一种用于无桥PFC控制的交流输入电压采样电路和装置的制作方法

一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路和装置
技术领域
1.本发明涉及电路电子技术领域，尤其涉及一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路和装置。


背景技术：

2.随着人们日常生活水平的提高，电能已经成为人们生产和生活汇总不可或缺的能源。电源的高效和稳定，成为提供供电系统的可靠性的关键。无桥pfc便是为了高效而产生，而无桥pfc相对于传统pfc控制较为复杂，怎么提高无桥pfc的稳定性成为技术攻关点。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路，旨在解决现有无桥pfc采样精度的问题。
4.根据本发明的第一个方面，提供了一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路，包括：
5.正向电压放大电路，用于采样交流输入电压的正向放大信号；
6.负向电压放大电路，用于采样交流输入电压的负向放大信号；
7.所述正向电压放大电路和负向电压放大电路并联在交流输入电压的两端，所述正向电压放大电路和负向电压放大电路均包括电阻分压电路、运算放大器、运算放大器供电电源、基准电源；其中，
8.所述电阻分压电路，将交流输入电压进行分压，连接到运算放大器的输入端；
9.运算放大器供电电源，用于连接并向运算放大器供电；
10.基准电源，用于连接并向运算放大器提供基准电压。
11.进一步地，所述正向电压放大电路包括第一运算放大器、第一电阻分压电路、第二运算放大器供电电源、第一基准电源。
12.进一步地，所述第一电阻分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻。
13.进一步地，所述第一运算放大器的负向输入端连接所述第一电阻和第三电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第一输出端，所述第三电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的正向输入端连接所述第二电阻和第四电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第二输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第一基准电源的一端，所述第一基准电源的另一端连接到gnd；所述第一运算放大器的电源端连接所述第二运算放大器供电电源的一端，所述第二运算放大器供电电源的另一端连接到gnd；所述第一运算放大器的gnd端连接到gnd。
14.进一步地，所述负向电压放大电路包括第二运算放大器、第二电阻分压电路、第四运算放大器供电电源、第三基准电源。
15.进一步地，所述第二电阻分压电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻。
16.进一步地，所述第二运算放大器的负向输入端连接所述第五电阻和第七电阻的一
端，所述第五电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第二输出端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的正向输入端连接所述第六电阻和第八电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第一输出端，所述第八电阻的另一端连接所述第三基准电源的一端，所述第三基准电源的另一端连接到gnd；所述第二运算放大器的电源端连接所述第四运算放大器供电电源的一端，所述第四运算放大器供电电源的另一端连接到gnd；所述第二运算放大器的gnd端连接到gnd。
17.根据本发明的第二个方面，还提供了一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样装置，包括根据第一方面任一项所述的用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路。
18.总的来说，本发明的优势及给用户带来的体验在于：本发明实施例提供的交流输入电压采样电路，只需检测两个电压，通过少量的电路元件即可完成交流输入的电压的实时检测，通过差分的方式检测，可以降低基准源带来的偏差，利于提高dsp的精准跟踪和控制。
附图说明
19.在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
20.图1示出根据本发明实施例的用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路的实施例电路图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
23.本发明公开了一种于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路，所述交流输入电压采样电路包括交流输入电压接口，第一运算放大器，第二运算放大器，运算放大器供电电源，基准电源，dsp adc采样端口，还包括与交流输入和运算放大器相连的分压电阻。
24.实施例1
25.如图1所示，本发明的一种用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路和装置，提高dsp的精准跟踪和控制，包括：
26.所述正向电压放大电路和负向电压放大电路并联在交流输入电压的两端，所述正向电压放大电路和负向电压放大电路均包括电阻分压电路、运算放大器、运算放大器供电电源、基准电源；其中，
27.所述电阻分压电路，将交流输入电压进行分压，连接到运算放大器的输入端；
28.运算放大器供电电源，用于连接并向运算放大器供电；
29.基准电源，用于连接并向运算放大器提供基准电压。
30.具体的，图1中每个标号所代表的元器件含义对应表如下表1所示：
31.表1
[0032][0033][0034]
所述正向电压放大电路由第一运算放大器和外围器件组成。所述第一运算放大器的负向输入端连接所述第一电阻和第三电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第一输出端，所述第三电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的正向输入端连接所述第二电阻和第四电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第二输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第一基准电源的一端，所述第一基准电源的另一端连接到gnd；所述第一运算放大器的电源端连接所述第二运算放大器供电电源的一端，所述第二运算放大器供电电源的另一端连接到gnd；所述第一运算放大器的gnd端连接到gnd。
[0035]
所述负向电压放大电路由第二运算放大器和外围器件组成。所述第二运算放大器的负向输入端连接所述第五电阻和第七电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第二输出端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的正向输入端连接所述第六电阻和第八电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接到所述交流输入电压接口的第一输出端，所述第八电阻的另一端连接所述第三基准电源的一端，所述第三基准电源的另一端连接到gnd；所述第二运算放大器的电源端连接所述第四运算放大器供电电源的一端，所述第四运算放大器供电电源的另一端连接到gnd；所述第二运算放大器的gnd端连接到gnd。
[0036]
假定所述交流输入电压接口的上端为l、下端为n，且假定l》n。定义所述第一运算放大器的正、负端子上的电压为va、所述第二运算放大器的正、负端子上的电压为vb。
[0037][0038][0039][0040][0041]
化简
①
和
②
可得
⑤
：
[0042][0043]
化简
③
和
④
可得
⑥
：
[0044][0045]
因为：
[0046]
r1＝r2＝r5＝r6
⑦
[0047]
r3＝r4＝r7＝r8
⑧
[0048]
可得等式
⑨
和
⑩
：
[0049][0050][0051]
又因为：vdc1＝vdc2
[0052][0053]
通过以上的推导，可以得到所述用于无桥pfc控制的交流输入电压采样电路的采样值将不受外置基准电压的干扰。
[0054]
如图1所示，正向电压放大电路和负向电压放大电路采样后的电压经过做差后，就能抵消掉基准电压，从而解决了基准电压受干扰或者采样信号受干扰的问题。
[0055]
需要说明的是：
[0056]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0057]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0058]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0059]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0060]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0061]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。