[其他]開關式調節器的電流監控

在審

• 申請號: 101985000008840
• 申請日: 1985-12-14
• 公開（公告）號: CN85108840B
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 魯道夫·希爾喬特
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 蕭掬昌

本發明涉及一個開關式逆變器中用于電流監控的一個電路結構，其中利用一個大功率開關裝置以脈沖控制用電流使電感儲能。根據本發明將由一個ＲＣ－環節構成該電感上壓降的平均值，并且在超過了一個預定的最大壓降值時，利用一個門檻值電路關斷該大功率開關裝置。

本發明涉及一個開關式逆變器中用作電流監控的電路結構，該開關式逆變器中，利用一個大功率開關裝置（LS）的脈沖控制使一個電感（L）由電流（I）儲能的一個電流監控用的電路結構。

在開關式供電裝置、開關式逆變器及相似的電路結構中，其大功率開關裝置中電感上的大電流將被周期性地接通與關斷。由此就產生了這樣的問題：在大功率開關裝置中的電流、也就是在半導體開關元件中出現的過電流必須加以限制，以免這些開關元件遭到損壞。這個過電流則可能是由于過負荷、短路或者在容性負載情況下開關式調節器的起動而引起的。

熔斷式保險絲及電磁式過電流釋放裝置在該調節器中必須用來承擔：在電流急劇上升時對半導體元件，也即對大功率開關裝置進行保護，此外這些元件過電流的開斷是不可逆的。根據這個原理已經公知的有：用測量電阻、即所謂的分流器或電流互感器聯接在待保護的電路中，在大功率開關裝置中過電流時，利用一個相應的測量電子電路開斷過電流。這個措施在：“開關式電源裝置”（“Shaltnetzteil”J·Wüstehube著）一書的第5.41，5.42及12.10.3章節中已經描述了。這種措施不但花費昂貴，而且還在負載回路中引起了不希望有的電壓降。此外由于測量電阻需用低電阻值的，就必須使用高價的特殊結構的電阻。

本發明是以這樣的任務為基礎的：即確定一種容易構成的用于電流監控的電路結構。

這一任務將根據用于形成該電感（L）上壓降的一個平均值的電路;以及在超過了一個預定的最大電壓降時關斷的該大功率開關裝置（LS）的一個門檻值電路來解決。

根據本發明用于電流監控的電路結構的優點在于：不需使用任何高價的測量電阻。

其優點還在于：根據本發明用于電流監測的電路有通用性，也即譬如可用在原邊及付邊的脈沖控制式調節器中。

還有一個較大的優點：在電感器繞組溫度高時，由于繞組導線的正電阻系數使電流值較早地受到限制。

在使用一個具有開路集電極的運算放大器作為門檻電路裝置時，它的輸出端直接地與一個脈寬調制器的輸出端聯在一起，只要該輸出端上設有一個同樣為開路集電極的輸出級三極管即可。

以下將根據在附圖中描述的實施例來解釋本發明。

其附圖為：

圖1：一個公知的降壓調節器，

圖2：一個公知的升壓調節器，

圖3：一個公知的原邊開關式調節器，及

圖4：根據本發明用于電流監控的電路結構。

在圖1及圖3中描述的是本身已被公知的開關式調節器，在那里功能相同的元件利用相同的圖形符號來表示。

在圖1中給出一個降壓調節器，其上通過一個大功率開關裝置LS周期性地使電感線圈用電流儲能。在大功率開關裝置LS導通時間間隔中電流流過大功率開關裝置LS、電感線圈sup進一步流經聯接在其后的負載電阻RL。為了使電流濾平，在輸出端側用一個平波電容器G1與電感線圈sup相聯接。當在大功率開關裝置LS的阻斷時間間隔中該電流將經過續流二極管F來維持。

在圖2中描繪的是一個升壓調節器，在那里通過一個大功率開關裝置LS周期性地使電感線圈用電流儲能。在大功率開關裝置LS的導通時間間隔中電流流經電感線圈sup。而當大功率開關裝置LS的阻斷時間間隔中，電感線圈sup中所儲存的能量將以電流的形式通過一個整流二極管G向負載電阻RL進行釋放。為了使該電流濾平這里也同樣地在輸出端側用一個平波電容器C1聯在整流二極管G的后面。