电流互感器在开关电源中的运用

  构成的电流检测电路作业进程。比较了磁芯自复位、逼迫复位的特色。给出了实验成果。

  在高频开关电源中，需求检测出开关管、电感等元器材的电流提供给操控、维护电路运用。电流检测的新办法有电流互感器、霍尔元件和直接电阻取样。选用霍尔元件取样，操控和主功率电路有阻隔，能够检出直流信号，信号还原性好，但有s级的推迟，而且价格相对较贵；选用电阻取样价格十分廉价，信号还原性好，可是操控电路和主功率电路不阻隔，功耗比较大。

  电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格实惠公正、操控和主功率电路阻隔等许多长处。在Push-Pull、Bridge等双端变换器中，功率变压器原边流过正负对称的双极性电流脉冲，没有直流重量，电流互感器能够取得很好的运用。但在Buck、Boost等单端运用场合，开关器材中流过单极性电流脉冲；原边包括的直流重量不能在副边检出信号中反映出来，有或许形成电流互感器磁芯单向饱满；为此需求对电流互感器构成的检测电路进行一些改善。

  依据电流互感器磁芯复位办法的不同，可有两种电路方式：自复位与逼迫复位。自复位在电流互感器原边电流脉冲消失后，使用激磁电流经过电流互感器副边的开路阻抗发生的负向电压完成复位，复位电压巨细与激磁电流和电流互感器开路阻抗有关。逼迫复位电路在原边直流脉冲消失期间，外加一个大的复位电压，完成磁芯短时刻内快速复位。

  图1(b)表明原边有电流脉冲时的等效电路，电流互感器简化为抱负变压器与励磁电感Lm模型，Rs为取样电阻。

  当占空比D0.5时，在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯依托励磁电流流过采样电阻Rs发生负的伏秒值，完成自复位〔如图1（d1）～（i1）所示〕，因为采样电阻Rs很小，所以负向复位电压较小；当电流脉冲占空比很大时(D0.5)，复位时刻很短，没有满足的复位伏秒值，使得磁芯中直流重量Id增大，有会形成磁芯逐步正向偏磁饱满〔如图1（d2）～（i2）所示〕，失掉检测的效果，所以自复位只能运用于电流脉冲占空比D0.5的场合。

  能够看出，此电路关于检测单极性直流脉冲存在许多缺陷。励磁电感电流im中存在直流重量Id，容易形成磁芯饱满。输出电压信号uR为双极性，不便于后级电路处理。

  为了完成输出电压uR的单极性输出，在电流互感器端加上一个二极管，依据原边输入电流i1与输出电压uR的相位的不同、信号地方位的不同，可有4种电路结构，如图2所示。

  对图2(c)的电路作业进程做多元化的剖析，电路在一个脉冲周期内的作业波形如图3所示。