32F103內(nèi)置的ADC電壓輸入范圍為Vref-≤Vin≤Vref+。本設(shè)計(jì)中Vref-接模擬地,Vref+接2.5 V基準(zhǔn)電壓,故ADC輸入范圍為O~2.5 V。目前存在的問題是:STM32F103采用單3.3 V工作,模擬量輸入無法處理反向電壓。在傳統(tǒng)的方式下,如果電阻Rm基準(zhǔn)電平端接入地,充電時(shí)V1為負(fù)電壓,控制器無能為力。針對這個(gè)問題,本文設(shè)計(jì)了所示的累加升壓、跟隨反向信號預(yù)處理電路,解決了雙向電流的A/D采樣問題。
該設(shè)計(jì)的基本思想是將雙向電流的電壓變化范圍均控制在0~Vref+范圍內(nèi)。這是以犧牲A/D轉(zhuǎn)換精度為代價(jià)的。詳細(xì)過程如下:
、俅腚娮鑂m=50 Ω,獲得模擬量電壓輸出V1范圍為-1.25~+1.25 V。