电流检测电路及具该电路的电源转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种电流检测电路及具该电路的电源转换器，该电源转换器还包含一变压器、一控制电路、一开关电路、一储能器及一电流检测电路，且该控制电路预设一参考电流值。其中，该电流检测电路包含：一滤波器，其与该储能器电连接，用以接收该储能器的一电压信号并对该电压信号进行滤波，以取得一交流电压变化值；一整流器，其与该滤波器电连接，用以对该交流电压变化值进行整流，以取得一正半波电压变化值；以及一微分器，电连接于该整流器及该控制电路，用以对该正半波电压变化值进行微分进而获得关于该储能器的一电流变化值，并传送至该控制电路与该参考电流值进行比对，以根据比对结果来控制该开关电路导通或关闭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测电路及电源转换器，特别是涉及一种电流检测电路及具该电流检测电路的电源转换器。
技术介绍
随着科技的进步，计算机已经成为生活中不可缺少的工具，然而计算机就像一般电器用品一样，需要电源才能激活运作，因此电源供应器可说是计算机的动力来源。其中，电源供应器的主要功用是将一般插座所提供的交流电，转换成计算机可以使用的直流电。因此，一个良好的电源供应器必需可靠、符合所有功能规格、保护特性、安全规范、电磁兼容能力及其它的特定需求等。请参阅图1(a)，其为公知电源供应器的电路结构示意图。由图中可知，电源供应器包含整流器11及直流/直流转换器12。整流器11用来接收一输入交流电压Vin且将输入交流电压Vin整流成一高压直流电压V。直流/直流转换器12用以将该高压直流电压V转换成为一低压直流输出电压Vout，且将该低压直流输出电压Vout输出，以提供负载13运作所需的电压。请参阅图1(b)，其为图1(a)所示的直流/直流转换器的内部电路结构示意图。如图所示，直流/直流转换器12为一半桥式转换器(half bridge converter)，其包含控制芯片121、电流检测变压器(Current Transformer，CT)122、变压器123、整流器124、滤波器125、开关晶体管Q1、开关晶体管Q2及电容C126。由于变压器123的二次侧绕组(secondary winding)需通过初次侧绕组(primary winding)的电流变动，才能感应到电压，且感应到的电压需经由整流器124及滤波器125处理后，才能提供等比例于变压器123的匝数比(turn ratio)的低压直流输出电压Vout给负载13(如图1(a)所示)。因此需通过控制变压器123的初次侧绕组的电容C126放电的动作，才能达到使变压器123的二次侧绕组感应到电压的目的。一般的控制方式为通过控制芯片121来控制开关晶体管Q1或是开关晶体管Q2导通。当开关晶体管Q1导通而开关晶体管Q2未导通时，高压直流电压V将依序经由开关晶体管Q1、电流检测变压器122及变压器123的初次侧绕组对电容C126进行充电(如图1(c)所示)，一直到流经电容C126的电流到达峰值(peak value)I1控制芯片121将关闭开关晶体管Q1并导通开关晶体管Q2，使电容C126经由变压器123的初次侧绕组及开关晶体管Q2进行放电动作，一直到电容C126的电流到达I2(如图1(c)所示)，再重新导通开关晶体管Q1对电容C126进行充电动作，因此通过电容C126充放电的动作将使得变压器123的初次侧绕组具有电流的变动，进而使得变压器123的二次侧绕组能够产生低压直流输出电压Vout。由以上可知，控制芯片121必须动态检测流经电容C126的电流值，并跟预设参考值进行比对后才能根据比对结果动态控制开关晶体管Q1及Q2运作。以下将说明公知两种不同的实施方式(1)请再参阅图1(b)，如图所示，该直流/直流转换器利用电流检测变压器122动态检测流经电容C126的电流值，该电流检测变压器122与开关晶体管Q1及Q2、控制芯片121及变压器123的初次侧绕组电性连接，用以将检测所得的电流值提供给控制芯片121进行比对。(2)请参阅图1(d)，其为图1(a)所示的另一直流/直流转换器的电路结构示意图。如图所示，图1(d)与图1(b)同样具有控制芯片121、变压器123、整流器124、滤波器125、开关晶体管Q1、开关晶体管Q2及电容C126，用以将该高压直流电压V转换成为一低压直流输出电压Vout。至于两者差异点在于图1(d)在电容C126的后端串接一电阻R，并将电阻R与控制芯片121电性连接，如此可检测电阻R与接地端点间的压降Vc，再通过Ic×R＝Vc，即Ic＝Vc/R，进行换算后就可检测到流经电容C126的电流值Ic，用以将检测所得的电流值提供给控制芯片121进行比对。图1(d)所述的控制芯片121、变压器123、整流器124、滤波器125、开关晶体管Q1、开关晶体管Q2及电容C126的运作目的及方式与图1(b)相同，在此不再赘述。虽然图1(b)及图1(d)所示的电路结构能够检测电容C126的电流值，但是如以生产成本方面来考虑，图1(b)所使用的电流检测变压器122的售价昂贵，对于致力于降低生产成本以提高产品竞争力而言，势必是急需克服的问题。图1(d)使用串联电阻R的方式来检测电容C126的电流值虽然没有售价昂贵的问题，但是众所皆知电阻会造成很大的损耗(loss)，而使电路消耗很大的功率，不利于效能的提高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种电流检测电路，解决传统电流检测电路所使用的电流检测变压器售价昂贵及电阻会造成很大损耗等缺点。本专利技术的另一目的在于提供一种具有该电流检测电路的电源转换器。为达到上述目的，本专利技术提供了一种电流检测电路，其适用于一电源转换器，该电源转换器包含一控制电路、一开关电路及一储能器，且该控制电路预设一参考电流值。该电流检测电路包含一滤波器，其与该储能器电连接，用以接收该储能器的一电压信号并对该电压信号进行滤波，以取得一交流电压变化值；一整流器，其与该滤波器电连接，用以对该交流电压变化值进行整流，以取得一正半波电压变化值；以及一微分器，电连接于该整流器及该控制电路，用以对该正半波电压变化值进行微分进而获得关于该储能器的一电流变化值，并传送至该控制电路与该参考电流值进行比对，以根据比对结果来控制该开关电路导通或关闭。根据本专利技术的构想，其中该电源转换器为一直流/直流转换器。根据本专利技术的构想，其中该电源转换器为一半桥式转换器(half bridgeconverter)。根据本专利技术的构想，其中该储能器为一电容，其因应开关电路的导通或关闭而产生一电流变化。根据本专利技术的构想，其中该滤波器为一高通滤波器(High Pass Filter，HPF)，用以对该储能器的该电压信号进行滤波。根据本专利技术的构想，其中该高通滤波器包含一电容及一电阻器。根据本专利技术的构想，其中该整流器为一二极管，用以对该滤波器所输出的该交流电压变化值整流成该正半波电压变化值。根据本专利技术的构想，其中该微分器为一运算放大器(OP Amplifier)，用以对该正半波电压变化值进行微分。为达到上述目的，本专利技术还提供一种电源转换器，其用以接收一第一电压信号，该电源转换器包含一变压器，用以产生一第二电压信号；一储能器，电连接于该变压器，使该变压器因应该储能器的一电流变化而产生该第二电压信号；一开关电路，电连接于该变压器；一控制电路，电连接于该开关电路，且预设一参考电流值；一电流检测电路，其与该变压器、储能器及控制电路电连接。其中，该电流检测电路包含一滤波器，其与该储能器电连接，用以接收该储能器的一电压信号并对该电压信号进行滤波，以取得一交流电压变化值；一整流器，其与该滤波器电连接，用以对该交流电压变化值进行整流，以取得一正半波电压变化值；以及一微分器，电连接于该整流器及该控制电路，用以对该正半波电压变化值进行微分进而获得关于该储能器的一电流变化值，且传送至该控制电路与该参考电流值进行比对，并根据比对结果来控制该开关电路导通或关闭，使该储存器产生该电流变化，进而使该变压器产生该第二电压信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流检测电路，其适用于一电源转换器，该电源转换器包含一控制电路、一开关电路及一储能器，且该控制电路预设一参考电流值，其特征是该电流检测电路包含：一滤波器，其与该储能器电连接，用以接收该储能器的一电压信号并对该电压信号进行滤波，以 取得一交流电压变化值；一整流器，其与该滤波器电连接，用以对该交流电压变化值进行整流，以取得一正半波电压变化值；以及一微分器，电连接于该整流器及该控制电路，用以对该正半波电压变化值进行微分进而获得关于该储能器的一电流变化值，并 传送至该控制电路与该参考电流值进行比对，以根据比对结果来控制该开关电路导通或关闭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张世贤，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]