电感电流的辅助检测电路的制作方法

本实用新型涉及一种电感电流的辅助检测电路。

背景技术：

现有技术中为了检测出电感的电流，通常是用功率电阻串联电感，通过采样功率电阻的电压实现电流采样。这种检测方式主要存在以下缺点：1、功率电阻不仅体积大，占用较多的PCB面积，增大了电流环路，而且成本也很高，如果使用高精度级别的功率电阻的话，则会极大地增加制造成本；2、由于与电感串联的功率采样电阻两端的电压条件复杂（非接地、高压等），导致采样电路实现困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、易于实现、占用PCB面积小、能够减小电流环路、成本低的电感电流的辅助检测电路。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种电感电流的辅助检测电路，电感与第一电阻串联在一输入电压的正输出端与负输出端之间，其中，第一电阻的一端与输入电压的正输出端连接；电感的一端与第一电阻的另一端连接，电感的另一端与输入电压的负输出端连接；电感电流的辅助检测电路包括第二电阻和电容；第二电阻的一端与输入电压的正输出端连接；电容的一端与第二电阻的另一端连接，电容的另一端与输入电压的负输出端连接。

本实用新型至少达到以下的有益效果之一：

1、本实用新型实施例的辅助检测电路不改变原有的电感电路，通过检测电容的充电电压，即可间接测试出电感上的电流值，不仅电路结构简单，而且易于实现，避免了直接用电阻采样电流时由于电阻两端的电压条件复杂导致采样电路实现难度大的问题；

2、本实用新型实施例的辅助检测电路由于不用使用功率电阻进行电流采样，因此与现有技术相比，减小了PCB占用面积和电流环路，同时也降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型一实施例的一种电感电流的辅助检测电路的电路原理图。

图2示出了电感电流与时间的关系曲线图。

图3示出了电容的充电电压与充电时间的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图1示出了根据本实用新型一实施例的一种电感电流的辅助检测电路的原理图，其中，电感L与第一电阻R1串联在一输入电压Uin的正输出端与负输出端之间，构成RL电路，并且，第一电阻R1的一端与输入电压Uin的正输出端连接；电感L的一端与第一电阻R1的另一端连接，电感L的另一端与输入电压Uin的负输出端连接。

如图1所示，根据本实用新型一实施例的一种电感电流的辅助检测电路包括第二电阻R2和电容C；第二电阻R2的一端与输入电压Uin的正输出端连接；电容C的一端与第二电阻R2的另一端连接，电容C的另一端与输入电压Uin的负输出端连接。该第二电阻R2与电容C构成RC电路。上述的输入电压Uin例如可以是一直流电源，但不限于此。

上述的RC电路检测电感电流的原理如下。

当RL电路接入输入电压Uin时，电感电流会在很小的时间范围Δt内（Δt一般为微秒级）线性上升，如公式1所示。

Ipeak=Uin*∆t/L （公式1）

其中，Ipeak为电感电流，Uin为输入电压，L为线圈电感量，Δt为输入电压上电时间，其电感电流与时间的关系曲线见图2所示。

当RC电路外接输入电压Uin时，电容C的电压与充电时间的关系曲线如图3所示，若充电时间Δt<τ（τ=RC，Δt一般为微秒级）时，其充电曲线近似于一条直线，其表达式如公式2所示。

Uchg=0.632Uin*Δt/τ（公式2）

其中Uchg为电容C在Δt时刻的充电电压，Uin为输入电压，Δt为输入电压上电时间（也即充电时间），τ为电容时间常数，τ=RC。

上述的公式1和公式2可进行合并化简，合并化简后得到公式3：

Ipeak=Uchg*τ/(0.632*L)（公式3）

通过公式3可知，若要测量电感L上流过的电流值Ipeak，我们可以通过测量电容C的充电电压Uchg来间接获得，实现等效测量电感电流功能。

电容C的充电电压Uchg可通过电压检测电路、比较器等检测获得，检测到的电压可用于后续的处理。在本实施例中，电感电流的辅助检测电路还包括一比较器OP，比较器OP的同相端连接于第二电阻R2与电容C的共接点，比较器OP的反相端连接对应于预设阈值电流的参考电压V1；比较器OP用于将同相端的输入电压Uchg与参考电压V1进行比较，并根据比较结果输出控制信号，以用于电路的限流保护。

进一步地，比较器OP为快速比较器，该快速比较器的输出延迟时间小于150纳秒，最好是小于100纳秒。由于快速比较器的输出延迟时间要大大小于普通的比较器，使得电流保护的实际值更接近目标值，因而能够获得更好的开关管限流保护效果。

本实用新型实施例的辅助检测电路不改变原有的电感电路，通过检测电容的充电电压，即可间接测试出电感上的电流值，不仅电路结构简单，而且易于实现，避免了直接用电阻采样电流时由于电阻两端的电压条件复杂导致采样电路实现难度大的问题。此外，本实用新型实施例的辅助检测电路由于不用使用功率电阻进行电流采样，因此与现有技术相比，减小了PCB占用面积和电流环路，同时也降低了制造成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。