專利名稱：一種直流母線采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于反激式開關(guān)電源的直流母線采集電路。
背景技術(shù)：
反激式開關(guān)電源是指使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路的開關(guān)電源。所謂 “反激”，具體是指當(dāng)輸入為高電平且開關(guān)管接通時(shí)輸出線路中串聯(lián)的電感為放電狀態(tài)，相 反，當(dāng)輸入為高電平且開關(guān)管斷開時(shí)輸出線路中串聯(lián)的電感為充電狀態(tài)。反激式開關(guān)電源的直流母線采樣電路只在開關(guān)電源的正激周期內(nèi)工作，因此，要 保證在正激和反擊周期內(nèi)都能有效地采集到直流母線電壓，就需要直流母線采樣電路有一 個(gè)比較長的電壓保持時(shí)間，否則，在開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，采樣電壓將迅速下降導(dǎo)致采樣 精度很差。然而，現(xiàn)有的直流母線采樣電路中，充放電回路都為同一個(gè)回路，若充電速度快 則放電速度快，若充電速度慢則放電速度也慢，為了提高直流母線采樣電路的跟隨性，須選 擇快充快放，但是快充快放將導(dǎo)致電壓保持時(shí)間較短，極大的降低了采樣的精度；同時(shí)，為 了提高采樣精度，須選擇慢充慢放，但慢充慢放將使采樣信號(hào)嚴(yán)重滯后，影響到電壓采集的 實(shí)時(shí)性。另外，在直流母線采樣電路中，一般都需要對(duì)采集到的電壓進(jìn)行校正，現(xiàn)有的電壓 校正環(huán)節(jié)大都采用模擬式電壓校正方式，即通過電位器來實(shí)現(xiàn)。采用電位器時(shí)，校正精度較 低，且電位器隨著使用時(shí)間的增加以及使用環(huán)境的變化等極易出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起 電路故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述直流母線采樣電路的采樣電 壓的采樣精度與電壓采集的實(shí)時(shí)性不能平衡的缺陷，提供一種既能提高采樣電壓的采樣精 度又能提高電壓采集的跟隨性的直流母線采集電路。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種直流母線采集電路，用于 采集反激式開關(guān)電源的直流母線電壓，所述直流母線采集電路包括采用正激方式連接在所 述反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電壓采集電路，所述電壓采集電路包括一電壓保持電 容，所述電壓采集電路還包括充放電電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，所述直流母線電壓對(duì)所述電 壓保持電容充電，同時(shí)所述電壓保持電容放電；在所述反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，阻止 所述電壓保持電容放電；跟隨電路依據(jù)所述電壓保持電容使所述充放電電路累積的電量產(chǎn)生一采樣輸出 電壓，所述采樣輸出電壓作為所述直流母線采集電路的最終輸出信號(hào)。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述直流母線采集電路還包括采用數(shù)字式校 正方式對(duì)所述采樣輸出電壓進(jìn)行精度校正的校正電路。
本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述充放電電路包括充電子電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)對(duì)所述電壓保持電容進(jìn)行充 電，包括保護(hù)二極管，所述直流母線電壓正向通過所述保護(hù)二極管送至所述電壓保持電容 的正極，所述電壓保持電容的負(fù)極接地；放電子電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)對(duì)所述電壓保持電容進(jìn)行放 電，包括分壓電阻、第一保護(hù)電阻、開關(guān)管和穩(wěn)壓管，所述直流母線電壓接至所述開關(guān)管的 基極且通過分壓電阻接地，所述電壓保持電容的正極通過第一保護(hù)電阻接至所述開關(guān)管的 集電極，所述開關(guān)管的發(fā)射極接地；所述穩(wěn)壓管反向連接在所述開關(guān)管的基極與地之間；保持子電路在所述反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)阻止所述電壓保持電容放電， 包括第二保護(hù)電阻和第三保護(hù)電阻，所述電壓保持電容的正極依次通過第二保護(hù)電阻和第 三保護(hù)電阻接地。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述跟隨電路包括運(yùn)放跟隨子電路用于依據(jù)所述電壓保持電容使所述充放電電路累積的電量產(chǎn)生 一跟隨信號(hào)，包括運(yùn)算放大器、輸入保護(hù)電阻和輸出保護(hù)電阻，所述運(yùn)算放大器的正輸入端 接至第二保護(hù)電阻和第三保護(hù)電阻的節(jié)點(diǎn)，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過所述輸出保護(hù)電 阻輸出所述跟隨信號(hào)且接至所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，所述輸入保護(hù)電阻連接在所述運(yùn) 算放大器的正輸入端與負(fù)輸入端之間；濾波子電路對(duì)所述跟隨信號(hào)進(jìn)行濾波處理以產(chǎn)生所述所述采樣輸出電壓。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述濾波子電路為RC濾波器；所述RC濾波器包括一濾波電容和濾波電阻，所述濾波電阻的第一端接至所述運(yùn) 算放大器的負(fù)輸入端且通過所述濾波電容接地，所述濾波電阻的第一端輸入所述跟隨信 號(hào)，所述濾波電阻的第二端輸出所述采樣輸出電壓。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述濾波子電路為Ji型RC濾波器；所述ji型RC濾波器包括第一濾波電容、第二濾波電容和濾波電阻，所述濾波電阻 的第一端接至所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端且通過第一濾波電容接地，所述濾波電阻的第二 端通過第二濾波電容接地；所述濾波電阻的第一端輸入所述跟隨信號(hào)，所述濾波電阻的第二端輸出所述采樣 輸出電壓。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述跟隨電路還包括設(shè)置在所述濾波子電路 后的限幅子電路，所述限幅子電路包括第一二極管和第二二極管，第一二極管的正極與第二二極 管的負(fù)極相連，第一二極管的負(fù)極接電源，第二二極管的正極接地，第一二極管的正極接至 所述濾波子電路的輸出端且輸出所述采樣輸出電壓。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述跟隨電路還包括連接在所述保持子電路 與所述運(yùn)放跟隨子電路之間的預(yù)濾波子電路；所述預(yù)濾波子電路包括一預(yù)濾波電容，所述預(yù)濾波電容的一端接至所述運(yùn)算放大 器的正輸入端，另一端接地。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述校正電路包括基準(zhǔn)電壓給定單元和主控 MCU，其中所述基準(zhǔn)電壓給定單元包括單片機(jī)、電壓傳感器、信號(hào)調(diào)理器、繼電器和繼電器驅(qū)
5動(dòng)器；在基準(zhǔn)電壓下，所述單片機(jī)通過繼電器驅(qū)動(dòng)器控制所述繼電器吸合或斷開以使電 壓傳感器獲得兩個(gè)基準(zhǔn)電壓值，該兩個(gè)基準(zhǔn)電壓值經(jīng)信號(hào)調(diào)理器處理后通過單片機(jī)送入主 控MCU，主控MCU同時(shí)通過所述電壓采樣電路獲得兩個(gè)對(duì)應(yīng)的采樣電壓，并根據(jù)上述兩個(gè)基 準(zhǔn)電壓值及兩個(gè)采樣電壓計(jì)算獲得校正因子；所述主控MCU依據(jù)所述校正因子對(duì)所述電壓采集電路從直流母線采集得到的所 述采樣輸出電壓進(jìn)行校正。本發(fā)明所述的直流母線采集電路中，所述直流母線采集電路還包括采用正激方式 連接在所述反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電流采集電路。實(shí)施本發(fā)明的直流母線采集電路，具有以下有益效果在反激式開關(guān)電源的正激 周期內(nèi)，充放電電路依據(jù)采集到的直流母線電壓對(duì)電壓保持電容充電，同時(shí)電壓保持電容 放電，實(shí)現(xiàn)了快充快放，提高了電壓采集的實(shí)時(shí)性；在反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，充放 電電路阻止電壓保持電容放電，電壓保持電容無放電回路不能放電，實(shí)現(xiàn)了良好的保持特 性，提高了采樣電壓的采樣精度。另外，校正電路采用數(shù)字式對(duì)采樣輸出電壓進(jìn)行精度校正，校正精度較低，且不易 受使用時(shí)間和使用環(huán)境的影響，可靠性高。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明直流母線采集電路第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明直流母線采集電路第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明中充放電電路的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明中跟隨電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明中跟隨電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是圖2所示的直流母線采集電路的電路圖；圖7是校正電路中的基準(zhǔn)電壓給定單元的實(shí)施例的電路圖；圖8是本發(fā)明的直流母線采集電路的進(jìn)行電壓校正的示意圖；圖9是本發(fā)明的直流母線采集電路的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，是本發(fā)明直流母線采集電路第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，該直流母線采 集電路用于采集反激式開關(guān)電源的直流母線電壓，該直流母線采集電路包括采用正激方式 連接在反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電壓采集電路，該電壓采集電路包括電壓保持電 容C1、充放電電路10和跟隨電路20，在反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，充放電電路10采用 直流母線電壓對(duì)電壓保持電容C1充電，同時(shí)電壓保持電容C1放電；在反激式開關(guān)電源的反 激周期內(nèi)，充放電電路10阻止電壓保持電容C1放電；跟隨電路20依據(jù)電壓保持電容C1使 充放電電路10累積的電量產(chǎn)生一采樣輸出電壓，采樣輸出電壓作為直流母線采集電路的 最終輸出信號(hào)。可見，在反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，充放電電路10依據(jù)采集到的直流母線電壓對(duì)電壓保持電容C1充電，同時(shí)電壓保持電容C1放電，實(shí)現(xiàn)了快充快放，可提高電壓采集 的實(shí)時(shí)性；在反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，充放電電路10阻止電壓保持電容C1放電，電 壓保持電容C1無放電回路不能放電，實(shí)現(xiàn)了良好的保持特性，可提高樣電壓的采樣精度。上述“電壓保持電容C1使充放電電路10累積的電量”，即為充放電電路10受電壓 保持電容C1上累計(jì)的電量的影響，表現(xiàn)出一與電壓保持電容C上的電量相對(duì)應(yīng)、相一致的 電氣特性。如圖2所示，是本發(fā)明直流母線采集電路第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，與圖1所示的第 一實(shí)施例的區(qū)別在于在圖1所示的第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上該直流母線采集電路還包括對(duì)采 樣輸出電壓進(jìn)行精度校正的校正電路30。本實(shí)施中，校正電路30采用數(shù)字式校正方式對(duì) 采樣輸出電壓進(jìn)行精度校正，校正精度較高，且不易受使用時(shí)間和使用環(huán)境的影響，可靠性 高。所謂數(shù)字式校正方式，即通過某軟件或公式對(duì)采樣輸出電壓進(jìn)行分析計(jì)算，得到某些符 合一定規(guī)律的系數(shù)或/和常量，從而依據(jù)該系數(shù)或/和常量對(duì)采樣輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)校正。如圖3所示，是本發(fā)明中充放電電路的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，該充放電電路10包 括充電子電路101、放電子電路102和保持子電路103，其中，在反激式開關(guān)電源的正激周期 內(nèi)，充電子電路101對(duì)電壓保持電容C1進(jìn)行充電，放電子電路102對(duì)電壓保持電容C1進(jìn)行 放電，即實(shí)現(xiàn)了快充快放，提高了電壓采集的實(shí)時(shí)性；在反激式開關(guān)電源的反激周期，保持 子電路103阻止電壓保持電容C1放電，電壓保持電容C1無放電回路不能放電，即實(shí)現(xiàn)了良 好的保持特性，提高了采樣電壓的采樣精度。如圖4所示，是本發(fā)明中跟隨電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，該跟隨電路20包括 運(yùn)放跟隨子電路201和濾波子電路202，再結(jié)合圖3所示，運(yùn)放跟隨子電路201用于依據(jù)電 壓保持電容C1使充放電電路10累積的電量產(chǎn)生一跟隨信號(hào)，該跟隨信號(hào)與電壓保持電容 C1上的電量相一致，且具有較大驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)一步地，該運(yùn)放跟隨子電路201還起隔離作 用，即跟隨信號(hào)對(duì)電壓保持電容C1呈高阻狀態(tài)，對(duì)濾波子電路202呈低阻狀態(tài)。濾波子電路202對(duì)跟隨信號(hào)進(jìn)行濾波處理以產(chǎn)生所述采樣輸出電壓。如圖5所示，是本發(fā)明中跟隨電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，與圖4所示的第一實(shí) 施例的區(qū)別在于在圖4所示的第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，該跟隨電路20還包括設(shè)置在濾波子 電路202后的限幅子電路204、連接在保持子電路103與運(yùn)放跟隨子電路201之間的預(yù)濾波 子電路203。限制子電路204對(duì)濾波子電路202輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，使最終通過限制子電 路204的采樣輸出電壓能滿足后繼電路的需求。預(yù)濾波子電路203對(duì)保持子電路103輸出 的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，消除紋波，減少對(duì)后續(xù)電路的不良影響，提高后續(xù)電路的精度。如圖6所示，是圖2所示的直流母線采集電路的電路圖，該直流母線采集電路中，充電子電路101包括保護(hù)二極管D1，采集到的直流母線電壓正向通過保護(hù)二極管 D1送至電壓保持電容C1的正極，電壓保持電容C1的負(fù)極接地。進(jìn)一步地，充電子電路101 還可包括一保護(hù)電阻R3，保護(hù)電阻R3連接在保護(hù)二極管D1的負(fù)極與電壓保持電容C1之 間。放電子電路102包括分壓電阻R2、第一保護(hù)電阻R4、三極管TR1和穩(wěn)壓管ZD1，所 述直流母線電壓接至三極管TR1的基極且通過分壓電阻R2接地，電壓保持電容C1的正極 通過第一保護(hù)電阻R4接至三極管TR1的集電極，三極管TR1的發(fā)射極接地；穩(wěn)壓管ZD1反 向連接在三極管TR1的基極與地之間。進(jìn)一步地，該放電子電路102還包括另一分壓電阻R1，分壓電阻R1連接在所述直流母線電壓的輸入端與三極管TR1的基極之間。另外，三極 管TR1可用M0S管等其它開關(guān)管來代替。保持子電路103包括第二保護(hù)電阻R5和第三保護(hù)電阻R6，電壓保持電容C1的正 極依次通過第二保護(hù)電阻R5和第三保護(hù)電阻R6接地。預(yù)濾波子電路203包括預(yù)濾波電容C2，預(yù)濾波電容C2的一端接至運(yùn)算放大器U1 的正輸入端，另一端接地。當(dāng)然，預(yù)濾波子電路203也可采用其它濾波電路，以消除紋波為 目的。 運(yùn)放跟隨子電路201包括運(yùn)算放大器U1、輸入保護(hù)電阻R7和輸出保護(hù)電阻R8，運(yùn) 算放大器U1的正輸入端接至第二保護(hù)電阻R5和第三保護(hù)電阻R6的節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器U1 的輸出端通過輸出保護(hù)電阻R8輸出跟隨信號(hào)且接至運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端，輸入保護(hù) 電阻R7連接在運(yùn)算放大器U1的正輸入端與負(fù)輸入端之間。濾波子電路202對(duì)跟隨信號(hào)進(jìn)行濾波處理以產(chǎn)生所述采樣輸出電壓。本實(shí)施例 中，濾波子電路202為Ji型RC濾波器；Ji型RC濾波器包括第一濾波電容C3、第二濾波電 容C4和濾波電阻R9，濾波電阻R9的第一端接至運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端且通過第一濾波 電容C3接地，濾波電阻R9的第二端通過第二濾波電容C4接地；濾波電阻R9的第一端輸入 跟隨信號(hào)，濾波電阻R9的第二端輸出采樣輸出電壓。限幅子電路204包括第一二極管D2和第二二極管D3，第一二極管D2的正極與第 二二極管D3的負(fù)極相連，第一二極管D2的負(fù)極接電源，第二二極管D3的正極接地，并且， 第一二極管D2的正極接至濾波子電路202的輸出端且輸出所述采樣輸出電壓。本實(shí)施例 中，電源為直流5V，當(dāng)然，電源的可依據(jù)限幅的實(shí)際需求進(jìn)行選擇。工作過程如下在反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，采集到的直流母線電壓通過保護(hù)二極管D1和 保護(hù)電阻R3為電壓保持電容C1充電，此過程中，三極管TR1導(dǎo)通，電壓保持電容C1通過第 一保護(hù)電阻R4接至三極管TR1放電，實(shí)現(xiàn)了快充快放，提高了電壓采集的實(shí)時(shí)性。在反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，三極管TR1截止，由于第二保護(hù)電阻R5和第三 保護(hù)電阻R6的阻值很大，電壓保持電容C1沒有放電回路，不能放電，實(shí)現(xiàn)了良好的保持特 性，提高了樣電壓的采樣精度。上述過程中，電壓保持電容C1上累計(jì)的電量與第二保護(hù)電阻R5和第三保護(hù)電阻 R6節(jié)點(diǎn)處的電壓的變化曲線相一致，第二保護(hù)電阻R5和第三保護(hù)電阻R6的節(jié)點(diǎn)處的電壓， 經(jīng)預(yù)濾波電容C2濾波后，運(yùn)放跟隨子電路201對(duì)對(duì)該電壓進(jìn)行處理得到所述跟隨電壓，所 述跟隨電壓從輸出電阻R8的一端輸出，所述跟隨電壓再經(jīng)Ji型RC濾波器的濾波處理和限 幅子電路204的限幅處理后，最終作為采樣輸出電壓被輸出。另外，本發(fā)明的濾波子電路202不止局限于Ji型RC濾波器，還可選用其它濾波 器，如RC濾波器等，總之，以能很好地對(duì)跟隨信號(hào)進(jìn)行濾波處理為選擇依據(jù)。若選用RC濾 波器，RC濾波器包括一濾波電容和濾波電阻，濾波電阻的第一端接至運(yùn)算放大器的負(fù)輸入 端且通過第一濾波電容接地，濾波電阻的第一端輸入跟隨信號(hào)，濾波電阻的第二端輸出采 樣輸出電壓。在本實(shí)施例中，校正電路30包括基準(zhǔn)電壓給定單元和主控CPU。如圖7所示，是上 述基準(zhǔn)電壓給定單元的實(shí)施例的電路圖。基準(zhǔn)電壓給定單元包括單片機(jī)301、電壓傳感器302、信號(hào)調(diào)理器303、繼電器304和繼電器驅(qū)動(dòng)器305，其中，單片機(jī)301控制繼電器驅(qū)動(dòng)器 305產(chǎn)生一控制信號(hào)從而控制繼電器304得電吸合或失電斷開，從而獲得兩個(gè)不同的基準(zhǔn) 電壓值。電壓傳感器302將輸入的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行采集得到基準(zhǔn)電壓值，該基準(zhǔn)電壓值經(jīng)信 號(hào)調(diào)整器303進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)后輸入單片機(jī)301的A/D 口。請(qǐng)同時(shí)參考圖8，本實(shí)施例中的電壓校正過程如下(1)在標(biāo)準(zhǔn)電壓下首先通過單片機(jī)301使繼電器304得電吸合，電壓傳感器302 采樣輸入的基準(zhǔn)電壓獲得第一基準(zhǔn)電壓值，該第一基準(zhǔn)電壓值經(jīng)信號(hào)調(diào)理器303處理獲得 第一采樣調(diào)節(jié)電壓Uoutl并經(jīng)單片機(jī)301的A/D 口輸入至單片機(jī)301 ；同時(shí)，電壓采樣電路 1(例如圖1-6所示的采樣電路)也在標(biāo)準(zhǔn)電壓下采樣獲得第一采樣電壓Uinl。(2)同樣在標(biāo)準(zhǔn)電壓下，通過單片機(jī)301使繼電器304失電斷開，電壓傳感器302 采樣輸入端電壓獲得第二基準(zhǔn)電壓值，該第二基準(zhǔn)電壓值經(jīng)信號(hào)調(diào)理器303處理獲得第二 采樣調(diào)節(jié)電壓Uout2并經(jīng)單片機(jī)301的A/D 口輸入至單片機(jī)301 ；同時(shí)，電壓采樣電路1 (例 如圖6所示的采樣電路)也在標(biāo)準(zhǔn)電壓下采樣獲得第二采樣電壓Uin2。(3)單片機(jī)301將上述第一采樣調(diào)節(jié)電壓Uoutl和第二采樣調(diào)節(jié)電壓Uout2通過 其串口輸入主控MCU 402，同時(shí)主控MCU 402通過其A/D 口從電壓采樣電路1獲得第一采樣 電壓值Uinl和第二采樣電壓值Uin2，主控MCU 402將依據(jù)以下算法進(jìn)行分析計(jì)算Uoutl = KUinl+UoUout2 = KUin2+Uo最終得到K和Uo的值，K和Uo即為本基準(zhǔn)電壓給定單元的校正因子。從而，在母線電壓采樣時(shí)，主控MCU 402即可依據(jù)上述K和Uo的值，直接對(duì)電壓采 集電路1(例如圖1-6所示的采樣電路)輸出的采樣輸出電壓進(jìn)行校正，獲得準(zhǔn)確的電壓采樣值。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，還可依據(jù)其它算法進(jìn)行分析計(jì)算得到上述校正因子。如圖9是本發(fā)明的直流母線采集電路的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，本直流母線采集 電路包括電壓采集電路1000，另外，還包括采用正激方式連接在反激式開關(guān)電源中變壓器 的副邊的電流采集電路2000。本實(shí)施例中，電流采集電路2000對(duì)反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電流進(jìn)行 采集的到采樣輸出電流，再將該采樣輸出電流轉(zhuǎn)換為一電壓值，同樣地，在反激式開關(guān)電源 的正激周期內(nèi)，該電壓值對(duì)電壓保持電容充電，同時(shí)電壓保持電容放電；在反激式開關(guān)電源 的反激周期內(nèi)，阻止電壓保持電容放電；然后，依據(jù)電流采集電路2000中的電壓保持電容 使充放電電路累積的電量產(chǎn)生一電流采樣輸出電壓，電流采樣輸出電壓也將作為直流母線 采集電路的一個(gè)最終輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了直流母線采集電路的電流采集方式，并實(shí)現(xiàn)了采樣 精度高、跟隨性好的母線電流采樣，即可同時(shí)依據(jù)母線采集電流和母線電壓來進(jìn)行后續(xù)電 路的調(diào)節(jié)處理。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種直流母線采集電路，用于采集反激式開關(guān)電源的直流母線電壓，所述直流母線采集電路包括采用正激方式連接在所述反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電壓采集電路，其特征在于，所述電壓采集電路包括一電壓保持電容，所述電壓采集電路還包括充放電電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，所述直流母線電壓對(duì)所述電壓保持電容充電，同時(shí)所述電壓保持電容放電；在所述反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，阻止所述電壓保持電容放電；跟隨電路依據(jù)所述電壓保持電容使所述充放電電路累積的電量產(chǎn)生一采樣輸出電壓，所述采樣輸出電壓作為所述直流母線采集電路的最終輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述直流母線采集電路還 包括采用數(shù)字式校正方式對(duì)所述采樣輸出電壓進(jìn)行精度校正的校正電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述充放電電路包括充電子電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)對(duì)所述電壓保持電容進(jìn)行充電，包括保護(hù)二極管，所述直流母線電壓正向通過所述保護(hù)二極管送至所述電壓保持電容的正 極，所述電壓保持電容的負(fù)極接地；放電子電路在所述反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)對(duì)所述電壓保持電容進(jìn)行放電，包 括分壓電阻、第一保護(hù)電阻、開關(guān)管和穩(wěn)壓管，所述直流母線電壓接至所述開關(guān)管的基極 且通過分壓電阻接地，所述電壓保持電容的正極通過第一保護(hù)電阻接至所述開關(guān)管的集電 極，所述開關(guān)管的發(fā)射極接地；所述穩(wěn)壓管反向連接在所述開關(guān)管的基極與地之間；保持子電路在所述反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)阻止所述電壓保持電容放電，包括 第二保護(hù)電阻和第三保護(hù)電阻，所述電壓保持電容的正極依次通過第二保護(hù)電阻和第三保 護(hù)電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述跟隨電路包括運(yùn)放跟隨子電路用于依據(jù)所述電壓保持電容使所述充放電電路累積的電量產(chǎn)生一跟 隨信號(hào)，包括運(yùn)算放大器、輸入保護(hù)電阻和輸出保護(hù)電阻，所述運(yùn)算放大器的正輸入端接至 第二保護(hù)電阻和第三保護(hù)電阻的節(jié)點(diǎn)，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過所述輸出保護(hù)電阻輸 出所述跟隨信號(hào)且接至所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，所述輸入保護(hù)電阻連接在所述運(yùn)算放 大器的正輸入端與負(fù)輸入端之間；濾波子電路對(duì)所述跟隨信號(hào)進(jìn)行濾波處理以產(chǎn)生所述所述采樣輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述濾波子電路為RC濾波器；所述RC濾波器包括一濾波電容和濾波電阻，所述濾波電阻的第一端接至所述運(yùn)算放 大器的負(fù)輸入端且通過所述濾波電容接地，所述濾波電阻的第一端輸入所述跟隨信號(hào)，所 述濾波電阻的第二端輸出所述采樣輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述濾波子電路為ji型RC 濾波器；所述n型RC濾波器包括第一濾波電容、第二濾波電容和濾波電阻，所述濾波電阻的第 一端接至所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端且通過第一濾波電容接地，所述濾波電阻的第二端通 過第二濾波電容接地；所述濾波電阻的第一端輸入所述跟隨信號(hào)，所述濾波電阻的第二端輸出所述采樣輸出電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述跟隨電路還包括設(shè)置 在所述濾波子電路后的限幅子電路，所述限幅子電路包括第一二極管和第二二極管，第一二極管的正極與第二二極管的 負(fù)極相連，第一二極管的負(fù)極接電源，第二二極管的正極接地，第一二極管的正極接至所述 濾波子電路的輸出端且輸出所述采樣輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述跟隨電路還包括連接 在所述保持子電路與所述運(yùn)放跟隨子電路之間的預(yù)濾波子電路；所述預(yù)濾波子電路包括一預(yù)濾波電容，所述預(yù)濾波電容的一端接至所述運(yùn)算放大器的 正輸入端，另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述校正電路包括基準(zhǔn)電 壓給定單元和主控MCU，其中所述基準(zhǔn)電壓給定單元包括單片機(jī)、電壓傳感器、信號(hào)調(diào)理器、 繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)器；在基準(zhǔn)電壓下，所述單片機(jī)通過繼電器驅(qū)動(dòng)器控制所述繼電器吸合或斷開以使電壓 傳感器獲得兩個(gè)基準(zhǔn)電壓值，該兩個(gè)基準(zhǔn)電壓值經(jīng)信號(hào)調(diào)理器處理后通過單片機(jī)送入主控 MCU，主控MCU同時(shí)通過所述電壓采樣電路獲得兩個(gè)對(duì)應(yīng)的采樣電壓，并根據(jù)上述兩個(gè)基準(zhǔn) 電壓值及兩個(gè)采樣電壓計(jì)算獲得校正因子；所述主控MCU依據(jù)所述校正因子對(duì)所述電壓采集電路從直流母線采集得到的所述采 樣輸出電壓進(jìn)行校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流母線采集電路，其特征在于，所述直流母線采集電路還 包括采用正激方式連接在所述反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電流采集電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流母線采集電路，用于采集反激式開關(guān)電源的直流母線電壓，所述直流母線采集電路包括采用正激方式連接在所述反激式開關(guān)電源中變壓器的副邊的電壓采集電路，所述電壓采集電路包括一電壓保持電容、充放電電路和跟隨電路。在反激式開關(guān)電源的正激周期內(nèi)，充放電電路依據(jù)采集到的直流母線電壓對(duì)電壓保持電容充電，同時(shí)電壓保持電容放電，實(shí)現(xiàn)了快充快放，提高了電壓采集的實(shí)時(shí)性；在反激式開關(guān)電源的反激周期內(nèi)，充放電電路阻止電壓保持電容放電，電壓保持電容無放電回路不能放電，實(shí)現(xiàn)了良好的保持特性，提高了采樣電壓的采樣精度。
文檔編號(hào)H02M7/217GK101873075SQ20101021643
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者羅維 申請(qǐng)人:深圳市四方電氣技術(shù)有限公司