采样电路及电子设备的制作方法

1.本发明实施例涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种采样电路及电子设备。

背景技术：

2.在压缩机正常工作中，其本质是电机的运行过程，实现对压缩机的控制主要也是对电机的控制，电机控制系统能够对电机的启动、加速、减速及停止进行控制，为了让电机快速的响应所对应的控制，电机控制系统中通常设置采样电路，采样电路能够对电机运行过程中电流的采样，根据采样的电流对电机控制。
3.传统电流采样是直接采样u、v、w三相当中的一相、两相或三相，其中一相采样用在采样精度不高的控制当中，两相和三相主要用在对采样精度较高的控制当中。若对电机的三相都进行电流采样，这样能够提高控制的精度和效率，但是对电机的三相都采用同样的采样电路，这种情况就会对pcb布局有高的要求，同时也影响微型控制器io口的利用率。

技术实现要素：

4.鉴于此，为解决上述采样精度不高且控制器的串口利用率低的技术问题，本发明实施例提供一种采样电路及电子设备。
5.第一方面，本发明实施例提供一种采样电路，包括：
6.采样隔离模块、计算模块、比较模块和控制模块；
7.所述采样隔离模块的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至所述比较模块的第一输入端，第二输出端连接至所述计算模块的第一输入端，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端；
8.所述计算模块的输出端连接至所述比较模块的第二输入端；
9.所述比较模块的第一输出端连接至所述控制模块的一端，第二输出端连接至所述控制模块的另一端。
10.在一个可能的实施方式中，所述采样隔离模块包括：采样滤波子模块和隔离子模块；
11.所述采样滤波子模块的各个输出端与所述隔离子模块的各个输入端顺次连接；
12.所述隔离子模块的第一输出端与第二输出端和第一节点连接，所述第一节点与所述比较模块的第一输入端和所述计算模块的第一输入端连接，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端。
13.在一个可能的实施方式中，所述采样滤波子模块包括：第一采样滤波单元和第二采样滤波单元；
14.所述第一采样滤波单元的第一输出端连接至所述隔离子模块的第一输入端，第二输出端连接至所述隔离子模块的第二输入端；
15.所述第二采样滤波单元的第一输出端连接至所述隔离子模块的第三输入端，第二输出端连接至所述隔离子模块的第四输入端。
16.在一个可能的实施方式中，所述第一采样滤波单元包括：第一阻抗元件、第二阻抗元件和第一容抗元件；
17.所述第一阻抗元件的一端与所述第二阻抗元件的一端和第一相采样电路的输入端连接，另一端与所述隔离子模块的第二输入端和第一接地端连接；
18.所述第二阻抗元件的另一端与所述第一容抗元件的一端和所述隔离子模块的第一输入端连接；
19.所述第一容抗元件的另一端连接至第二接地端。
20.在一个可能的实施方式中，所述第二采样滤波单元包括：第三阻抗元件、第四阻抗元件和第二容抗元件；
21.所述第三阻抗元件的一端与所述第四阻抗元件的一端和第二相采样电路的输入端连接，另一端与所述隔离子模块的第四输入端和第三接地端连接；
22.所述第四阻抗元件的另一端与所述第二容抗元件的一端和所述隔离子模块的第三输入端连接；
23.所述第二容抗元件的另一端连接至第四接地端。
24.在一个可能的实施方式中，所述隔离子模块包括：第一隔离单元、第二隔离单元和第三隔离单元；
25.所述第一隔离单元的第一输入端连接至所述采样滤波子模块的第一输出端，第二输入端连接至所述采样滤波子模块的第二输出端，输出端连接至第一节点，所述第一节点与所述比较模块的第一输入端和所述计算模块的第一输入端连接；
26.所述第二隔离单元第一输入端连接至所述采样滤波子模块的第三输出端，第二输入端连接至所述采样滤波子模块的第四输出端，输出端连接至所述第一节点；
27.所述第三隔离单元的输入端连接至电源电压输出端，输出端连接至所述计算模块的第二输入端。
28.在一个可能的实施方式中，所述第一隔离单元包括：第一隔离器和第五阻抗元件；
29.所述第一隔离器的同向输入端连接至所述采样滤波子模块的第一输出端，反向输入端与所述采样滤波子模块的第二输出端和所述第一隔离器的输出端连接，输出端连接至所述第五阻抗元件的一端；
30.所述第五阻抗元件的另一端连接至第一节点。
31.在一个可能的实施方式中，所述第二隔离单元包括：第二隔离器和第六阻抗元件；
32.所述第二隔离器的同向输入端连接至所述采样滤波子模块的第三输出端，反向输入端与所述采样滤波子模块的第四输出端和所述第二隔离器的输出端连接，输出端连接至所述第六阻抗元件的一端；
33.所述第六阻抗元件的另一端连接至第一节点。
34.在一个可能的实施方式中，所述第三隔离单元包括：第七阻抗元件、第八阻抗元件和第三隔离器；
35.所述第七阻抗元件的一端连接至电源电压的输出端，另一端与所述第八阻抗元件的一端和所述第三隔离器的同向输入端连接；
36.所述第八阻抗元件的另一端连接至第五接地端；
37.所述第三隔离器的反向输入端连接至所述第三隔离器的输出端，输出端连接至计
算模块的第二输入端。
38.在一个可能的实施方式中，所述计算模块包括：
39.第九阻抗元件、第十阻抗元件、第十一阻抗元件、第十二阻抗元件和计算器；
40.所述第九阻抗元件的一端连接至第一节点，另一端与所述第十一阻抗元件的一端和计算器的反向输入端连接；
41.所述第十一阻抗元件的另一端与所述计算器的输出端和所述比较模块的第二输入端连接；
42.第十阻抗元件的一端连接至所述隔离子模块的第三输出端，另一端与所述第十二阻抗元件的一端和所述计算器的同向输入端连接；
43.所述第十二阻抗元件的另一端连接至第六接地端。
44.在一个可能的实施方式中，所述比较模块包括：
45.第十三阻抗元件、第十四阻抗元件、第一比较器、第十五阻抗元件、第十六阻抗元件、第十七阻抗元件和第二比较器；
46.所述第十三阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与所述第十四阻抗元件的一端和所述第一比较器的同向输入端连接；
47.所述第十四阻抗元件的另一端连接至第七接地端；
48.所述第一比较器的反向输入端连接至第一节点，输出端连接至所述控制模块的第一输入端；
49.所述第十五阻抗元件的一端连接至所述计算模块的输出端，另一端连接至所述第二比较器的反向输入端；
50.所述第十六阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与所述第十七阻抗元件的一端和所述第二比较器的同向输入端连接；
51.所述第十七阻抗元件的另一端连接至第八接地端；
52.所述第二比较器的输出端连接至所述控制模块的第二输入端。
53.在一个可能的实施方式中，所述采样隔离模块，在确定两相电路的采样电流的情况下获取采样电流信号，并隔离所述采样电流信号对应的初始采样电压信号后，得到稳定的采样电压信号；
54.所述计算模块，接收两相电路的采样电流输出的稳定电压信号和第三相电压提供的基准电压，通过运算处理输出第三相电路的等效采样电压信号；
55.所述比较模块，计较所述采样隔离模块输出的采样电压信号后与参考电压，为所述控制模块提供控制信号；以及比较所述计算模块输出的等效采样电压信号和参考电压，为所述控制模块提供另一种控制信号；所述控制模块，在接收到控制信号后相应地控制外围电路。
56.第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括如第一方面中任意一所述的采样电路。
57.本发明实施例提供的采样方案，通过设置采样隔离模块、计算模块、比较模块和控制模块；所述采样隔离模块的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至所述比较模块的第一输入端，第二输出端连接至所述计算模块的第一输入端，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端；所述计算模块的输出端连接至所述比较模块的第二输入端；
所述比较模块的第一输出端连接至所述控制模块的一端，第二输出端连接至所述控制模块的另一端。通过设置的采样隔离模块与计算模块连接，通过对两相电路的采样的电流信号进行处理，并将输出信号作为计算模块的输入端进行计算，得到第三相等效采样信号，在将计算出的第三相等效采样信号和通过采样隔离模块得到的两个信号作为比较模块的输入信号，分别与参考信号进行比较，作为两相控制信号输出给控制模块，使得控制模块通过接收到的不同的信号对电路进行控制；由本方案，可以实现采样两相电路完成三相电路采样处理目的，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
附图说明
58.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
59.图1为本发明实施例提供的一种采样电路的结构示意图；
60.图2为本发明实施例提供的另一种采样电路的结构示意图；
61.图3为本发明实施例提供的又一种采样电路的结构示意图。
具体实施方式
62.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
63.本发明实施例中的用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。此外，附图中的不同元件和区域只是示意性示出，因此本发明不限于附图中示出的尺寸或距离。
64.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
65.采样电路，具有一个模拟信号输入，一个控制信号输入和一个模拟信号输出。该电路的作用是在某个规定的时刻接收输入电压，并在输出端保持该电压直至下次采样开始为止。采样工作在采样状态和保持状态的两种状态之一。在采样状态下，开关接通，它尽可能快地跟踪模拟输入信号的电平变化，直到保持信号的到来；在保持状态下，开关断开，跟踪过程停止，它一直保持在开关断开前输入信号的瞬时值。
66.图1为本发明实施例提供的一种采样电路的结构示意图。该采样电路可以应用于采样装置。如图1所示结构，采样电路具体包括：
67.采样隔离模块11、计算模块12、比较模块13和控制模块14；
68.其中，本发明实施例提供的一种采样电路的内部电路结构包括：
69.采样隔离模块11的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至比较模块13的第一输入端，第二输出端连接至计算模块12的第一输入端，第三输出端连接至计算模块12的第二输入端；
70.计算模块12的输出端连接至比较模块13的第二输入端；
71.比较模块13的第一输出端连接至控制模块14的一端，第二输出端连接至控制模块14的另一端。
72.根据图1提供的示图，采样隔离模块将随机采集到的两相电路对应的电压信号输入到计算模块12中进行计算处理，得到第三相等效电压信号，并通过与比较模块13中的参考电压进行比较处理后将比较后的电压信号输出给控制模块14，控制模块14通过输入到的电压信号控制外部电路；同时通过采样隔离模块中采集到的两相电压信号通过从其中选出一个后，与参考电压英国比较模块比较处理后得到另一个表征采样信号的电压信号，并作为输出信号输入给控制模块14，通过控制模块14对外部电路执行控制。进而完成通过采样两相信号，实现三相信号的控制处理过程，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
73.本发明实施例提供的一种采样电路，通过设置采样隔离模块、计算模块、比较模块和控制模块，采样隔离模块的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至比较模块的第一输入端，第二输出端连接至计算模块的第一输入端，第三输出端连接至计算模块的第二输入端；计算模块的输出端连接至比较模块的第二输入端；比较模块的第一输出端连接至控制模块的一端，第二输出端连接至控制模块的另一端。通过设置的采样隔离模块与计算模块连接，通过对两相采样的电流信号进行处理，得到对应输出的电压信号，并将输出信号作为计算模块的输入端进行计算，得到第三相等效采样信号，在将计算出的第三相等效采样信号和通过采样隔离模块得到的两个信号作为比较模块的输入信号，分别与参考信号进行比较，作为两相控制信号输出给控制模块，使得控制模块通过接收到的不同的信号对电路进行控制；由本方案，可以实现采样两相电路完成三相采样处理目的，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
74.在本发明实施例的一可选方案中，采样隔离模块包括：采样滤波子模块和隔离子模块；采样滤波子模块的各个输出端与隔离子模块的各个输入端顺次连接；隔离子模块的第一输出端与第二输出端和第一节点连接，第一节点与比较模块的第一输入端和计算模块的第一输入端连接，第三输出端连接至计算模块的第二输入端。
75.在本发明实施例的一可选方案中，采样滤波子模块包括：第一采样滤波单元和第二采样滤波单元；第一采样滤波单元的第一输出端连接至隔离子模块的第一输入端，第二输出端连接至隔离子模块的第二输入端；第二采样滤波单元的第一输出端连接至隔离子模块的第三输入端，第二输出端连接至隔离子模块的第四输入端。
76.在本发明实施例的一可选方案中，第一采样滤波单元包括：第一阻抗元件、第二阻抗元件和第一容抗元件；第一阻抗元件的一端与第二阻抗元件的一端和第一相采样电路的输入端连接，另一端与隔离子模块的第二输入端和第一接地端连接；第二阻抗元件的另一端与第一容抗元件的一端和隔离子模块的第一输入端连接；第一容抗元件的另一端连接至第二接地端。
77.在本发明实施例的一可选方案中，第二采样滤波单元包括：第三阻抗元件、第四阻抗元件和第二容抗元件；第三阻抗元件的一端与第四阻抗元件的一端和第二相采样电路的输入端连接，另一端与隔离子模块的第四输入端和第三接地端连接；第四阻抗元件的另一端与第二容抗元件的一端和隔离子模块的第三输入端连接；第二容抗元件的另一端连接至第四接地端。
78.在本发明实施例的一可选方案中，隔离子模块包括：第一隔离单元、第二隔离单元和第三隔离单元；第一隔离单元的第一输入端连接至采样滤波子模块的第一输出端，第二输入端连接至采样滤波子模块的第二输出端，输出端连接至第一节点，第一节点与比较模块的第一输入端和计算模块的第一输入端连接；第二隔离单元第一输入端连接至采样滤波子模块的第三输出端，第二输入端连接至采样滤波子模块的第四输出端，输出端连接至第一节点；第三隔离单元的输入端连接至电源电压输出端，输出端连接至计算模块的第二输入端。
79.在本发明实施例的一可选方案中，第一隔离单元包括：第一隔离器和第五阻抗元件；第一隔离器的同向输入端连接至采样滤波子模块的第一输出端，反向输入端与采样滤波子模块的第二输出端和第一隔离器的输出端连接，输出端连接至第五阻抗元件的一端；第五阻抗元件的另一端连接至第一节点。
80.在本发明实施例的一可选方案中，第二隔离单元包括：第二隔离器和第六阻抗元件；第二隔离器的同向输入端连接至采样滤波子模块的第三输出端，反向输入端与采样滤波子模块的第四输出端和第二隔离器的输出端连接，输出端连接至第六阻抗元件的一端；第六阻抗元件的另一端连接至第一节点。
81.在本发明实施例的一可选方案中，第三隔离单元包括：第七阻抗元件、第八阻抗元件和第三隔离器；第七阻抗元件的一端连接至电源电压的输出端，另一端与第八阻抗元件的一端和第三隔离器的同向输入端连接；第八阻抗元件的另一端连接至第五接地端；第三隔离器的反向输入端连接至第三隔离器的输出端，输出端连接至计算模块的第二输入端。
82.在本发明实施例的一可选方案中，计算模块包括：第九阻抗元件、第十阻抗元件、第十一阻抗元件、第十二阻抗元件和计算器；第九阻抗元件的一端连接至第一节点，另一端与第十一阻抗元件的一端和计算器的反向输入端连接；第十一阻抗元件的另一端与计算器的输出端和比较模块的第二输入端连接；第十阻抗元件的一端连接至隔离子模块的第三输出端，另一端与第十二阻抗元件的一端和计算器的同向输入端连接；第十二阻抗元件的另一端连接至第六接地端。
83.在本发明实施例的一可选方案中，计算模块包括：第十三阻抗元件、第十四阻抗元件、第一比较器、第十五阻抗元件、第十六阻抗元件、第十七阻抗元件和第二比较器；第十三阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与第十四阻抗元件的一端和第一比较器的同向输入端连接；第十四阻抗元件的另一端连接至第七接地端；第一比较器的反向输入端连接至第一节点，输出端连接至控制模块的第一输入端；第十五阻抗元件的一端连接至计算模块的输出端，另一端连接至第二比较器的反向输入端；第十六阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与第十七阻抗元件的一端和第二比较器的同向输入端连接；第十七阻抗元件的另一端连接至第八接地端；第二比较器的输出端连接至控制模块的第二输入端。
84.在本发明实施例的一可选方案中，采样隔离模块，在确定两相电路的采样电流的情况下获取采样电流信号，并隔离采样电流信号对应的初始采样电压信号后，得到稳定的采样电压信号；计算模块，接收两相电路的采样电流输出的稳定电压信号和第三相电压提供的基准电压，通过运算处理输出第三相电路的等效采样电压信号；比较模块，计较采样隔离模块输出的采样电压信号后与参考电压，为控制模块提供控制信号；以及比较计算模块
输出的等效采样电压信号和参考电压，为控制模块提供另一种控制信号；控制模块，在接收到控制信号后相应地控制外围电路。
85.以下，将以采样隔离模块包括：采样滤波子模块和隔离子模块，采样滤波子模块包括：第一采样滤波单元和第二采样滤波单元，隔离子模块包括：第一隔离单元、第二隔离单元和第三隔离单元为例进行介绍。本发明实施例中的电阻表示电阻器件，可以用电阻表示但不限于用电阻器件一种表示方式。参照图2，示出了本发明实施例提供的另一种采样电路的结构示意图。该采样电路是在第一种采样电路的基础上进行说明的。如图2提供的示图，采样电路具体包括：
86.采样隔离模块11、计算模块12、比较模块13和控制模块(以下统称mcu)14。
87.进一步地，在采样电路中还包括第一节点(以下统称p1)，上述的节点可以理解为两个器件之间连接或三个器件连接形成的连接点，例如，p1为隔离模块与比较模块和计算模块连接形成的电连接点。
88.进一步地，该过流保护电路中还包含电源电压vcc，用于为采样电路提供基准电压。
89.进一步地，采样隔离模块，在确定两相电路的采样电流的情况下获取采样电流信号，并隔离采样电流信号对应的初始采样电压信号后，得到稳定的采样电压信号。
90.进一步地，计算模块，接收两相电路的采样电流输出的稳定电压信号和第三相电压提供的基准电压，通过运算处理输出第三相电路的等效采样电压信号。
91.进一步地，比较模块，计较采样隔离模块输出的采样电压信号后与参考电压，为控制模块提供控制信号；以及比较计算模块输出的等效采样电压信号和参考电压，为控制模块提供另一种控制信号。
92.进一步地，控制模块，在接收到控制信号后相应地控制外围电路。
93.其中，采样隔离模块11，具体包括：
94.采样滤波子模块21和隔离子模块22。
95.采样滤波子模块21的各个输出端与隔离子模块22的各个输入端顺次连接；隔离子模块22的第一输出端与第二输出端和第一节点p1连接，第一节点p1与比较模块13的第一输入端和计算模块12的第一输入端连接，第三输出端连接至计算模块12的第二输入端。
96.根据图2提供的示图，在电路正常工作时，通过采样滤波子模块21对电流进行采样，经过处理得到采样电压，并通过隔离子模块22的隔离作用，将采样滤波子模块21输出的采样电压与原始电信号进行隔离，得到采样后完整的电压信号；在将电压信号和隔离子模块22经过自身调整的基准电压输入到计算模块12中，利用基尔霍夫定电流定律，通过采样两相电压信号计算出第三相等效采样信号，在通过计算模块12输出给比较模块13，第三相等效采样信号与参考电压信号进行比较，并把比较的输出结果作为比较信号输入给控制模块mcu，通过控制模块mcu分析接收到的比较信号的信息，对外围电路进行控制。同时，通过隔离子模块22输出两相采样处理后的电压信号，并将两相电压信号作为比较模块的输入信号，与参考电压信号比较，并将第二个输出信号输入给控制模块mcu，控制模块mcu在接收到第二个输出信号后，对外围电路进行控制。
97.如图2所示结构，采样电路中的采样滤波子模块21，具体包括：
98.第一采样滤波单元211和第二采样滤波单元212。
99.第一采样滤波单元211的第一输出端连接至隔离子模块22的第一输入端，第二输出端连接至隔离子模块22的第二输入端；第二采样滤波单元212的第一输出端连接至隔离子模块22的第三输入端，第二输出端连接至隔离子模块22的第四输入端。
100.进一步地，根据图2提供的示图，在电路正常工作时，第一采样滤波单元211采集第一相采样信号，并将第一相采样信号输出给隔离子模块22进行隔离处理，使得采样后的第一采样信号与原始的采样信号隔离。同样地，第二采样滤波单元212采集第二相采样信号，并将第二相采样信号输出给隔离子模块22进行隔离处理，使得采样后的第二采样信号与原始的采样信号隔离。
101.如图2所示结构，采样电路中的隔离子模块22，具体包括：
102.第一隔离单元221、第二隔离单元222和第三隔离单元223；
103.第一隔离单元221的第一输入端连接至采样滤波子模块21的第一输出端，第二输入端连接至采样滤波子模块21的第二输出端，输出端连接至第一节点(以下统称为p1)，第一节点(以下统称为p1)与比较模块13的第一输入端和计算模块12的第一输入端连接；第二隔离单元222第一输入端连接至采样滤波子模块21的第三输出端，第二输入端连接至采样滤波子模块21的第四输出端，输出端连接至第一节点(以下统称为p1)；第三隔离单元223的输入端连接至电源电压vcc输出端，输出端连接至计算模块12的第二输入端。
104.如图2提供的示图，在一种可能的示例场景中，电路正常运行时，通过采样滤波子模块21采集到两相对应的采样信号，并将第一相采集的到第一采样信号作为输入信号输入给第一隔离单元221，通过第一隔离单元221的隔离处理，得到隔离后稳定的第一采样信号；同样地，将第二相采集到的第二采样信号作为输入信号输入给第二隔离单元222，通过第二隔离单元222的隔离处理，得到隔离后稳定的第二采样信号。经过对外部电源电压vcc的调整，作为第三隔离单元223的基准电压信号输出稳定的基准信号。第一采样信号和第二采样信号通过并联处理，作为比较模块13的输入信号，与参考电压信号进行比较，得到控制信号，并输入给控制模块mcu，通过控制模块mcu分析，对外围电路进行控制。同时，第一采样信号和第二采样信号经过并联处理后作为计算模块12的一个输入端，与第三隔离单元223输出的基准信号进行运算处理，输出第三相等效采样信号。将第三相等效采样信号作为第二控制信号输入给控制模块mcu，通过控制模块mcu分析，对外围电路进行控制，实现对两相电路进行采样，实现三相采样电路的控制。
105.本发明实施例提供的一种采样电路，通过设置第一采样滤波单元和第二采样滤波单元，随机从三相电路中的两相进行采样，得到第一采样信号和第二采样信号，在分别通过第一隔离单元和第二隔离单元输出隔离后的第一采样信号和第二采样信号。在将第一采样信号和第二采样信号的并联输出结果作为比较模块的一个输入信号，与参考电压信号进行比较，得到比较输出信号。在将比较输出信号输入给控制模块，经过控制模块的分析，控制外围电路。与此同时，经过外部电源电压的调节，为第三隔离单元提供电压信号，并输出基准信号，在利用基尔霍夫定电流定律，将第一采样信号和第二采样信号的并联信号作为计算模块的一个输入信号，与基准信号进行运算处理，得到第三相的等效采样信号。在将等效采样信号输入给控制模块，利用控制模块控制外围电路，实现采样两相电路完成三相电路采样信号处理目的，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
106.以下，将以第一采样滤波单元包括：第一阻抗元件、第二阻抗元件和第一容抗元
件，第二采样滤波单元包括：第三阻抗元件、第四阻抗元件和第二容抗元件，第一隔离单元包括：第一隔离器和第五阻抗元件，第二隔离单元包括：第二隔离器和第六阻抗元件，第三隔离单元包括：第七阻抗元件、第八阻抗元件和第三隔离器，计算模块包括：第九阻抗元件、第十阻抗元件、第十一阻抗元件、第十二阻抗元件和计算器，比较模块包括：第十三阻抗元件、第十四阻抗元件、第一比较器、第十五阻抗元件、第十六阻抗元件、第十七阻抗元件和第二比较器以及控制模块为例进行介绍。参照图3，示出了本发明实施例提供的又一种采样电路的结构示意图。该采样电路是在第一种采样电路的基础上进行说明的。如图3所示具体还包括：
107.第一采样滤波单元211、第二采样滤波单元212、第一隔离单元221、第二隔离单元222、第三隔离单元223、计算模块12、比较模块13和控制模块(以下统称mcu)14。
108.如图3所示结构，采样电路中的第一采样滤波单元211，具体包括：
109.第一阻抗元件r1、第二阻抗元件r2和第一容抗元件c1。
110.第一阻抗元件r1的一端与第二阻抗元件r2的一端和第一相采样电路的输入端u连接，另一端与隔离子模块22的第二输入端和第一接地端连接；第二阻抗元r2的另一端与第一容抗元件c1的一端和隔离子模块22的第一输入端连接；第一容抗元件c1的另一端连接至第二接地端。
111.如图3提供的示图，电路正常工作时，通过第一采样电路的输入端u对第一阻抗元件r1(采样电阻)进行采样，得到第一采样信号，经过第二阻抗元件r2和第一容抗元件c1的滤波作用下得到稳定的第一采样信号。在将第一采样信号输入到隔离子模块中进行隔离处理。
112.如图3所示结构，采样电路中的第二采样滤波单元212，具体包括：
113.第三阻抗元件r3、第四阻抗元件r4和第二容抗元件c2。
114.第三阻抗元件r3的一端与第四阻抗元件r4的一端和第二相采样电路的输入端v连接，另一端与隔离子模块22的第四输入端和第三接地端连接；第四阻抗元件r4的另一端与第二容抗元件c2的一端和隔离子模块22的第三输入端连接；第二容抗元件c2的另一端连接至第四接地端。
115.如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，通过第二采样电路的输入端v对第三阻抗元件r3(采样电阻)进行采样，得到第二采样信号，经过第四阻抗元件r4和第二容抗元件c2的滤波作用下得到稳定的第二采样信号。在将第二采样信号输入到隔离子模块中进行隔离处理。
116.如图3所示结构，采样电路中的第一隔离单元221，具体包括：
117.第一隔离器u1和第五阻抗元件r5。
118.第一隔离器u1的同向输入端连接至采样滤波子模块21的第一输出端，反向输入端与采样滤波子模块21的第二输出端和第一隔离器u1的输出端连接，输出端连接至第五阻抗元件r5的一端；第五阻抗元件r5的另一端连接至第一节点p1。
119.如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，通过采样滤波子模块21处理后得到第一采样信号和第二采样信号。将第一采样信号输入到第一隔离器u1中进行隔离处理，将第一采样信号与原始信号进行隔离。再通过第五阻抗元件r5的限流作用下得到稳定的第一采样信号。
120.如图3所示结构，采样电路中的第二隔离单元222，具体包括：
121.第二隔离器u2和第六阻抗元件r6；
122.第二隔离器u2的同向输入端连接至采样滤波子模块21的第三输出端，反向输入端与采样滤波子模块21的第四输出端和第二隔离器u2的输出端连接，输出端连接至第六阻抗元件r6的一端；第六阻抗元件r6的另一端连接至第一节p1。
123.如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，通过采样滤波子模块21处理后得到第一采样信号和第二采样信号。将第二采样信号输入到第二隔离器u2中进行隔离处理，将第二采样信号与原始信号进行隔离。再通过第六阻抗元件r6的限流作用下得到稳定的第二采样信号。
124.如图3所示结构，采样电路中的第三隔离单元223，具体包括：
125.第七阻抗元件r7、第八阻抗元件r8和第三隔离器u3。
126.第七阻抗元件r7的一端连接至电源电压vcc的输出端，另一端与第八阻抗元件r8的一端和第三隔离器u3的同向输入端连接；第八阻抗元件r8的另一端连接至第五接地端；第三隔离器u3的反向输入端连接至第三隔离器u3的输出端，输出端连接至计算模块12的第二输入端。
127.如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，通过外部电源电压vcc的调整信号大小，通过第七阻抗元件r7和第八阻抗元件r8的分压作用后得到基准信号。将基准信号输入到第三隔离器u3中进行隔离处理，将基准信号与原始信号进行隔离，得到稳定的基准信号。
128.如图3所示结构，采样电路中的计算模块12，具体包括：
129.第九阻抗元件r9、第十阻抗元件r10、第十一阻抗元件r11、第十二阻抗元件r12和计算器u4。
130.第九阻抗元件r9的一端连接至第一节点p1，另一端与第十一阻抗元件r11的一端和计算器u4的反向输入端连接；第十一阻抗元件r11的另一端与计算器u4的输出端和比较模块13的第二输入端连接；第十阻抗元件r10的一端连接至隔离子模块22的第三输出端，另一端与第十二阻抗元件r12的一端和计算器u4的同向输入端连接；第十二阻抗元件r12的另一端连接至第六接地端。
131.如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，根据基尔霍夫定电流定律：
132.iu+iv+iw＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式1
133.计算出第三相w相的电流。将采样得到的采样信号通过第九阻抗元件r9的限流作用输入到计算器u4的反向输入端，计算器u4的同相输入端连接第三相的基准信号，该基准信号通是由电源电压vcc经过隔离子模块22的隔离作用后，得到稳定的基准信号，并输出到第十阻抗原件r10，之后该基准信号在第十二阻抗元件r12的分压作用下，输出给计算器u4的同相输入端，和采样得到的采样信号共同作用运算出当前采样状态下的第三相等效采样电压信号。
134.计算器u4的反向输出端得到的电压信号通过以下公式获得：
[0135][0136]
其中，u
01
为计算器u4反向输出端的电压信号，uu为第一相电压u端的电压，uv为第
二相电压v端的电压。
[0137]
计算器u4的同向输出端得到的电压信号通过以下公式获得：
[0138][0139]
其中，u
02
为计算器u4同向输出端的电压信号，vcc外部电源电压。
[0140]
根据计算器u4的两个输出端的饿电压信号，得到第三相的等效采样信号如式4所示：
[0141][0142]
其中，u0为第三相等效采样信号。
[0143]
如图3所示结构，采样电路中的比较模块13，具体包括：
[0144]
第十三阻抗元件r13、第十四阻抗元件r14、第一比较器u5、第十五阻抗元件r15、第十六阻抗元件r16、第十七阻抗元件r17和第二比较器u6。
[0145]
第十三阻抗元件r13的一端连接至参考电压v
ref
的输出端，另一端与第十四阻抗元件r14的一端和第一比较器u5的同向输入端连接；第十四阻抗元件r14的另一端连接至第七接地端；第一比较器u5的反向输入端连接至第一节点p1，输出端连接至控制模块mcu的第一输入端；第十五阻抗元件r15的一端连接至计算模块12的输出端，另一端连接至第二比较器u6的反向输入端；第十六阻抗元件r16的一端连接至参考电压v
ref
的输出端，另一端与第十七阻抗元件r17的一端和第二比较器u6的同向输入端连接；第十七阻抗元件r17的另一端连接至第八接地端；第二比较器u6的输出端连接至控制模块mcu的第二输入端。
[0146]
如图3提供的示图，在电路处于正常工作状态，通过采样滤波子模块随机采集到u、v、w三相电信号中的两相采样信号，并通过隔离子模块隔离作用得到稳定的第一采样信号和第二采样信号。通过第一比较器u5将两相采样信号中的一种作为输入信号，与参考电压信号v
ref
进行比较，并将输出信号输入给控制模块mcu，通过控制模块mcu分析后控制外围电路。同时，将计算模块12通过计算得到的等效采样信号作为第二比较器u6的输入信号，与参考电压信号v
ref
进行比较，并将输出信号作为另一个控制信号输入给控制模块mcu，经过控制模块mcu对控制信号的分析，对外围电路执行相应的控制。进而实现采样两相电路完成三相采样处理目的，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
[0147]
在一种可能的示例场景中，通过第一采样滤波单元和第二采样滤波单元对三相电中的u、v、w中的任意两相进行采样，得到两相采样信号。例如获取u和v相的采样信号后，根据基尔霍夫定电流定律计算出w相的等效采样电流，u相通过采样电阻r1，经过r2、c1滤波作用后输入给电压隔离器u1(隔离器起到对采样后电压信号和原始信号进行隔离)隔离输出，输出接到r5，得到稳定采样信号；v相通过采样电阻r3，经过r4、c2滤波电路后连接到电压隔离器u2隔离输出，输出接到r6；然后将采样得到的信号通过r9的限流作用接到计算器u4(将采样后的信号和预设信号计算第三相等效采样电流)反向输入端，计算器u4的同相端输入输入计第三相信号的基准信号，该基准信号是由电源电压vcc经过r7和r8分压作用后接到电压隔离器u3的同向输入端，输出接到r10，之后该电压通过r12的分压接到计算器u4的同向输入端，和采样得到的信号共同作用计算出当前采样状态下的第三相等效采样信号。计算器u4的输出信号经过r13的限流保护作用接到比较器u6的一端，比较器u6的另外一端是
参考电压vref在r19上面的分压，具体采样得到的信号和参考信号接到比较器u6的另一端，取决于所对应微型控制器端口有效电平(u5、u6是比较器，它的输出取决于u5、u6的两个输入端口电平，当反向输入高于正向输入电平，此时比较器u5、u6输出负逻辑，反之为正逻辑，若微型控制器端口也是低电平有效，微型控制器mcu的端口是低电平才会触发功能，此时便触发功能)，若微型控制器是负逻辑有效，那么当发生过流时比较器就应该输出负逻辑，这种情况下就应该让比较器的反向输入端大于正相输入端，因此采样得到信号应该接到比较器的反向输入，基准电压接到比较器的同向输入端，如本方案中接的那样；接到比较器u6的同向输入端，比较器u6的输出接到微型控制器mcu，通过微型控制器mcu运算控制相应的电机的状态。
[0148]
本发明实施例提供的一种过流保护电路，通过设置第一采样滤波子模块和第二采样滤波子模块随机采集到三相电信号中的两相采样信号，并分别通过第一隔离单元和第二隔离单元的隔离作用输出稳定的采样信号。在通过调整参考电压得到稳定基准信号。再将采集到的信号作为计算模块的输入信号，与基准信号进行运算处理，得到第三相等效采样信号。经过比较模块将第三相等效采样信号与参考信号比较，输出最终的控制信号并输入给控制模块，通过控制模块的分析，对应控制外围电路。与此同时，继续保留采样信号作为比较模块的一个输入端，与参考电压信号比较输出另一个控制信号，同样在控制模块的分析下，对外围电路执行对应的控制。进而实现采样两相电路完成三相采样处理目的，提高采样精度和控制器的io口利用率的技术效果。
[0149]
基于上述实施例提供的一种采样电路，本发明还提供了一种电子设备，电子设备包括上述实施例中提供的采样电路。
[0150]
在一种可能的设计中，电子设备可以是但不限于是空调设备、电视设备或冰箱设备，或者任意需要使用本发明中采样电路结构的电子设备。
[0151]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种采样电路，其特征在于，包括：采样隔离模块、计算模块、比较模块和控制模块；所述采样隔离模块的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至所述比较模块的第一输入端，第二输出端连接至所述计算模块的第一输入端，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端；所述计算模块的输出端连接至所述比较模块的第二输入端；所述比较模块的第一输出端连接至所述控制模块的一端，第二输出端连接至所述控制模块的另一端。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样隔离模块包括：采样滤波子模块和隔离子模块；所述采样滤波子模块的各个输出端与所述隔离子模块的各个输入端顺次连接；所述隔离子模块的第一输出端与第二输出端和第一节点连接，所述第一节点与所述比较模块的第一输入端和所述计算模块的第一输入端连接，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述采样滤波子模块包括：第一采样滤波单元和第二采样滤波单元；所述第一采样滤波单元的第一输出端连接至所述隔离子模块的第一输入端，第二输出端连接至所述隔离子模块的第二输入端；所述第二采样滤波单元的第一输出端连接至所述隔离子模块的第三输入端，第二输出端连接至所述隔离子模块的第四输入端。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一采样滤波单元包括：第一阻抗元件、第二阻抗元件和第一容抗元件；所述第一阻抗元件的一端与所述第二阻抗元件的一端和第一相采样电路的输入端连接，另一端与所述隔离子模块的第二输入端和第一接地端连接；所述第二阻抗元件的另一端与所述第一容抗元件的一端和所述隔离子模块的第一输入端连接；所述第一容抗元件的另一端连接至第二接地端。5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二采样滤波单元包括：第三阻抗元件、第四阻抗元件和第二容抗元件；所述第三阻抗元件的一端与所述第四阻抗元件的一端和第二相采样电路的输入端连接，另一端与所述隔离子模块的第四输入端和第三接地端连接；所述第四阻抗元件的另一端与所述第二容抗元件的一端和所述隔离子模块的第三输入端连接；所述第二容抗元件的另一端连接至第四接地端。6.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述隔离子模块包括：第一隔离单元、第二隔离单元和第三隔离单元；所述第一隔离单元的第一输入端连接至所述采样滤波子模块的第一输出端，第二输入端连接至所述采样滤波子模块的第二输出端，输出端连接至第一节点，所述第一节点与所述比较模块的第一输入端和所述计算模块的第一输入端连接；
所述第二隔离单元第一输入端连接至所述采样滤波子模块的第三输出端，第二输入端连接至所述采样滤波子模块的第四输出端，输出端连接至所述第一节点；所述第三隔离单元的输入端连接至电源电压输出端，输出端连接至所述计算模块的第二输入端。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一隔离单元包括：第一隔离器和第五阻抗元件；所述第一隔离器的同向输入端连接至所述采样滤波子模块的第一输出端，反向输入端与所述采样滤波子模块的第二输出端和所述第一隔离器的输出端连接，输出端连接至所述第五阻抗元件的一端；所述第五阻抗元件的另一端连接至第一节点。8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二隔离单元包括：第二隔离器和第六阻抗元件；所述第二隔离器的同向输入端连接至所述采样滤波子模块的第三输出端，反向输入端与所述采样滤波子模块的第四输出端和所述第二隔离器的输出端连接，输出端连接至所述第六阻抗元件的一端；所述第六阻抗元件的另一端连接至第一节点。9.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第三隔离单元包括：第七阻抗元件、第八阻抗元件和第三隔离器；所述第七阻抗元件的一端连接至电源电压的输出端，另一端与所述第八阻抗元件的一端和所述第三隔离器的同向输入端连接；所述第八阻抗元件的另一端连接至第五接地端；所述第三隔离器的反向输入端连接至所述第三隔离器的输出端，输出端连接至计算模块的第二输入端。10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述计算模块包括：第九阻抗元件、第十阻抗元件、第十一阻抗元件、第十二阻抗元件和计算器；所述第九阻抗元件的一端连接至第一节点，另一端与所述第十一阻抗元件的一端和计算器的反向输入端连接；所述第十一阻抗元件的另一端与所述计算器的输出端和所述比较模块的第二输入端连接；第十阻抗元件的一端连接至所述隔离子模块的第三输出端，另一端与所述第十二阻抗元件的一端和所述计算器的同向输入端连接；所述第十二阻抗元件的另一端连接至第六接地端。11.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较模块包括：第十三阻抗元件、第十四阻抗元件、第一比较器、第十五阻抗元件、第十六阻抗元件、第十七阻抗元件和第二比较器；所述第十三阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与所述第十四阻抗元件的一端和所述第一比较器的同向输入端连接；所述第十四阻抗元件的另一端连接至第七接地端；所述第一比较器的反向输入端连接至第一节点，输出端连接至所述控制模块的第一输
入端；所述第十五阻抗元件的一端连接至所述计算模块的输出端，另一端连接至所述第二比较器的反向输入端；所述第十六阻抗元件的一端连接至参考电压的输出端，另一端与所述第十七阻抗元件的一端和所述第二比较器的同向输入端连接；所述第十七阻抗元件的另一端连接至第八接地端；所述第二比较器的输出端连接至所述控制模块的第二输入端。12.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样隔离模块，在确定两相电路的采样电流的情况下获取采样电流信号，并隔离所述采样电流信号对应的初始采样电压信号后，得到稳定的采样电压信号；所述计算模块，接收两相电路的采样电流输出的稳定电压信号和第三相电压提供的基准电压，通过运算处理输出第三相电路的等效采样电压信号；所述比较模块，计较所述采样隔离模块输出的采样电压信号后与参考电压，为所述控制模块提供控制信号；以及比较所述计算模块输出的等效采样电压信号和参考电压，为所述控制模块提供另一种控制信号；所述控制模块，在接收到控制信号后相应地控制外围电路。13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-12中任意一项所述的采样电路。

技术总结

本发明实施例涉及一种采样电路及电子设备，所述采样电路包括：采样隔离模块、计算模块、比较模块和控制模块；所述采样隔离模块的输入端连接至采样电路的输出端，第一输出端连接至所述比较模块的第一输入端，第二输出端连接至所述计算模块的第一输入端，第三输出端连接至所述计算模块的第二输入端；所述计算模块的输出端连接至所述比较模块的第二输入端；所述比较模块的第一输出端连接至所述控制模块的一端，第二输出端连接至所述控制模块的另一端。由此，可以实现采样两相电路完成三相采样处理目的，提高采样精度和控制器的IO口利用率的技术效果。的技术效果。的技术效果。