[發明專利]隔離型功率變換器的電流采樣方法及采樣裝置

有效

• 申請號: 201410292869.8
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105226916B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 言超;孫麗萍;倪建軍;王寶臣
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;G01R19/00;H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司11438
• 代理人: 姜怡,闞梓瑄

技術領域

本申請涉及功率變換器的電流采樣技術，尤其涉及一種隔離型功率變換器電流采樣方法及采樣裝置。

背景技術

在功率變換器中，常常需要對輸出電流進行監控，以實時得到功率變換器的當前工作狀態。在功率變換器中，較為常見的采樣方式為采樣電路接于功率變換器的輸出端進行功率變換器輸出端的電壓或電流采樣。功率變換器輸出端的采樣大致會用于功率變換器的均流控制、過流保護及向電源系統匯報負載電流或功率情況。在功率變換器中有一類采用了隔離變壓器，可將這類功率變換器稱為隔離型功率變換器。對于這類隔離型功率變換器的輸出端采樣通常采樣隔離變壓器副邊的電參量。

以隔離變壓器副邊電流采樣為例，目前常見的采樣方法是在輸出端串聯電阻。如圖1所示，電流i1經過變壓器T1的原邊后被分為兩個部分，一部分是經過勵磁電感Lm的電流im，一部分是進行傳輸的電流i0；經過副邊Q1和Q2的同步整流后，進一步得到電流i2傳輸到輸出端；電阻Ro串聯在輸出端，用來進行電流采樣。電阻采樣具有簡單、準確、可靠的優點，但會產生一定的損耗，特別是在諸如服務器電源等輸出電流較大的場合，電阻損耗尤其較大。并且，隨著輸出負載的增大，電阻采樣所產生的損耗也不斷增大。在一些對效率要求較高的應用場合，上述電阻采樣的損耗不能忽略，因此，針對這些場合，有必要對電流采樣加以進一步改善，以提高功率變換器的工作效率。

發明內容

本申請的實施例旨在提供一種隔離型功率變換器的電流采樣方法和采樣裝置及其應用的隔離型功率變換器，以解決現有技術中電阻采樣存在的以上問題。

為實現上述目的，本申請的實施例提供了一種隔離型功率變換器的電流采樣裝置。其中，所述隔離型功率變換器包括方波發生器、原邊濾波電路和隔離變壓器，所述原邊濾波電路耦接于隔離變壓器原邊與方波發生器之間。該電流采樣裝置包括第一采樣電路及分流電路。所述第一采樣電路耦接于所述隔離變壓器原邊，且采樣所述隔離變壓器原邊的總電流并輸出第一采樣電流。所述分流電路接收所述第一采樣電流，并包括第一分流支路和第二分流支路。所述第一采樣電流經所述第一分流支路和第二分流支路分別被轉換為勵磁采樣電流和待采樣電流。所述勵磁采樣電流與流經所述隔離變壓器原邊勵磁電感的勵磁電流成比例，所述待采樣電流與所述隔離變壓器原邊傳輸到副邊的傳輸電流成比例。

本申請的實施例還提供一種隔離型功率變換器，其包括上述的電流采樣裝置。

本申請的實施例還提供一種隔離型功率變換器的電流采樣方法，包括：提供一隔離型功率變換器，該隔離型功率變換器包括至少一隔離變壓器；采樣該隔離變壓器原邊的總電流獲得該隔離變壓器原邊一采樣總電流；將該采樣總電流分流成與隔離變壓器原邊勵磁電流成比例的一勵磁采樣電流和與該隔離變壓器副邊電流成比例的一采樣電流；以及利用該采樣電流與該隔離變壓器副邊電流成比例獲得該隔離變壓器副邊電流的采樣。

由上述技術方案可知，本申請實施例提供的電流采樣方法和采樣裝置及其應用的隔離型功率變換器，通過設置采樣系數來對功率變換器的變壓器原邊傳輸電流或者副邊負載電流進行采樣，能夠實現較小的采樣損耗。

附圖說明

圖1為現有技術的電阻采樣輸出電流電路示意圖；

圖2為本申請隔離型功率變換器的電流采樣裝置的實施例一框圖；

圖3為本申請隔離型功率變換器的電流采樣裝置的實施例二框圖；

圖4至圖5分別為本申請電流采樣裝置實施例中的方波發生器示意圖；

圖6至圖8分別為本申請電流采樣裝置實施例中的整流電路示意圖；

圖9至圖10分別為本申請電流采樣裝置實施例中的第一采樣電流示意圖；

圖11為本申請電流采樣裝置實施例中的分流電路示意圖；

圖12至圖14分別為圖11所示分流電路中的補償電壓產生電路示意圖；

圖15至圖17分別為本申請隔離型功率變換器的電流采樣裝置電路實施例一至三的示意圖；

圖18和圖19分別為圖11所示分流電路中的補償電感取值與采樣精度之間的關系曲線圖；及

圖20為本申請隔離型功率變換器的電流采樣方法的實施例流程圖。

具體實施方式