[发明专利]隔离型低压大电流DC‑DC变换器输出电流检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，并且更为具体的是隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测方法及装置。

背景技术

在目前的电子电路领域中，隔离型低压大电流DC-DC降压变换时，一般需要准确采样获得输出的电流值，并且将电流值上报。

现有技术的工作原理如图1所示，在低压部分中串入一个电流采样单元，最常用的方法是将一个已知阻值的低值采样电阻Rs串入到输出回路中，测量Rs上的电压降，利用欧姆定律求得输出电流大小。

由于低压部分电流较大，并且电路中需要电流采样单元的功耗尽可能的低，所以采样电阻Rs的阻值需要尽可能的小，但这会使得测量Rs上的电压降过小，会严重影响电流的测量精度；但是在大电流的情况下，如果Rs的阻值稍大，又会使得在Rs上的功率变大，从而使电路整体输出效率变低，并且散热等问题更加严重。如果采用电流传感器等方法测量输出电流，由于测量大电流的器件少且价格昂贵，电路设计的成本会过高，所以需要新方法来改善这些问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测方法及装置，在隔离型低压大电流DC-DC变换时，在变压器的原边即高压部分进行电流的检测，由此推算出低压部分输出电流的大小，这样可以有效地提高测量精度以及整机效率。

本发明的一个方面是提供了一种隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测方法，包括如下步骤：步骤a：在隔离型低压大电流DC-DC变换器中，将电流采样单元放置于原边电路中检测原边电流I_P；步骤b：获得原边整流后电流的平均值Abs(Ip)avr；步骤c：根据原副边整流后电流的平均值Abs(Ip)avr，Abs(Is)avr之间的下述关系式计算副边整流后电流的平均值：Abs(Is)avr＝k*Abs(Ip)avr，其中，k为变压器匝数比,Is为副边电流，Ip为原边电流。

优选地，所述步骤b中原边整流后电流的平均值Abs(Ip)avr根据电流采样单元变比及控制器读数获得，即Abs(Ip)avr＝Ks*I_read。其中，Ks为电流采样单元变比，I_read为控制器读数，所述控制器根据电流采样单元发来的信号获得原边电流值的读数。

优选地，所述步骤c中副边整流后电流的平均值即为副边电路输出端的电流值I_out。

优选地，步骤a中可以使用检测采样电阻Rs上电压大小的方法来检测原边电流。

本发明的另一个方面是提供了一种隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测装置，用于检测隔离型低压大电流DC-DC变换器的副边电路输出端的电流值，所述DC-DC变换器包括高压部分和低压部分，高压部分为原边电路，低压部分为副边电路，所述装置包括电流采样单元以及控制器，所述电流采样单元与所述DC-DC变换器的原边电路串联以检测原边电流Ip，所述控制器与所述电流采样单元连接，所述控制器包括获取单元和计算单元，所述获取单元根据所述电流采样单元发出的信号获取原边电流值的读数I_read，所述计算单元根据所述原边电流值的读数和电流采样单元变比Ks计算原边整流后电流的平均值：Abs(Ip)avr＝Ks*I_read，并根据原边整流后电流的平均值和变压器匝数比k计算副边整流后电流的平均值即副边电路输出端的电流值：I_out＝Abs(Is)avr＝k*Abs(Ip)avr。

优选地，所述电流采样单元为电流传感器或霍尔元件。

优选地，所述控制器还包括存储单元，电流采样单元变比Ks以及变压器匝数比k存储在所述存储单元中。

本发明的隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测方法及装置，有效地减少了现有技术在输出端直接进行电流检测时的电流采样单元的功率损耗，电路的发热问题也得到了改善，提高了整个电路的性能和输出效率，同时节约了成本，提高了经济效益。

附图说明

图1为现有隔离型低压大电流DC-DC变换器输出电流检测的电路图；

图2为根据本发明第一实施例的DC-DC变换器输出电流检测的电路图；

图3为根据本发明第一实施例的DC-DC变换器原边电流Ip和励磁电流Is波形图；

图4为根据本发明第二实施例的DC-DC变换器输出电流检测的电路图；

图5为根据本发明第二实施例的DC-DC变换器原边电流Ip和励磁电流Is波形图。

图6为本发明实施例的控制器的结构示意图。