市电电流电压检测电路的极简设计

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传统的市电电流检测电路在这个电路中，交流互感器CT1感应的电流经过电阻R6采样成电压。再经过运放U3A,U3B以及二极管D1,D3等器件构成的精密绝对值电路，将输入的负电压转换为正电压。再经过R2、C1等器件构成的低通滤波器，滤成直流。送入MCU/DSP的AD检测口。其中R5、D2用于输入端口保护，以及避免输入电压超过VREF电压时对ADC的精度造成影响。这个电路有几个缺点：1)运放需要双电源供电，需要增加一个负电源的电路和成本。2)精密绝对值电路需要两个运放，和包括电阻、二极管、电容在内的至少7个器件。3)采用平均值法测量电流，再通过正弦信号的有效值和平均值的转换关系，换算出有效值，而不是真正通过积分算出来的真有效值。在市电有谐波时，与真有效值表的读数有比较大的偏差。我们经过反复考虑，创造性地设计了以下的电路：
创造性的电路改进这个电路的思路在于，通过运放将采样的电流信号放在到合适的幅度，通过运放同相端输入的正电压将交流信号抬升到0V以上，到MCU工作电压的一半，约为1.65V。MCU/DSP在市电的一个周期20ms内，等间隔采样n个点，采用真有效值的计算方法计算电流的真有效值。

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