CN1219350C - 一种源电压取样方法及装置 - Google Patents
一种源电压取样方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1219350C CN1219350C CN 01127640 CN01127640A CN1219350C CN 1219350 C CN1219350 C CN 1219350C CN 01127640 CN01127640 CN 01127640 CN 01127640 A CN01127640 A CN 01127640A CN 1219350 C CN1219350 C CN 1219350C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- source voltage
- voltage
- circuit
- sample circuit
- voltage sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明公开了一种源电压取样方法及装置，所述方法和装置是在反激式开关电源的开关变压器的次级线圈中，设有一个输入电压取样电路，并将取样电压送至变频电路中，变频电路可及时调节输出能量，从而保证了变频系统的工作稳定。本发明具有电路结构简单，成本低，精度高，一致性好，强电与弱电隔离性好，弱电信号电路安全性好，弱电信号电路易于测量、调整、维修，抗干扰性强等优点。本发明可广泛应用于变频电源中，也可以用于其他需要进行源电压取样的电器或系统中。
Description
技术领域
本发明涉及电压取样调节技术，具体涉及一种可对输入的源电压进行比例取样的方法，本发明还涉及一种基于上述方法可用于变频电源中，可对输入的源电压进行比例取样的装置。
背景技术
在变频电源中，市电整流后的直流电压值是一个十分重要的参数，而输入电压的变化将对变频系统的工作稳定性产生较大的影响，为实现检测输入电压的变化值，进而根据输入电压的变化值调节和控制变频电源的输出能量，使变频系统工作更稳定，因此在变频系统的电源电路中都设有用于检测输入电压变化值的源电压取样装置，现在所采用的电压取样结构主要有两种，一种是采用简单的电阻分压取样，这种结构难以实现强电与弱电在电方面的物理隔离；因控制电路与强电电网没有隔离，控制电路易损坏，在检修时还容易发生安全事故；还有一种利用“振荡—变压器隔离”的结构，这种结构虽可实现电压隔离取样，但结构复杂，成本高；现有取样电路还存在检测精度不高的缺点，从而影响变频系统的工作。
附图1和附图2示出了上述两种常用于变频电源中的源电压取样电路原理：
在图1中，L-N之间接市电经Q1，C1整流，滤波，P点电压为整流后的直流电压，R1、R2为简单的电阻分压取样，S点电压为取样电压。但S点与L、N、P之间在电路连接上没有实现物理隔离。
在图2中，L-N之间接市电经Q1，C1整流，滤波。P点电压为整流后的直流电压。R1，R2为简单的电阻分压，经振荡，变压器隔离，检波，S点的电压即为取样电压。S点虽然与L、N、P点有电隔压。但这种取样电路结构复杂，取样检测精度低，成本高。
图6是通用的反激式开关稳压电源的电原理框图。K-L接市电，经BRIDGE1整流及C2滤波形成高压直流电源，I-J为电源的输出，R1、R2形成输出电压的取样，经与基准进行比较、误差放大及光电隔离后提供给控制电路，控制电路控制开关的导通与截止。开关导通时，高压直流电源给开关变压器T1充能量[充磁]；开关截止时，开关变压器经次级向电路充电，输出能量。它是一个负反馈系统，最终I-J得到一基本稳定的直流电压，这是经常使用的一种反激式开关稳压电源的电原理。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是，提供一种用于变频电源的源电压取样方法，本方法能使得变频电源的源电压取样更安全，电压的取样精度更高。
本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种用于变频电源的源电压取样装置，本装置在结构上可保证取样电路与市电电路实现完全隔离，取样值准确，并且结构简单，易于实现。
本发明解决上述问题技术方案是：构造一种用于变频电源的源电压取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用反激式开关电源，在开关变压器的电压输出次级线圈中连接一个源电压取样电路或在开关变压器中增加一组以反激式开关电源方式工作的次级线圈，在所述增加的次级线圈上连接一个源电压取样电路；
在开关管导通时，所述源电压取样电路取得源电压的样值；在开关管截止、开关变压器释放磁能期间，源电压取样电路不工作，源电压取样电路的作用等同于一个峰值检波器；
将源电压取样电路检测到的源电压样值送至工作电源控制电路中；
工作电源控制电路根据检测到的源电压样值调节工作电源的输出。
本发明另一技术问题这样解决，构造一种用于源电压取样的装置，包括反激式开关电源，所述反激式开关电源包括有一组接有开关管的初级线圈以及至少一组的次级线圈的开关变压器，其中一组次级线圈连接有源电压取样电路，所述源电压取样电路的输出接口与变频电源的控制电路相连接，所述源电压取样电路只在所述开关管导通、所述开关变压器充磁期间进行取样。
实施本发明提供的用于变频电源中的源电压取样方法及装置，在取样原理和取样装置的结构上并不复杂，但却解决了原变频系统中，由于电压取样方法和取样装置的缺陷所引起的电路安全系数低、或取样电路复杂，准确性低等长期得不到解决的问题，与原电压取样方法和取样装置相比较，在电路结构上可使得源电压取样电路与输入电网完全隔离，从而保证了源电压取样电路的安全；取样电压随源电压成线性变化关系，准确度高；安全的源电压取样电路与变频系统的控制电路连接实现了变频系统的控制电路与输入电网完全隔离，提高了变频系统的安全性；也增强了变频系统控制电路的抗干扰能力，可使得变频系统的调控精度提高，运行稳定性提高。在本发明中，利用了反激式开关电源中，开关管导通时，开关变压器初级电压等于源电压，次级电压与初级电压的比等于次级线圈与初级线圈的匝数比，提取此时的次级电压即得到源电压的成线性关系的样值。在开关管截止，开关变压器释放磁能期间，源电压取样电路不提取次级电压。
附图说明
图1为原变频电源取样电路之一的电原理图；
图2为原变频电源取样电路之二的电原理图；
图3为本发明中源电压取样电路装置实施例一的电原理示意图；
图4为本发明中源电压取样电路装置实施例二的电原理示意图；
图5为图3、4中源电压取样电路在开关管导通时与源电压取样有关的交流等效电路；
图6为通用的反激式开关稳压电源的原理框图；
图7为本发明应用在变频电源中的电原理框图。
具体实施例
通常，在反激式开关电源中，当电源中的开关管导通时，输入电压源向设置在电路中的开关变压器输入能量并贮存；当开关管截止时，开关变压器输出所贮存的能量，并且输出的能量等于输入的能量。而通过开关变压器输出能量均是在开关管截止时进行的；本发明的核心方法是在开关管导通时，通过开关变压器输出能量。具体方法是，在开关管导通时，输入电压源的电压全部加在开关变压器的初级，利用变压器的磁耦合，变压器的次级输出的电压与初级输入的电压成正比，提取此时的次级电压，即可判断初级输入电源的电压，所提取的电压基本上与初级输入的电压成线性关系，通过在开关变压器的次级设置取样电路，既能保证取样电路的安全性能，又能提高取样电压的准确度。
基于上述源电压的取样方法，本发明提供了二种结构的源电压取样装置，一种源电压取样装置如图4所示，是在反激式开关电源的开关变压器的次级线圈中设置一个源电压取样电压输出电路，次级线圈的输出端G-H之间的输出直流电压，在开关管导通时，是与加在初级线圈A-B两端的电压成正比的，这样源电压取样电路可将检测到的输入电压的变化值，以成正比的线性变化值，传送至变频系统的调控电路中，使变频电路及时调整输出能量，保证变频系统的工作稳定。
另一种源电压取样装置的结构如图3所示，是在反激式开关电源的开关变压器中增加一组次级线圈，专门用于检测初级输入电源的电压，其取样工作原理和输出控制原理与第一种相同。
本发明所提供的源电压取样装置，无论是增加一个次级还是利用原有的开关变压器的一个次级来检测初级输入电源的电压，都是利用了反激式开关电源中，开关管导通时，开关变压器中的能量传输。一般来说，采用如图3所示的源电压取样装置，使用较方便。根据本发明所提供的源电压取样方法，可以设计出许多种源电压的取样装置，上述图3、图4所示取样装置只是其中的两个实施例。
图5所示为图3、4中源电压取样电路在开关管导通时与源电压取样有关的交流等效电路。利用图5及下面的计算过程可以进一步说明本发明所述的方法及装置的有效性。
在图5中，初级线圈两端点电压Vab，初级匝数为n1，次级线圈两端点电压为Vcd，次级匝数为n2。源电压为Vc2，样电压为Vgh。
Vcd＝(n2/n1)*Vab
当开关管导通时[由于Vc2远大于开关管饱和压降]，Vab＝Vc2
所以Vcd＝(n2/n1)*Vc2
次级经D2向R3、C3网络充电。
设计时可令Vcd远大于D2的正向压降，
所以Vgh＝Vcd
Vgh＝(n2/n1)*Vc2
在开关管截止时，Vab≠Vc2
由于此时Vcd与开关管导通时极性相反，D2截止。C3上的电荷经R3及负载放电，设计放电时常数远大于放电时隙，则在开关电源开/关的整个周期内可以确保Vcd≈(n2/n1)*Vc2。
由本发明所提供的输入电压取样装置，具有电路简单，成本低，精度高，一致性好，强电与弱电隔离性好，弱电信号电路安全性好，弱电信号电路易于测量、调整维修，抗干扰性强等优点。
本发明可广泛应用于变频电源中，能安全准确地完成输入电压取样；尤其用于变频空调中，检测供给末级IPM或IGBT组的直流电源电压；也可以用于其他需要进行源电压取样的电器或系统中。
Claims (2)
1、一种源电压取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用反激式开关电源，在开关变压器的电压输出次级线圈中连接一个源电压取样电路或在开关变压器中增加一组以反激式开关电源方式工作的次级线圈，在所述增加的次级线圈上连接一个源电压取样电路；
在开关管导通时，所述源电压取样电路取得源电压的样值；在开关管截止、开关变压器释放磁能期间，源电压取样电路不工作，源电压取样电路的作用等同于一个峰值检波器；
将源电压取样电路检测到的源电压样值送至工作电源控制电路中；
工作电源控制电路根据检测到的源电压样值调节工作电源的输出。
2、一种用于源电压取样的装置，其特征在于，包括反激式开关电源，所述反激式开关电源包括有一组接有开关管的初级线圈以及至少一组的次级线圈的开关变压器，其中一组次级线圈连接有源电压取样电路，所述源电压取样电路的输出接口与变频电源的控制电路相连接，所述源电压取样电路只在所述开关管导通、所述开关变压器充磁期间进行取样。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01127640 CN1219350C (zh) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 一种源电压取样方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01127640 CN1219350C (zh) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 一种源电压取样方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1398038A CN1398038A (zh) | 2003-02-19 |
| CN1219350C true CN1219350C (zh) | 2005-09-14 |
Family
ID=4667573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 01127640 Expired - Fee Related CN1219350C (zh) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 一种源电压取样方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1219350C (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853563B1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-08 | System General Corp. | Primary-side controlled flyback power converter |
| DE10347193A1 (de) * | 2003-10-10 | 2005-05-12 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltnetzteil |
| CN100438598C (zh) * | 2006-03-17 | 2008-11-26 | 深圳创维－Rgb电子有限公司 | 一种反激式电源 |
| DE102009018377A1 (de) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | Converteam Gmbh | Verfahren und elektrische Schaltung zum Testen eines an ein elektrisches Energieversorgungsnetz anschließbaren Energieerzeugers oder Energieverbrauchers |
| CN102013808B (zh) * | 2010-12-10 | 2013-05-08 | 广东美的电器股份有限公司 | Dc-dc变换用输出电压隔离取样电路及其控制方法 |
| CN104034957B (zh) | 2014-06-11 | 2018-04-17 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 电源转换系统及其电压采样装置 |
-
2001
- 2001-07-17 CN CN 01127640 patent/CN1219350C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1398038A (zh) | 2003-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103199499B (zh) | 一种led驱动电源中的过压保护电路及led驱动电源 | |
| CN108736729A (zh) | 主动箝位的返驰式电源转换电路及其中的转换控制电路 | |
| CN103687245B (zh) | 隔离型原边反馈带pfc的led驱动电路及其控制器和驱动方法 | |
| CN109374996A (zh) | 一种飞跨电容三电平dcdc功率组件的双脉冲测试电路及方法 | |
| Leuenberger et al. | Accurate and computationally efficient modeling of flyback transformer parasitics and their influence on converter losses | |
| CN108696131A (zh) | 控制装置及控制方法 | |
| CN104779828A (zh) | 一种高效率光伏并网逆变器 | |
| CN203243226U (zh) | 开关电源 | |
| CN1219350C (zh) | 一种源电压取样方法及装置 | |
| CN113067458A (zh) | 一种应用于双向ac-dc变换器的电流采样电路 | |
| CN115144642A (zh) | 一种应用于隔离变换器的励磁电流无损采样电路 | |
| CN104950161B (zh) | 一种开关电源的输出电压检测方法和电路及其开关电源 | |
| CN2497481Y (zh) | 变频电源中的源电压取样装置 | |
| CN108418433A (zh) | 一种llc谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路 | |
| CN111141949B (zh) | 一种用于输出功率控制的交流电压采样电路及其设计方法 | |
| CN219576691U (zh) | 一种紧凑型高压储能脉冲电容充电电源 | |
| CN203618195U (zh) | 隔离型原边反馈带pfc的led驱动电路及其控制器 | |
| CN2216718Y (zh) | 智能脱扣器 | |
| CN207968333U (zh) | 一种llc谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路 | |
| CN106849667B (zh) | 一种原边反馈恒压恒流控制器采样电路 | |
| CN108988628A (zh) | 一种平均电流检测电路 | |
| CN116404849A (zh) | 一种双向谐振变换器同步整流时序检测电路及控制方法 | |
| CN2842837Y (zh) | 开关电源并机系统及其输出过压保护电路 | |
| CN101930043B (zh) | 驰返式电源供应器的输出短路检测方法 | |
| CN1592062A (zh) | 抑制变压器直流磁偏的方法及控制器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |