[发明专利]一种基于开关限流原理的分流器电路及其系统

权利要求书

1.一种基于开关限流原理的分流器电路，其特征在于：由电流采样、比较及注入电路Cir_SCI、限流电感L_Lim、分流支路开关管MOS_Shunt、分流支路电流采样电阻R_Shunt、电流注入变压器Trans_Cinj、电流注入二极管D_Inj、输出二极管D_Out以及驱动电路Cir_DRV组成，所述分流支路开关管MOS_Shunt、分流支路电流采样电阻R_Shunt组成分流支路，其中，所述限流电感L_Lim的一端接源，所述限流电感L_Lim的另一端与所述电流注入变压器Trans_Cinj的初级线圈的同名端连接，所述电流注入变压器Trans_Cinj的初级线圈的异名端与所述输出二极管D_Out的阳极连接，所述输出二极管D_Out的阴极接负载以及控制电路，所述驱动电路Cir_DRV的输出端与所述分流支路开关管MOS_Shunt的栅极连接，所述分流支路开关管MOS_Shunt的源极与所述分流支路电流采样电阻R_Shunt的一端连接，所述分流支路电流采样电阻R_Shunt的另一端接地，所述分流支路开关管MOS_Shunt的漏极连接在所述限流电感L_Lim、电流注入变压器Trans_Cinj的初级线圈的同名端之间，所述电流注入变压器Trans_Cinj的次级线圈的同名端与所述电流注入二极管D_Inj的阳极连接，所述电流注入变压器Trans_Cinj的次级线圈的异名端连接在所述分流支路开关管MOS_Shunt的源极、分流支路电流采样电阻R_Shunt之间，所述电流注入二极管D_Inj的阴极与所述电流采样、比较及注入电路Cir_SCI的输入端连接，所述电流采样、比较及注入电路Cir_SCI的输入端与所述驱动电路Cir_DRV的输出端连接，所述电流采样、比较及注入电路Cir_SCI的电流采样端连接在所述分流支路电流采样电阻R_Shunt的两端，通过分流支路开关管MOS_Shunt的闭合导通，将源的电场能转换为限流电感L_Lim中的磁场能，再通过断开分流支路开管MOS_Shunt，限流电感L_Lim续流，将磁场能消耗在负载上，并最终达到有效降低分流支路开关管MOS_Shunt中的电流应力及热应力，提高电路可靠性的目的；

其中，

所述电流采样、比较及注入电路Cir_SCI包括比较器电路、为电流采样、比较及注入电路Cir_SCI提供偏压的偏压端口V_Bias，接收来自电流注入变压器Tran_Cinj注入电流信号的电流注入端口Cinj_IN，电流采样电阻正端口Rs+，电流采样电阻负端口Rs-，以及驱动输出端口DRV_Out，其中，所述比较器电路包括三极管Q1、三极管Q2与电阻R3，所述三极管Q1的集电极分别与所述三极管Q2的基极、电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的基极、偏压端口V_Bias连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电流注入端口Cinj_IN、电流采样电阻正端口Rs+连接，所述三极管Q2的集电极分别与所述驱动输出端口DRV_Out、偏压端口V_Bias连接，所述三极管Q2的发射极与所述电流采样电阻负端口Rs-连接，所述电流采样电阻正端口Rs+、电流采样电阻负端口Rs-分别连接在所述分流支路电流采样电阻R_Shunt的两端，所述电流注入端口Cinj_IN与所述电流注入二极管D_Inj的阴极连接，所述驱动输出端口DRV_Out与所述驱动电路Cir_DRV连接，分流支路的电流由电流采样电阻R_Shunt中流过，当电流采样电阻R_Shunt中的电流超过比较器电路上限时，三极管Q1的VBE降低到门槛值以下，三极管Q1关断，原来流经三极管Q1集电极和基极的电流转而流向三极管Q2的基极，使三极管Q2饱和导通，此时驱动输出端口DRV_Out输出低电平，并进而通过驱动电路Cir_DRV关断分流支路开关管MOS_Shunt。

2.根据权利要求1所述的基于开关限流原理的分流器电路，其特征在于：所述电流采样、比较及注入电路Cir_SCI还包括限流电阻R5、电流注入电阻R1、限流电阻R2、限流电阻R4和限流电阻R6，所述电阻R3串联限流电阻R5之后接于所述偏压端口V_Bias，所述三极管Q1的发射极串联电流注入电阻R1之后接于所述电流采样电阻正端口Rs+，所述三极管Q2的发射极串联限流电阻R2之后接于所述电流采样电阻负端口Rs-，所述三极管Q2的集电极先后串联限流电阻R4、限流电阻R6之后接于所述偏压端口V_Bias，所述驱动输出端口DRV_Out接于所述限流电阻R4、限流电阻R6之间，所述电流注入端口Cinj_IN接于所述三极管Q1的发射极、电流注入电阻R1之间。