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CN117907877B - 一种隔离型变换器的电流检测电路 - Google Patents

一种隔离型变换器的电流检测电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔离型变换器的电流检测电路，属于电能变换技术领域，包括第一绕组、第一电阻与第一电容，所述第一绕组的第一端经过所述第一电阻连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端与所述第一绕组的第二端并联在所述变压器的副边绕组的两端。本发明一种隔离型变换器的电流检测电路，能够实现准确、可靠的电流检测；且适用范围广。

Description

一种隔离型变换器的电流检测电路
技术领域
本发明涉及电能变换技术领域，且特别是有关于一种隔离型变换器的电流检测电路。
背景技术
隔离型变换器是一种能够实现电气隔离的直流-直流变换器，其通过变压器实现输入和输出之间的电气隔离，具有安全性高、抗干扰能力强等优点。近年来，隔离型变换器广泛应用于光伏发电、电动汽车、新能源汽车等领域。在实际应用中，如何检测隔离型变换器的电流用于监测与控制是一个重要的问题。
下面以谐振变换器为例，介绍常用的隔离型变换器的电流检测方法。图1为通过检测开关源漏电压检测谐振变换器电流的示意图。如图1所示，当开关Q4或开关Q6导通时，检测开关Q4的源漏电压Vsd4或开关Q6的源漏电压Vsd6，将开关Q4的源漏电压Vsd4或开关Q6的源漏电压Vsd6除以开关的通态电阻Rdson得到流过变压器副边的电流大小。然而，由于此方法采样的是开关的源漏电压，所以需要考虑源漏高压和通态电阻Rdson的温度系数，这会导致电流采样电路比较复杂，以及高低温采样电流的漂移。
图2为通过外加电阻检测谐振变换器电流的示意图。如图2所示，在变压器副边的电流回路中加入采样电阻R3与采样电阻R4，当开关Q3与开关Q6导通时，检测采样电阻R4两端的电压得到流过变压器副边的电流大小；当开关Q4与开关Q5导通时，检测采样电阻R3两端的电压得到流过变压器副边的电流大小。然而，变压器副边的电流流过采样电阻R3与采样电阻R4会带来额外的功率损耗，影响整个变换器的效率。
此外，公开号为CN115825521A的中国专利申请公开了通过电流互感器采样电流，然而，电流互感器的线圈匝比大，一旦变压器副边出现开路会引入巨大的电压差导致系统烧毁。
发明内容
本发明旨在提供一种隔离型变换器的电流检测电路，实现准确、可靠的电流检测。
为达到上述目的，本发明技术方案是：
一种隔离型变换器的电流检测电路，应用于隔离型变换器，所述隔离型变换器包括变压器，所述一种隔离型变换器的电流检测电路包括第一绕组、第一电阻与第一电容，所述第一绕组的第一端经过所述第一电阻连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端与所述第一绕组的第二端并联在所述变压器的副边绕组的两端。
进一步地，上述第一绕组与上述变压器的副边绕组的匝数比为1:1。
进一步地，上述第一电容两端的电压VC1为：
，
其中，电流IL1为流过变压器副边的电流，R1为第一电阻，C1为第一电容，R2为所述变压器的副边绕组的等效电阻，L1为所述变压器的副边绕组的等效漏感。
进一步地，当L1=R2R1C1时，所述第一电容两端的电压VC1为：
。
在一具体实施例中，上述隔离型变换器为谐振变换器。
在一具体实施例中，上述隔离型变换器包括多个开关与多个电容，第一电压的正极连接第一开关的漏极，所述第一开关的源极连接第二开关的漏极，所述第二开关的源极连接所述第一电压的负极，所述第一开关的漏极连接第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接所述第二开关的源极，所述第一开关的源极连接第四电容的第一端，所述第四电容的第二端连接所述变压器的原边绕组的第一端，所述变压器的原边绕组的第二端连接所述第三电容的第一端，所述变压器的副边绕组的第一端连接第三开关的源极与第四开关的漏极，所述变压器的副边绕组的第二端连接第五开关的源极与第六开关的漏极，所述第三开关的漏极连接所述第五开关的漏极，所述第四开关的源极连接所述第六开关的源极，所述第五开关的漏极与所述第六开关的源极输出第二电压。
在一具体实施例中，上述隔离型变换器还包括第五电容与第六电容，所述第一电压的正极连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第一电压的负极，所述第五开关的漏极连接所述第六电容的第一端，所述第六开关的源极连接所述第六电容的第二端。
在一具体实施例中，上述隔离型变换器还包括第二电感，所述第一电压的正极经过所述第二电感连接所述第五电容的第一端。
在一具体实施例中，上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关、上述第四开关、上述第五开关、上述第六开关为MOSFET。
有益效果，本发明一种隔离型变换器的电流检测电路，不带来额外的功率损耗，采样的输出不含温度系数，采样器件失效后风险相对偏小，能够实现准确、可靠的电流检测；且适用范围广。
为让发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为通过检测开关源漏电压检测谐振变换器电流的示意图。
图2为通过外加电阻检测谐振变换器电流的示意图。
图3为本发明一种隔离型变换器的电流检测电路应用于谐振变换器的示意图。
图4为图3中具体实施例的仿真波形图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面继续以谐振变换器为例，介绍本发明一种隔离型变换器的电流检测电路。
图3为本发明一种隔离型变换器的电流检测电路应用于谐振变换器的示意图。如图3所示，谐振变换器包括多个开关、电感L2、多个电容与变压器T1，电压V1的正极经过电感L2连接电容C5的第一端，所述电容C5的第二端连接所述电压V1的负极，所述电容C5的第二端接地GND1，所述电压V1的正极经过电感L2连接开关Q1的漏极，所述开关Q1的源极连接开关Q2的漏极，所述开关Q2的源极连接所述电压V1的负极，所述开关Q1的漏极连接电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接电容C3的第一端，所述电容C3的第二端连接所述开关Q2的源极，所述开关Q1的源极连接电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述变压器T1的原边绕组W2的第一端，所述原边绕组W2的第二端连接所述电容C3的第一端。所述变压器T1的副边绕组W3的第一端经过电阻R2与电感L1连接开关Q3的源极与开关Q4的漏极，所述副边绕组W3的第二端连接开关Q5的源极与开关Q6的漏极，所述开关Q3的漏极连接所述开关Q5的漏极，所述开关Q4的源极连接所述开关Q6的源极，所述开关Q5的漏极连接电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接所述开关Q6的源极，所述电容C6的第二端接地GND2，所述电容C6的两端输出电压V2。
其中，电阻R2为副边绕组W3的等效电阻，电感L1为副边绕组W3的等效漏感。
其中，所述副边绕组W3的两端分别为端子P1与端子P2。
可选地，所述开关Q1、所述开关Q2、所述开关Q3、所述开关Q4、所述开关Q5、所述开关Q6为MOSFET。
本发明一种隔离型变换器的电流检测电路包括绕组W1、电阻R1、电容C1，所述绕组W1的第一端经过电阻R1连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端与所述绕组W1的第二端并联在所述副边绕组W3的两端。
进一步地，所述副边绕组W3与所述绕组W1的匝数比为1:1。
下面继续结合图3介绍本发明一种隔离型变换器的电流检测电路的工作原理。当谐振变换器工作时，由于所述副边绕组W3与所述绕组W1的匝数比为1:1，所述副边绕组W3与所述绕组W1两端的电压相等，因此，电阻R1与电容C1串联之后两端的压降等于电阻R2与电感L1串联之后两端的压降。
根据并联电路电压相等以及分压原理可以得到电容C1两端的电压VC1为：
，
其中，电流IL1为流过变压器T1副边的电流。
进一步地，使得L1=R2R1C1，则上式可以简化为：
，
由此，检测电容C1两端的电压VC1，即可得出流过变压器T1副边的电流IL1的大小。
图4为图3中具体实施例的仿真波形图，从图中可以看出，电流IL1与电压VC1同向且成比例。
需要注意的是，本发明一种隔离型变换器的电流检测电路不仅适用于图3中的谐振变换器，还适用于其他具有变压器的隔离型变换器，适用范围广。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种隔离型变换器的电流检测电路，应用于隔离型变换器，所述隔离型变换器包括变压器，其特征在于，所述一种隔离型变换器的电流检测电路包括第一绕组、第一电阻与第一电容，所述第一绕组的第一端经过所述第一电阻连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端与所述第一绕组的第二端并联在所述变压器的副边绕组的两端；所述第一绕组与所述变压器的副边绕组的匝数比为1:1；
所述第一电容两端的电压VC1为：
，
其中，电流IL1为流过变压器副边的电流，R1为第一电阻，C1为第一电容，R2为所述变压器的副边绕组的等效电阻，L1为所述变压器的副边绕组的等效漏感；检测所述第一电容两端的电压VC1，即可得出流过变压器副边的电流的大小。
2.如权利要求1所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，当L1=R2R1C1时，所述第一电容两端的电压VC1为：
。
3.如权利要求1-2任一项所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，所述隔离型变换器为谐振变换器。
4.如权利要求3所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，所述隔离型变换器包括多个开关与多个电容，第一电压的正极连接第一开关的漏极，所述第一开关的源极连接第二开关的漏极，所述第二开关的源极连接所述第一电压的负极，所述第一开关的漏极连接第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接所述第二开关的源极，所述第一开关的源极连接第四电容的第一端，所述第四电容的第二端连接所述变压器的原边绕组的第一端，所述变压器的原边绕组的第二端连接所述第三电容的第一端，所述变压器的副边绕组的第一端连接第三开关的源极与第四开关的漏极，所述变压器的副边绕组的第二端连接第五开关的源极与第六开关的漏极，所述第三开关的漏极连接所述第五开关的漏极，所述第四开关的源极连接所述第六开关的源极，所述第五开关的漏极与所述第六开关的源极输出第二电压。
5.如权利要求4所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，所述隔离型变换器还包括第五电容与第六电容，所述第一电压的正极连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第一电压的负极，所述第五开关的漏极连接所述第六电容的第一端，所述第六开关的源极连接所述第六电容的第二端。
6.如权利要求5所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，所述隔离型变换器还包括第二电感，所述第一电压的正极经过所述第二电感连接所述第五电容的第一端。
7.如权利要求4所述一种隔离型变换器的电流检测电路，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关为MOSFET。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051991A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Renesas Technology Corp 電流モード制御を用いたハーフブリッジ式ｄｃ−ｄｃコンバータにおけるデューティサイクルの制御装置
CN105226916A (zh) * 2014-06-25 2016-01-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 隔离型功率变换器的电流采样方法及采样装置
CN106787744A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 华为技术有限公司 一种电源转换器
CN109557356A (zh) * 2018-11-19 2019-04-02 南京博兰得电能技术发展有限公司 隔离式电能变换器的电流采样电路
CN110045174A (zh) * 2019-05-24 2019-07-23 南京酷科电子科技有限公司 一种电流采样电路
CN111525803A (zh) * 2019-02-01 2020-08-11 台达电子工业股份有限公司 变换装置
CN211531009U (zh) * 2019-12-31 2020-09-18 深圳科士达科技股份有限公司 一种隔离型直流到直流的变换器电流重构电路
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
CN112198358A (zh) * 2020-09-07 2021-01-08 上海军陶电源设备有限公司 一种反激变换器输入电压副边检测电路
WO2022033239A1 (zh) * 2020-08-10 2022-02-17 广州金升阳科技有限公司 一种电流检测电路、变换器及该变换器中的电流检测方法
CN115825521A (zh) * 2022-06-20 2023-03-21 厦门临泰微科技有限公司 一种llc谐振变换器的电流采样电路及llc谐振变换器
CN220105174U (zh) * 2023-05-23 2023-11-28 北京新雷能科技股份有限公司 一种谐振型直流变换器的高频电流隔离检测装置
WO2024007555A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 东南大学 一种应用于隔离变换器的励磁电流无损采样电路
CN117491724A (zh) * 2024-01-02 2024-02-02 江苏展芯半导体技术有限公司 一种电感电流过零检测方法及电路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120281436A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Cuks, Llc Isolated dc-to-dc voltage step-up converter
WO2020027854A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Micro Motion, Inc. Determining an input voltage to a galvanic isolation point

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051991A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Renesas Technology Corp 電流モード制御を用いたハーフブリッジ式ｄｃ−ｄｃコンバータにおけるデューティサイクルの制御装置
CN105226916A (zh) * 2014-06-25 2016-01-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 隔离型功率变换器的电流采样方法及采样装置
CN106787744A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 华为技术有限公司 一种电源转换器
CN109557356A (zh) * 2018-11-19 2019-04-02 南京博兰得电能技术发展有限公司 隔离式电能变换器的电流采样电路
CN111525803A (zh) * 2019-02-01 2020-08-11 台达电子工业股份有限公司 变换装置
CN110045174A (zh) * 2019-05-24 2019-07-23 南京酷科电子科技有限公司 一种电流采样电路
CN211531009U (zh) * 2019-12-31 2020-09-18 深圳科士达科技股份有限公司 一种隔离型直流到直流的变换器电流重构电路
WO2022033239A1 (zh) * 2020-08-10 2022-02-17 广州金升阳科技有限公司 一种电流检测电路、变换器及该变换器中的电流检测方法
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
WO2022041589A1 (zh) * 2020-08-31 2022-03-03 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
CN112198358A (zh) * 2020-09-07 2021-01-08 上海军陶电源设备有限公司 一种反激变换器输入电压副边检测电路
CN115825521A (zh) * 2022-06-20 2023-03-21 厦门临泰微科技有限公司 一种llc谐振变换器的电流采样电路及llc谐振变换器
WO2024007555A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 东南大学 一种应用于隔离变换器的励磁电流无损采样电路
CN220105174U (zh) * 2023-05-23 2023-11-28 北京新雷能科技股份有限公司 一种谐振型直流变换器的高频电流隔离检测装置
CN117491724A (zh) * 2024-01-02 2024-02-02 江苏展芯半导体技术有限公司 一种电感电流过零检测方法及电路

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