一種圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足高效率的需求，在開關(guān)電源變換電路拓?fù)浞矫妫捎谠趥鹘y(tǒng)有橋功率因數(shù)校正(PFC，Power Factor Correct1n)電路中，導(dǎo)通器件多為壓降高的半導(dǎo)體元件，導(dǎo)通損耗較大，不適合應(yīng)用，因此，無橋PFC電路逐漸取代了有橋PFC電路，在某些無橋PFC電路，在采用有源功率因數(shù)校正(APFC，Active Power Factor Correct1n)控制時(shí)需要對交流輸入電流進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣到的電流來控制無橋PFC電路中的開關(guān)管。
[0003]圖騰柱PFC電路是一種導(dǎo)通損耗較低的無橋PFC電路，單路的圖騰柱PFC電路中，其結(jié)構(gòu)如圖1或圖2所示，輸入電源AC、PFC電感LPrc、第一橋臂、第二橋臂和至少一個(gè)濾波電容CPFe，第二橋臂為開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。在圖1中，第一橋臂為二極管D1和二極管D2串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，在圖2中，第一橋臂為開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0004]在圖騰柱PFC電路中，目前的電流采樣技術(shù)主要有以下兩種:
[0005]第一種是在輸入的交流電的N線上串聯(lián)分流器，從而采樣PFC電感上的電流，并將采樣到的電流信號(hào)經(jīng)過隔離運(yùn)算放大器或者霍爾器件處理后送入控制單元，但是由于隔離運(yùn)算放大器或者霍爾器件的帶寬較低，并存在較長的傳輸延遲，因此，只能采樣到PFC電感上的平均電流，無法對PFC電感上的電流進(jìn)行精確的波形控制，從而無法調(diào)節(jié)圖騰柱PFC電路的總諧波失真(THD，Total Harmonic Distort1n)、均流等性能指標(biāo)。
[0006]第二種是通過在圖騰柱PFC電路的交流正半周回路中串聯(lián)交流正半周分流器單元，在該圖騰柱PFC電路的交流負(fù)半周回路中串聯(lián)交流負(fù)半周分流器單元，并分別檢測兩個(gè)分流器單元兩端的電壓，從而計(jì)算無橋PFC電路的輸入電流。由于這種方法只能分別采樣交流正半周回路中的電流和交流負(fù)半周回路中的電流，不能對PFC電感上的電流進(jìn)行精確的波形控制，從而無法調(diào)節(jié)圖騰柱PFC電路的THD、均流等性能指標(biāo)。
[0007]綜上所述，采用現(xiàn)有的方法對圖騰柱PFC電路進(jìn)行電流采樣時(shí)，由于無法采樣到PFC電感上的電流的波形，因此，無法對PFC電感上的電流進(jìn)行精確并快速的波形控制，從而無法調(diào)節(jié)圖騰柱PFC電路的THD、均流等性能指標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路，用以解決采用現(xiàn)有的方法對圖騰柱PFC電路進(jìn)行電流采樣時(shí)，由于無法精確并快速采樣到PFC電感上的電流的波形，因此，無法精確控制PFC電感上的電流的波形，從而無法調(diào)節(jié)圖騰柱PFC電路的THD、均流等性能指標(biāo)的問題。
[0009]基于上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種圖騰柱電路的電流檢測電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和N個(gè)電流采樣電路，N為非零自然數(shù)；
[0010]當(dāng)ν= 1時(shí)，電流采樣電路連接在圖騰柱電路中的電感與交流模塊之間，或者連接在所述電感以及與所述電感構(gòu)成回路的兩個(gè)開關(guān)管相連的連接點(diǎn)之間；
[0011]當(dāng)N大于1時(shí)，每個(gè)電流采樣電路分別連接在交流模塊與所述圖騰柱電路中的一個(gè)電感之間；
[0012]每個(gè)電流采樣電路采樣自身連接的電感上的電流信號(hào)的波形；
[0013]所述控制電路根據(jù)各個(gè)電流采樣電路采樣到的電流信號(hào)的波形，生成控制信號(hào)；
[0014]所述驅(qū)動(dòng)電路放大所述控制信號(hào)，并利用放大后的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述PFC電路中的開關(guān)管；
[0015]其中，當(dāng)圖騰柱電路為整流電路時(shí)，所述交流模塊為交流源，所述電感為輸入電感；當(dāng)圖騰柱電路為逆變電路時(shí)，所述交流模塊為交流負(fù)載，所述電感為輸出電感；
[0016]每個(gè)電流采樣電路均與控制電路共地。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電源電路，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果包括:
[0019]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路，由于每個(gè)電流采樣電路可以分別采樣圖騰柱電路中的各個(gè)電感上的電流信號(hào)的波形，而非電感上的平均電流，因此，控制電路可以根據(jù)電流采樣電路采樣到的電感上的電流信號(hào)的波形來生成控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路將該控制信號(hào)放大，并采用放大后的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述圖騰柱電路中的開關(guān)管，從而達(dá)到控制電感上的電流波形目的，進(jìn)而調(diào)節(jié)圖騰柱電路的THD、均流等性能指標(biāo)。
【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的圖騰柱PFC電路的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0021]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的圖騰柱PFC電路的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
[0022]圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之 ，
[0023]圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之-* *
[0024]圖3c為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之—*.---，
[0025]圖3d為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之四；
[0026]圖3e為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之五；
[0027]圖3f為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之六；
[0028]圖4a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之七;
[0029]圖4b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之八；
[0030]圖4c為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之九；
[0031]圖4d為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之十;
[0032]圖4e為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之i^一 ；
[0033]圖4f為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之十二。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路，由每個(gè)電流采樣電路分別采樣圖騰柱電路中的各個(gè)電感上的電流信號(hào)的波形，控制電路和驅(qū)動(dòng)電路可以根據(jù)電流采樣電路采樣到的電流信號(hào)的波形控制所述圖騰柱電路中的開關(guān)管，從而達(dá)到控制電感電流形狀的目的，進(jìn)而調(diào)節(jié)圖騰柱電路的THD、均流等性能指標(biāo)，例如在圖騰柱電路中包括多相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)每相單獨(dú)控制，在保證輸入電流的性能指標(biāo)的情況下，實(shí)現(xiàn)每相均流目的。
[0035]下面結(jié)合說明書附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種圖騰柱電路的電流檢測電路和電源電路的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種圖騰柱電路的電流檢測電路，如圖3a_圖3f所示，包括N個(gè)電流采樣電路31和控制電路32，N為非零自然數(shù)。
[0037]圖3a和圖3b中以N= 1、圖騰柱電路為整流電路、電感為輸入電感，即PFC電感、交流模塊為交流源，即AC源為例進(jìn)行說明，其中，PFC電感為電感L1，與電感L1構(gòu)成整流回路的兩個(gè)開關(guān)管為開關(guān)管Q11和開關(guān)管Q12。圖3a或者圖3b中僅有一個(gè)電流采樣電路。在圖3a中，電流采樣電路31連接在AC源和電感L1之間。在圖3b中，電流采樣電路31連接在電感L1以及開關(guān)管Q11和開關(guān)管Q12相連接的連結(jié)點(diǎn)之間。
[0038]圖3c中僅以N = 2，即PFC電路中包含兩相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明，在圖3c中圖騰柱電路為整流電路、電感為輸入電感，即PFC電感、交流模塊為交流源，即AC源。其中，兩個(gè)PFC電感分別為電感L1和電感L2，其中，一相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)由開關(guān)管Ql 1和開關(guān)管Q12構(gòu)成，該相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)與電感L1相連，開關(guān)管Q11和開關(guān)管Q12與電感L1構(gòu)成一個(gè)整流回路；另一相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)由開關(guān)管Q21和開關(guān)管Q22構(gòu)成，該相交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)與電感L2相連；開關(guān)管Q21和開關(guān)管Q22與電感L2構(gòu)成另一個(gè)整流回路；每個(gè)電流采樣電路31分別連接在AC源與整流電路中的一個(gè)PFC電感之間，即一個(gè)電流采樣電路31連接在AC源與電感L1之間，另一個(gè)電流