CN205911957U - 可感知电感电流的升压转换电路 - Google Patents
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Abstract
一种可感知电感电流的升压转换电路，包含一连接一电力供应源的电感，一有源开关，一与该有源开关连接的无源开关，一连接于该无源开关未与该有源开关连接一端的电容，一中心抽头比流元件以及一与该中心抽头比流元件连接的信号整流单元。该中心抽头比流元件包含一初级绕组及一次级绕组，该初级绕组两端分别连接该有源开关及该无源开关，并以一抽头端与该电感连接，该次级绕组则于该初级绕组接受该电感电流时，产生磁感应而取得一磁感信号。该信号整流单元连接该次级绕组，接受该磁感信号并整流产生一相应该电感电流的感知电流信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种升压转换电路，特别是一种包含有中心抽头比流元件以感知电感电流的升压转换电路。
背景技术
随着电子产业的发展，诸多电路除诉求原有功能之外还讲求电路是否稳定地控制，其中就以升压转换电路来说，为了确认该升压转换电路中所属电感的电流，遂有相关从业人员利用霍尔元件进行量测，将霍尔元件与电感串接以取得电感电流，但霍尔元件普遍体积较大而会占据较多的布线空间，并不利于现今电子设备诉求的微型化，且霍尔元件的成本较高，将会使整体电路的成本上扬。
除上述实施例之外，US9,325,235专利案揭露了另一方式的实施方案，由其说明书图4可以知道，该实施方案于一有源开关邻近电感一端串接一比流元件，通过该比流元件感测电流。但升压转换电路中的该有源开关会受一驱动信号的控制而导通或截止，当该有源开关导通时，该有源开关所属回路将形成通路，而令电流得以正常流过该比流元件，取得一感知信号。但当该有源开关截止时，该有源开关所属回路将形成断路，使电流无法流过该比流元件，该比流元件将无法取得该感知信号。如此一来，该比流元件将仅能感测该有源开关导通时的电流，无法感知电感电流。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可感知电感电流的升压转换电路，解决现有技术若欲完整感知电感电流需建置庞大的霍尔元件，而带来成本上扬以及电子元件配置位置受限的问题。
本实用新型的另一目的，在于解决现有技术虽于有源开关串接有比流元件，但比流元件将因该有源开关的导通或截止，导致比流元件无法完整地感知该电感的电流。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可感知电感电流的升压转换电路，其中，包含：
一电感，连接一电力供应源；
一有源开关以及一与该有源开关连接的无源开关；
一电容，连接于该无源开关未与该有源开关连接的一端；
一中心抽头比流元件，包含一初级绕组及一次级绕组，该初级绕组两端分别连接该有源开关及该无源开关，并以一抽头端与该电感连接，该次级绕组则于该初级绕组接受该电感电流时，与该初级绕组产生磁感应而取得一磁感信号；以及
一信号整流单元，连接于该次级绕组，接受该磁感信号并整流产生一相应该电感电流的感知电流信号。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该信号整流单元为一全波整流架构或一半波整流架构。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该电力供应源为一直流电力源。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该电力供应源为一交流电力源，该升压转换电路还包含一接续于该电力供应源与该电感之间的全桥式整流单元。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该无源开关具有一与该中心抽头比流元件连接的顺向导通端以及一与该电容连接的逆向截止端。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该升压转换电路包含一设置于该中心抽头比流元件与该信号整流单元之间的转换电阻，该转换电阻与该次级绕组为并联。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该升压转换电路包含一连接该信号整流单元接受该感知电流信号的调压电阻。
上述的可感知电感电流的升压转换电路，其中，该有源开关为一晶体管、一金属氧化物半导体场效晶体管或一绝缘栅双极晶体管。
本实用新型的有益功效在于：
本实用新型相较于现有技术具有以下特点：本实用新型令该中心抽头比流元件设置于该电感、该有源开关以及该无源开关之间，该中心抽头比流元件无论该有源开关的导通状态均可接受该电感电流，而可完整地产生该磁感信号，该磁感信号再经整流后即成该感知电流信号，该感知电流信号相应于该电感电流，而使工程人员可直接借由该感知电流信号了解该电感电流的变化。除此之外，本实用新型以该中心抽头比流元件实施，可具体解决现有技术以霍尔元件实施所带来的元件体积过大及成本上扬的问题。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的电路示意图；
图2为本实用新型第二实施例的电路示意图；
图3为本实用新型第一实施例的电路模拟波形图；
图4为本实用新型第三实施例的电路示意图；
图5为本实用新型第四实施例的电路示意图；
图6为本实用新型第二实施例的电路模拟波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参阅图1，本实用新型提供一种可感知电感电流的升压转换电路1，该升压转换电路1连接于一电力供应源2，以自该电力供应源2取得一工作电力，而对该工作电力进行升压转换。于此遂先以该电力供应源2为一直流电力源进行说明，但并不以此为限。于本实施例中，该升压转换电路1具有一连接该电力供应源2的电感11，一有源开关12，一与该有源开关12连接的无源开关13，一连接于该无源开关13未与该有源开关12连接一端的电容14，一中心抽头比流元件15以及一信号整流单元16。其中，该电感11于该工作电力输入该升压转换电路1时，产生有一电感电流110。该有源开关12则可为一晶体管(BJT)、一金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)或一绝缘栅双极晶体管(IGBT)等，该有源开关12自一驱动单元(本图未示)接受一驱动信号，而受该驱动信号控制而切换于导通或截止两状态，而该升压转换电路1则根据该驱动信号的占空比决定该工作电力升压转换的程度。又，该无源开关13即为二极管，其具有一与该中心抽头比流元件15连接的顺向导通端131以及一与该电容14连接的逆向截止端132。
承上，该中心抽头比流元件15包含一初级绕组151及一次级绕组152，该初级绕组151包含一第一子绕组153，一第二子绕组154以及一与该第一子绕组153及该第二子绕组154连接的抽头端155。该中心抽头比流元件15以该初级绕组151连接该电感11、该有源开关12以及该无源开关13，更具体来说，该初级绕组151以该第一子绕组153连接该无源开关13，以该第二子绕组154连接该有源开关12，并以该抽头端155连接该电感11。又，该次级绕组152于该初级绕组151接受该电感电流110时，与该初级绕组151产生磁感应而取得一磁感信号150。再者，该信号整流单元16连接该次级绕组152，并接受该磁感信号150以整流产生一相应该电感电流110的感知电流信号160。进一步地，该信号整流单元16可为一半波整流架构或一全波整流架构，其中该半波整流架构即如图1所示，该全波整流架构则如图2。
承上所述，本实用新型该升压转换电路1的实施原理尚属该领域公知技术，于此不再赘述。本实用新型通电实施的过程中，该有源开关12将受该驱动信号控制，切换于导通或截止。该有源开关12导通时，该电感电流110将经该初级绕组151的该第二子绕组154流至该有源开关12。此时，该第二子绕组154因该电感电流110流过，而与该次级绕组152产生磁感应，令该次级绕组152产生该磁感信号150。另一方面，该有源开关12截止时，该有源开关12所属支路将呈断路，而使该电感电流110经该初级绕组151的该第一子绕组153流至该无源开关13。此时，该第一子绕组153将因该电感电流110流过，而与该初级绕组151产生磁感应，使该次级绕组152产生该磁感信号150。由此可知，本实用新型该中心抽头比流元件15无论该有源开关12的导通与否，均可产生该磁感信号150，而令该磁感信号150可以完整呈现该电感电流110于该有源开关12导通及截止之间的连续变化。
又，于此遂以图1的实施例进行电路模拟，该电感电流110、该磁感信号150及该感知电流信号160的波形就如图3所示，由图3所示波形可以直接了解该感知电流信号160波形相等于该电感电流110波形，因此，可借该感知电流信号160了解该电感电流110的相关参数。
请参阅图4，于本实施例中，该电力供应源2进一步为一交流电力源，而该升压转换电路1还包含一接续于该电力供应源2与该电感11之间的全桥式整流单元17，该全桥式整流单元17可将该电力供应源2所提供的交流电力转换为直流电力，提供后续电路使用。然，本实施例的实施经过与前述实施例相同，于此不再赘述。除此之外，本实施例该升压转换电路1所包含的该信号整流单元16亦可以一半波整流架构或一全波整流架构实施，其中，该半波整流架构就图如图4所示，该全波整流架构则就如图5所示。除此之外，以图4所示实施例进行电路模拟，该电感电流110、该磁感信号150及该感知电流信号160的波形就如图6所示，由图6所示波形可以直接了解该感知电流信号160波形相等于该电感电流110波形，而可由该感知电流信号160了该电感电流110。
复请参阅图3，于一实施例中，该升压转换电路1还包含一设置于该中心抽头比流元件15与该信号整流单元16之间的转换电阻180，该转换电阻180与该次级绕组152还为并联。该转换电阻180改变该磁感信号150的特性，令其该磁感信号150的电流得以明显，令该磁感信号150可确实地供该信号整流单元16使用。进一步地，该信号整流单元16可将该感知电流信号160输出至一微控制器，然为了令该感知电流信号160的电压得符合该微控制器使用。于一实施例中，该升压转换电路1还包含一连接该信号整流单元16以接受该感知电流信号160的调压电阻181。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，包含：
一电感，连接一电力供应源；
一有源开关以及一与该有源开关连接的无源开关；
一电容，连接于该无源开关未与该有源开关连接的一端；
一中心抽头比流元件，包含一初级绕组及一次级绕组，该初级绕组两端分别连接该有源开关及该无源开关，并以一抽头端与该电感连接，该次级绕组则于该初级绕组接受该电感电流时，与该初级绕组产生磁感应而取得一磁感信号；以及
一信号整流单元，连接于该次级绕组，接受该磁感信号并整流产生一相应该电感电流的感知电流信号。
2.如权利要求1所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该信号整流单元为一全波整流架构或一半波整流架构。
3.如权利要求1或2所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该电力供应源为一直流电力源。
4.如权利要求1所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该电力供应源为一交流电力源，该升压转换电路还包含一接续于该电力供应源与该电感之间的全桥式整流单元。
5.如权利要求1、2或4所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该无源开关具有一与该中心抽头比流元件连接的顺向导通端以及一与该电容连接的逆向截止端。
6.如权利要求1或2所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该升压转换电路包含一设置于该中心抽头比流元件与该信号整流单元之间的转换电阻，该转换电阻与该次级绕组为并联。
7.如权利要求6所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该升压转换电路包含一连接该信号整流单元接受该感知电流信号的调压电阻。
8.如权利要求1或2所述的可感知电感电流的升压转换电路，其特征在于，该有源开关为一晶体管、一金属氧化物半导体场效晶体管或一绝缘栅双极晶体管。
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