CN202395662U - 一种推挽变换器的初级电流采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种推挽变换器的初级电流采样电路，包括直流电源、变压器、电流互感器、第一开关器件、第二开关器件和电流采样转换电路，变压器包括第一、第二初级绕组和次级绕组；电流互感器包括第一、第二原边和副边；副边接至电流采样转换电路；直流电源分别接至第一原边和第二原边的一端，第一原边的另一端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件漏极，第二原边的另一端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件漏极，第一、第二开关器件栅极分别接至第一驱动信号接入端和第二驱动信号接入端，第一、第二开关器件源极分别接地。该电流采样电路对电流互感器复位，采样精度高、结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源采样技术领域，特别是涉及一种推挽变换器的初级电流采样电路。
背景技术
在功率变换器中限流电路对功率变换器的可靠性非常关键，而如何准确采样变换器的功率管电流对于准确限流具有非常重要的作用，如果电流采样失真多，会导致流经功率管电流过大来不及限流而损坏。
在通常情况下，推挽变换器中推挽初级电流较大，采用传统电阻采样，存在着功率损耗大的缺点；采用霍尔器件对推挽初级电流进行采样，具有精度高、稳定性好的优点，然而其成本较高，限制了霍尔器件的应用；采用两个电流互感器分别对流经推挽的两路功率管的电流进行采样，具有价格低的优点，然而电流互感器需要有电流的复位，否则很容易出现饱和，会导致电流采样的失真，影响采样精度，当推挽初级电流增大，所需的电流互感器的体积也需增大，增加了推挽变换器体积和价格。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种推挽变换器的初级电流采样电路，具有低成本、体积小和高可靠性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种推挽变换器的初级电流采样电路，包括直流电源、一变压器、电流互感器、第一开关器件、第二开关器件和电流采样转换电路，所述的变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组；所述的电流互感器包括第一原边、第二原边和副边；副边接至电流采样转换电路；所述的直流电源分别接至第一原边和第二原边的一端，第一原边的另一端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的另一端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极，第一开关器件和第二开关器件的栅极分别接至第一驱动信号接入端和第二驱动信号接入端，第一开关器件和第二开关器件的源极分别接地。
所述的直流电源接至第一原边的同名端和第二原边的异名端，第一原边的异名端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的同名端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极。
所述的直流电源接至第一原边的异名端和第二原边的同名端，第一原边的同名端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的异名端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极。
所述的直流电源接至第一原边的同名端和第二原边的异名端，第一原边的异名端接至第二初级绕组的同名端，第二初级绕组的异名端接至第二开关器件的漏极，第二原边的同名端接至第一初级绕组的异名端，第一初级绕组的同名端接至第一开关器件的漏极。
所述的直流电源接至第一原边的异名端和第二原边的同名端，第一原边的同名端接至第二初级绕组的同名端，第二初级绕组的异名端接至第二开关器件的漏极，第二原边的异名端接至第一初级绕组的异名端，第一初级绕组的同名端接至第一开关器件的漏极。
所述的电流采样转换电路包括第一整流桥堆、第一电阻、第一电容；所述的副边的两端连接于第一整流桥堆的输入端，第一电容的正极接至第一整流桥堆的输出正极，第一电容的负极接至第一整流桥堆输出负极，第一电阻和第一电容并联。
所述的第一原边和第二原边的匝数相等且第一原边和第二原边的匝数小于副边的匝数。
所述的第一驱动信号和第二驱动信号的相位为180°互补。
所述的第一初级绕组和第二初级绕组匝数相等。
所述的第一开关器件的导通时间与第二开关器件的导通时间相等。
本实用新型的有益效果是：
第一，推挽电路的两路功率管轮流导通，可对电流互感器进行电流复位，防止电流互感器的铁心单方向饱和。
第二，采用单个的可复位电流互感器替代了两个电流互感器，降低了推挽变换器的体积；
第三，可以实现对推挽变换初级电流的准确采样，提高了推挽变换器的可靠性。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种推挽变换器的初级电流采样电路不局限于实施例。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的电路图；
图2是本实用新型实施例2的电路图。
具体实施方式
实施例1，参见图1所示，一种推挽变换器的初级电流采样电路，包括直流电源C、一变压器T1、电流互感器CT、第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、整流滤波电路1和电流采样转换电路，所述的变压器T1包括第一初级绕组Np1、第二初级绕组Np2和次级绕组Ns1；所述的次级绕组Ns1的两端连接整流滤波电路1；所述的电流互感器包括第一原边CT1a、第二原边CT1b和副边CT1c；副边CT1c接至电流采样转换电路；所述的直流电源C接至第一原边CT1a的异名端和第二原边CT1b的同名端，第一原边CT1a的同名端接至第二初级绕组Np2的同名端，第二初级绕组Np2的异名端接至第二开关器件Q2的漏极D，第二原边CT1b的异名端接至第一初级绕组Np1的异名端，第一初级绕组Np1的同名端接至第一开关器件Q1的漏极D，第一开关器件Q1和第二开关器件Q2的栅极G分别接至第一驱动信号接入端A和第二驱动信号接入端B，第一开关器件Q1和第二开关器件Q2的源极S分别接地。
所述的电流采样转换电路包括一整流桥堆Bridge、第一电阻R1、第一电容C1；所述的副边CT1c的两端并联于第一整流桥堆Bridge的输入端，第一电容C1的正极接至第一整流桥堆Bridge的输出正极，第一电容C1的负极接至第一整流桥堆Bridge输出负极，第一电阻R1和第一电容C1并联。
所述的第一原边CT1a和第二原边CT1b的匝数相等且第一原边CT1a和第二原边CT1b的匝数小于副边CT1c的匝数。
所述的第一驱动信号A和第二驱动信号B的相位为180°互补。
所述的第一初级绕组Np1和第二初级绕组Np2匝数相等。
所述的第一开关器件Q1的导通时间与第二开关器件Q2的导通时间相等。
所述的第一开关器件Q1和第二开关器件Q2可以为N型沟道MOSFET、P型沟道MOSFET、NPN型开关三极管或者PNP型开关三极管中的任意一种。在本实施例中中，所述的第一开关器件Q1和第二开关器件Q2均为N型沟道MOSFET。
实施例2，参见图2所示，实施例2与实施例1不同之处在于：所述的直流电源C接至第一原边CT1a的同名端和第二原边CT1b的异名端，第一原边CT1a的异名端接至第二初级绕组Np2的同名端，第二初级绕组Np2的异名端接至第二开关器件Q2的漏极D，第二原边CT1b的同名端接至第一初级绕组Np1的异名端，第一初级绕组Np1的同名端接至第一开关器件Q1的漏极D。
本实用新型的工作过程如下：
由于第一驱动信号A和第二驱动信号B的相位为180°互补，当第一驱动信号A输出高电平，第二驱动信号B输出低电平，第一开关器件Q1导通，第二开关器件Q2截止，直流输入C、第二原边CT1b、第一初级绕组CT1a和第一开关器件Q1形成通路，副边CT1c感应电流，并经过电流采样转换电路将电流转成电压信号。
当第一驱动信号A输出低电平，第二驱动信号B输出高电平，第一开关器件Q1截止，第二开关器件Q2导通，直流输入C、第一原边CT1a、第二初级绕组CT1b和第一开关器件Q2形成通路，副边CT1c感应电流，并经过电流采样转换电路将电流转成电压信号。
副边CT1c感应出电流，经过整流桥堆Bridge整流后并通过第一电容C1和第一电阻R1滤波后输出采样电压U1，通过采样电压U1就可以测出推挽变换器的初级电流的大小。由于第一驱动信号A和第二驱动信号B的相位为180°互补，第一原边CT1a、第二原边CT1b互补工作，经过副边CT1c感应出电流的方向相反，可对电流互感器CT进行复位，防止电流互感器CT产生偏磁，提高电流采样精度。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种推挽变换器的初级电流采样电路，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种推挽变换器的初级电流采样电路，包括直流电源、一变压器、电流互感器、第一开关器件、第二开关器件和电流采样转换电路，所述的变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组；其特征在于：所述的电流互感器包括第一原边、第二原边和副边；副边接至电流采样转换电路；所述的直流电源分别接至第一原边和第二原边的一端，第一原边的另一端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的另一端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极，第一开关器件和第二开关器件的栅极分别接至第一驱动信号接入端和第二驱动信号接入端，第一开关器件和第二开关器件的源极分别接地。
2.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的直流电源接至第一原边的同名端和第二原边的异名端，第一原边的异名端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的同名端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极。
3.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的直流电源接至第一原边的异名端和第二原边的同名端，第一原边的同名端接至第二初级绕组的一端，第二初级绕组的另一端接至第二开关器件的漏极，第二原边的异名端接至第一初级绕组的一端，第一初级绕组的另一端接至第一开关器件的漏极。
4.根据权利要求2所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的直流电源接至第一原边的同名端和第二原边的异名端，第一原边的异名端接至第二初级绕组的同名端，第二初级绕组的异名端接至第二开关器件的漏极，第二原边的同名端接至第一初级绕组的异名端，第一初级绕组的同名端接至第一开关器件的漏极。
5.根据权利要求3所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的直流电源接至第一原边的异名端和第二原边的同名端，第一原边的同名端接至第二初级绕组的同名端，第二初级绕组的异名端接至第二开关器件的漏极，第二原边的异名端接至第一初级绕组的异名端，第一初级绕组的同名端接至第一开关器件的漏极。
6.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的电流采样转换电路包括第一整流桥堆、第一电阻、第一电容；所述的副边的两端连接于第一整流桥堆的输入端，第一电容的正极接至第一整流桥堆的输出正极，第一电容的负极接至第一整流桥堆输出负极，第一电阻和第一电容并联。
7.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的第一原边和第二原边的匝数相等且第一原边和第二原边的匝数小于副边的匝数。
8.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的第一驱动信号和第二驱动信号的相位为180°互补。
9.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的第一初级绕组和第二初级绕组匝数相等。
10.根据权利要求1所述的推挽变换器的初级电流采样电路，其特征在于：所述的第一开关器件的导通时间与第二开关器件的导通时间相等。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108880274A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 赤多尼科两合股份有限公司 | 一种谐振变换器的输出电流检测电路 |
| CN110098728A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-06 | 杭州中恒电气股份有限公司 | 交错变换器电流采样电路、采样控制方法及其应用 |
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