[发明专利]一种直流母线采集电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，更具体地说，涉及一种用于反激式开关电源的直流母线采集电路。

背景技术

反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。所谓“反激”，具体是指当输入为高电平且开关管接通时输出线路中串联的电感为放电状态，相反，当输入为高电平且开关管断开时输出线路中串联的电感为充电状态。

反激式开关电源的直流母线采样电路只在开关电源的正激周期内工作，因此，要保证在正激和反击周期内都能有效地采集到直流母线电压，就需要直流母线采样电路有一个比较长的电压保持时间，否则，在开关电源的反激周期内，采样电压将迅速下降导致采样精度很差。然而，现有的直流母线采样电路中，充放电回路都为同一个回路，若充电速度快则放电速度快，若充电速度慢则放电速度也慢，为了提高直流母线采样电路的跟随性，须选择快充快放，但是快充快放将导致电压保持时间较短，极大的降低了采样的精度；同时，为了提高采样精度，须选择慢充慢放，但慢充慢放将使采样信号严重滞后，影响到电压采集的实时性。

另外，在直流母线采样电路中，一般都需要对采集到的电压进行校正，现有的电压校正环节大都采用模拟式电压校正方式，即通过电位器来实现。采用电位器时，校正精度较低，且电位器随着使用时间的增加以及使用环境的变化等极易出现故障，严重时还会引起电路故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述直流母线采样电路的采样电压的采样精度与电压采集的实时性不能平衡的缺陷，提供一种既能提高采样电压的采样精度又能提高电压采集的跟随性的直流母线采集电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流母线采集电路，用于采集反激式开关电源的直流母线电压，所述直流母线采集电路包括采用正激方式连接在所述反激式开关电源中变压器的副边的电压采集电路，所述电压采集电路包括一电压保持电容，所述电压采集电路还包括：

充放电电路：在所述反激式开关电源的正激周期内，所述直流母线电压对所述电压保持电容充电，同时所述电压保持电容放电；在所述反激式开关电源的反激周期内，阻止所述电压保持电容放电；

跟随电路：依据所述电压保持电容使所述充放电电路累积的电量产生一采样输出电压，所述采样输出电压作为所述直流母线采集电路的最终输出信号。

本发明所述的直流母线采集电路中，所述直流母线采集电路还包括采用数字式校正方式对所述采样输出电压进行精度校正的校正电路。

本发明所述的直流母线采集电路中，所述充放电电路包括：

充电子电路：在所述反激式开关电源的正激周期内对所述电压保持电容进行充电，包括保护二极管，所述直流母线电压正向通过所述保护二极管送至所述电压保持电容的正极，所述电压保持电容的负极接地；

放电子电路：在所述反激式开关电源的正激周期内对所述电压保持电容进行放电，包括分压电阻、第一保护电阻、开关管和稳压管，所述直流母线电压接至所述开关管的基极且通过分压电阻接地，所述电压保持电容的正极通过第一保护电阻接至所述开关管的集电极，所述开关管的发射极接地；所述稳压管反向连接在所述开关管的基极与地之间；

保持子电路：在所述反激式开关电源的反激周期内阻止所述电压保持电容放电，包括第二保护电阻和第三保护电阻，所述电压保持电容的正极依次通过第二保护电阻和第三保护电阻接地。

本发明所述的直流母线采集电路中，所述跟随电路包括：

运放跟随子电路：用于依据所述电压保持电容使所述充放电电路累积的电量产生一跟随信号，包括运算放大器、输入保护电阻和输出保护电阻，所述运算放大器的正输入端接至第二保护电阻和第三保护电阻的节点，所述运算放大器的输出端通过所述输出保护电阻输出所述跟随信号且接至所述运算放大器的负输入端，所述输入保护电阻连接在所述运算放大器的正输入端与负输入端之间；

滤波子电路：对所述跟随信号进行滤波处理以产生所述所述采样输出电压。

本发明所述的直流母线采集电路中，所述滤波子电路为RC滤波器；

所述RC滤波器包括一滤波电容和滤波电阻，所述滤波电阻的第一端接至所述运算放大器的负输入端且通过所述滤波电容接地，所述滤波电阻的第一端输入所述跟随信号，所述滤波电阻的第二端输出所述采样输出电压。

本发明所述的直流母线采集电路中，所述滤波子电路为π型RC滤波器；

所述π型RC滤波器包括第一滤波电容、第二滤波电容和滤波电阻，所述滤波电阻的第一端接至所述运算放大器的负输入端且通过第一滤波电容接地，所述滤波电阻的第二端通过第二滤波电容接地；