[發明專利]一種電流采樣電路及圖騰柱無橋電路電流采樣系統

有效

• 申請號: 201610057340.7
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105634295B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 謝仁踐
• 申請（專利權）人: 深圳慧能泰半導體科技有限公司
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02M7/217;G01R19/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 宋建平

1.一種圖騰柱無橋電路電流采樣系統，包括并聯連接在第一并聯連接點與第二并聯連接點之間的第一橋臂單元、第二橋臂單元與負載單元，所述第一橋臂單元包括同向串聯的第一開關管與第二開關管，所述第二橋臂單元包括同向串聯的第一二極管與第二二極管，所述負載單元包括并聯連接的電容與負載電阻，所述兩個開關管間的第一連接點與所述兩個二極管間的第二連接點之間連接有電源與電感，其特征在于，所述圖騰柱無橋電路電流采樣系統還包括：

第一電流采樣單元，第一電流采樣單元與所述第一開關管串聯于所述第一并聯連接點與第一連接點之間，或第一電流采樣單元與所述第一二極管串聯于所述第一并聯連接點與第二連接點之間，所述第一電流采樣單元，用于當第一開關管閉合時采樣流過第一開關管或第一二極管的正向電流或正向感應電流；

第二電流采樣單元，第二電流采樣單元與所述第二開關管串聯于所述第二并聯連接點與第一連接點之間，或第二電流采樣單元與所述第二二極管串聯于所述第二并聯連接點與第二連接點之間，所述第二電流采樣單元，用于當第二開關管閉合時采樣流過第二開關管或第二二極管的正向電流或正向感應電流；

第三電流采樣單元先與負載單元串聯后并聯在第一并聯連接點與第二并聯連接點之間，所述第三電流采樣單元，用于采樣流過負載單元的電流；

控制單元，與所述三個電流采樣單元、第一開關管與第二開關管相連，根據所述三個電流采樣單元采樣的電流信號，控制第一開關管和第二開關管的閉合或斷開；

控制單元具體為微型處理器，控制單元采用的一種控制方法為：當電源輸入的為交流電的正半周時，在初始階段控制單元首先閉合第二開關管、斷開第一開關管，這時電源、電感、第二電流采樣單元、第二開關管、第二二極管構成儲能回路，第二電流采樣單元流過正向電流，第二電流采樣單元采集流過的正向電流信號，電源對電感儲能；當采樣到的正向電流信號的峰值達到參考閾值時，控制單元閉合第一開關管、斷開第二開關管，電源對電感儲能結束，開始釋放電感的能量；這時電感、第一電流采樣單元、第一開關管、第二二極管構成續流回路，釋放電感的能量，第一電流采樣單元流過負向電流，第三電流采樣單元采集流過的電流；當第三電流采樣單元采樣到的電流信號的谷值達到參考閾值時，控制單元閉合第二開關管、斷開第一開關管，重新進入儲能階段；

當電源輸入的為交流電的負半周時，在初始階段控制單元首先閉合第一開關管、斷開第二開關管，這時電源、電感、第一電流采樣單元、第一開關管、第一二極管構成儲能回路，第一電流采樣單元流過正向電流，第一電流采樣單元采集流過的正向電流信號，電源對電感儲能；當采樣到的正向電流信號的峰值達到參考閾值時，控制單元閉合第二開關管、斷開第一開關管，電源對電感儲能結束，開始釋放電感L1的能量；這時電感、第二電流采樣單元、第二開關管、第一二極管構成續流回路，釋放電感的能量，第二電流采樣單元流過負向電流，第三電流采樣單元采集流過的電流；當第三電流采樣單元采樣到的電流信號的谷值達到參考閾值時，控制單元閉合第一開關管、斷開第二開關管，重新進入儲能階段；

所述第一電流采樣單元與第二電流采樣單元包括：電流互感器、第一和第二復位電阻、第一和第二二極管、第一和第二采樣開關管與采樣電阻，所述電流互感器包括第一原邊繞組、第一副邊繞組、第二原邊繞組與第二副邊繞組；

所述第一和第二復位電阻分別并聯在電流互感器的第一副邊繞組和第二副邊繞組的兩端，所述第一采樣開關管、第一二極管與采樣電阻串聯后，并聯連接在第一復位電阻兩端，所述第二采樣開關管、第二二極管與采樣電阻串聯后，并聯連接在第二復位電阻兩端；

所述第一電流采樣單元包括所述第一原邊繞組、第一副邊繞組，第一復位電阻、第一二極管和第一采樣開關，所述第二電流采樣單元包括所述第二原邊繞組、第二副邊繞組，第二復位電阻、第二二極管和第二采樣開關，所述第一電流采樣單元與第二電流采樣單元共用采樣電阻；

所述電流互感器的第一原邊繞組與所述第一開關管串聯于所述第一并聯連接點與第一連接點之間，或與第一二極管串聯于所述第一并聯連接點與第二連接點之間；

所述電流互感器的第二原邊繞組與所述第二開關管串聯于所述第二并聯連接點與第一連接點之間，或與所述第二二極管串聯于所述第二并聯連接點與第二連接點之間；

當所述第一原邊繞組流過正向電流，所述第一采樣開關管閉合，所述第二采樣開關管斷開；當所述第二原邊繞組流過正向電流，第二采樣開關管閉合，第一采樣開關管斷開；當所述第一原邊繞組或第二原邊繞組流過負向電流，所述第一采樣開關管和第二采樣開關管均斷開；

所述采樣電阻與所述開關控制單元連接，當所述第一采樣開關管或第二采樣開關管閉合時，所述第一電流采樣單元或第二電流采樣單元采樣流過的正向電流；

當電流互感器的第一原邊繞組流過正向電流，而且第一采樣開關閉合時，電流互感器的第一副邊繞組也流過正向電流；則電流互感器的第一副邊繞組、第一二極管、第一采樣開關組成儲能回路，采樣正向電流信號；當第一采樣開關斷開時，電流互感器的第一副邊繞組、第一復位電阻形成復位回路；當電流互感器的第二原邊繞組流過正向電流，而且第二采樣開關閉合時，電流互感器的第二副邊繞組也流過正向電流；則電流互感器的第二副邊繞組、第二二極管、第二采樣開關組成儲能回路，采樣正向電流信號；當第二采樣開關斷開時，電流互感器的第二副邊繞組、第二復位電阻形成復位回路。