[发明专利]基于变压器的直流电流检测电路及方法

权利要求书

1.一种基于变压器的直流电流检测电路，其特征在于：该直流电流检测电路包括一变压器，该变压器的原边与运算放大器连接获得一RL多谐振荡器，该变压器的副边连接待检测电路；该直流电流检测电路包括变压器(T₁)、运算放大器(OA)以及第一电阻(R₀)、第二电阻(R₁)、第三电阻(R₂)，该变压器(T₁)的副边串联连接在待测电路上，待测电流从副边同名端流入从异名端流出，该变压器(T₁)的原边被当作电感成为RL多谐振荡器的一部分，其同名端接该运算放大器(OA)的输出端和第二电阻(R₁)的一端，原边的另一端接运算放大器(OA)的反相输入端和第一电阻(R₀)的一端，第一电阻(R₀)的另一端接地，第二电阻(R₁)和第三电阻(R₂)串联，二者的公共端接运算放大器(OA)的同相输入端，第三电阻(R₂)的另一端接地。

2.如权利要求1所述的一种基于变压器的直流电流检测电路，其特征在于：当该变压器的副边没有直流电流的时候，该变压器进入饱和需在原边施加的正负临界电流的绝对值是相等的，该变压器的原边的电流为一个交流电流，没有直流分量；而当该变压器的副边有一个直流电流时，该变压器进入饱和所需要在原边施加的正负临界电流值将发生变化，正负临界值的绝对值是不相等的，导致原边电流在一个工作周期中将会带有直流分量，该直流分量反映该变压器副边直流电流的大小。

3.一种如权利要求1至2任一项所述的基于变压器的直流电流检测电路的基于变压器的直流电流检测方法，包括如下步骤：

步骤一，检测获得运算放大器反相输入端平均电压V_N；

步骤二，根据电路参数计算K_T；

步骤三，依据公式V_N＝K_TI计算获得待测电路的直流电流I；

其中，步骤二中，利用如下公式计算K_T：

其中，V_os为运算放大器的输出饱和电压的绝对值，I_s为变压器原边饱和电流，I_os为运算放大器的饱和电流的绝对值，L为变压器原边未饱和时的等效电感，l为变压器原边饱和时的等效电感，k为常数，k＝R₂/(R₁+R₂)，R₀,R₁,R₂为检测电路的电阻，N₁和N₂分别是变压器的原边和副边匝数。