一种电流采样电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子领域，特别是涉及一种电流采样电路。


背景技术：

2.随着供电设备的功率等级的增大，对于供电设备功率因数的要求也越来越高，因此pfc(power factor correction，功率因数校正)技术已成为电力电子领域中的研究热点。在工业应用及生活用电中，各供电和配电系统大部分都是先将工频三相交流电进行整流后再使用。而前级整流部分大多采用三相桥式不控整流电路作为基础结构，再结合升压型变换器构成升压型功率因数校正电路进行整流。然而，升压型pfc电路对后级变换电路的dc/dc变换器应力要求较高，使dc/dc变换器选型困难，导致成本上升。
3.而swiss(史维斯)pfc电路输出的电压较低且可控，同时对后级应用电路开关管电压应力要求较低，因而大大降低了后级电路的应用成本。因此，目前多采用swiss pfc拓扑电路实现对工频三相交流电进行控制。在现有的三相swiss pfc电路系统中，需要对高频dc/dc变换器进行控制，pfc电路才能正常可靠运行，但现有的三相swiss pfc电路系统还存在可靠性问题，无法实现高效控制。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电流采样电路，实现对三相降压电路的高效控制。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种电流采样电路，包括电流采样单元、dcdc变换器和开关控制单元；
7.所述电流采样单元的输出端分别与所述dcdc变换器的第一电流输入端，以及所述开关控制单元的输入端连接；
8.所述电流采样单元的输入端用于采集功率因素校正电路整流后的电流；
9.所述dcdc变换器的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接。
10.进一步地，所述电流采样单元包括第一子电流采样单元和第二子电流采样单元；
11.所述dcdc变换器包括第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器；
12.所述第一子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路正极输出端连接，所述第一子电流采样单元的输出端分别与所述第一子dcdc变换器的第一电流输入端以及所述开关控制单元的第一输入端连接；
13.所述第二子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路负极输出端连接，所述第二子电流采样单元的输出端分别与所述第二子dcdc变换器的第一电流输入端以及所述开关控制单元的第一输入端连接。
14.进一步地，所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端与所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端连接；所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端和所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端与主开关桥臂并联后的中点连接；
15.所述第一子dcdc变换器的输出端输出正电压；
16.所述第二子dcdc变换器的输出端输出负电压。
17.进一步地，所述电流采样单元为电流互感器。
18.进一步地，所述电流采样单元为采样电阻。
19.进一步地，所述dcdc变换器包括开关管；
20.所述开关管的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接；
21.所述开关管的电流输入端与所述电流采样单元的输出端连接；
22.所述开关管的输出端用于连接外部负载电路。
23.本实用新型的有益效果在于：通过将电流采样单元的输出端分别与dcdc变换器的第一电流输入端以及开关控制单元的输入端连接，dcdc变换器的控制输入端与开关控制单元的输出端连接，使得电流采样单元与dcdc变换器串联于电整流后的功率因素校正电路中，通过电流采样单元对功率因素校正电路整流后的电流进行采样，将采样到的电流信号发送给开关控制单元，开关控制单元再根据接收到的电流信号发送对应的控制信号至dcdc变换器，dcdc变换器根据控制信号对流通的电流进行控制，从而实现对三相降压电路的高效控制。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例的一种三相降压电路的电流采样电路的电路结构示意图。
具体实施方式
25.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
26.请参照图1，一种电流采样电路，包括电流采样单元、dcdc变换器和开关控制单元；
27.所述电流采样单元的输出端分别与所述dcdc变换器的第一电流输入端，以及所述开关控制单元的输入端连接；
28.所述电流采样单元的输入端用于采集功率因素校正电路整流后的电流；
29.所述dcdc变换器的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接。
30.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过将电流采样单元的输出端分别与dcdc变换器的第一电流输入端以及开关控制单元的输入端连接，dcdc变换器的控制输入端与开关控制单元的输出端连接，使得电流采样单元与dcdc变换器串联于电整流后的功率因素校正电路中，通过电流采样单元对整流后功率因素校正电路的电流进行采样，将采样到的电流信号发送给开关控制单元，开关控制单元再根据接收到的电流信号发送对应的控制信号至dcdc变换器，dcdc变换器根据控制信号对流通的电流进行控制，从而实现对三相降压电路的高效控制。
31.进一步地，所述电流采样单元包括第一子电流采样单元和第二子电流采样单元；
32.所述dcdc变换器包括第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器；
33.所述第一子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路正极输出端连接，所述第一子电流采样单元的输出端分别与所述第一子dcdc变换器的第一电流输入端
以及所述开关控制单元的第一输入端连接；
34.所述第二子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路负极输出端连接，所述第二子电流采样单元的输出端分别与所述第二子dcdc变换器的第一电流输入端以及所述开关控制单元的第一输入端连接。
35.由上述描述可知，通过第一子电流采样单元和第二子电流采样单元分别与功率因素校正电路的整流电路的正极输出端和负极输出端连接，从而能够采集到从整流电路正极和负极流出的电流信息，并将电流信息进一步传递至开关控制单元，使得开关控制单元根据正极输出端和负极输出端流出的电流信息分别对第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器进行控制，实现对电路的高精度控制。
36.进一步地，所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端与所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端连接；所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端和所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端与主开关桥臂并联后的中点连接；
37.所述第一子dcdc变换器的输出端输出正电压；
38.所述第二子dcdc变换器的输出端输出负电压。
39.由上述描述可知，通过将第一子dcdc变换器的第二电流输入端与第二子dcdc变换器的第二电流输入端连接，使第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器能够同时接收到未经过整流的功率因素校正电路的电流，并将经过控制后的电信号输出至正电压输出端和负电压输出端。
40.进一步地，所述电流采样单元为电流互感器。
41.由上述描述可知，通过采用电流互感器作为电流采样单元，能够起到电流变换和电气隔离的作用，安全性更高，并且能够更精确的采集到电流信息。
42.进一步地，所述电流采样单元为采样电阻。
43.由上述描述可知，通过采用采样电阻作为电流采样单元，而采样电阻的体积相对电流互感器的体积更小，从而使得电流采样单元更容易与电路集成，提高电路集成度。
44.进一步地，所述dcdc变换器包括开关管；
45.所述开关管的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接；
46.所述开关管的电流输入端与所述电流采样单元的输出端连接；
47.所述开关管的输出端用于连接外部负载电路。
48.由上述描述可知，通过在dcdc变换器内设置开关管，并通过开关控制单元对开关管的导通状态和关断状态进行调整，从而实现电路的高效控制。
49.上述三相降压电路的电流采样电路能适用于swiss pfc电路的电流采样，解决三相swiss pfc电路高频采样的问题，以下通过具体的实施方式进行说明：
50.实施例一
51.请参照图1，一种电流采样电路，包括电流采样单元、dcdc变换器和开关控制单元；
52.所述电流采样单元的输出端分别与所述dcdc变换器的第一电流输入端，以及所述开关控制单元的输入端连接；所述电流采样单元的输入端用于采集功率因素校正电路整流后的电流；所述dcdc变换器的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接；所述dcdc变换器包括开关管；所述开关管的控制输入端与所述开关控制单元的输出端连接；所述开关管的电流输入端与所述电流采样单元的输出端连接；所述开关管的输出端用于连接外部负
载电路；
53.具体的，所述功率因素校正(pfc)电路为：三相swiss无桥功率因素校正电路，其三相输入分别为：3ph_a、3ph_b和3ph_c，且分别对应开关sya、syb和syc；经过整流后电流传输线的正端点为p、负端点为n；所述电流采样单元包括第一子电流采样单元和第二子电流采样单元；所述dcdc变换器包括第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器；
54.其中，所述电流采样单元包括第一子电流采样单元和第二子电流采样单元；所述dcdc变换器包括第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器；
55.所述第一子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路正极输出端连接，所述第一子电流采样单元的输出端分别与所述第一子dcdc变换器的第一电流输入端以及所述开关控制单元的第一输入端连接；即所述第一子电流采样单元串联于pfc电路整流后端的正端点p与所述第一子dcdc变换器之间，与所述第一子dcdc变换器形成串联电路，用于采集流过所述pfc电路整流后的正端点p处的电流；
56.所述第二子电流采样单元的输入端与功率因素校正电路的整流电路负极输出端连接，所述第二子电流采样单元的输出端分别与所述第二子dcdc变换器的第一电流输入端以及所述开关控制单元的第一输入端连接；即所述第二子电流采样单元串联于pfc电路整流后端的负端点n与所述第二子dcdc变换器之间，与所述第二子dcdc变换器形成串联电路，用于采集流过所述pfc电路整流后的负端点n处的电流；
57.所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端与所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端连接；所述第一子dcdc变换器的第二电流输入端和所述第二子dcdc变换器的第二电流输入端与主开关桥臂并联后的中点连接；所述第一子dcdc变换器的输出端输出正电压；所述第二子dcdc变换器的输出端输出负电压；如图1所述，还包括维持电路正常运行的电容和电阻，所述电容和电阻并联在输出负载的两端；
58.具体原理如下：
59.通过所述第一子电流采样单元和所述第二子电流采样单元分别采集所述pfc电路经过整流后的电流传输线的正端点p和负端点n两处流过的电流，再将采集到的电流信息分别发送至所述开关控制单元的第一输入端和第二输入端，所述开关控制单元再根据对应的电流信息分别发送对应的控制信号至所述第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器，所述第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器根据对应的控制信号控制开关管的工作状态，即控制开关管的导通或关断实现对pfc电路功率的控制；
60.在一个可选的实施例中，所述电流采样单元为电流互感器；在另一个可选的实施例中，所述电流采样单元为采样电阻；采用不同的电流采样单元能够满足电路不同应用场景下的使用效果，提高电路适应性。
61.综上所述，本实用新型提供的一种电流采样电路，通过第一子电流采样单元和第二子电流采样单元分别对功率因素校正电路经整流后的电流传输线上的正端电流和负端电流进行采样，且第一子电流采样单元和第二子电流采样单元可使用电流互感器或采样电阻进行电流采样，再将获取到的电流信号分别传输至开关控制单元，开关控制单元再根据接收到的电流信号分别发送对应的控制信号至第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器，使得第一子dcdc变换器和第二子dcdc变换器能够根据对应的控制信号控制开关管的导通和关断，其结构简单、成本低、信号处理难度低，在实现对三相降压电路的高效控制的同时，提
高了三相降压电路电路采集电路的适应性。
62.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。