专利名称：变压器副边控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制装置，更具体地说，涉及一种变压器副边控制装置。
背景技术：
目前，对隔离式变压器，目前采用的副边控制装置往往是通过检测副边电 流来进行电压型或电压、电流双环控制。这两种方法都需要对副边电流进行采 样，而目前副边电流的检测方法有两种
一是采用采样电阻采样副边电流。这种方式比较简单，成本低。但是如果 副边电流过大，采用电阻检测电流势必造成大的损耗。
二是通过采样副边铜皮的电压来对副边进行电流采样。这种方式损耗比采 样电阻小。但是由于铜皮的电阻小，所以需要高精度的运放放大器进行转换， 该采样方式成本高。此外由于铜皮电阻受温度影响较大，需要温度补偿，使得 电路设计复杂，并且增加额外成本。
因此，需要一种设计简单、损耗小并且成本较低的变压器副边控制装置。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的变压器副边控制装置 的上述缺陷，提供一种设计简单、损耗小并且成本较低的变压器副边控制装置。
本实用新型实现其目的采用的技术方案是，构造一种变压器副边控制装 置，包括控制芯片，还包括其原边串联在变压器的原边以采样所述变压器的原 边电流信号，其副边与控制芯片相连以向所述控制芯片提供所述电流采样信号 的电流互感器，所述控制芯片还包括根据所述电流采样信号控制开关管Q1的 限流单元。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述变压器副边控制装置还包括与所述控制芯片相连以向所述控制芯片提供电压误差信号的电压误差信 号产生单元。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述控制芯片包括根据所述
电压误差信号控制所述开关管Ql和连接在所述变压器的副边的整流管Q2和 Q3以实现平均电流控制的平均电流控制单元。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述电压误差信号产生单元 包括副边电压采样电路和运算放大器，所述运算放大器的反向输入端接收所述 副边电压采样电路的采样电压、正向输入端与参考电压Vref相连，输出端连 接到所述控制芯片的平均电流控制单元。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述变压器副边控制装置还 包括连接在所述变压器的输出负极和电流互感器的副边的采样电感L和用于 叠加所述电流互感器采样电流的电压信号和所述采样电感L采样电流的电压 信号的电压叠加电路。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述控制芯片包括根据所述 叠加电压和电压误差信号的比值控制所述开关管Ql和连接在所述变压器的副 边的整流管Q2和Q3以实现峰值电流控制的峰值电流控制单元。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述变压器副边控制装置还 包括连接在所述电流互感器的副边和所述控制芯片之间的整流电路。
在本实用新型所述的变压器副边控带]装置中，所述整流电路是半波整流电 路或是全波整流电路。
在本实用新型所述的变压器副边控制装置中，所述变压器副边控制装置还 包括连接在所述控制芯片与开关管Ql的控制端之间的隔离驱动电路。
实施本实用新型的变压器副边控制装置，具有以下有益效果由于采用电 流互感器，因而设计简单、损耗小并且成本较低。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是本实用新型变压器副边控制装置的原理框图；图2是本实用新型变压器副边控制装置的第一实施例的原理框图； 图3是本实用新型变压器副边控制装置的第二实施例的原理框图； 图4是本实用新型变压器副边控制装置的第三实施例的电路原理图； 图5是本实用新型变压器副边控制装置的第四实施例的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种变压器副边控制装置，包括控制芯片101， 其还包括其原边连接在变压器的原边以采样所述变压器的原边电流信号，其副 边与控制芯片101相连以向所述控制芯片101提供所述电流采样信号的电流互
感器103，所述控制芯片101还包括根据所述电流采样信号控制开关管Ql关 断的限流单元203。在本实用新型的一个优选实施例中，所述限流单元203还 与直接设置在所述变压器副边的整流管Q2、 Q3相连。当所述限流单元203接 收到的电流采样信号高于设定值时，控制所述开关管Ql和整流管Q2和Q3 关闭，借以进行过流保护。
图2是本实用新型变压器副边控制装置的第一实施例的原理框图。如图2 所示，所述控制芯片101包括平均电流控制单元201、限流单元203和峰值电 流控制单元202。所述变压器副边控制装置还包括与所述控制芯片101相连以 向所述控制芯片101提供电压误差信号的电压误差信号产生单元106。所述平 均电流控制单元201接收所述电压误差信号并根据所述电压误差信号控制所 述开关管Ql和连接在所述变压器的副边的整流管Q2和Q3以实现平均电流 控制的。所述变压器副边控制装置还包括连接在所述变压器的输出负极和电流 互感器103的原边的采样电感L和用于叠加所述电流互感器103采样电流的 电压信号和所述采样电感L采样电流的电压信号的电压叠加电路107。所述峰 值电流控制单元202接收所述叠加电压和电压误差信号，并根据它们的比值控 制所述开关管Ql和连接在所述变压器的副边的整流管Q2和Q3以实现峰值 电流控制。
图3是本实用新型变压器副边控制装置的第二实施例的原理框图。如图3 所示，所述变压器副边控制装置还包括连接在所述电流互感器103的副边和所述控制芯片101之间的整流电路104,用于对原边采样电流进行整流，所述整 流电路104可以是半波整流电路或是全波整流电路。在本实用新型的再一实施 例中，所述整流电路104还可以是整流滤波电路。在本实用新型的又一实施例 中，所述变压器副边控制装置还包括连接在所述控制芯片101与开关管Q1的 控制端之间的隔离驱动电路105。
图4是本实用新型变压器副边控制装置的第三实施例的电路原理图。如图 4所示，电流互感器CT的原边串联到所述变压器TR的原边，开关管Q1的源 极与原边负极相连、漏极与电流互感器CT的原边的一端相连、栅极经隔离驱 动电路105连接到控制芯片101 ，所述电流互感器CT的副边连接整流电路104， 其采样的原边采样信号经整流电路104整流后送入控制芯片101的限流单元 203，用于控制所述开关管Q1开启和关断。在本实施例中，限流管Q2和Q3 也设置在所述变压器TR的副边，所述限流管Q3的漏极连接到所述变压器的 副边A端，源极连接到所述限流管Q2的源极、栅极连接到所述控制芯片101， 所述限流管Q2的漏极连到变压器的副边B端、栅极连接到所述控制芯片101， 所述控制芯片101可同时用于控制所述限流管Q2和Q3的开启和关断。所述 限流管Q3的源极和漏极之间还连接有副边电压采样电路601和运算放大器 602，所述运算放大器602的反向输入端接收所述副边电压采样电路601的采 样电压、正向输入端与参考电压Vref相连，输出端连接到所述控制芯片101。 副边电压采样信号与参考电压Vref比较，比例积分放大以后送到控制芯片101 内，与控制芯片IOI内的三角波比较，输出控制用的占空比信号，驱动原边开 关管Q1和副边的同步整流管Q2禾HQ3。
图5是本实用新型变压器副边控制装置的第四实施例的电路原理图。在本 实施例中，电感L的a端连接在所述变压器的输出副边的中点，b端连接到所 述输出电压的负级Vout-， d端连接到所述输出电压的正极Vout+， c端连接到 电压叠加电路107。所述电流互感器CT获得的原边电流采样信号和电感L获 得的变压器输出副边电流采样信号经电压叠加电路107转换成电压叠加信号 后送入控制芯片101。控制芯片101将电压叠加信号与电压误差信号进行比较， 当电压误差信号大于该电压叠加信号时，进行峰值电流控制。
7在本实施例中，所述电压叠加电路107包括二极管D1、 D2，电阻R1、 R2和电容Cl，其中所述二极管Dl和D2的阴极相互连接，所述二极管Dl 的阳极连接到电感L的a端，所述二极管D2的阳极连接到所述电流互感器 CT的副边A端，所述电阻R2连接到所述二级管Dl的阴极和所述电流互感 器CT的副边B端之间，所述电容Cl的一端连接到所述电流互感器CT的副 边B端，另一端经电阻Rl连接到所述二极管D2的阴极。
虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白， 在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同 替代。本实用新型中的任一电路模块都可以由可完成相同功能的其它电路模块 或硬件软件模块来完成。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而 应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求1、一种变压器副边控制装置，包括控制芯片(101)，其特征在于，还包括其原边串联在变压器的原边以采样所述变压器的原边电流信号，其副边与控制芯片(101)相连以向所述控制芯片(101)提供电流采样信号的电流互感器(103)，所述控制芯片(101)还包括根据所述电流采样信号控制开关管Q1的限流单元(203)。
2、 根据权利要求1所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述变压 器副边控制装置还包括与所述控制芯片(101)相连以向所述控制芯片(101〉 提供电压误差信号的电压误差信号产生单元(106)。
3、 根据权利要求2所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述控制 芯片(101)包括根据所述电压误差信号控制所述开关管Ql和设置在所述变 压器的副边的整流管Q2和Q3以实现平均电流控制的平均电流控制单元(201)。
4、 根据权利要求3所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述电压 误差信号产生单元(106〉包括副边电压采样电路(601)和运算放大器(602)， 所述运算放大器(602)的反向输入端接收所述副边电压采样电路(601)的采 样电压、正向输入端与参考电压Vref相连，输出端连接到所述控制芯片(101) 的平均电流控制单元(201)。
5、 根据权利要求4所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述变压 器副边控制装置还包括连接在所述变压器的输出负极和电流互感器(103)的 副边一端的采样电感L和用于叠加所述电流互感器(103)采样电流的电压信 号和所述采样电感L采样电流的电压信号的电压叠加电路(107)。
6、 根据权利要求5所述的变压器副边控带1装置，其特征在于，所述控制 芯片(101)包括根据所述叠加电压和电压误差信号的比值控制所述开关管Q1 和连接在所述变压器的副边的整流管Q2和Q3以实现峰值电流控制的峰值电 流控制单元(202)。
7、 根据权利要求1-6中任一权利要求所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述变压器副边控制装置还包括连接在所述电流互感器(103)的副 边和所述控制芯片(101)之间的整流电路(104)。
8、 根据权利要求7所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述整流 电路(104)是半波整流电路或是全波整流电路。
9、 根据权利要求1所述的变压器副边控制装置，其特征在于，所述变压 器副边控制装置还包括连接在所述控制芯片(101)与开关管Ql的控制端之 间的隔离驱动电路(105)。
专利摘要本实用新型涉及一种变压器副边控制装置，包括控制芯片，还包括其原边连接在变压器的原边以采样所述变压器的原边电流信号，其副边与控制芯片相连以向所述控制芯片提供所述电流采样信号的电流互感器，所述控制芯片还包括根据所述电流采样信号控制开关管Q1关断的限流单元。
文档编号H02P13/00GK201328102SQ20082021271
公开日2009年10月14日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者恒 余 申请人:艾默生网络能源有限公司