摘要：介紹電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方法，并探討在電流檢測(cè)中常遇見(jiàn)的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問(wèn)題，最后用實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了升壓電路中電流檢測(cè)的方法。 關(guān)鍵詞：電流檢測(cè) 電流互感器 磁芯復(fù)位

功率開(kāi)關(guān)電路的電路拓?fù)浞譃殡娏髂Ｊ娇刂坪碗妷耗Ｊ娇刂�。電流模式控制具有�?dòng)態(tài)反應(yīng)快、補(bǔ)償電路簡(jiǎn)化、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等優(yōu)點(diǎn)，因而取得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而在電流模式的控制電路中，需要準(zhǔn)確、高效地測(cè)量電流值，故電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)就成為一個(gè)重要的問(wèn)題。

本文介紹了電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方法，并探討在電流檢測(cè)中常遇見(jiàn)的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問(wèn)題，最后用實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了升壓電路中電流檢測(cè)方法。

2 電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)

在電流環(huán)的控制電路中，電流放大器通常選擇較大的增益，其好處是可以選擇一個(gè)較小的電阻來(lái)獲得足夠的檢測(cè)電壓，而檢測(cè)電阻小損耗也小。

電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方法主要有兩類：電阻檢測(cè)（resistivesensing）和電流互感器（currentsensetransformer）檢測(cè)。

電阻檢測(cè)有兩種，如圖1、圖2所示。

當(dāng)使用圖1直接檢測(cè)開(kāi)關(guān)管的電流時(shí)還必須在檢測(cè)電阻rs旁并聯(lián)一個(gè)小rc濾波電路，如圖3所示。因?yàn)楫?dāng)開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)集電極電容放電，在電流檢測(cè)電阻上產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰，此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定，從而使pwm電路出錯(cuò)。

但是在實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)，特別在設(shè)計(jì)大功率、大電流電路時(shí)采用電阻檢測(cè)的方法并不理想，因?yàn)闄z測(cè)電阻損耗大，達(dá)數(shù)瓦，甚至十幾瓦；而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那么小的電阻。

實(shí)際上在大功率電路中實(shí)用的是電流互感器檢測(cè)，如圖4所示。電流互感器檢測(cè)在保持良好波形的同時(shí)還具有較寬的帶寬，電流互感器還提供了電氣隔離，并且檢測(cè)電流小損耗也小，檢測(cè)電阻可選用稍大的值，如一二十歐的電阻。電流互感器將整個(gè)瞬態(tài)電流，包括直流分量耦合到副邊的檢測(cè)電阻上進(jìn)行測(cè)量，但同時(shí)也要求電流脈沖每次過(guò)零時(shí)磁芯能正常復(fù)位，尤其在平均電流模式控制中，電流互感器檢測(cè)更加適用，因?yàn)槠骄娏髂Ｊ娇刂浦斜粰z測(cè)的脈沖電流在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期中都回零。

為了使電流互感器完全地磁復(fù)位，就需要給磁芯提供大小相等方向相反的伏秒積。在多數(shù)控制電路拓?fù)渲�，電流過(guò)零時(shí)占空比接近100％，所以電流過(guò)零時(shí)磁復(fù)位時(shí)間在開(kāi)關(guān)周期中只占很小的比例。要在很短的時(shí)間內(nèi)復(fù)位磁芯，常需在電流互感器上加一個(gè)很大的反向偏壓，所以在設(shè)計(jì)電流互感器電路時(shí)應(yīng)使用高耐壓的二極管耦合在電流互感器副邊和檢測(cè)電阻之間。

3 防止電流檢測(cè)電路飽和的方法

如果電流互感器的磁芯不能復(fù)位，將導(dǎo)致磁芯飽和。電流互感器飽和是一個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題，首先是不能正確測(cè)量電流值，從而不能進(jìn)行有效的電流控制；其次使電流誤差放大器總是“認(rèn)為”電流值小于設(shè)定值，這將使電流誤差放大器過(guò)補(bǔ)償，導(dǎo)致電流波形失真。

電流互感器檢測(cè)最適合應(yīng)用在對(duì)稱的電路，如推挽電路、全橋電路中。對(duì)于單端電路，特別是升壓電路，會(huì)產(chǎn)生一些我們必須關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)于升壓電路，電感電流就是輸入電流，那么在電流連續(xù)工作方式時(shí)，不管充電還是放電，電感電流總是大于零，即在直流值上疊加一個(gè)充放電的波形。因此電流互感器不能用于直接測(cè)量升壓電路的輸入電流，因?yàn)殡姼须娏鞑荒芑亓愣怪绷髦怠皝G失”了；并且電流互感器因不能磁復(fù)位而飽和，從而失去過(guò)流保護(hù)功能，輸出產(chǎn)生過(guò)壓等。在降壓電路中也存在同樣的問(wèn)題，電流互感器不能用于直接測(cè)量輸出電流。

解決這個(gè)問(wèn)題的方法是用兩個(gè)電流互感器分別測(cè)量開(kāi)關(guān)電流和二極管電流，如圖4所示實(shí)際的電感電流是這兩個(gè)電流的合成，這樣每個(gè)電流互感器就有足夠的時(shí)間來(lái)復(fù)位