[实用新型]一种无桥整流系统主开关电流隔离采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流采集技术领域，具体地说是一种无桥整流系统主开关电流隔离采集装置。

背景技术

随着绿色环保节能观念的深入普及，供电系统中的电源转换效率要求越来越高，传统的桥式整流成为限制开关电源转换效率提升的一个主要瓶颈之一。新型的无桥整流系统不仅可以有效解决效率问题，桥式整流器的散热问题也随之迎刃而解。

但无桥整流系统的电流检测相比于传统整流系统需要采取隔离措施，比如线性光耦，霍尔器件等，价格昂贵而且响应速度不够快，用于环路控制时相位丢失严重。

目前无桥整流系统中采用的是一出二CT方案，即一个主绕组两个副绕组，对于一个1:100的CT来讲，一出二CT方案意味着需要两个最少100匝的副绕组，成本及工艺均没有竞争力，另电流检测电路处于和主开关同步的高频开关状态，实际应用还要考虑死区交越等细节，对PWM时序精确度要求相对较高，驱动复杂，抗干扰能力较低，电流检测效果一般。还有的方案存在电流采集精度低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无桥整流系统主开关电流隔离采集装置及方法，用于解决无桥整流系统中电流检测的问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种无桥整流系统主开关电流隔离采集装置，包括电流采集装置和无桥整流隔离控制装置；所述的电流采集装置包括电流采集电路，无桥整流隔离控制装置包括无桥整流隔离控制电路；电流采集电路和无桥整流隔离控制电路通过CT相连。

进一步地，所述的电流采集电路包括反相器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管Q1、三极管Q2和副绕组CT1_B，所述三极管Q1的G极与反相器的输入端相连并接入SW_line信号，反相器的输出端与三极管Q2的G极相连，电阻R1的一端、三极管Q1的S极、电阻R3的一端、三极管Q2的S极、电阻R2的一端相连并输出Isense信号；电阻R1的另一端和三极管Q1的D极、二极管D1的负极相连；电阻R3的另一端和三极管Q2的D极、二极管D3的负极相连；二极管D3的正极分别与二极管D4的负极和副绕组CT1_B的一端相连；二极管D1的正极分别与二极管D2的负极和副绕组CT1_B的另一端相连；二极管D2的正极和二极管D4的正极、电阻R2的另一端相连并接地。

进一步地，所述的无桥整流隔离控制电路包括电感L1、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、三极管Q5、三极管Q4、主绕组CT1_A、电容C1、电阻Rload和交流电源AC；所述电感L1的一端与交流电源AC的L线相连，电感L1的另一端分别与二极管D5的正极、二极管D6的负极和三极管Q4的D极相连，三极管Q4的S极与三极管Q5的S极相连，三极管Q5的D极与主绕组CT1_A的一端相连，主绕组CT1_A的另一端、二极管D7的正极、二极管D8的负极接交流电源AC的N线；二极管D5的负极分别与二极管D7的负极、电容C1的正极和电阻Rload的一端相连，电阻Rload的另一端分别与电容C1的负极、二极管D8的正极、二极管D6的正极相连。

进一步地，CT的主绕组与副绕组的匝比为1：n。

以上发明内容提供的仅仅是本发明实施例的表述，而不是发明本身。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型对控制电路的发波时序要求简单，只需要一个能识别AC正负半周的低频控制信号SW_line即可，通过CT完成对无桥整流系统主开关电流的隔离采样，由于SW_line信号处于低频状态，所以对时序精度要求不高，且抗干扰能力强。采集电路所需要的半导体均为信号级，封装较小且成本低廉，电路布板简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步解释，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一的电流采集电路图；

图2为本实用新型实施例一的无桥整流隔离控制电路图；

图3为本实用新型实施例一的一个AC周期的相关波形时序示意图；

图4为本实用新型实施例一主拓扑开关Q4，Q5导通时AC电压/L1/Q4/Q5/CT1_A构成的闭合主回路示意图；

图5为本实用新型实施例一主拓扑开关Q4，Q5导通时D1/Q1/R2/D4构成的电流采集回路示意图；