[发明专利]测量来自功率转换器初级侧的输出电流的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率转换器，且更明确地说涉及一种对所述功率转换器的监测和控制方法。

背景技术

各种功率转换器已广泛用于提供经调节的电压和电流。为了安全起见，离线功率转换器必须在其初级侧与次级侧之间提供电隔离(galvanicisolation)。在控制电路配置在功率转换器的初级侧的情况下，将难以测量输出电流。因此，需要提供一种在功率转换器的初级侧测量输出电流的设备及其方法。因此，所测量的输出电流可用于进一步的输出电流控制和/或功率转换器保护等。

发明内容

本发明的一个方面，提供一种在功率转换器的初级侧测量输出电流的设备。所述设备包含：峰值检测器，其对转换电压进行取样，其中所述转换电压是由初级侧切换峰值电流进行转换而产生的，所述初级侧切换峰值电流是初级侧切换电流的峰值，所述初级侧切换电流是从所述功率转换器的变压器的所述初级侧产生的；零电流检测器，其用于检测经过变压器的辅助绕组的次级侧切换电流的放电时间，其中所述次级侧切换电流是从所述变压器的次级侧产生的；振荡器，其产生产生脉冲信号，以产生用于切换该功率转换器的切换频率，用以控制所述功率转换器的切换；以及积分器，其用于通过将初级侧切换峰值电流的转换电压与放电时间进行积分来产生积分信号。为了获得功率转换器的输出电流，积分信号与输出电流成正比例，因为积分器的时间常数与切换信号的切换周期相关。

本发明的另一方面，提供一种用在功率转换器的初级侧测量输出电流的方法。所述功率转换器具有初级绕组、次级绕组和辅助绕组。所述方法包含：通过峰值检测器对初级侧切换峰值电流的转换电压进行取样；通过零电流检测装置检测经过变压器的辅助绕组的次级侧切换电流的放电时间；通过振荡装置产生用于切换该功率转换器的切换信号；以及通过将初级侧切换峰值电流的转换电压与放电时间进行积分来产生积分信号。

应了解，上文大体上的描述和下文详细的描述均是示范性的，且将提供对所主张的本发明的进一步阐释。通过考虑随后的描述内容和附图将了解其它目的和优点。

附图说明

图1是说明根据本发明一个实施例的功率转换器的示意电路图。

图2是说明根据本发明一个实施例的功率转换器的各种信号波形的示意图。

图3是说明根据本发明一个实施例的功率转换器的输出电流的测量方法的示意电路图。

图4是说明根据本发明一个实施例的功率转换器的振荡器的示意电路图。

图5是说明根据本发明一个实施例的功率转换器的零电流检测器的示意电路图。

具体实施方式

参看图1，说明根据本发明一个实施例的功率转换器的示意电路图。功率转换器包含变压器10，其具有辅助绕组N_A、初级绕组N_P和次级绕组N_S。为了调节功率转换器的输出电压V_O和/或输出电流I_O，控制器70产生PWM控制信号V_PWM以通过切换晶体管20来切换该变压器10。参看图2，说明图1中的功率转换器的各种信号波形的示意图。当PWM控制信号V_PWM电平升为高时，相应地产生初级侧切换电流I_P。初级侧切换电流I_P由下式给出，

IP=VINLP×TON---(1)]]>

其中V_IN是施加到变压器10的输入电压，L_P是变压器10的初级绕组N_P的电感，且T_ON是PWM控制信号V_PWM的接通时间区间。

当PWM控制信号V_PWM电平降为低时，存储在变压器10中的能量将传递到变压器10的次级侧，并经由整流器40而传递到功率转换器的输出。次级侧切换电流I_S可表达为：