[发明专利]一种电流采样电路及图腾柱无桥电路电流采样系统

摘要

本发明提供一种电流采样电路，所述电流采样电路包括：电流互感器、复位电阻、二极管、采样开关管与采样电阻，所述电流互感器包括原边绕组与副边绕组；所述复位电阻并联在电流互感器副边绕组两端，所述采样开关管、二极管与采样电阻串联后，并联连接在复位电阻两端；所述电流采样电路的原边绕组连接在被采样电路中；当所述采样开关管闭合时，所述电流采样电路采集流过被采样电路中的电流。本发明提供一种简单实用的电流采样电路，该采样电路结构简单，采样效率高，同能相同的采样电路能共用器件，在不影响效率的前提下降低成本。

主权项

1.一种图腾柱无桥电路电流采样系统，包括并联连接在第一并联连接点与第二并联连接点之间的第一桥臂单元、第二桥臂单元与负载单元，所述第一桥臂单元包括同向串联的第一开关管与第二开关管，所述第二桥臂单元包括同向串联的第一二极管与第二二极管，所述负载单元包括并联连接的电容与负载电阻，所述两个开关管间的第一连接点与所述两个二极管间的第二连接点之间连接有电源与电感，其特征在于，所述图腾柱无桥电路电流采样系统还包括：第一电流采样单元，第一电流采样单元与所述第一开关管串联于所述第一并联连接点与第一连接点之间，或第一电流采样单元与所述第一二极管串联于所述第一并联连接点与第二连接点之间，所述第一电流采样单元，用于当第一开关管闭合时采样流过第一开关管或第一二极管的正向电流或正向感应电流；第二电流采样单元，第二电流采样单元与所述第二开关管串联于所述第二并联连接点与第一连接点之间，或第二电流采样单元与所述第二二极管串联于所述第二并联连接点与第二连接点之间，所述第二电流采样单元，用于当第二开关管闭合时采样流过第二开关管或第二二极管的正向电流或正向感应电流；第三电流采样单元先与负载单元串联后并联在第一并联连接点与第二并联连接点之间，所述第三电流采样单元，用于采样流过负载单元的电流；控制单元，与所述三个电流采样单元、第一开关管与第二开关管相连，根据所述三个电流采样单元采样的电流信号，控制第一开关管和第二开关管的闭合或断开；控制单元具体为微型处理器，控制单元采用的一种控制方法为：当电源输入的为交流电的正半周时，在初始阶段控制单元首先闭合第二开关管、断开第一开关管，这时电源、电感、第二电流采样单元、第二开关管、第二二极管构成储能回路，第二电流采样单元流过正向电流，第二电流采样单元采集流过的正向电流信号，电源对电感储能；当采样到的正向电流信号的峰值达到参考阈值时，控制单元闭合第一开关管、断开第二开关管，电源对电感储能结束，开始释放电感的能量；这时电感、第一电流采样单元、第一开关管、第二二极管构成续流回路，释放电感的能量，第一电流采样单元流过负向电流，第三电流采样单元采集流过的电流；当第三电流采样单元采样到的电流信号的谷值达到参考阈值时，控制单元闭合第二开关管、断开第一开关管，重新进入储能阶段；当电源输入的为交流电的负半周时，在初始阶段控制单元首先闭合第一开关管、断开第二开关管，这时电源、电感、第一电流采样单元、第一开关管、第一二极管构成储能回路，第一电流采样单元流过正向电流，第一电流采样单元采集流过的正向电流信号，电源对电感储能；当采样到的正向电流信号的峰值达到参考阈值时，控制单元闭合第二开关管、断开第一开关管，电源对电感储能结束，开始释放电感L1的能量；这时电感、第二电流采样单元、第二开关管、第一二极管构成续流回路，释放电感的能量，第二电流采样单元流过负向电流，第三电流采样单元采集流过的电流；当第三电流采样单元采样到的电流信号的谷值达到参考阈值时，控制单元闭合第一开关管、断开第二开关管，重新进入储能阶段；所述第一电流采样单元与第二电流采样单元包括：电流互感器、第一和第二复位电阻、第一和第二二极管、第一和第二采样开关管与采样电阻，所述电流互感器包括第一原边绕组、第一副边绕组、第二原边绕组与第二副边绕组；所述第一和第二复位电阻分别并联在电流互感器的第一副边绕组和第二副边绕组的两端，所述第一采样开关管、第一二极管与采样电阻串联后，并联连接在第一复位电阻两端，所述第二采样开关管、第二二极管与采样电阻串联后，并联连接在第二复位电阻两端；所述第一电流采样单元包括所述第一原边绕组、第一副边绕组，第一复位电阻、第一二极管和第一采样开关，所述第二电流采样单元包括所述第二原边绕组、第二副边绕组，第二复位电阻、第二二极管和第二采样开关，所述第一电流采样单元与第二电流采样单元共用采样电阻；所述电流互感器的第一原边绕组与所述第一开关管串联于所述第一并联连接点与第一连接点之间，或与第一二极管串联于所述第一并联连接点与第二连接点之间；所述电流互感器的第二原边绕组与所述第二开关管串联于所述第二并联连接点与第一连接点之间，或与所述第二二极管串联于所述第二并联连接点与第二连接点之间；当所述第一原边绕组流过正向电流，所述第一采样开关管闭合，所述第二采样开关管断开；当所述第二原边绕组流过正向电流，第二采样开关管闭合，第一采样开关管断开；当所述第一原边绕组或第二原边绕组流过负向电流，所述第一采样开关管和第二采样开关管均断开；所述采样电阻与所述开关控制单元连接，当所述第一采样开关管或第二采样开关管闭合时，所述第一电流采样单元或第二电流采样单元采样流过的正向电流；当电流互感器的第一原边绕组流过正向电流，而且第一采样开关闭合时，电流互感器的第一副边绕组也流过正向电流；则电流互感器的第一副边绕组、第一二极管、第一采样开关组成储能回路，采样正向电流信号；当第一采样开关断开时，电流互感器的第一副边绕组、第一复位电阻形成复位回路；当电流互感器的第二原边绕组流过正向电流，而且第二采样开关闭合时，电流互感器的第二副边绕组也流过正向电流；则电流互感器的第二副边绕组、第二二极管、第二采样开关组成储能回路，采样正向电流信号；当第二采样开关断开时，电流互感器的第二副边绕组、第二复位电阻形成复位回路。