CN211785743U - 一种开关电源的输出电流采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源的输出电流采样电路，DC/DC转换器输出端的负极通过输出电流采样电阻接开关电源输出端的负极，第一可控精密稳压源的阳极接开关电源输出端的负极，阴极通过第三电阻接开关电源输出端的正极；两条分压电路与第一可控精密稳压源并接，光耦发光二极管的阳极接第一可控精密稳压源的阴极，光耦发光二极管的阴极接第二可控精密稳压源的阴极，第二可控精密稳压源的阳极接DC/DC转换器输出端的负极；两个可控精密稳压源的参考极接两条分压电路的输出端，光耦光电三极管的集电极接开关电源控制芯片的电流取样引脚，发射极接开关电源控制芯片的接地引脚。本实用新型控制精确度好、成本较低。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及开关电源控制电路，尤其涉及一种开关电源的输出电流采样电路。
[背景技术]
开关电源是一种搞高频化的电源转换装置，其功能是将一种形态的电能(AC/DC)转化为所需求的直流电。其主要系统的结构如图1所示
其中，输出采样电路主要涉及到输出电压和输出电流的采样，采样信号送入控制芯片内，进而调节控制芯片的输出脉宽，最终达到稳定输出的作用。
传统的电流采样电路利用电阻采样或电流互感器采样：
1)电源输入侧电阻采样：
取电源输入侧采样电阻两端的电压，送入控制芯片电流检测脚(IS)，电路简单，但是和控制芯片共用一个“地”(参考点)，即只可以检测电源输入侧的电流，然后通过变压器的匝比折算副边的输出电流，采样精确度不高；
2)电流互感器采样：
电流互感器的输入串在待测电路中，二次侧的电压经过运算放大器输送到控制芯片的电流检测脚，控制芯片调节输出脉宽；检测电路是隔离的，但电流互感器价格高，电路成本增加。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种精确度好、成本较低的开关电源的输出电流采样电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种开关电源的输出电流采样电路，包括两条分压电路、两个可控精密稳压源和光耦；开关电源包括DC/DC转换器，DC/DC转换器输出端的正极接开关电源输出端的正极，DC/DC转换器输出端的负极通过输出电流采样电阻接开关电源输出端的负极；开关电源输出端的正极通过第三电阻接第一可控精密稳压源的阴极，第一可控精密稳压源的阳极接开关电源输出端的负极；第一分压电路和第二分压电路与第一可控精密稳压源并接，光耦发光二极管的阳极接第一可控精密稳压源的阴极，光耦发光二极管的阴极接第二可控精密稳压源的阴极，第二可控精密稳压源的阳极接DC/DC转换器输出端的负极；第一可控精密稳压源的参考极接第一分压电路的输出端，第二可控精密稳压源的参考极接第二分压电路的输出端；光耦光电三极管的集电极接开关电源控制芯片的电流取样引脚，发射极接开关电源控制芯片的接地引脚。
以上所述的输出电流采样电路，包括电容，电容的第一端接第一可控精密稳压源的阴极，第二端接第一分压电路的输出端。
以上所述的输出电流采样电路，第一分压电路包括串接的第四电阻和第五电阻，第四电阻的阻值等于第五电阻的阻值。
以上所述的输出电流采样电路，第二分压电路包括串接的第七电阻和第八电阻，第七电阻的阻值大于第八电阻的阻值；第二分压电路的第七电阻接第一可控精密稳压源的阴极，第二分压电路的第八电阻端接第一可控精密稳压源的阳极。
以上所述的输出电流采样电路，包括第九电阻，光耦发光二极管的阳极通过第九电阻接第一可控精密稳压源的阴极。
本实用新型输出电流采样电路的控制精确度好、成本较低。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是现有技术开关电源的原理框图。
图2是本实用新型实施例开关电源的输出电流采样电路的原理图。
[具体实施方式]
本实用新型开关电源的输出电流采样电路的结构如图2所示，包括两条分压电路、两个可控精密稳压源TL431(U1、U2)和一个光耦EL816(U3)。
开关电源包括DC/DC转换器，DC/DC转换器输出端的正极DC+接开关电源输出端的正极CHG+，DC/DC转换器输出端的负极DC-通过输出电流采样电阻R2接开关电源输出端的负极CHG-。
开关电源输出端的正极CHG+通过串联的电阻R3和R6接可控精密稳压源U1的阴极，可控精密稳压源U1的阳极接开关电源输出端的负极CHG-。
第一分压电路和第二分压电路与可控精密稳压源U1并接。
第一分压电路包括串接的电阻R4和电阻R5，电阻R4和电阻R4的连接点是第一分压电路的输出端，第一分压电路的输出端接可控精密稳压源U1的参考极。电阻R4的阻值和电阻R5的阻值都是7.5K。
第二分压电路包括串接的电阻R7和电阻R8，电阻R7和电阻R8的连接点是第二分压电路的输出端，接可控精密稳压源U2的参考极。电阻R7的阻值为4.7K，电阻R8的阻值为3.0K。电阻R7的另一端接可控精密稳压源U1的阴极，电阻R8的另一端接开关电源输出端的负极CHG-。
电容C1的第一端接可控精密稳压源U1的阴极，第二端接第一分压电路的输出端。
光耦EL816发光二极管U3-B的阳极通过电阻R9接可控精密稳压源U1的阴极，光耦EL816发光二极管U3-B的阴极接可控精密稳压源U2的阴极，可控精密稳压源U2的阳极接DC/DC转换器输出端的负极DC-(IS)。光耦EL816光电三极管U3-A的集电极接开关电源控制芯片的电流取样引脚UC3845-COMP，发射极接开关电源控制芯片的接地引脚UC3845-GND。
如图2示，输出端的电流在电流采样电阻R2的两端产生压降，开关电源输出端负极CHG-(BAT-)的电压高于DC/DC转换器输出端的负极DC-(IS)的电平。
电路工作时，开关电源的输出电压经过电阻R3、R6和R4、R5分压，P点处的电压为5V(以开关电源输出端的负极CHG-为地)。因为电阻R4与电阻R5阻值一样，第一分压电路的输出端的电压为2.5V(等于可控精密稳压源U1内部的参考基准电压)，可控精密稳压源U1正常工作。
第二分压电路与第一分压电路并联，电阻R8的阻值低于电阻R7的阻值，第二分压电路的输出端的电压为1.95V(以开关电源输出端的负极CHG-为地)，低于可控精密稳压源U2内部的电压基准值2.5V。
开关电源的输出空载时，由于流过电流采样电阻R2电流近似为零，所以电流采样电阻R2两端没有压降，可以近似认为DC/DC转换器输出端负极DC-(IS)与开关电源输出端的负极CHG-两个位置的电平相同，可控精密稳压源U2不工作。光耦U3也不工作，控制芯片UC3845-COMP引脚的的电平置高，控制芯片UC3845不进行限流。
当开关电源的输出电流增大时，流过电流采样电阻R2的电流增大，两端产生电位差，“IS”点的电平(相对于)“CHG-”的电平降低。
当开关电源输出电流增大时，P点的电平基本没有发生变化，依然为5V，第二分压电路的输出端的电压相对开关电源输出端的负极CHG-的电压依然是1.95V，但由于DC/DC转换器输出端负极DC-(IS)相对于开关电源输出端的负极CHG-的电平下降，第二分压电路的输出端相对于可控精密稳压源U2的阳极的电压升高，可控精密稳压源U2参考极的电位(相对于可控精密稳压源U2的阳极)被抬升，当可控精密稳压源U2参考极的电平相对于可控精密稳压源U2阳极的电平升高到2.5V时，可控精密稳压源U2工作，光耦U3-B和U3-A导通，开关电源控制芯片的电流取样引脚UC3845-COMP的电平被拉低，控制芯片触发过流保护。
本实用新型以上实施例的输出电流采样电路基于TL431和EL816的组合应用，TL431和EL816应用广泛，价格低廉。输出电流采样电路通过实际的开关电源验证，工作稳定可靠、控制精确度好、成本较低。
Claims (5)
1.一种开关电源的输出电流采样电路，开关电源包括DC/DC转换器，DC/DC转换器输出端的正极接开关电源输出端的正极，DC/DC转换器输出端的负极通过输出电流采样电阻接开关电源输出端的负极；其特征在于，包括两条分压电路、两个可控精密稳压源和光耦；开关电源输出端的正极通过第三电阻接第一可控精密稳压源的阴极，第一可控精密稳压源的阳极接开关电源输出端的负极；第一分压电路和第二分压电路与第一可控精密稳压源并接，光耦发光二极管的阳极接第一可控精密稳压源的阴极，光耦发光二极管的阴极接第二可控精密稳压源的阴极，第二可控精密稳压源的阳极接DC/DC转换器输出端的负极；第一可控精密稳压源的参考极接第一分压电路的输出端，第二可控精密稳压源的参考极接第二分压电路的输出端；光耦光电三极管的集电极接开关电源控制芯片的电流取样引脚，发射极接开关电源控制芯片的接地引脚。
2.根据权利要求1所述的输出电流采样电路，其特征在于，包括电容，电容的第一端接第一可控精密稳压源的阴极，第二端接第一分压电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的输出电流采样电路，其特征在于，第一分压电路包括串接的第四电阻和第五电阻，第四电阻的阻值等于第五电阻的阻值。
4.根据权利要求1所述的输出电流采样电路，其特征在于，第二分压电路包括串接的第七电阻和第八电阻，第七电阻的阻值大于第八电阻的阻值；第二分压电路的第七电阻接第一可控精密稳压源的阴极，第二分压电路的第八电阻端接第一可控精密稳压源的阳极。
5.根据权利要求1所述的输出电流采样电路，其特征在于，包括第九电阻，光耦发光二极管的阳极通过第九电阻接第一可控精密稳压源的阴极。
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| CN201922375105.6U CN211785743U (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种开关电源的输出电流采样电路 |
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| CN201922375105.6U CN211785743U (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种开关电源的输出电流采样电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114217658A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-22 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种负压基准电路 |
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