极性。这使转换器能够分开两个次级侧4，6之间的从初级侧2开始的能量传送。
[0038]可以将信号处理电路16安排在整流电路14和外部输入单元10之间。信号处理电路16可以包含如此安排的平滑电路(未示出)和/或其它已知组件，以至于它们执行充分的噪声抑制、输出信号13的平滑和其它相关功能。可以将第二信号处理电路17安排在整流电路15和外部输入源11之间。这个信号处理电路17可以包含如此安排的平滑电路(未示出)、滤波部件和/或其它已知组件，以至于它们执行充分的噪声抑制、输出信号13的平滑和其它相关功能。两个信号处理电路16，17可以具有可以按照预定的一组规范确定的不同或相同配置。
[0039]阈值电路18可以与整流电路14连接，和可以配置成按照阈值限制输出电流13或电压范围。阈值电路18可以配置成保证转换器在加电情形下的额定操作。该阈值可以是2mA。可替代地，该阈值电路18可以取而代之地与第三组线圈7连接，可以将输入范围限制成上电流或电压阈值，这又保护了转换器以防止过冲。该阈值电路18可以被安排在初级侧2，可以与第一组线圈连接3。该阈值电路18在这个实施例中可以被配置成限制初级侧的功率调节，例如，通过定义用于当测量的信号或确定的传送误差超过激活阈值时激活调节环路的激活阈值。该阈值电路18可以被配置成将这个输入信号与阈值相比较，使输出信号保持在零上直到输出信号超过阈值，或当超过阈值时剪掉输出信号。
[0040]可以将初级侧2的第一组线圈3与能够与DC电压源形式的外部电源20连接的功率调节单元19连接。该功率调节单元19被配置成磁平衡初级侧2和两个次级侧4，6之间的通过公共磁路的能量传送。当输入电流12等于输出电流13时，将系统(不同侧2，4，6)定义成处在平衡之中。
[0041]在一个实施例中，可以将开关模式电路21与第一组线圈3的一端连接。该开关模式电路21可以被配置成驱动初级侧2。输出电流13通过输入电流和开关模式电路21的外加电压的幅度来设置。开关模式电路21可以通过调整施加电压的幅度、忙闲度和开关模式输出信号的频率来调节输出电流。
[0042]可以将测量电路22与第一组线圈3的另一端和电源20连接。该测量电路22可以被配置成测量通过第一线圈3的能量和可以将测量的信号发送给功率转换单元23。该功率转换单元23可以被配置成根据来自测量电路22的测量信号驱动开关模式电路21。该电源20可以对功率转换单元23供应功率。
[0043]图3示出了初级侧2的配置的第二实施例。测量电路22在一个简单实施例中可以被配置成如图3所示，将测量信号定义成第一组线圈3和电阻之间的信号的高阻抗负载。可以将测量的信号发送给，例如，AD转换器，以便在发送给功率转换单元23之前将信号数字化。
[0044]在这个实施例中，可以将处理单元24与开关模式电路21、功率转换单元23和测量单元22连接，以便接收测量的信号。该处理单元24可以被配置成经由在处理单元24中实现的控制算法25控制开关模式电路21的操作。该处理单元24可以被配置成管理从初级侧2到次级侧4，6的能量传送。这种管理可以按照存储在处理单元24中的一个或多个参考参数自动进行，其中可以使用与处理单元24连接的用户界面(未示出)调整一个或多个参考参数。
[0045]该处理单元24可以被配置成根据测量的信号控制功率转换单元23的操作。测量的信号可以按照发送给开关模式电路21的控制信号来解调/采样和同步。在一个实施例中，可以将使用逐次逼近例程(SAR)采样测量信号的AD转换器26安排在处理器本身和测量单元22之间。如果需要的话，可以将AD转换器27安排在处理器本身和功率转换单元23之间。SAR AD转换器26的配置可以按照测量信号的波形特性来确定。
[0046]该处理单元24然后在，例如，经由DC转换器27将控制信号发送给功率转换单元23之前，使用在处理单元24中实现的算法处理采样信号。在一个优选实施例中，使用配置成补偿系统的各种误差、容限、非线性或其它传送误差的信号处理算法28处理采样信号。
[0047]图4示出了初级侧2的配置的第三实施例。可以将开关29与测量电路22和功率转换单元23连接。该开关29的操作可以由处理单元24使用控制开关模式电路21的操作的相同控制部件25，或在处理单元24中实现的控制逻辑或控制算法的形式的单独控制部件(未示出)来控制。开关29的操作可以按照发送给开关模式电路21的控制信号来同步。可以使用采样/保持电路来取代开关29。
[0048]可以将具有电容器的形式的滤波部件30安排在开关29和测量电路22之间，以便只将AC信号发送给开关29。
[0049]可以将第二信号处理单元31安排在开关29和功率转换单元23之间。该信号处理单元31可以被配置成与处理单元24通信。该信号处理单元31发送和/或接收像控制信号、测量值或其它信号那样，可以用于控制信号处理单元31的操作的数据。该信号处理单元31可以被配置成补偿系统的各种误差、容限、非线性或其它传送误差。该信号处理单元31可以按照在处理单元24中实现的信号处理算法(未示出)来控制。
[0050]处理单元24在显示在图3和图4中的实施例中可以包含配置成补偿给定输入电流12上输入侧6和输出侧8之间的传送误差(包括其它误差、容限或非线性)的线性化功能。在一个优选实施例中，使用内插方法/功能计算至少两个表值之间的任何数值将该线性化功能实现成完整查找表或压缩查找表。该线性化功能可以经由与处理单元24连接的用户界面来更新或上载。
[0051 ] 在一个实施例中，用在开关模式电路21、功率转换单元23和处理单元24中的组件的数量可以通过在单个处理单元中实现配置成收集，处理和分析系统中的许多信号，例如，测量信号的控制组件/智能来减少。该单个处理单元执行系统的所有控制功能/操作，以及生成用于控制/激活开关模式电路21、功率转换单元23和处理单元24中的受控组件的控制信号。开关模式电路21、功率转换单元23和处理单元24的实现可以通过像SEPIC(单端初级电感转换器)布局那样的任何已知实现布局来完成。这使数据处理能够数字地进行，以便使测量信号的解调和发送给开关模式电路的控制信号可以更精确地同步，因此降低在系统中生成的噪声。这也将降低系统的制造成本。
[0052]本发明不局限于本文所述的实施例，以及可以不偏离如所附权利要求书所述的本发明的范围地加以修改和改编。
【主权项】
1.一种包含至少一个变压器的转换器，该转换器包含至少一个初级电路(2)，该初级电路(2)至少与第一组初级线圈(3)连接，该转换器进一步包含至少一个第二初级电路(4)，该第二初级电路(4)至少与第二组初级线圈(5)连接，该转换器包含次级电路(6)，该电路(6)与第三组次级线圈(7)连接，通过隔离屏障(9)将该第一初级线圈(3)与该次级线圈(7)电隔离，通过第二隔离屏障(8)使该第一和第二初级线圈(3，5)相互电隔离，该三组线圈(3，5，7)经由公共磁路(A)相互磁耦合，其特征在于，该第一组线圈(3)与开关模式电路(21)连接，该开关模式电路(21)被配置成驱动该初级电路(2)和该第一组初级线圈
2.按照权利要求1所述的转换器，其中该开关模式电路(21)与外部电源(20)连接。
3.按照权利要求1或2所述的转换器，其中该第二组线圈(5)与第一整流电路(14)连接和该第三组线圈(7)与第二整流电路(15)连接，以及该两组线圈具有相反极性。
4.按照权利要求3所述的转换器，其中至少一组线圈(3，5，7)与配置成限制输出电流或电压范围的阈值电路(18)连接。
5.按照权利要求4所述的转换器，其中该第一组线圈(3)进一步与测量电路(22)连接，该测量电路(22)被配置成测量通过第一组线圈(3)的能量的量，并且与功率转换单元(23)连接，该功率转换单元(23)与开关模式电路(21)连接，并且被配置成根据来自测量电路(22)的测量信号驱动开关模式电路(21)。
6.按照权利要求5所述的转换器，其中该测量电路(22)与处理单元(24)连接，该处理单元(24)又与功率转换单元(23)和开关模式电路(21)连接，其中该处理单元(24)被配置成控制该开关模式电路(21)和该功率转换单元(23)的操作。
7.按照权利要求7所述的转换器，其中该测量电路(22)与开关(29)连接，该开关(29)又与功率转换单元(23)和处理单元(24)连接，其中该处理单元(24)控制该开关(29)的操作。
8.按照权利要求8所述的转换器，其中该开关(29)与信号处理单元(31)连接，该信号处理单元(31)又与功率转换单元(23)和处理单元(24)通信，其中该处理单元(24)控制该信号处理单元(31)的操作。
9.按照权利要求7到9的任何一项所述的转换器，其中该处理单元(24)包含配置成在给定输入信号上补偿输入侧和输出侧之间的传送误差的线性化功能。
【专利摘要】一种转换器(1)包含与至少含有第二组线圈(5)的至少一个次级侧(4)磁耦合的含有第一组线圈(3)的至少一个初级侧(2)，其中通过隔离屏障(8)将初级侧与次级侧电隔离，次级侧之一被配置成与外部输出单元(10)连接，初级侧(2)与含有第三组线圈(7)的另一个次级侧(6)磁耦合，该线圈被配置成与外部输入单元(11)耦合，通过第二隔离屏障(9)使两个次级侧(4，6)相互电隔离，三组线圈(3，5，7)经由公共磁路相互磁耦合。该转换器提供了输入侧和高精度地复制输入电流的输出侧之间的隔离电流到电流传送。
【IPC分类】H02M1-40, H02M3-335
【公开号】CN104521123
【申请号】CN201380037184
【发明人】S.A.林德曼
【申请人】Pr电子股份公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年7月9日
【公告号】EP2873145A2, US20150138837, WO2014008900A2, WO2014008900A3