[发明专利]一种基于桥式电路的电流采样电路

说明书

本发明公开了一种基于桥式电路的电流采样电路，包括第一开关管和第二二极管串联连接形成的第一整流桥臂，第二开关管和第一二极管串联连接形成的第二整流桥臂，其中第一整流桥臂和第二整流桥臂并联连接，第一开关管和第二二极管的共节点形成第一整流桥臂的中点，第二开关管和第一二极管的共节点形成第二整流桥臂的中点；检测电阻单元，与第一整流桥臂和第二整流桥臂并联连接；本发明通过峰值电流控制器对桥式单元和整流电路的开关管进行控制，防止了由于副边同步整流开启导致变压器的原边出现反向电流的问题，有效保护电路安全，可以控制电流采样的区间，从而避免采样到变压器负向电流，保证电路工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于桥式电路的电流采样电路。

背景技术

随着新能源汽车爆发式的增长，对车载充电机和车载DC-DC的需求也是大幅度增加。由于车载动力电池和低压蓄电池的电压范围很宽，因此能够同时实现宽范围输入和宽范围输出的桥式DC-DC电路得到了广泛的应用。桥式电路的控制或保护需要依赖对变压器原边的电流波形的准确采样，使用电流互感器CT进行采样可以实现高精度，低延时，低成本等需求因而得到了大量的使用。

但是桥式电路在使用同步整流时，由于副边同步整流开启会导致变压器的原边出现反向电流，在使用传统CT电路采样时，会采样到该感生电流尖峰，存在提前触发控制（如峰值电流控制）或是保护，从而导致电路工作异常的风险。

例如，中国专利CN201220255724.7公开了一种用单电源实现正负电流采集的电路。该电路采用一个电源和一个运算放大器、配合外围电路即可实现对不同输入电流的采集，其具体为：不对正负电流进行区分，全部采集，在这一情况下，会存在提前触发控制或是保护，从而导致电路工作异常的风险。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中采样电路无法区分变压器的正感生电流导致电路工作出现异常的问题；提供一种基于桥式电路的电流采样电路，可以控制电流采样的区间，从而避免采样到变压器感生电流，保证电路工作的稳定性。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于桥式电路的电流采样电路，包括整流电路，包括第一开关管和第二二极管串联连接形成的第一整流桥臂，第二开关管和第一二极管串联连接形成的第二整流桥臂，其中第一整流桥臂和第二整流桥臂并联连接，第一开关管和第二二极管的共节点形成第一整流桥臂的中点，第二开关管和第一二极管的共节点形成第二整流桥臂的中点；检测电阻单元，与第一整流桥臂和第二整流桥臂并联连接；电流互感器，包括原边绕组和副边绕组，副边绕组的第一端连接在第一整流桥臂的中点，副边绕组的第二端连接在第二整流桥臂的中点；原边绕组与桥式电路连接；控制器，输出开关控制信号，以控制整流电路内的开关管工作，使得电流采样电路执行以下工作模式中的其中一者：第一种工作模式：第一开关管和第二开关管中的其中一者导通，另一者的体二极管导通，而由第一开关管、第二开关管和副边绕组形成电流回路，而将检测电阻单元旁路；第二种工作模式： 第一开关管和第一二极管导通，而由第一二极管、检测电阻单元、第一开关管和副边绕组形成电流回路，在检测电阻单元上形成电压VR1，实现电流采样；第三种工作模式：第二开关管和第二二极管导通，而由第二二极管、检测电阻单元、第二开关管和副边绕组形成电流回路，在检测电阻单元上形成电压VR1，实现电流采样。通过控制器的控制采样电路的电流流向，使得采样电阻不对感生电流进行采样，仅采样正向电流，实现对变压器电流波形进行准确的采样，实现高精度、低延时和低成本的电流采样，从而避免采样到变压器感生电流，保证电路工作的稳定性。