[實用新型]一種用于離線開關電源基于高通濾波的電流檢測控制電路

有效

• 申請號: 201620117735.7
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN205212711U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 錢昶
• 申請（專利權）人: 江蘇力行電力電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/155;G01R19/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

技術領域

本實用新型公開了一種用于離線開關電源基于高通濾波的電流檢測控制電路，涉 及電力電子技術領域。

背景技術

離線式開關電源把工頻交流電的輸入轉換成穩定的直流輸出，實現在不同負載條 件下的恒壓或恒流。為了這個目標，傳感獲取輸出電流或電壓或者用間接的方法測量成為 重要的任務。離線式開關電源，無論是隔離或非隔離型的，主電路都含有至少一個磁元件 (電感或變壓器)，為了控制負載側的電壓和電流值，常規的做法是在磁元件上增加一個繞 組，利用二次側在輔助繞組上感應的電壓或電流信號完成傳感檢測功能。

圖1是一個典型的反激式開關變換器的電路原理圖，輸入是直流電壓源V_in，經過變 壓器的原邊和一個主開關管(通常為MOSFET)形成原邊側電路，與開關管串聯的電阻R_i是電 流采樣電阻，兩端電壓代表原邊電流值。變壓器的副邊輸出經過二極管D的整流與負載側電 容相連。為了有效地控制輸出電流I_o，必須要對它實時檢測。

圖2顯示了交流輸入電壓全波整流之后的半周期波形圖，T_half代表工頻半周期時 長。作為示意，變壓器原邊電流和副邊電流在一個開關周期內的形狀也已給出。I_pp和I_sp分 別代表原邊電流和副邊電流的峰值點，原邊電流在主開關接通時開始從0線性上升，到達頂 點時，主開關管關斷，副邊電流從頂點開始線性下降。

圖3描述了變壓器原邊、副邊電流和主開關管的漏極電壓波形和對應時序。主開關 管漏極電壓包括幾個部分：當原邊導通且電流上升時，由于主開關管導通，所以V_ds＝0；當開 關管關斷時，V_ds等于輸入V_in與輸出反射電壓V_RO的和，直至副邊電流下降到零，V_ds開始發生 準諧振，以V_in為中軸來回震蕩，其振幅輸出反射電壓。根據變壓器原理，I_sp＝N·I_pp，N是副 邊對原邊的匝比。

圖4在圖2和圖3的基礎上重現了原邊和副邊電流在一個工頻交流輸入半周期中每 一次開關周期內的數量關系，包括電流的平均值和峰值。其中，I_pavg：原邊電流在一個開關 周期內平均值；I_avg：負載電流在交流半周期上的平均值；I_savg：副邊電流在一個開關周期內 平均值；I_pp：原邊峰值電流；I_sp：副邊峰值電流；R：負載電阻；V_ref：原邊電流參考值；T_off：副 邊電流從峰值到0的時間；I_{pavg_half}：原邊電流在整個工頻半周期內的平均值。根據圖形反 應，負載R上流過的平均電流表達式如下：