一种无桥功率因数校正PFC电路中的电感电流检测电路制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种无桥功率因数校正PFC电路中的电感电流检测电路，其中：第一电流互感器的初级绕组P

An inductance current detection circuit in a PFC circuit without bridge power factor correction

The embodiment of the invention provides an inductance current detection circuit in a PFC circuit without bridge power factor correction, wherein the primary winding P of the first current transformer

【技术实现步骤摘要】
一种无桥功率因数校正PFC电路中的电感电流检测电路
本专利技术涉及电源
，具体涉及一种无桥PFC电路中的电感电流检测电路。
技术介绍
目前，绿色、节能、高效已成为电源发展的必然趋势，这也使得高效、高密度的功率变换拓扑已经成为电源功率变换的主流技术。无桥升压(英文：boost)功率因素校正(英文：powerfactorcorrection，缩写：PFC)电路使用导通电阻较小的开关管替代传统有桥PFC电路中导通压降较高的整流桥，因而更适合应用在高效率、高功率密度的场景中。在无桥PFC电路的控制中，电流连续模式(英文：continuouscurrentmode，缩写：CCM)控制方式由于其电感电流纹波小，总谐波失真(英文：totalharmonicdistortion，缩写：THD)、功率因素(英文：powerfactor，缩写：PF)和电磁干扰(英文：electromagneticinterference，缩写：EMI)等特性都优于电流断续模式(英文：discontinuouscurrentmode，缩写：DCM)控制方式，因而被广泛采用。在采用CCM控制方式的无桥PFC电路中，为使得输入电流的正弦变化跟踪输入电压的正弦变化，需要对电感电流的上升或下降变化趋势进行精确地采样。数字控制技术由于具有很强的控制灵活性、更强大的通讯功能和人机交互功能，因此数字控制技术早已进入电源控制领域，在数字控制中需要对模拟信号进行模拟量到数字量(英文：analog-to-digital，缩写：AD)转换，而通常情况下数字信号处理器(英文：digitalsignalprocessor，缩写：DSP)的采样端口只能采样大于0的信号电压，而无桥PFC电路中电感直接与交流输入电源相连，其电流是交流工频的，具有正值和负值。如图1中右图所示，为现有技术提供的一种电感电流检测电路，可应用在如图1中左图所示的无桥PFC电路中，电流互感器的次级绕组感应到的电流为(I1+I2)/n，n为电流互感器初级绕组和次级绕组的匝数比，电流I1、I2和I1+I2的波形图如图2所示，在交流输入电源的正半周和负半周，(I1+I2)/n的绝对值均由小变大，即电流互感器的次级绕组上只能反映电感电流的上升变化，此外，由于在交流输入电源的负半周，(I1+I2)/n为负值，不能直接送到DSP的采样端口，导致采样电阻上只能反映交流输入电源处于正半周时电感电流的上升变化。可见，如何完整地检测无桥PFC电路中电感电流的变化情况已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种无桥PFC电路中的电感电流检测电路，可以完整、准确地检测出无桥PFC电路中电感电流的上升和下降变化。本专利技术实施例第一方面提供了一种无桥PFC电路中的电感电流检测电路，所述电感电流检测电路包括：第一电流互感器、第一磁复位电路、第一整流电路、第一信号选通电路和采样电阻RS，其中：所述第一电流互感器的初级绕组P1接入所述无桥PFC电路中，所述第一电流互感器用于感应所述无桥PFC电路中电感电流的变化；所述第一磁复位电路与所述第一电流互感器的次级绕组S1并联连接，所述第一整流电路与所述第一磁复位电路并联连接，所述采样电阻RS与所述第一整流电路并联连接，所述第一信号选通电路连接在所述第一整流电路与所述采样电阻RS之间，所述第一磁复位电路用于在所述第一整流电路与所述采样电阻RS断开连接时控制所述第一电流互感器的磁芯复位，所述第一整流电路用于将所述第一电流互感器感应到的电感电流整理成正方向的电流；所述第一信号选通电路用于根据第一控制信号K1的状态控制所述第一整流电路与所述采样电阻RS连接或断开连接。结合本专利技术实施例第一方面，在本专利技术实施例第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电感电流检测电路还包括：第二电流互感器、第二磁复位电路、第二整流电路和第二信号选通电路，其中：所述第二电流互感器的初级绕组P2接入所述无桥PFC电路中，所述第二电流互感器用于感应所述无桥PFC电路中电感电流的变化；所述第二磁复位电路与所述第二电流互感器的次级绕组S2并联连接，所述第二整流电路与所述第二磁复位电路并联连接，所述采样电阻RS与所述第二整流电路并联连接，所述第二信号选通电路连接在所述第二整流电路与所述采样电阻RS之间，所述第二磁复位电路用于在所述第二整流电路与所述采样电阻RS断开连接时控制所述第二电流互感器的磁芯复位，所述第二整流电路用于将所述第二电流互感器感应到的电感电流整理成正方向的电流；所述第二信号选通电路用于根据第二控制信号K2的状态控制所述第二整流电路与所述采样电阻RS连接或断开连接。结合本专利技术实施例第一方面的第一种可能的实现方式，在本专利技术实施例第一方面的第二种可能的实现方式中，所述无桥PFC电路包括输入电源U、电感L、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、滤波电容C1和负载电阻R1，其中：所述初级绕组P1的同名端和所述初级绕组P2的异名端均与所述电感L的第一端连接，所述电感L的第二端与所述输入电源U的正极连接；所述初级绕组P1的异名端与所述开关管Q1的漏极连接，所述开关管Q1的源极与所述滤波电容C1的负极连接；所述初级绕组P2的同名端与所述开关管Q2的源极连接，所述开关管Q2的漏极与所述滤波电容C1的正极连接；所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极均与所述输入电源U的负极连接，所述二极管D1的正极与所述滤波电容C1的负极连接，所述二极管D2的负极与所述滤波电容C1的正极连接；所述负载电阻R1与所述滤波电容C1并联连接；所述开关管Q1的开关状态由所述第一控制信号K1控制，所述开关管Q2的开关状态由所述第二控制信号K2控制。结合本专利技术实施例第一方面的第一种可能的实现方式，在本专利技术实施例第一方面的第三种可能的实现方式中，所述无桥PFC电路包括输入电源U、电感L和n个子电路，所述n个子电路之间串联连接，子电路k包括开关管Q2k-1、开关管Q2k、二极管D2k-1、二极管D2k、滤波电容Ck和负载电阻Rk，所述n为正整数，且n≥2，所述k为正整数，且1≤k≤n，所述开关管Q2k-1的开关状态由控制信号K2k-1控制，所述开关管Q2k的开关状态由控制信号K2k控制，其中：若所述初级绕组P1和所述初级绕组P2同时接入所述n个子电路中k为1的子电路中，则所述初级绕组P1的同名端和所述初级绕组P2的异名端均与所述电感L的第一端连接，所述电感L的第二端与所述输入电源U的正极连接；所述初级绕组P1的异名端与开关管Q1的漏极连接，所述开关管Q1的源极与滤波电容C1的负极连接；所述初级绕组P2的同名端与开关管Q2的源极连接，所述开关管Q2的漏极与所述滤波电容C1的正极连接；二极管D1的正极与所述滤波电容C1的负极连接，二极管D2的负极与所述滤波电容C1的正极连接；负载电阻R1与所述滤波电容C1并联连接；当2≤k≤n时，所述子电路k中所述开关管Q2k-1的漏极和所述开关管Q2k的源极均与子电路k-1中二极管D2k-3的负极连接，子电路n中二极管D2n-1的负极和二极管D2n的正极均与所述输入电源U的负极连接，可以减小电感电流的纹波，减少电路中无用功的产生。结合本专利技术实施例第一方面的第三种可能的实现方式，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无桥功率因数校正PFC电路中的电感电流检测电路，其特征在于，所述电感电流检测电路包括：第一电流互感器、第一磁复位电路、第一整流电路、第一信号选通电路和采样电阻R

【技术特征摘要】
1.一种无桥功率因数校正PFC电路中的电感电流检测电路，其特征在于，所述电感电流检测电路包括：第一电流互感器、第一磁复位电路、第一整流电路、第一信号选通电路和采样电阻RS，其中：所述第一电流互感器的初级绕组P1接入所述无桥PFC电路中，所述第一电流互感器用于感应所述无桥PFC电路中电感电流的变化；所述第一磁复位电路与所述第一电流互感器的次级绕组S1并联连接，所述第一整流电路与所述第一磁复位电路并联连接，所述采样电阻RS与所述第一整流电路并联连接，所述第一信号选通电路连接在所述第一整流电路与所述采样电阻RS之间，所述第一磁复位电路用于在所述第一整流电路与所述采样电阻RS断开连接时控制所述第一电流互感器的磁芯复位，所述第一整流电路用于将所述第一电流互感器感应到的电感电流整理成正方向的电流；所述第一信号选通电路用于根据第一控制信号K1的状态控制所述第一整流电路与所述采样电阻RS连接或断开连接。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电感电流检测电路还包括：第二电流互感器、第二磁复位电路、第二整流电路和第二信号选通电路，其中：所述第二电流互感器的初级绕组P2接入所述无桥PFC电路中，所述第二电流互感器用于感应所述无桥PFC电路中电感电流的变化；所述第二磁复位电路与所述第二电流互感器的次级绕组S2并联连接，所述第二整流电路与所述第二磁复位电路并联连接，所述采样电阻RS与所述第二整流电路并联连接，所述第二信号选通电路连接在所述第二整流电路与所述采样电阻RS之间，所述第二磁复位电路用于在所述第二整流电路与所述采样电阻RS断开连接时控制所述第二电流互感器的磁芯复位，所述第二整流电路用于将所述第二电流互感器感应到的电感电流整理成正方向的电流；所述第二信号选通电路用于根据第二控制信号K2的状态控制所述第二整流电路与所述采样电阻RS连接或断开连接。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述无桥PFC电路包括输入电源U、电感L、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、滤波电容C1和负载电阻R1，其中：所述初级绕组P1的同名端和所述初级绕组P2的异名端均与所述电感L的第一端连接，所述电感L的第二端与所述输入电源U的正极连接；所述初级绕组P1的异名端与所述开关管Q1的漏极连接，所述开关管Q1的源极与所述滤波电容C1的负极连接；所述初级绕组P2的同名端与所述开关管Q2的源极连接，所述开关管Q2的漏极与所述滤波电容C1的正极连接；所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极均与所述输入电源U的负极连接，所述二极管D1的正极与所述滤波电容C1的负极连接，所述二极管D2的负极与所述滤波电容C1的正极连接；所述负载电阻R1与所述滤波电容C1并联连接；所述开关管Q1的开关状态由所述第一控制信号K1控制，所述开关管Q2的开关状态由所述第二控制信号K2控制。4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述无桥PFC电路包括输入电源U、电感L和n个子电路，所述n个子电路之间串联连接，子电路k包括开关管Q2k-1、开关管Q2k、二极管D2k-1、二极管D2k、滤波电容Ck和负载电阻Rk，所述n为正整数，且n≥2，所述k为正整数，且1≤k≤n，所述开关管Q2k-1的开关状态由...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锡勇，刘彦丁，刘策，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44