一种基于电流互感器的平均电流控制电路的制作方法

本发明涉及电子设计，特别是涉及一种基于电流互感器的平均电流控制电路。

背景技术：

1、目前常见的pwm控制电路包括电压控制模块和电流控制模块。而电电流控制模式中最常见的为电感峰值电流模式。但实际应用中流过负载电阻的电流为电感平均电流，而不等于电感峰值电流。电感峰值电流控制模式虽然应用广泛，却不是负载动态响应最佳的电流控制模式。

2、基于电感峰值电流模式存在弊端，目前提出一种电感平均电流控制模式，以提高负载的动态响应。在电感峰值电流控制模式中，电感峰值电流波形可以直接通过采集功率开关管上的电流生成，从而代替电压控制三角波来实现功率开关管占空比的生成，操作简单易于实现。而在电感平均电流控制模式中，若要通过电感平均电流波形来代替电压控制三角波实现功率开关管占空比的生成，其电路实现方法复杂，难以实现电感平均电流控制开关管信号占空比的效果。

技术实现思路

1、本申请提供了一种基于电流互感器的平均电流控制电路，用于在电感平均电流控制模式下实现基于电感平均电流控制pwm信号脉宽。

2、第一方面，本申请提供了一种基于电流互感器的平均电流控制电路，包括：pwm控制器、电流互感器、变压器、第一mos管、第一电容、第一电感、负载和第一电容充放电模块；

3、所述第一电容充放电模块包括第一电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管和第二三极管；

4、所述pwm控制器的反向输入端与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端、第一二极管的负极连接；

5、所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的第二端连接；

6、所述第一三极管的基极与所述第三电阻的第一端连接；

7、所述第三电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接；

8、所述第二三极管的发射极与所述第四电阻的第一端、所述pwm控制器的基准电压端连接；

9、所述第一二极管的正极与所述电流互感器的信号侧的第一端连接；

10、所述第一三极管的发射极与所述第一电容的第二端、所述电流互感器的信号侧的第二端连接；

11、所述电流互感器的功率侧的第一端与变压器的一次侧的第二端连接；

12、所述变压器的二次侧的第一端与所述第一电感和所述负载连接；

13、所述电流互感器的功率侧的第二端与所述第一mos管的漏极连接；

14、所述pwm控制器的驱动输出端与所述第一mos管的栅极连接；

15、所述pwm控制器的接地端与所述第一mos管的源极连接。

16、本申请提供一种基于电流互感器的平均电流控制电路，包括pwm控制器、电流互感器、变压器、第一mos管、第一电容、第一电感、负载和第一电容充放电模块。通过pwm控制器的驱动输出端输出正脉冲上升沿，从而驱动第一mos管导通。在第一mos管导通期间，通过pwm控制器、第一电容充放电模块和第一电感等多个器件的组合连接，使得第一电感中流过的电流经过功率变压器和电流互感器映射后向第一电容充电，而电感平均电流与现有技术中采用电感瞬时电流为第一电容充电所包围的电荷数相同，因此采用电感平均电流为第一电容充电对pwm占空比的决定作用完全相同，且等效于采用电感瞬时电流，不影响电感平均电流模式的控制效果。进一步的，基于第一mos管、第一电容以及第一放电模块等各元器件的连接关系，本申请提供的一种基于电流互感器的平均电流控制电路还可以实现在一个开关周期内利用电感平均电流与输出电压误差共同决定pwm脉宽的功能，且电路结构简单，易于实现。

17、在一种实现方式中，所述第一电容充放电模块包括第二电阻、第五电阻、第六电阻和第二电容，具体为：

18、所述第一三极管的基极与所述第二电阻的第一端连接；

19、所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的发射极、所述第一电容的第二端、所述电流互感器的信号侧的第二端连接；

20、所述第二三极管的基极与所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端连接；

21、所述第二电容的第二端与所述第六电阻的第一端连接；

22、所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第二端、所述pwm控制器的驱动输出端连接。

23、在一种实现方式中，所述基于电流互感器的平均电流控制电路还包括第三电容、第四电容、第五电容和第七电阻，具体为：

24、所述pwm控制器的基准电压端与所述第七电阻的第一端、所述第三电容的第一端连接；

25、所述pwm控制器的同步输出端与所述第七电阻的第二端、所述第四电容的第一端连接；

26、所述第四电容的第二端与所述第三电容的第二端连接；

27、所述pwm控制器的电源端与所述第五电容的第一端连接。

28、在一种实现方式中，所述基于电流互感器的平均电流控制电路还包括第八电阻和第九电阻，具体为：

29、所述pwm控制器的驱动输出端与所述第八电阻的第一端连接；

30、所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端、所述第一mos管的栅极连接；

31、所述第九电阻的第二端与所述pwm控制器的接地端、所述第一mos管的源极连接。

32、在一种实现方式中，所述第一三极管为nmos管，所述第二三极管为pmos管；所述第一电感为输出电感。

技术特征：

1.一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，包括：pwm控制器、电流互感器、变压器、第一mos管、第一电容、第一电感、负载和第一电容充放电模块；

2.如权利要求1所述的一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，所述第一电容充放电模块包括第二电阻、第五电阻、第六电阻和第二电容，具体为：

3.如权利要求1所述的一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，所述基于电流互感器的平均电流控制电路还包括第三电容、第四电容、第五电容和第七电阻，具体为：

4.如权利要求1所述的一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，所述基于电流互感器的平均电流控制电路还包括第八电阻和第九电阻，具体为：

5.如权利要求1所述的一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，所述第一三极管为nmos管，所述第二三极管为pmos管；所述第一电感为输出电感。

技术总结本发明公开了一种基于电流互感器的平均电流控制电路，其特征在于，包括：PWM控制器、电流互感器、变压器、第一MOS管、第一电容、第一电感、负载和第一电容充放电模块。通过PWM控制器的驱动输出端输出正脉冲上升沿驱动第一MOS管导通，在第一MOS管导通期间，通过PWM控制器、第一电容充放电模块和第一电感等多个器件的组合连接，使得第一电感中流过的电流经过功率变压器和电流互感器映射后向第一电容充电。本申请方案中采用电感平均电流为第一电容充电时对PWM占空比的决定作用与采用电感瞬时电流一致，可以在电感平均电流控制模式下实现基于电感平均电流控制PWM信号脉宽。技术研发人员：张宏科,张家诚,厉干年受保护的技术使用者：上海军陶科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14