CN206671401U - 一种电流采样电路及无桥整流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于开关电源领域，提供了一种电流采样电路及无桥整流系统。在第一开关管、第二开关管和第三开关管导通期间，电流互感器的主绕组将功率因数校正电路的激磁回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组，电流互感器的副绕组所在的电流采样回路通过采样输出端输出采样信号，该期间电流互感器处于磁置位过程；在第一开关管、第二开关管和第三开关管关断期间，该期间电流互感器处于磁复位过程，电流互感器的副绕组所在的闭合放电回路通过复位电阻放电，完成电流互感器的磁复位过程。因此，通过采用本实用新型中结构简单、响应快速、抗干扰能力强的电流采样电路，可以节约无桥整流系统的成本，提高无桥整流系统的响应速度以及抗干扰能力。

Description

一种电流采样电路及无桥整流系统

技术领域

本实用新型属于开关电源领域，尤其涉及一种电流采样电路及无桥整流系统。

背景技术

随着绿色、环保、节能观念的深入普及，对供电系统中电源转换效率的要求越来越高，传统的桥式整流成为限制开关电源转换效率提升的一个主要瓶颈。新型的无桥整流系统不仅可以有效解决效率问题，桥式整流器的散热问题也随之迎刃而解。

随着无桥整流系统研究的深入和产品的应用普及，一些CT(CurrentTransformer)的隔离采集应用方案被推出，但无桥整流系统的电流采样电路相比于传统整流系统需要采取隔离措施，比如线性光耦、霍尔器件等。因此导致现有的整流系统存在价格昂贵、响应时间长慢、且抗干扰能力差的问题。

因此，现有的无桥整流系统存在成本高、响应差、且抗干扰能力差的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电路采样电路及无桥整流系统，旨在解决现有的无桥整流系统存在的成本高、响应差、且抗干扰能力差的问题。

本实用新型第一方面提供一种电流采样电路，所述电流采样电路通过电流互感器与功率因数校正电路连接，所述功率因数校正电路包括：交流信号源、扼流器件、第一开关管、第二开关管、所述电流互感器的主绕组、第一单向导电器件、第二单向导电器件、第三单向导电器件、第四单向导电器件、储能器件及负载；

所述交流信号源的第一端连接所述扼流器件的第一端，所述扼流器件的第二端、所述第二单向导电器件的阴极与所述第一开关管的第一端共接于所述第一单向导电器件的阳极，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端连接所述交流互感器的主绕组的第一端，所述交流互感器的主绕组的第二端、所述第三单向导电器件的阳极与所述第四单向导电器件的阴极共接于所述交流信号源的第二端，所述第一单向导电器件的阴极、所述第三单向导电器件的阴极与所述储能器件的第一端共接于所述负载的第一端，所述负载的第二端、所述储能器件的第二端与所述第四单向导电器件的阳极共接于所述第二单向导电器件的阳极；

所述电流采样电路包括：

所述电流互感器的副绕组、第五单向导电器件、第六单向导电器件、第七单向导电器件、第八单向导电器件、复位电阻、采样电阻及第三开关管；

所述第五单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第一端，所述第七单向导电器件的阳极与所述第八单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第二端；所述第五单向导电器件的阴极、所述第七单向导电器件的阴极与所述复位电阻的第一端共接于所述第三开关管的第一端，所述复位电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、所述第八单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阳极共接于地，所述第三开关管的第二端与所述采样电阻的第二端共接形成所述电流采样电路的采样输出端，

或者所述第五单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第一端，所述第七单向导电器件的阳极与所述第八单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第二端；所述第六单向导电器件的阳极、所述第八单向导电器件的阳极以及所述复位电阻的第二端共接于所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端与所述采样电阻的第一端共接于地，所述第五单向导电器件的阴极、所述第七单向导电器件的阴极、所述复位电阻的第一端与所述采样电阻的第二端共接形成所述电流采样电路的采样输出端；

所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端以及所述第三开关管的控制端共接有控制所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通和关断的驱动信号，在所述交流信号源输出的交流信号的正半周内，所述驱动信号在所述功率因数校正电路中所述扼流器件的电流上升期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管导通，在所述扼流器件的电流下降期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管关断；在所述交流信号源输出的交流信号的负半周内，所述驱动信号在所述功率因数校正电路中所述扼流器件的电流上升期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管关断，在所述扼流器件的电流下降期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管导通；所述复位电阻的阻值远大于所述采样电阻的阻值；

在所述交流信号源输出的交流信号的正半周期内：

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一开关管、所述第二开关管以及所述电流互感器的主绕组形成第一激磁闭合回路，所述电流互感器的主绕组将所述第一激磁闭合回路中的电流隔离耦合至所述电流互感器的副绕组，所述电流互感器的副绕组产生感应电流，并与所述第五单向导电器件、所述第三开关管、所述采样电阻以及所述第八单向导电器件形成第一电流采样回路，并通过所述采样输出端输出采样信号；在此期间，所述电流互感器处于激磁过程；

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步关断期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一单向导电器件、所述储能器件以及所述第四单向导电器件形成第一退磁闭合回路，所述电流互感器退磁；所述第六单向导电器件与所述电流互感器的副绕组、所述第七单向导电器件以及所述复位电阻形成第一闭合放电回路，在此期间，所述电流互感器处于退磁过程；

在所述交流信号源输出的交流信号的负半周期内：

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一开关管、所述第二开关管以及所述电流互感器的主绕组形成第二激磁闭合回路，所述电流互感器的主绕组将所述第二激磁闭合回路中的电流隔离耦合至所述电流互感器的副绕组，所述电流互感器的副绕组产生感应电流，并与所述第七单向导电器件、所述第三开关管、所述采样电阻以及所述第六单向导电器件形成第二电流采样回路，并通过所述采样输出端输出采样信号；在此期间，所述电流互感器处于激磁过程；

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步关断期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第三单向导电器件、所述储能器件以及所述第二单向导电器件形成第二退磁闭合回路，所述电流互感器退磁；所述第五单向导电器件与所述电流互感器的副绕组、所述第八单向导电器件以及所述复位电阻形成第二闭合放电回路，在此期间，所述电流互感器处于退磁过程。

进一步的，所述扼流器件为电感。

进一步的，所述第一开关管和第二开关管分别为第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏极、源极以及栅极分别为所述第一开关管的第一端、第二端以及控制端，所述第二MOS管的源极、漏极以及栅极分别为所述第二开关管的第一端、第二端以及控制端。

进一步的，所述第一单向导电器件、所述第二单向导电器件、所述第三单向导电器件及所述第四单向导电器件分别为第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管。

进一步的，所述储能器件为极性电容，所述极性电容的正极和负极分别为所述储能器件的第一端和第二端。

进一步的，所述负载为第一电阻。

进一步的，所述第五单向导电器件和所述第六单向导电器件分别为第五二极管和第六二极管。

进一步的，所述第七单向导电器件和所述第八单向导电器件分别为第七二极管和第八二极管。

进一步的，所述第三开关管为第三MOS管，所述第三MOS管的漏极、源极以及栅极分别为所述第三开关管的第一端、第二端以及控制端。

本实用新型第二方面还提供一种无桥整流系统，所述无桥整流系统不仅包括上述所述的功率因数校正电路，还包括上述所述的电流采样电路。

在本实用新型中，在第一开关管、第二开关管和第三开关管导通期间，电流互感器的主绕组将功率因数校正电路的激磁回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组，电流互感器的副绕组所在的电流采样回路通过采样输出端输出采样信号，该期间电流互感器处于磁置位过程；在第一开关管、第二开关管和第三开关管关断期间，该期间电流互感器处于磁复位过程，电流互感器的副绕组所在的闭合放电回路通过复位电阻放电，完成电流互感器的磁复位过程。因此，本实用新型中的电流采样电路结构简单、响应快速、抗干扰能力强，通过采用本实用新型中的电流采样电路，可以节约无桥整流系统的成本，提高无桥整流系统的响应速度以及提高无桥整流系统的抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的另一模块结构图；

图3是本实用新型实施例提供的功率因数校正电路的模块结构图；

图4是本实用新型实施例提供的功率因数校正电路的电路结构构图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的电路结构图；

图6是本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的另一电路结构图；

图7是本实用新型实施例提供的交流信号源输出的一个交流信号周期内的相关波形时序示意图；

图8是本实用新型实施例提供的t0-t1期间功率因数校正电路中第一激磁闭合回路的示意图；

图9是本实用新型实施例提供的t0-t1期间电流采样电路中第一电流采样回路的示意图；

图10是本实用新型实施例提供的t1-t2期间功率因数校正电路中第一退磁闭合回路的示意图；

图11是本实用新型实施例提供的t1-t2期间电流采样电路中第一闭合放电回路的示意图；

图12是本实用新型实施例提供的t3-t4期间功率因数校正电路中第二激磁闭合回路的示意图；

图13是本实用新型实施例提供的t3-t4期间电流采样电路中第二电流采样回路的示意图；

图14是本实用新型实施例提供的t4-t5期间功率因数校正电路中第二退磁闭合回路的示意图；

图15是本实用新型实施例提供的t4-t5期间电流采样电路中第二闭合放电回路的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的电流采样电路的模块结构，图3示出了本实用新型实施例提供的功率因数校正电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

请参阅图1和图3，图1所示的电流采样电路通过电流互感器CT(电流互感器CT包括电流互感器主绕组CT-A和电流互感器副绕组CT-B)与图3所示的功率因数校正电路连接，如图3所示，该功率因数校正电路包括交流信号源AC、扼流器件1、第一开关管2、第二开关管3、电流互感器的主绕组CT-A、第一单向导电器件4、第二单向导电器件5、第三单向导电器件6、第四单向导电器件7、储能器件8及负载9。

交流信号源AC的第一端连接扼流器件1的第一端，扼流器件1的第二端、第二单向导电器件5的阴极与第一开关管2的第一端共接于第一单向导电器件4的阳极，第一开关管2的第二端与第二开关管3的第一端连接，第二开关管3的第二端连接所述交流互感器的主绕组CT-A的第一端，交流互感器的主绕组CT-A的第二端、第三单向导电器件6的阳极与第四单向导电器件7的阴极共接于交流信号源AC的第二端，第一单向导电器件4的阴极、第三单向导电器件6的阴极与储能器件8的第一端共接于负载9的第一端，负载9的第二端、储能器件8的第二端与第四单向导电器件7的阳极共接于第二单向导电器件5的阳极。

如图1所示，电流采样电路包括电流互感器的副绕组CT-B、第五单向导电器件10、第六单向导电器件11、第七单向导电器件12、第八单向导电器件13、复位电阻R2、采样电阻R3及第三开关管14。

第五单向导电器件10的阳极与第六单向导电器件11的阴极共接于电流互感器的副绕组CT-B的第一端，第七单向导电器件12的阳极与第八单向导电器件13的阴极共接于电流互感器的副绕组CT-B的第二端；第五单向导电器件10的阴极、第七单向导电器件12的阴极与复位电阻R2的第一端共接于第三开关管14的第一端，复位电阻R2的第二端、采样电阻R3的第一端、第八单向导电器件13的阳极与第六单向导电器件11的阳极共接于地，第三开关管14的第二端与采样电阻R3的第二端共接形成电流采样电路的采样输出端Isense。

图2示出了本实用新型实施例提供的电流采样电路的另一模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

请参阅图2和图3，图2所示的电流采样电路通过电流互感器CT与图3所示的功率因数校正电路连接。如图2所示，该电流采样电路包括电流互感器的副绕组CT-B、第五单向导电器件10、第六单向导电器件11、第七单向导电器件12、第八单向导电器件13、复位电阻R2、采样电阻R3及第三开关管14。

第五单向导电器件10的阳极与第六单向导电器件11的阴极共接于电流互感器的副绕组CT-B的第一端，第七单向导电器件12的阳极与第八单向导电器件13的阴极共接于电流互感器的副绕组CT-B的第二端；第六单向导电器件11的阳极、第八单向导电器件13的阳极以及复位电阻R2的第二端共接于第三开关管14的第一端，第三开关管14的第二端与采样电阻R3的第一端共接于地，第五单向导电器件10的阴极、第七单向导电器件12的阴极、复位电阻R2的第一端与采样电阻R3的第二端共接形成电流采样电路的采样输出端Isense。

在图1、图2以及图3中，第一开关管的控制端、第二开关管的控制端以及第三开关管的控制端共接有控制第一开关管、第二开关管以及第三开关管同步导通和关断的驱动信号Drive，在交流信号源AC输出的交流信号的正半周内，该驱动信号Drive在功率因数校正电路中扼流器件1的电流上升期间驱动第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14导通，在扼流器件1的电流下降期间驱动第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14关断；在交流信号源AC输出的交流信号的负半周内，该驱动信号Drive在功率因数校正电路中扼流器件1的电流上升期间驱动第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14关断，在扼流器件1的电流下降期间驱动第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14导通。复位电阻R2的阻值远大于采样电阻R3的阻值，本领域技术人员应当知道，当复位电阻R2的阻值大于采样电阻R3的阻值的1000倍时，可以认为复位电阻R2的阻值远大于采样电阻R3的阻值。

在交流信号源AC输出的交流信号的正半周期内：

在第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14同步导通期间，交流信号源AC、扼流器件1、第一开关管2、第二开关管3以及电流互感器的主绕CT-A组形成第一激磁闭合回路，电流互感器的主绕组CT-A将第一激磁闭合回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B，电流互感器的副绕组CT-B产生感应电流，并与第五单向导电器件10、第三开关管14、采样电阻R3以及第八单向导电器件13形成第一电流采样回路，并通过采样输出端Isense输出采样信号；在此期间，电流互感器CT处于激磁过程；

在第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14同步关断期间，交流信号源AC、扼流器件1、第一单向导电器件4、储能器件8以及第四单向导电器件7形成第一退磁闭合回路，电流互感器CT退磁；第六单向导电器件11与电流互感器的副绕组CT-B、第七单向导电器件12以及复位电阻R2形成第一闭合放电回路，在此期间，电流互感器CT处于退磁过程；

在交流信号源AC输出的交流信号的负半周期内：

在第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14同步导通期间，交流信号源AC、扼流器件1、第一开关管2、第二开关管3以及电流互感器的主绕组CT-A形成第二激磁闭合回路，电流互感器的主绕组CT-A将第二激磁闭合回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B，电流互感器的副绕组CT-B产生感应电流，并与第七单向导电器件12、第三开关管14、采样电阻R3以及第六单向导电器件11形成第二电流采样回路，并通过采样输出端Isense输出采样信号；在此期间，电流互感器CT处于激磁过程；

在第一开关管2、第二开关管3以及第三开关管14同步关断期间，交流信号源AC、扼流器件1、第三单向导电器件6、储能器件8以及第二单向导电器件5形成第二退磁闭合回路，电流互感器CT退磁；第五单向导电器件10与电流互感器的副绕组CT-B、第八单向导电器件13以及复位电阻R2形成第二闭合放电回路，在此期间，电流互感器CT处于退磁过程。

在本实用新型实施例中，在第一开关管2、第二开关管3和第三开关管导通14期间，电流互感器的主绕组CT-A将功率因数校正电路的激磁回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B，电流互感器的副绕组CT-B所在的电流采样回路通过采样输出端Isense输出采样信号，该期间电流互感器CT处于磁置位过程；在第一开关管2、第二开关管3和第三开关管14关断期间，该期间电流互感器CT处于磁复位过程，电流互感器的副绕组CT-B所在的闭合放电回路通过复位电阻R2放电，完成电流互感器CT的磁复位过程。因此，本实用新型实施例中的电流采样电路结构简单、响应快速、抗干扰能力强，通过采用本实用新型实施例中的电流采样电路，可以节约无桥整流系统的成本，提高无桥整流系统的响应速度以及提高无桥整流系统的抗干扰能力。

图4(对应图3)示出了本实用新型实施例提供的功率因数校正电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型的实施例，如图4所示，该功率因数校正电路中扼流器件1为电感L；第一开关管2和第二开关管3分别为第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一MOS管Q1的漏极、源极以及栅极分别为第一开关管2的第一端、第二端以及控制端，第二MOS管Q2的源极、漏极以及栅极分别为第二开关管3的第一端、第二端以及控制端；第一单向导电器件4、第二单向导电器件5、第三单向导电器件6及第四单向导电器件7分别为第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4；储能器件8为极性电容C，极性电容C的正极和负极分别为储能器件8的第一端和第二端；负载9为第一电阻R1。

图5(对应图1)示出了本实用新型实施例提供的电流采样电路的电路结构，图6(对应图2)示出了本实用新型实施例提供的电流采样电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型的实施例，如图5和图6所示，该电流采样电路中第五单向导电器件10和第六单向导电器件11分别为第五二极管D5和第六二极管D6；第七单向导电器件12和第八单向导电器件13分别为第七二极管D7和第八二极管D8；第三开关管14为第三MOS管Q3，第三MOS管Q3的漏极、源极以及栅极分别为第三开关管14的第一端、第二端以及控制端。

以图5所示的电流采样电路为例，以下结合工作原理对该电流采样电路做进一步说明，图6所示的电流采样电路的工作原理和下述以图5为例的电流采样电路的工作原理相同，请参考下文关于图5所示电流采样电路的工作原理的相关描述和说明，图6所示电流采样电路的工作原理下文不再赘述：

图7是本实用新型实施例提供的交流信号源输出的一个交流信号周期内的相关波形时序示意图，如图7所示，交流信号源AC输出的交流信号为Vin，I为电感的电感电流，Drive为驱动第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3的驱动信号，I_Q1、I_Q2为第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的电流，V为采样信号，为了便于说明，上述信号均表示在图7中。将该交流信号的正半周划分为t0-t1、t1-t2、t2-t3三个区间，将该交流信号的负半周划分为t3-t4、t4-t5、t5-t6三个区间，以下分别针对各个区间功率因数校正电路、电流采样电路的工作原理和状态进行说明：

在交流信号的正半周，即t0-t3区间：

(1)在交流信号正半周期t0-t1区间：

图8示出了本实用新型实施例提供的t0-t1期间功率因数校正电路中第一激磁闭合回路，图9示出了实用新型实施例提供的t0-t1期间电流采样电路中第一电流采样回路，为了便于说明，仅示出与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

在t0-t1区间，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3同步导通。如图8所示，功率因数校正电路中第一MOS管Q1和第二MOS管Q2导通，交流信号源AC、电感L、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及电流互感器的主绕组CT-A形成第一激磁闭合回路，电流互感器的主绕组CT-A将第一激磁闭合回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B。

如图9所示，电流采样电路中的第三MOS管Q3导通，电流互感器的副绕组CT-B产生感应电流，并与第五二极管D5、第三MOS管Q3、采样电阻R3以及第八二极管D8形成第一电流采样回路，并通过采样输出端Isense输出采样信号；在此期间，电流互感器CT处于激磁过程。另外，电流互感器的副绕组CT-B、第五二极管D5、复位电阻R2以及第八二极管D8构成其中一个电流回路。

由于复位电阻R2的阻值远大于采样电阻R3的阻值，因此，该区间采样电阻的信号(即采样信号)电压可以等效为：

V＝I*R/n，

其中V为采样信号电压、I为功率因数校正电路中电感L的电感电流，R为采样电阻R3的阻值，n为电流互感器的副绕组CT-B和电流互感器的主绕组CT-A的线圈匝数比，即电流互感器主绕组CT-A的线圈匝数：电流互感器副绕组CT-B的线圈匝数＝1：n。

(2)在交流信号正半周期t1-t2区间：

图10示出了本实用新型实施例提供的t1-t2期间功率因数校正电路中第一退磁闭合回路，图11示出了本实用新型实施例提供的t1-t2期间电流采样电路中第一闭合放电回路，为了便于说明，仅示出与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

在t1-t2区间，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3同步关断。如图10所示，功率因数校正电路中第一MOS管Q1和第二MOS管Q2关断，由于电感电流I的连续性，电流不再流经电流互感器的主绕组CT-A，交流信号源AC、电感L、第一二极管D1、极性电容C以及第四二极管D4形成第一退磁闭合回路，电流互感器CT退磁。如图11所示，电流采样电路中的第三MOS管Q3关断，第六二极管D6与电流互感器的副绕组CT-B、第七二极管D7以及复位电阻R2形成第一闭合放电回路，在此期间，电流互感器CT处于退磁过程。

(3)在交流信号正半周期t2-t3区间：

请参阅图7，在交流信号正半周期t2-t3区间内，上述功率因数校正电路和电流采样电路不断重复上述t0-t1以及t1-t2的过程。在该区间内，功率因数校正电路和电流采样电路的原理和状态和上述t0-t1以及t1-t2的过程完全相同，请参照上述交流信号正半周期t0-t1以及t1-t2的过程的相关描述和说明，此处不再赘述。

在交流信号负半周期，即t3-t6区间：

(4)在交流信号负半周期t3-t4区间：

图12示出了本实用新型实施例提供的t3-t4期间功率因数校正电路中第二激磁闭合回路，图13示出了实用新型实施例提供的t3-t4期间电流采样电路中第二电流采样回路，为了便于说明，仅示出与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

在t3-t4区间，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3同步导通。如图12所示，功率因数校正电路中第一MOS管Q1和第二MOS管Q2导通，交流信号源AC、电感L、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及电流互感器的主绕组CT-A形成第二激磁闭合回路，电流互感器的主绕组CT-A将第二激磁闭合回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B。如图13所示，电流互感器的副绕组CT-B产生感应电流，并与第七二极管D7、第三MOS管Q3、采样电阻R3以及第六二极管D6形成第二电流采样回路，并通过采样输出端Isense输出采样信号；在此期间，电流互感器CT处于激磁过程。另外，电流互感器的副绕组CT-B、第七二极管D7、复位电阻R2以及第八二极管D8构成其中一个电流回路。

由于复位电阻R2的阻值远大于采样电阻R3的阻值，因此，该区间采样电阻的信号(即采样信号)电压可以等效为：

V＝I*R/n，

其中V为采样信号电压、I为功率因数校正电路中电感L的电感电流，R为采样电阻R3的阻值，n为电流互感器的副绕组CT-B和电流互感器的主绕组CT-A的线圈匝数比，即电流互感器主绕组CT-A的线圈匝数：电流互感器副绕组CT-B的线圈匝数＝1：n。

(5)在交流信号负半周期t4-t5区间：

图14示出了本实用新型实施例提供的t4-t5期间功率因数校正电路中第二退磁闭合回路，图15示出了本实用新型实施例提供的t4-t5期间电流采样电路中第二闭合放电回路，为了便于说明，仅示出与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

在t4-t5区间，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3同步关断。如图14所示，功率因数校正电路中第一MOS管Q1和第二MOS管Q2关断，由于电感电流I的连续性，电流不再流经电流互感器的主绕组CT-A，交流信号源AC、电感L、第三二极管D3、极性电容C以及第二二极管D2形成第二退磁闭合回路，电流互感器CT退磁。如图15所示，电流采样电路中的第三MOS管Q3关断，第五二极管Q5与电流互感器的副绕组CT-B、第八二极管D8以及复位电阻R2形成第二闭合放电回路，在此期间，电流互感器CT处于退磁过程。

(6)在交流信号负半周期t5-t6区间：

请参阅图7，在交流信号正半周期t5-t6区间内，上述功率因数校正电路和电流采样电路不断重复上述t3-t4以及t4-t5的过程。在该区间内，功率因数校正电路和电流采样电路的原理和状态和上述t3-t4以及t4-t5的过程完全相同，请参照上述交流信号正半周期t3-t4以及t4-t5的过程的相关描述和说明，此处不再赘述。

在本实用新型实施例中，在第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3导通期间，电流互感器的主绕组CT-A将功率因数校正电路的激磁回路中的电流隔离耦合至电流互感器的副绕组CT-B，电流互感器的副绕组CT-B所在的电流采样回路通过采样输出端Isense输出采样信号，该期间电流互感器CT处于磁置位过程；在第一MOS管Q1、第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3关断期间，该期间电流互感器CT处于磁复位过程，电流互感器的副绕组CT-B所在的闭合放电回路通过复位电阻R2放电，完成电流互感器CT的磁复位过程。因此，本实用新型实施例中的电流采样电路结构简单、响应快速、抗干扰能力强，通过采用本实用新型实施例中的电流采样电路，可以节约无桥整流系统的成本，提高无桥整流系统的响应速度以及提高无桥整流系统的抗干扰能力。

鉴于上述电流采样电路降低无桥整流系统的成本、提高无桥整流系统的相应速度以及抗干扰能力的优势，本实用新型实施例还提供一种无桥整流系统，该无桥整流系统不仅包括上述实施例所述的功率因数校正电路，还包括上述实施例所述的电流采样电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电流采样电路，所述电流采样电路通过电流互感器与功率因数校正电路连接，所述功率因数校正电路包括：交流信号源、扼流器件、第一开关管、第二开关管、所述电流互感器的主绕组、第一单向导电器件、第二单向导电器件、第三单向导电器件、第四单向导电器件、储能器件及负载；

所述交流信号源的第一端连接所述扼流器件的第一端，所述扼流器件的第二端、所述第二单向导电器件的阴极与所述第一开关管的第一端共接于所述第一单向导电器件的阳极，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端连接所述交流互感器的主绕组的第一端，所述交流互感器的主绕组的第二端、所述第三单向导电器件的阳极与所述第四单向导电器件的阴极共接于所述交流信号源的第二端，所述第一单向导电器件的阴极、所述第三单向导电器件的阴极与所述储能器件的第一端共接于所述负载的第一端，所述负载的第二端、所述储能器件的第二端与所述第四单向导电器件的阳极共接于所述第二单向导电器件的阳极；

其特征在于，所述电流采样电路包括：

所述电流互感器的副绕组、第五单向导电器件、第六单向导电器件、第七单向导电器件、第八单向导电器件、复位电阻、采样电阻及第三开关管；

所述第五单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第一端，所述第七单向导电器件的阳极与所述第八单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第二端；所述第五单向导电器件的阴极、所述第七单向导电器件的阴极与所述复位电阻的第一端共接于所述第三开关管的第一端，所述复位电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、所述第八单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阳极共接于地，所述第三开关管的第二端与所述采样电阻的第二端共接形成所述电流采样电路的采样输出端；

或者所述第五单向导电器件的阳极与所述第六单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第一端，所述第七单向导电器件的阳极与所述第八单向导电器件的阴极共接于所述电流互感器的副绕组的第二端；所述第六单向导电器件的阳极、所述第八单向导电器件的阳极以及所述复位电阻的第二端共接于所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端与所述采样电阻的第一端共接于地，所述第五单向导电器件的阴极、所述第七单向导电器件的阴极、所述复位电阻的第一端与所述采样电阻的第二端共接形成所述电流采样电路的采样输出端；

所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端以及所述第三开关管的控制端共接有控制所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通和关断的驱动信号，在所述交流信号源输出的交流信号的正半周内，所述驱动信号在所述功率因数校正电路中所述扼流器件的电流上升期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管导通，在所述扼流器件的电流下降期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管关断；在所述交流信号源输出的交流信号的负半周内，所述驱动信号在所述功率因数校正电路中所述扼流器件的电流上升期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管关断，在所述扼流器件的电流下降期间驱动所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管导通；所述复位电阻的阻值远大于所述采样电阻的阻值；

在所述交流信号源输出的交流信号的正半周期内：

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一开关管、所述第二开关管以及所述电流互感器的主绕组形成第一激磁闭合回路，所述电流互感器的主绕组将所述第一激磁闭合回路中的电流隔离耦合至所述电流互感器的副绕组，所述电流互感器的副绕组产生感应电流，并与所述第五单向导电器件、所述第三开关管、所述采样电阻以及所述第八单向导电器件形成第一电流采样回路，并通过所述采样输出端输出采样信号；在此期间，所述电流互感器处于激磁过程；

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步关断期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一单向导电器件、所述储能器件以及所述第四单向导电器件形成第一退磁闭合回路，所述电流互感器退磁；所述第六单向导电器件与所述电流互感器的副绕组、所述第七单向导电器件以及所述复位电阻形成第一闭合放电回路，在此期间，所述电流互感器处于退磁过程；

在所述交流信号源输出的交流信号的负半周期内：

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步导通期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第一开关管、所述第二开关管以及所述电流互感器的主绕组形成第二激磁闭合回路，所述电流互感器的主绕组将所述第二激磁闭合回路中的电流隔离耦合至所述电流互感器的副绕组，所述电流互感器的副绕组产生感应电流，并与所述第七单向导电器件、所述第三开关管、所述采样电阻以及所述第六单向导电器件形成第二电流采样回路，并通过所述采样输出端输出采样信号；在此期间，所述电流互感器处于激磁过程；

在所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管同步关断期间，所述交流信号源、所述扼流器件、所述第三单向导电器件、所述储能器件以及所述第二单向导电器件形成第二退磁闭合回路，所述电流互感器退磁；所述第五单向导电器件与所述电流互感器的副绕组、所述第八单向导电器件以及所述复位电阻形成第二闭合放电回路，在此期间，所述电流互感器处于退磁过程。

2.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述扼流器件为电感。

3.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管分别为第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏极、源极以及栅极分别为所述第一开关管的第一端、第二端以及控制端，所述第二MOS管的源极、漏极以及栅极分别为所述第二开关管的第一端、第二端以及控制端。

4.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述第一单向导电器件、所述第二单向导电器件、所述第三单向导电器件及所述第四单向导电器件分别为第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管。

5.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述储能器件为极性电容，所述极性电容的正极和负极分别为所述储能器件的第一端和第二端。

6.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述负载为第一电阻。

7.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述第五单向导电器件和所述第六单向导电器件分别为第五二极管和第六二极管。

8.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述第七单向导电器件和所述第八单向导电器件分别为第七二极管和第八二极管。

9.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述第三开关管为第三MOS管，所述第三MOS管的漏极、源极以及栅极分别为所述第三开关管的第一端、第二端以及控制端。

10.一种无桥整流系统，其特征在于，所述无桥整流系统包括如权利要求1至9任意一项所述的电流采样电路。