[其他]開關式調節器的電流監控

無效

• 申請號: 85108840
• 申請日: 1985-12-14
• 公開（公告）號: CN85108840B
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 魯道夫·希爾喬特
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02M1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 蕭掬昌

本發明涉及一個開關式逆變器中用作電流監控的電路結構，該開關式逆變器中，利用一個大功率開關裝置（LS）的脈沖控制使一個電感（L）由電流（I）儲能的一個電流監控用的電路結構。

在開關式供電裝置、開關式逆變器及相似的電路結構中，其大功率開關裝置中電感上的大電流將被周期性地接通與關斷。由此就產生了這樣的問題：在大功率開關裝置中的電流、也就是在半導體開關元件中出現的過電流必須加以限制，以免這些開關元件遭到損壞。這個過電流則可能是由于過負荷、短路或者在容性負載情況下開關式調節器的起動而引起的。

熔斷式保險絲及電磁式過電流釋放裝置在該調節器中必須用來承擔：在電流急劇上升時對半導體元件，也即對大功率開關裝置進行保護，此外這些元件過電流的開斷是不可逆的。根據這個原理已經公知的有：用測量電阻、即所謂的分流器或電流互感器聯接在待保護的電路中，在大功率開關裝置中過電流時，利用一個相應的測量電子電路開斷過電流。這個措施在：“開關式電源裝置”（“Shaltnetzteil”J·Wüstehube著）一書的第5.41，5.42及12.10.3章節中已經描述了。這種措施不但花費昂貴，而且還在負載回路中引起了不希望有的電壓降。此外由于測量電阻需用低電阻值的，就必須使用高價的特殊結構的電阻。

本發明是以這樣的任務為基礎的：即確定一種容易構成的用于電流監控的電路結構。

這一任務將根據用于形成該電感（L）上壓降的一個平均值的電路;以及在超過了一個預定的最大電壓降時關斷的該大功率開關裝置（LS）的一個門檻值電路來解決。

根據本發明用于電流監控的電路結構的優點在于：不需使用任何高價的測量電阻。

其優點還在于：根據本發明用于電流監測的電路有通用性，也即譬如可用在原邊及付邊的脈沖控制式調節器中。

還有一個較大的優點：在電感器繞組溫度高時，由于繞組導線的正電阻系數使電流值較早地受到限制。

在使用一個具有開路集電極的運算放大器作為門檻電路裝置時，它的輸出端直接地與一個脈寬調制器的輸出端聯在一起，只要該輸出端上設有一個同樣為開路集電極的輸出級三極管即可。

以下將根據在附圖中描述的實施例來解釋本發明。

其附圖為：

圖1：一個公知的降壓調節器，

圖2：一個公知的升壓調節器，

圖3：一個公知的原邊開關式調節器，及

圖4：根據本發明用于電流監控的電路結構。

在圖1及圖3中描述的是本身已被公知的開關式調節器，在那里功能相同的元件利用相同的圖形符號來表示。

在圖1中給出一個降壓調節器，其上通過一個大功率開關裝置LS周期性地使電感線圈用電流儲能。在大功率開關裝置LS導通時間間隔中電流流過大功率開關裝置LS、電感線圈sup進一步流經聯接在其后的負載電阻RL。為了使電流濾平，在輸出端側用一個平波電容器G1與電感線圈sup相聯接。當在大功率開關裝置LS的阻斷時間間隔中該電流將經過續流二極管F來維持。

在圖2中描繪的是一個升壓調節器，在那里通過一個大功率開關裝置LS周期性地使電感線圈用電流儲能。在大功率開關裝置LS的導通時間間隔中電流流經電感線圈sup。而當大功率開關裝置LS的阻斷時間間隔中，電感線圈sup中所儲存的能量將以電流的形式通過一個整流二極管G向負載電阻RL進行釋放。為了使該電流濾平這里也同樣地在輸出端側用一個平波電容器C1聯在整流二極管G的后面。

在圖3中是描述一個具有變壓器ü的初級進行脈沖調節的逆變器。該變壓器ü的初級繞組PW與大功率開關裝置LS一起構成了輸入端回路。在次級側描繪了二個輸出回路，其中上面的這個次級回路與輸入端回路一起構成了一個導通型變換器而下面的那個次級回路與輸入端回路則構成了一個阻斷型變換器。

在導通型變換器上，當大功率開關裝置LS導通時間間隔時，能量從變壓器ü的初級繞組PW傳遞到第一個次級繞組SWI。電流由此經過了第一個整流二極管GI及聯接在其后的電感線圈sup送到一個負載電阻RLI上。為了濾平電流在輸出端側考慮設置了一個平波電容器CI。在大功率開關裝置LS的阻斷時間間隔中，該電流則通過續流二極管F來維持。