[發明專利]一種圖騰柱無橋電路及其系統

有效

• 申請號: 201611159938.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106602896B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 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

本發明涉及電流采樣技術領域，特別是涉及一種圖騰柱無橋電路及圖騰柱無橋電路系統。其中，圖騰柱無橋電路包括第一電流互感器電路、第二電流互感器電路及采樣電阻。第一電流互感器電路連接在第一并聯連接點和第二串聯連接點之間。第二電流互感器電路連接在第二并聯連接點和第二串聯連接點之間。在交流電的正半周，第二開關管閉合，第一開關管斷開時，第二電流互感器電路采集流過第二開關管的第一電流。工作在交流電的負半周，第二開關管斷開，第一開關管閉合時，第一電流互感器電路采集流過第一開關管的第二電流。因此，其無需采用大體積并且昂貴的霍爾傳感器，便可以實現對電流的采集，從而降低產品的成本和體積。

技術領域

本發明涉及電流采樣技術領域，特別是涉及一種圖騰柱無橋電路及圖騰柱無橋電路系統。

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。寬禁帶功率半導體，如氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)，由于其出色的開關特性和不斷提升的品質，近期逐漸得到了電力轉換應用的青睞。得益于氮化鎵和碳化硅的優點，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。

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開關管的控制時序，從而實現功率因數校正等功能。如圖1所示，傳統的采樣方式是通過霍爾傳感器直接采樣電感電流，并且將采集到的電感電流傳輸給控制單元。但是，霍爾傳感器體積大，價格昂貴，導致圖騰柱無橋電路的體積過大而使其應用范圍所制。

發明內容

本發明實施例目的旨在提供一種圖騰柱無橋電路及圖騰柱無橋電路系統，其解決了現有圖騰柱無橋電路存在著體積過大的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：

在第一方面，本發明實施例提供一種圖騰柱無橋電路，包括并聯于第一并聯連接點和第二并聯連接點之間的第一橋臂單元和第二橋臂單元，所述第一橋臂單元包括同向串聯的第一開關管和第二開關管，所述第一開關管和第二開關管之間的連接點為第一串聯連接點，所述第二橋臂單元包括同向串聯的第一二極管和第二二極管，所述第一二極管和第二二極管之間的連接點為第二串聯連接點，所述第一并聯連接點和第二并聯連接點之間還用于并聯負載單元，所述第一串聯連接點和第二串聯連接點之間還用于連接電源和電感，所述電源和電感串聯，所述圖騰柱無橋電路還包括第一電流互感器電路、第二電流互感器電路及采樣電阻；所述第一電流互感器電路連接在所述第一并聯連接點和所述第一串聯連接點之間，并且和所述第一開關管串聯；所述第二電流互感器電路連接在所述第二并聯連接點和所述第一串聯連接點之間，并且和所述第二開關管串聯；所述第一電流互感器電路的輸出端及第二電流互感器電路的輸出端共用第一連接點，所述采樣電阻的一端和所述第一連接點連接，另一端接地；當所述電源工作在交流電的正半周時，所述第一電流互感器電路未對流過所述電感的電流進行采樣，并且在所述第二開關管閉合和所述第一開關管斷開時，所述第二電流互感器電路用于采集流過所述第二開關管的第一電流，并且使采集后的電流流過所述采樣電阻；當所述電源工作在交流電的負半周時，所述第二電流互感器電路未對流過所述電感的電流進行采樣，并且在所述第二開關管斷開和所述第一開關管閉合時，所述第一電流互感器電路用于采集流過所述第一開關管的第二電流，并且使采集后的電流流過所述采樣電阻。

可選地，所述圖騰柱無橋電路還包括第三電流互感器電路，其連接在所述第一并聯連接點和第二并聯連接點之間，所述第三電流互感器電路的輸出端共用所述第一連接點；當所述電源工作在交流電的正半周，所述第二開關管斷開，所述第一開關管閉合時，或者，當所述電源工作在交流電的負半周，所述第二開關管閉合，所述第一開關管斷開時，所述第三電流互感器電路用于采集流過所述負載單元的電流，并且使采集后的電流流過所述采樣電阻。