CN101930021A - 电流采样电路、谐振电路及dcdc变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于谐振电路的电流采样电路，所述电流采样电路包括耦合到谐振电容的电压检测单元，其用于检测谐振电容两端的电压，所述电压用于反映谐振回路的电流。一种谐振电路，包括所述的电流采样电路。一种DCDC变换器，包括所述的谐振电路。采用本发明，不需要设置额外的电流传感器即可实现对主回路的电流进行采样，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源，特别是涉及一种基于谐振电路的电流采样电路。
背景技术
DCDC拓扑限流功能的实现，业界通用的方案有下面几种：
1、采样谐振电流，利用电流环路的快速响应，进行开关频率的调制。
2、采样谐振电流的大小作为开关管驱动的使能条件，当电流大小超过一定的限值时，封锁驱动，当电流恢复到正常范围时再放开驱动。
以上两种方案都需要对主回路的电流进行采样。霍尔、分流计、CT等传感器作为业界常用的电流采样器件。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于谐振电路的电流采样电路，不需要设置额外的电流传感器对主回路的电流进行采样，成本低。
本发明的另一目的是提供一种包含具备上述优点的电流采样电路的谐振电路。
本发明的另一目的是提供一种DCDC变换器，其具有所述谐振电路。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于谐振电路的电流采样电路，其特征在于，所述电流采样电路包括耦合到谐振电容的电压检测单元，其用于检测谐振电容两端的电压，所述电压用于反映谐振回路的电流。
一种谐振电路，其特征在于，所述谐振电路包括所述的电流采样电路。
所述谐振电路的拓扑可采用半桥、全桥或不对称半桥谐振拓扑。
一种DCDC变换器，其特征在于，所述DCDC变换器包括所述的谐振电路。
本发明有益的技术效果是：
本发明基于谐振电路的电流采样电路包括耦合到谐振电容的电压检测单元，用于检测谐振电容两端的电压，通过采样到的谐振电容上的电压可反映出谐振回路的电流。采用本发明后，不需要在变压器的原边和副边设置额外的电流传感器来对主回路的电流进行采样，是一种低成本电流采样方案。
附图说明
图1为一种典型的谐振电路；
图2反映了谐振腔内的电流和谐振电容电压对应的相位关系；
图3为本发明一种实施例的电流采样检测电路；
图4为本发明一种实施例的包含限流功能的谐振电路；
图5-7示例性地示出了适用本发明的几种谐振电路拓扑。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
具体实施方式
DCDC变换器的电流采样方案一般是通过电流传感器采样系统电流进行闭环控制。近年迅速发展起来的谐振软开关DCDC变换器，由于其电路的特殊性可以对电流采样电路作简化处理，达到降低成本，减小电源体积、重量的效果。
图1为DCDC变换器的谐振电路的典型形式，在电路中包含了一个谐振元件：谐振电容。谐振电容上的电流和电压满足如下关系式：
I＝W*C*U -----------------------------------(1)
W＝2*π*f-----------------------------------(2)
式(1)、(2)反映流过谐振电容的电流和电容两端电压的有效值关系；式(3)反映流过电容的电流和电容两端电压的瞬时值关系。图2反映了谐振腔内的电流和谐振电容电压对应的相位关系。在谐振腔内的电流传递到副边的过程中，会在谐振电容上实时地建立起相应的电压，这个电压可以通过式(3)间接计算出流过谐振腔的电流。
基于以上原理，可以通过采样谐振电容两端的电压来反映谐振回路的电流。这样，就不需要在谐振电路中设置额外的电流传感器，从而达到简化电路，降低成本的作用。
本发明的电流采样电路包括一个用于从谐振电容Cr上采样电压的电压检测单元，用于间接地采样系统电流。一种实施例的电压检测单元如图3所示，其包括一个差分运算电路和一个一阶低通滤波器，用于间接地采样系统电流。
本发明一种实施例的包含限流功能的谐振电路如图4所示，其包括如图1所示的谐振电路主拓扑，以及具有如图3所示的电压检测单元的电流采样电路。作为系统电流大小的判断依据，电流采样电路采样的输出既可以作为电流环的控制依据，也可以作为保护电路启动保护的条件。
谐振电路的拓扑可以采用但不限于半桥、全桥、不对称半桥谐振拓扑，且适用于不同的采样电路滤波参数。如图5-7非限制性地展示了可应用本发明的多种谐振电路拓扑。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于谐振电路的电流采样电路，其特征在于，所述电流采样电路包括耦合到谐振电容的电压检测单元，其用于检测谐振电容两端的电压，所述电压用于反映谐振回路的电流。
2.一种谐振电路，其特征在于，所述谐振电路包括根据权利要求1所述的电流采样电路。
3.如权利要求2所述的谐振电路，其特征在于，所述谐振电路为半桥、全桥或不对称半桥谐振拓扑。
4.一种DCDC变换器，其特征在于，所述DCDC变换器包括根据权利要求2所述的谐振电路。
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| CN2009101516098A CN101930021A (zh) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | 电流采样电路、谐振电路及dcdc变换器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103138558A (zh) * | 2011-12-05 | 2013-06-05 | 美固电子(深圳)有限公司 | 交流-直流两用压缩机调速控制器 |
| CN112134463A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-25 | 杭州中恒电气股份有限公司 | 全桥型llc谐振变换器及其谐振电流检测方法 |
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2009
- 2009-06-23 CN CN2009101516098A patent/CN101930021A/zh active Pending
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| CN112134463B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-06-03 | 杭州中恒电气股份有限公司 | 全桥型llc谐振变换器及其谐振电流检测方法 |
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