Dieser Artikel beschreibt die Stromdetektionsschaltung Implementierungen, und erkunden Sie die oft in der aktuellen Erfassung Stromwandlersättigung, Sekundärstrom Durchhängen Problem, und schließlich die experimentellen Ergebnisse in der Boost-Schaltung aktuellen Nachweismethoden gestoßen.
Stromdetektionsschaltung Umsetzung
In der aktuellen Regelkreis wird der aktuelle Verstärker in der Regel wählen Sie einen größeren Gewinn, der Vorteil ist, können Sie einen kleineren Widerstand wählen, um adäquate Erfassung Spannung zu erhalten, und eine kleine Sense-Widerstand Verluste sind gering.
Stromdetektionsschaltung Implementierungen sind im Wesentlichen zwei Arten: Resistenztestung (resistivesensing) und Stromwandler (currentsensetransformer) Detektion.
Resistenztestung, gibt es zwei, wie in Abbildung 1 dargestellt, in Abbildung 2 gezeigt.
Schaltnetzteil Stromdetektionsschaltung zu erreichen
Bei Verwendung der direkte Nachweis von Abbildung 1 ist auch Schalter der Strommesswiderstand RS parallel mit einem kleinen RC-Filterschaltung, in Abbildung 3 dargestellt. Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, weil die Sammler Kondensatorentladung, die Strommesswiderstand auf transiente Stromspitzen erzeugen, dem Höhepunkt der Pulsbreite und Amplitude der Stromverstärker oft genug, um die Sperre zu machen, so dass die PWM-Schaltung Fehler.
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Aber in der eigentlichen Schaltungsentwurf, besonders in der Gestaltung von High-Power-, Hochstrom Widerstand Nachweismethode verwendet wird, nicht ideal, weil der Nachweis der Resistenz Verlust von bis zu mehreren Watt, oder sogar Hunderte von Watt; und schwer ein paar hundert Milliohm zu finden, oder Dutzende von Milliohm so wenig Widerstand.
In der Tat in den Stromkreis ist ein Stromwandler in einer praktischen Prüfung, in Abbildung 4 dargestellt. Stromwandler-Test in gute Wellenform hat auch eine große Bandbreite Stromwandler auch eine elektrische Isolation und den Nachweis von kleinen Strom Verluste sind klein, etwas größer Sense-Widerstand Wert kann verwendet werden, wie eine zwanzig-Ohm-Widerstand. Stromwandler zur transienten Strom, darunter die DC-Komponente gekoppelt an die Sekundärseite des Sense-Widerstand zu messen, aber es erfordert auch jeder Stromimpuls durch den Kern, um den normalen auf Null zurückgesetzt, vor allem in den mittleren Strom-Modus-Steuerung, Stromwandler Erkennung ist besser geeignet, weil die durchschnittliche Current-Mode-Impulsstrom in jedem Schaltvorgang erkannt wurde, ist gleich Null.
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Um volle magnetische Stromwandler zurücksetzen, müssen den Kern, um gleiche und entgegengesetzte Volt-Sekunden-Produkt zu liefern. In den meisten Steuerkreis Topologie, die aktuelle Null Duty Cycle von nahezu 100%, so die aktuelle Null magnetischen Reset-Schalter Zykluszeit in einem sehr kleinen Prozentsatz. In einer sehr kurzen Zeit zurückgesetzt Kern, müssen oft einen Stromwandler große Sperrspannung, die Stromwandlerkreis in der Gestaltung von Hochspannungsdioden hinzufügen sollte in der Stromwandler sekundär Kupplung eingesetzt werden und zwischen den Sense-Widerstand.
Stromdetektionsschaltung zur Sättigung Methode zu verhindern
Wenn die Stromwandlerkern nicht zurückgesetzt wurde, wird Kernsättigung führen. Stromwandlersättigung ist ein sehr ernstes Problem, erste Maßnahme wird der aktuelle Wert nicht richtig, aktuell und kann daher nicht wirksam zu kontrollieren, gefolgt von der Stromfehlerverstärker ist immer ", dass" der aktuelle Wert kleiner als der eingestellte Wert, der aktuelle Fehler erlauben wird, ist Verstärker Überkompensation, was in der aktuellen Wellenformverzerrung.
Stromwandler erkennt das am besten geeignet für den Einsatz in symmetrischer Schaltung, wie Push-Pull-Schaltung, Vollbrückenschaltung. Für Single-Ended-Schaltung, insbesondere der Step-up-Schaltung, produzieren einige der Bedenken, die wir haben. Für die Boost-Schaltung ist Spulenstrom der Eingangsstrom, wird der aktuelle kontinuierlichen Modus, unabhängig von Ladung oder Entladung ist der Spulenstrom immer größer als Null, das heißt auf einem DC-Wert der Ladung und Entladung Wellenformen überlagert. Daher kann die Stromwandler nicht für die direkte Messung der Boost-Schaltung Eingangsstrom verwendet werden, da der Spulenstrom nicht zurück auf Null Verlassen der DC-Wert von "verloren"; und magnetische Stromwandler können nicht zurückgesetzt werden aufgrund der Sättigung und damit zu verlieren Überstromschutz, Ausgang erzeugte Druck und so weiter. In der Step-down-Schaltung ist auch das gleiche Problem, kann der Stromwandler nicht zur direkten Messung der Ausgangsstrom werden.
Zur Lösung dieses Problems ist die Verwendung von zwei Stromwandlern verwendet wurden, um zu messen Schaltstrom und die Diode Strom, wie in Abbildung 4 dargestellt tatsächlichen Spulenstrom ist die Synthese dieser beiden Strömungen, so dass jedes Stromwandlers wird genug Zeit, um einmal zurückgestellt haben, der. Aber achten Sie auf die beiden Stromwandlerverhältnis sollten die gleichen sein, um die Strommesswiderstand RS-Symmetrie zu erhalten.
Power Factor Correction Schaltungen verwenden in der Regel die Boost-Schaltung, mit Doppel-Transformator Tests, aber die Online-Stromnulldurchgang, Stromwandler, sind besonders anfällig für Sättigung. Da zu diesem Zeitpunkt etwa 100% Einschaltdauer, die Ursache neigt der Kern nicht genügend Zeit haben, zurückgesetzt. Dies kann einige Maßnahmen in den äußeren Stromkreis zur Stromwandlersättigung verhindern. Wie die Current-Clamp-Verstärker-Ausgang, um die Ausgangsspannung zu begrenzen und eine weitere Begrenzung der Einschaltdauer von weniger als 100%, die Schaltung in Abbildung 5 dargestellt. Stellen Sie die Klemmspannung ist ein einfacher Prozess, gerade erst in die Stromzange Verstärker auf einem relativ niedrigen Wert (ca. 4V), das System zu arbeiten, aber eine große Null-Fehler; Wenn das System einwandfrei funktioniert, die Klemmenspannung steigen wird, in der Nähe Stromwandlersättigung, maximale Klemmspannung auf 6.5V (Niederspannung und hoher Belastung) und die aktuelle THD im akzeptablen Bereich (<10%) steigen, um die maximale Einschaltdauer zu begrenzen. Klemmspannung kann nicht zu niedrig eingestellt, oder wird die aktuelle Nulldurchgang Verzerrung groß.
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Abbildung 5 Stromverstärker Klemmschaltung
Wenn Sie mehr Features benötigen oder auf ein breites Spektrum ausführen, können Sie die Schaltung in Abbildung 6 zu verwenden, wird diese Schaltung Anpassung der Netzspannung klemmen die Sperrspannung.
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Abbildung 6 mit Eingangsspannung ausgeglichen Stromzange Verstärker
Jeder Kern zurückgesetzt Stromimpuls zur Kernsättigung Methode zu überwinden, zusätzlich zur Verbesserung der externen Schaltung Stromdetektionsschaltung kann ebenfalls verbessert werden. Generelle Verwendung von selbstrückstellend Stromdetektionsschaltung, die die Energie in den Kern-und Stromwandler offen Impedanz was zu einem kurzen Zeitraum, der ausreicht, um Volt-Sekunden zurückgesetzt werden gespeichert verwendet. Aber wenn die Einschaltdauer von mehr als 50%, insbesondere bei nahe 100%, kann nicht genug Zeit, um den Kern reset machen, dann zusätzlich zu den aktuellen Verstärkerausgang Klemm, kann aber auch verwendet, um einen Reset-Schaltung zu erzwingen.
Forced Kern-Reset-Schaltung eine Menge, wie die Verwendung von zusätzlichen Spulen oder Mitte angezapften Spule, aber der einfachste Weg ist es, Abbildung 7 zu verwenden, zeigt Abbildung 8 die Schaltung auf den Kern Rückstellkraft. Pulse Strom auf einen Reset-Schaltung und die Arbeit von der Reset-Schaltung Kraft gibt keinen Unterschied, wenn der Reset vom VCC aktuellen kam, indem Rr Kern zurückgesetzt Strom, parasitäre Kapazität Schnellladung, die Sekundärspannung umzukehren, Volt-Sekunden-Produkt erhöht, Kern Reset Geschwindigkeit. Wenn Sie brauchen, um ein negatives Testergebnis Spannung zu bekommen, wollen aber nicht zu einem Reset mit einer negativen Spannung Kraft, wenn die Schaltung in Abbildung 8 dargestellt ist.
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Abbildung 7 ist die Spannung Erkennung Reset-Schaltung zu zwingen
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Abbildung 8 negative Spannungserkennung Reset-Schaltung zu zwingen
Für die aktuellen Core-Reset Detektionsschaltung auch berücksichtigt werden sollte ein sekundärer Faktor ist die Spule Streuinduktivität und verteilte Kapazität. Um Verluste zu reduzieren, in der Regel die größere der Stromwandler wird, aber Windungsverhältnis, Streuinduktivität der Sekundärwicklung und dem großen, verteilten Kapazität. Streuinduktivität Einfluss auf die aktuelle Aufstieg und Fall Zeit, dann die Auswirkungen der verteilten Kapazität Stromwandler Bandbreite. Und in den Kern-Reset, die sekundäre Resonanzinduktivität und verteilte Kapazität, wenn die großen, verteilten Kapazität, ist die Resonanzfrequenz niedrig, langen Zyklus, dann das Tastverhältnis ist groß, der Kern Reset-Zeit, würde kurz von beiden Seiten der Spule nicht genug Zeit, um Energie an den Kern Reset loslassen. Es sollte versuchen, nicht zu viel Stromwandlerverhältnis wählen.
Auswirkungen der Stromwandler sag
Pulse Stromwandler sekundär Stromwandler Wicklungsstrom auf der Impulsspannung durch eine Sekundärseite abgezogen werden linear mit der Zeit von Null Magnetisierungsstrom, ist es gleich dem Strommesswiderstand, die Größe der Magnetisierungsstrom Beispiel: Schaltnetzteil im Stromdetektionsschaltung Umsetzung (1)
Wo: US - Sekundärspannung; LS - Sekundärinduktivität; n--Ns/Np; At - derzeitige Welle Impulsbreite
Beginn des sekundären Stromes wird n-mal der primäre Strom, aber mit der Zeit zunehmen, erhöhen Sie den Magnetisierungsstrom, sekundäre Stromabfall ist sehr schwer, dies ist die Stromwandler der abflauenden Wirkung. Deshalb sollte, um eine größere sekundäre Prüfspannung bekommen nicht voll und ganz auf den Wert der Sense-Widerstand Rs zu erreichen erhöhen, hängt aber auch auf die Reduzierung der Nebenwirkungen, die Zahl der Kante Statik Pulsstrom zu erhöhen, während der Wert von Rs auch erlauben würde, einen großen Kern Reduzierung schwierig.
Wie (1), ist der sekundäre Induktivität Wert größer sag Wirkung kleiner; Windungsverhältnis desto geringer ist die Durchbiegung Effekt ist auch kleiner, aber besser nicht auf die Verringerung der Anzahl der Windungen auf den sekundären Windungsverhältnis, die Reduzierung verlassen wird die Induktivität der Sekundärseite zu verringern, der Platz zulässt, sollte es sein, die Anzahl der Umdrehungen erhöhen, um das primäre Windungsverhältnis zu reduzieren.
Experimentelle Ergebnisse
In Leistungsfaktorkorrekturschaltung, Detektionsschaltung in Abbildung 4 dargestellt, mit Anti-Kernsättigung wie oben beschrieben und die Verringerung der Durchbiegung wirksam Maßnahmen in den Stromwandler-Verhältnis von 1:50, sekundäre Induktivität 30mH nehmen Sie die Sekundärspannung von 2V, die derzeitige Welle, wenn die Impulsbreite 5μs auch: Die relative Stromversorgung im Stromdetektionsschaltung ist in mehr als zehn Ampere Strom Sensing umgesetzt, der aktuelle Rückgang Wirkung nicht offensichtlich ist.
Abschluss
In der aktuellen Regelung in Stromerfassung spielt eine wichtige Rolle in der Strommesswiderstand in die Stromwandler Prüfung und Erkennung. Zur Verringerung der Abnutzung, die oft mit Stromwandler Tests. In der Stromwandler Testschaltung Design, Schaltungstopologie zur umfassenden Prüfung der Wirkung der Test, wenn man die Sättigung der Stromwandler Sekundärstrom und die hängenden Effekt, rechts Kern-Reset-Schaltung zu wählen, Windungsverhältnis und Detektion Widerstand.
noch nicht geloest
Belohnung Point:0 -
Bis zum Ende des Problems gibt es
