專利名稱：變壓器副邊控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種變壓器副邊控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)隔離式變壓器，目前采用的副邊控制裝置往往是通過(guò)檢測(cè)副邊電 流來(lái)進(jìn)行電壓型或電壓、電流雙環(huán)控制。這兩種方法都需要對(duì)副邊電流進(jìn)行采 樣，而目前副邊電流的檢測(cè)方法有兩種
一是采用采樣電阻采樣副邊電流。這種方式比較簡(jiǎn)單，成本低。但是如果 副邊電流過(guò)大，采用電阻檢測(cè)電流勢(shì)必造成大的損耗。
二是通過(guò)采樣副邊銅皮的電壓來(lái)對(duì)副邊進(jìn)行電流采樣。這種方式損耗比采 樣電阻小。但是由于銅皮的電阻小，所以需要高精度的運(yùn)放放大器進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 該采樣方式成本高。此外由于銅皮電阻受溫度影響較大，需要溫度補(bǔ)償，使得 電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，并且增加額外成本。
因此，需要一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、損耗小并且成本較低的變壓器副邊控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的變壓器副邊控制裝置 的上述缺陷，提供一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、損耗小并且成本較低的變壓器副邊控制裝置。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是，構(gòu)造一種變壓器副邊控制裝 置，包括控制芯片，還包括其原邊串聯(lián)在變壓器的原邊以采樣所述變壓器的原 邊電流信號(hào)，其副邊與控制芯片相連以向所述控制芯片提供所述電流采樣信號(hào) 的電流互感器，所述控制芯片還包括根據(jù)所述電流采樣信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管Q1的 限流單元。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述變壓器副邊控制裝置還包括與所述控制芯片相連以向所述控制芯片提供電壓誤差信號(hào)的電壓誤差信 號(hào)產(chǎn)生單元。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述控制芯片包括根據(jù)所述
電壓誤差信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)管Ql和連接在所述變壓器的副邊的整流管Q2和 Q3以實(shí)現(xiàn)平均電流控制的平均電流控制單元。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生單元 包括副邊電壓采樣電路和運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的反向輸入端接收所述 副邊電壓采樣電路的采樣電壓、正向輸入端與參考電壓Vref相連，輸出端連 接到所述控制芯片的平均電流控制單元。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述變壓器副邊控制裝置還 包括連接在所述變壓器的輸出負(fù)極和電流互感器的副邊的采樣電感L和用于 疊加所述電流互感器采樣電流的電壓信號(hào)和所述采樣電感L采樣電流的電壓 信號(hào)的電壓疊加電路。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述控制芯片包括根據(jù)所述 疊加電壓和電壓誤差信號(hào)的比值控制所述開(kāi)關(guān)管Ql和連接在所述變壓器的副 邊的整流管Q2和Q3以實(shí)現(xiàn)峰值電流控制的峰值電流控制單元。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述變壓器副邊控制裝置還 包括連接在所述電流互感器的副邊和所述控制芯片之間的整流電路。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控帶]裝置中，所述整流電路是半波整流電 路或是全波整流電路。
在本實(shí)用新型所述的變壓器副邊控制裝置中，所述變壓器副邊控制裝置還 包括連接在所述控制芯片與開(kāi)關(guān)管Ql的控制端之間的隔離驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)施本實(shí)用新型的變壓器副邊控制裝置，具有以下有益效果由于采用電 流互感器，因而設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、損耗小并且成本較低。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第一實(shí)施例的原理框圖； 圖3是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第二實(shí)施例的原理框圖； 圖4是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第三實(shí)施例的電路原理圖； 圖5是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第四實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種變壓器副邊控制裝置，包括控制芯片101， 其還包括其原邊連接在變壓器的原邊以采樣所述變壓器的原邊電流信號(hào)，其副 邊與控制芯片101相連以向所述控制芯片101提供所述電流采樣信號(hào)的電流互
感器103，所述控制芯片101還包括根據(jù)所述電流采樣信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管Ql關(guān) 斷的限流單元203。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述限流單元203還 與直接設(shè)置在所述變壓器副邊的整流管Q2、 Q3相連。當(dāng)所述限流單元203接 收到的電流采樣信號(hào)高于設(shè)定值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管Ql和整流管Q2和Q3 關(guān)閉，借以進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。
圖2是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第一實(shí)施例的原理框圖。如圖2 所示，所述控制芯片101包括平均電流控制單元201、限流單元203和峰值電 流控制單元202。所述變壓器副邊控制裝置還包括與所述控制芯片101相連以 向所述控制芯片101提供電壓誤差信號(hào)的電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生單元106。所述平 均電流控制單元201接收所述電壓誤差信號(hào)并根據(jù)所述電壓誤差信號(hào)控制所 述開(kāi)關(guān)管Ql和連接在所述變壓器的副邊的整流管Q2和Q3以實(shí)現(xiàn)平均電流 控制的。所述變壓器副邊控制裝置還包括連接在所述變壓器的輸出負(fù)極和電流 互感器103的原邊的采樣電感L和用于疊加所述電流互感器103采樣電流的 電壓信號(hào)和所述采樣電感L采樣電流的電壓信號(hào)的電壓疊加電路107。所述峰 值電流控制單元202接收所述疊加電壓和電壓誤差信號(hào)，并根據(jù)它們的比值控 制所述開(kāi)關(guān)管Ql和連接在所述變壓器的副邊的整流管Q2和Q3以實(shí)現(xiàn)峰值 電流控制。
圖3是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第二實(shí)施例的原理框圖。如圖3 所示，所述變壓器副邊控制裝置還包括連接在所述電流互感器103的副邊和所述控制芯片101之間的整流電路104,用于對(duì)原邊采樣電流進(jìn)行整流，所述整 流電路104可以是半波整流電路或是全波整流電路。在本實(shí)用新型的再一實(shí)施 例中，所述整流電路104還可以是整流濾波電路。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例 中，所述變壓器副邊控制裝置還包括連接在所述控制芯片101與開(kāi)關(guān)管Q1的 控制端之間的隔離驅(qū)動(dòng)電路105。
圖4是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第三實(shí)施例的電路原理圖。如圖 4所示，電流互感器CT的原邊串聯(lián)到所述變壓器TR的原邊，開(kāi)關(guān)管Q1的源 極與原邊負(fù)極相連、漏極與電流互感器CT的原邊的一端相連、柵極經(jīng)隔離驅(qū) 動(dòng)電路105連接到控制芯片101 ，所述電流互感器CT的副邊連接整流電路104， 其采樣的原邊采樣信號(hào)經(jīng)整流電路104整流后送入控制芯片101的限流單元 203，用于控制所述開(kāi)關(guān)管Q1開(kāi)啟和關(guān)斷。在本實(shí)施例中，限流管Q2和Q3 也設(shè)置在所述變壓器TR的副邊，所述限流管Q3的漏極連接到所述變壓器的 副邊A端，源極連接到所述限流管Q2的源極、柵極連接到所述控制芯片101， 所述限流管Q2的漏極連到變壓器的副邊B端、柵極連接到所述控制芯片101， 所述控制芯片101可同時(shí)用于控制所述限流管Q2和Q3的開(kāi)啟和關(guān)斷。所述 限流管Q3的源極和漏極之間還連接有副邊電壓采樣電路601和運(yùn)算放大器 602，所述運(yùn)算放大器602的反向輸入端接收所述副邊電壓采樣電路601的采 樣電壓、正向輸入端與參考電壓Vref相連，輸出端連接到所述控制芯片101。 副邊電壓采樣信號(hào)與參考電壓Vref比較，比例積分放大以后送到控制芯片101 內(nèi)，與控制芯片IOI內(nèi)的三角波比較，輸出控制用的占空比信號(hào)，驅(qū)動(dòng)原邊開(kāi) 關(guān)管Q1和副邊的同步整流管Q2禾HQ3。
圖5是本實(shí)用新型變壓器副邊控制裝置的第四實(shí)施例的電路原理圖。在本 實(shí)施例中，電感L的a端連接在所述變壓器的輸出副邊的中點(diǎn)，b端連接到所 述輸出電壓的負(fù)級(jí)Vout-， d端連接到所述輸出電壓的正極Vout+， c端連接到 電壓疊加電路107。所述電流互感器CT獲得的原邊電流采樣信號(hào)和電感L獲 得的變壓器輸出副邊電流采樣信號(hào)經(jīng)電壓疊加電路107轉(zhuǎn)換成電壓疊加信號(hào) 后送入控制芯片101?？刂菩酒?01將電壓疊加信號(hào)與電壓誤差信號(hào)進(jìn)行比較， 當(dāng)電壓誤差信號(hào)大于該電壓疊加信號(hào)時(shí)，進(jìn)行峰值電流控制。
7在本實(shí)施例中，所述電壓疊加電路107包括二極管D1、 D2，電阻R1、 R2和電容Cl，其中所述二極管Dl和D2的陰極相互連接，所述二極管Dl 的陽(yáng)極連接到電感L的a端，所述二極管D2的陽(yáng)極連接到所述電流互感器 CT的副邊A端，所述電阻R2連接到所述二級(jí)管Dl的陰極和所述電流互感 器CT的副邊B端之間，所述電容Cl的一端連接到所述電流互感器CT的副 邊B端，另一端經(jīng)電阻Rl連接到所述二極管D2的陰極。
雖然本實(shí)用新型是通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白， 在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變換及等同 替代。本實(shí)用新型中的任一電路模塊都可以由可完成相同功能的其它電路模塊 或硬件軟件模塊來(lái)完成。因此，本實(shí)用新型不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施例，而 應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求1、一種變壓器副邊控制裝置，包括控制芯片(101)，其特征在于，還包括其原邊串聯(lián)在變壓器的原邊以采樣所述變壓器的原邊電流信號(hào)，其副邊與控制芯片(101)相連以向所述控制芯片(101)提供電流采樣信號(hào)的電流互感器(103)，所述控制芯片(101)還包括根據(jù)所述電流采樣信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管Q1的限流單元(203)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述變壓 器副邊控制裝置還包括與所述控制芯片(101)相連以向所述控制芯片(101〉 提供電壓誤差信號(hào)的電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生單元(106)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述控制 芯片(101)包括根據(jù)所述電壓誤差信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)管Ql和設(shè)置在所述變 壓器的副邊的整流管Q2和Q3以實(shí)現(xiàn)平均電流控制的平均電流控制單元(201)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述電壓 誤差信號(hào)產(chǎn)生單元(106〉包括副邊電壓采樣電路(601)和運(yùn)算放大器(602)， 所述運(yùn)算放大器(602)的反向輸入端接收所述副邊電壓采樣電路(601)的采 樣電壓、正向輸入端與參考電壓Vref相連，輸出端連接到所述控制芯片(101) 的平均電流控制單元(201)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述變壓 器副邊控制裝置還包括連接在所述變壓器的輸出負(fù)極和電流互感器(103)的 副邊一端的采樣電感L和用于疊加所述電流互感器(103)采樣電流的電壓信 號(hào)和所述采樣電感L采樣電流的電壓信號(hào)的電壓疊加電路(107)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器副邊控帶1裝置，其特征在于，所述控制 芯片(101)包括根據(jù)所述疊加電壓和電壓誤差信號(hào)的比值控制所述開(kāi)關(guān)管Q1 和連接在所述變壓器的副邊的整流管Q2和Q3以實(shí)現(xiàn)峰值電流控制的峰值電 流控制單元(202)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述變壓器副邊控制裝置還包括連接在所述電流互感器(103)的副 邊和所述控制芯片(101)之間的整流電路(104)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述整流 電路(104)是半波整流電路或是全波整流電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器副邊控制裝置，其特征在于，所述變壓 器副邊控制裝置還包括連接在所述控制芯片(101)與開(kāi)關(guān)管Ql的控制端之 間的隔離驅(qū)動(dòng)電路(105)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變壓器副邊控制裝置，包括控制芯片，還包括其原邊連接在變壓器的原邊以采樣所述變壓器的原邊電流信號(hào)，其副邊與控制芯片相連以向所述控制芯片提供所述電流采樣信號(hào)的電流互感器，所述控制芯片還包括根據(jù)所述電流采樣信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管Q1關(guān)斷的限流單元。
文檔編號(hào)H02P13/00GK201328102SQ20082021271
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
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