[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

本發明提供一種電流采樣電路，所述電流采樣電路包括：電流互感器、復位電阻、二極管、采樣開關管與采樣電阻，所述電流互感器包括原邊繞組與副邊繞組；所述復位電阻并聯在電流互感器副邊繞組兩端，所述采樣開關管、二極管與采樣電阻串聯后，并聯連接在復位電阻兩端；所述電流采樣電路的原邊繞組連接在被采樣電路中；當所述采樣開關管閉合時，所述電流采樣電路采集流過被采樣電路中的電流。本發明提供一種簡單實用的電流采樣電路，該采樣電路結構簡單，采樣效率高，同能相同的采樣電路能共用器件，在不影響效率的前提下降低成本。

技術領域

本發明涉及電路控制領域，特別是一種電流采樣電路及圖騰柱無橋電路電流采樣系統。

背景技術

在能源轉換系統中，電源的轉換效率是非常重要的。與傳統的功率轉換電路相比，無橋電路可以消除部分或者全部二極管，降低了電路的導通損耗，在高效能源轉換上有優勢。而圖騰柱無橋(Totem-Pole Bridgeless)電路作為無橋電路的一種，具有電路結構簡單和轉換效率高等優點，在近年來越來越受到普遍的應用。

圖1a、1b給出了圖騰柱無橋電路的電路圖。以圖1a為例，第一橋臂單元，第二橋臂單元互相并聯連接。第一橋臂單元中有兩個同向串聯的開關管S1和S2。第二橋臂單元有兩個同向串聯的二極管D1和D2。在兩個開關管的連接點中間和兩個二極管的連接點中間連接有電源AC1和電感L1。并聯連接的電容C1，負載RL與第一橋臂單元，第二橋臂單元互相并聯連接。

在圖騰柱無橋電路中，一個主要的挑戰在于對電感電流的采樣從而實現對S1和S2的控制時序。現有技術中一般采用以下兩種技術。其一，采用霍爾傳感器直接采樣電感電流，通過采樣電流控制開關管S1和S2，由于霍爾傳感器本身體積較大且價格較高，故采用這一方法價格較貴，且無法微型化圖騰柱無橋電路；其二，采用了采樣電阻和若干個運放，把信號供給ADC，而且需要額外的隔離輔助電源提供隔離電源，這一方案同樣成本過高。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種圖騰柱無橋電路電流采樣系統，采用電流互感器對流過電流進行采樣，降低電流采樣成本，提高電流采樣效率。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種電流采樣電路，所述電流采樣電路包括：電流互感器、復位電阻、二極管、采樣開關管與采樣電阻，所述電流互感器包括原邊繞組與副邊繞組；

所述復位電阻并聯在電流互感器副邊繞組兩端，所述采樣開關管、二極管與采樣電阻串聯后，并聯連接在復位電阻兩端；

所述電流采樣電路的原邊繞組連接在被采樣電路中；

當所述采樣開關管閉合時，所述電流采樣電路采集流過被采樣電路中的電流。

進一步地，所述電流采樣電路包括：第一電流采樣電路與第二電流采樣電路。

更進一步地，所述第一電流采樣電路與第二電流采樣電路共用采樣電阻。

更進一步地，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；

所述第一原邊繞組與第二原邊繞組分別連接在被采樣電路中；所述第一副邊繞組兩端與第一電流采樣電路的復位電阻并聯；所述第二副邊繞組與第二電流采樣電路的復位電阻并聯。

更進一步地，所述采樣開關管為絕緣柵場效應管或雙極結型晶體管。

為解決上述技術問題本發明還提供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，所述圖騰柱無橋電路電流采樣系統還包括：