【技术实现步骤摘要】
本申请属于电流采样的，涉及一种电流采样电路，特别是涉及一种基于变压器电源拓扑的电流采样电路、电源及控制方法。
技术介绍
1、开关电源是通过开关管的开通和截止实现电压和电流变换的装置，利用高频变压器来调整电压的变化以及实现电网隔离。开关电源因其体积小、重量轻、功耗小、效率高等优点使其广泛应用于工业自动化控制、军用设备、科研设备等领域。其中的反激式开关电源电路，能简单有效的提供多路直流输出，而且可以自动均衡各路输出负载，所以常被用于大功率高频开关电源的辅助电源或功率开关的驱动电源。
2、开关电源中，电流采样电路通常采用电流互感器采样，输入电流信号通过互感器的线圈产生的磁场耦合到次级绕组上，从而转换成电压信号输出。然而，上述方式存在的缺点如下：由于电流互感器的体积较大无法应用于体积要求较小的场合。电流互感器应用于电路时，考虑到其需同时满足小体积与高耐压的条件，所以电流互感器的制作难度高。由于输入线路上的电压比较高，如直接测量是非常危险的，电流互感器在线路中会起到电流变换以及电气隔离的作用，因此电流互感器对隔离耐压有较高的要求，其绝缘应力也大。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于变压器电源拓扑的电流采样电路、电源及控制方法，用于解决如何在电源电路中提供一种电路结构简单、性能可靠且成本较低的采样电路的问题。
2、第一方面，本申请提供一种基于变压器电源拓扑的电流采样电路，所述电路包括：电流采样绕组，设于电源的变压器上，用于对母线电压进行采样，输出采样波形为方波；切换控
3、在第一方面的一种实现方式中，所述切换控制模块与所述波形转换模块均与所述电源的电源控制模块连接；响应于所述采样波形需切换为三角波，所述切换控制模块将所述电流采样绕组与所述波形转换模块连通，所述波形转换模块转换出的三角波输入至所述电源控制模块；响应于所述采样波形需切换为方波，所述切换控制模块将所述电流采样绕组与所述电源控制模块直接连通，所述电流采样绕组输出的方波输入至所述电源控制模块。
4、在第一方面的一种实现方式中，所述切换控制模块包括单刀双掷继电器和继电器控制回路；所述单刀双掷继电器的第一引脚与所述波形转换模块连接，第二引脚与所述电流采样绕组的采样波形输出端连接，第三引脚与所述电源控制模块连接。
5、在第一方面的一种实现方式中，所述波形转换模块包括运放三角波电路或rc电路。
6、在第一方面的一种实现方式中，所述电流采样绕组的同名端与电源的变压器原边一致，且所述变压器的原边匝数与所述电流采样绕组的绕组匝数成正比。
7、第二方面，本申请提供一种开关电源，所述开关电源包括：所述的基于变压器电源拓扑的电流采样电路。
8、在第二方面的一种实现方式中，所述开关电源包括正激式电源、反激式电源、半桥式电源或全桥式电源。
9、在第二方面的一种实现方式中，所述开关电源为反激式电源；所述反激式电源还包括：电源控制模块、第一开关管、第二开关管、变压器和输出模块；所述电源控制模块与所述第一开关管、所述第二开关管和所述变压器构成反激式电源电路，所述反激式电源电路的输出与所述输出模块连接，由所述输出模块输出电源电压。
10、在第二方面的一种实现方式中，所述反激式电源还包括第一钳位二极管和第二钳位二极管；所述第一钳位二极管的阴极与母线电压的正向输入端连接，阳极与所述变压器的一端连接；所述第一钳位二极管用于当变压器尖峰电压高于母线正向电压时，将所述变压器的电压钳位到母线正向电压；所述第二钳位二极管的阴极与所述变压器的另一端连接，阳极与所述母线电压的负向输入端连接；所述第二钳位二极管用于当变压器尖峰电压低于母线负向电压时，将所述变压器的电压钳位到母线负向电压。
11、第三方面，本申请提供一种电流采样控制方法，所述方法包括：对母线电压进行采样，输出采样波形为方波；控制采样波形进行切换；响应于所述采样波形需切换为三角波，将所述采样波形转换为三角波；响应于所述采样波形需切换为方波，直接输出所述采样波形。
12、如上所述，本申请所述的基于变压器电源拓扑的电流采样电路、电源及控制方法，具有以下有益效果：
13、本申请通过直接在电源的变压器上增加一个正激绕组的方式，节省了一个采样的电流互感器，同时也解决了采样元器件绝缘耐压的问题。并且相比电流互感器的采样电路，电路结构得到了简化，减小了系统体积的同时也降低了系统成本。本申请在该电流采样电路中设置切换控制模块，通过切换控制模块的开关使电流采样电路可以提供电压、电流两种不同的采样信号，以满足电源控制模块中不同的电源控制芯片需要的采样波形类型。其次，本申请只在变压器上增加一个正激绕组即可实现，除反激式电源拓扑外，对于类似使用变压器的电源拓扑结构例如正激式电源拓扑、半桥式电源拓扑以及全桥式电源拓扑也可以采用该方式实现采样。
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1.一种基于变压器电源拓扑的电流采样电路，其特征在于，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述波形转换模块包括运放三角波电路或RC电路。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
6.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括：如权利要求1至5任一项所述的基于变压器电源拓扑的电流采样电路。
7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源包括正激式电源、反激式电源、半桥式电源或全桥式电源。
8.根据权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源为反激式电源；
9.根据权利要求8所述的开关电源，其特征在于，所述反激式电源还包括第一钳位二极管和第二钳位二极管；
10.一种电流采样控制方法，其特征在于，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于变压器电源拓扑的电流采样电路，其特征在于，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述波形转换模块包括运放三角波电路或rc电路。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
6.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括：如权利要求1至5任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔理峰，张振兴，
申请(专利权)人：上海儒竞智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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