平均電流模式控制的電流檢測變壓器電路設計

2020-12-05 電子產品世界

關鍵詞：共模控制、CMC、功率因數校正、PFC、變壓器飽和、電源管理、模擬、半導體、德州儀器、TI

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/176825.htm

摘要

平均電流模式控制 (CMC) 要求為控制環路重建電流總波形。本文為您介紹選擇具體變壓器所需的一些步驟，以及如何設計一種能夠滿足終端應用抗變壓器飽和需求的電路。我們使用的模型為功率因數校正 (PFC) 拓撲。分析中將使用一種商用電流檢測變壓器，用於確定需要的參數，了解如何利用這種信息設計一種可抗飽和的電路。

概述

達到 PFC 平均 CMC 所需的電流信號重建目標意味著功率脈衝（「開啟」時間）期間的電流和空轉能量恢復時間（「關閉」時間）期間的電流，都必須包括在所產生的電流信號中。在高功率 PFC 下，電阻傳感器系統的損耗極高，因此需要使用電流變壓器。在分析中，我們對 PFC 電路中所需的這種電流變壓器設計進行了論證，因為相比標準的正向轉換器它的要求更加嚴格。

分析

圖 1 顯示了本次討論所用的模型。

圖 1 一個功率因數控制轉換器功率級的原理圖，包括解釋該電流檢測電路設計所需的詳細電流檢測變壓器參數

表 1 列出了用於正確地識別這種轉換器所使用的兩個電流變壓器的具體詳情。IinLpk 電流表示所需電流變壓器具有約 20 安培的一次電流處理能力和 100 kHz 的開關頻率。一個具有 20 安培一次電流處理能力和 50 kHz 到 1 MHz 頻率範圍的 PA 1005.100 電流變壓器，可以滿足這種設計的要求。

基爾霍夫電流相關文章:基爾霍夫電流定律

相關焦點

  • 全橋DCDC變換器平均電流控制模式控制分析
    內部電流環調節濾波電感的電流，外部電壓環調節輸出電壓，在工作在電流調節模式的應用中，內部電流環是唯一起作用的控制環路。圖1所示倍流整流電路可以看作兩個buck變換器的並聯。在分析中與兩個並聯的buck變換器不同的一點是兩個輸出電感共用一個輸出濾波電容，這一點在設計分析控制環路時必須加以考慮。
  • 電流模式DC―DC轉換器中高性能電流檢測電路的分析與設計
    摘要：在電流模式控制的DC—DC轉換器電路中，電流檢測電路是其重要的組成模擬單元之一。文章分析了目前電流檢測電路的優缺點，給出了一種高性能無額外功率損耗的高精度電流檢測電路的設計方法，並在HHNEC BCD 0.35μm的工藝下，用Spectre進行了仿真驗證。結果表明，該電路結構簡單、易於實現，並已成功應用於某型Boost DC—DC電壓轉換電路中。
  • 基於電流控制電流傳輸器的電流模式積分電路的設計和分析
    摘要：介紹了電流模式電路的基本概念和發展概況，與電壓模式電路相比較，電流模式電路的主要性能特點。並介紹了廣泛應用於各種電流模式電路的第二代電流控制電流傳輸器原件的跨導線性環特性和埠特性，以及其基本組成共源共柵電流鏡，並提出了基於共源共柵電流鏡的新型COMS電流傳輸器。
  • 峰值電流模式下連續電流DC-DC轉換器建模及環路補償設計
    此外，由於涉及到複雜的拉普拉斯變換函數計算，對於很多工程師而言，環路補償設計通常被視為一項困難而又耗時的任務。本文將首先討論廣泛使用的峰值電流模式(PCM)的連續電流(CCM) DC-DC轉換器的平均小信號數學建模。然後使用了ADI公司的開關電路仿真工具ADIsimPE/SIMPLIS進行仿真，以最大程度減少複雜的計算工作。
  • 電流互感變壓器的設計要點剖析
    但是在設計電流互感變壓器的時候有很多的條條框框，這裡為大家分享一篇關於電流互感變壓器的必要的一些設計要點，為你的設計道路掃除些許障礙，歡迎大家補充！電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。在諸如開關電源、馬達電流負載檢測、照明及儀器等應用中，電流互感變壓器一般作為控制、電路保護和監測器件來使用。隨著電流互感變壓器現貨的日益增多，如何選擇一款合適的電流互感變壓器需要考慮多方面的因素，本文介紹一種簡單的選擇方法，這種方法在很多應用中對於選擇合適的高性價比器件非常有幫助。
  • 電流檢測電路 電流檢測電路的應用
    打開APP 電流檢測電路 電流檢測電路的應用 霽風AI 發表於 2020-03-22 10:31:00 低側電流測量的優點之一是共模電壓， 即測量輸入端的平均電壓接近於零。 這樣更便於設計應用電路， 也便於選擇適合這種測量的器件。低側電流感測電路測得的電壓接近於地， 在處理非常高的電壓時、 或者在電源電壓可能 易於出現尖峰或浪湧的應用中， 優先選擇這種方法測量電流。 由於低側電流感測能夠抗高壓尖峰幹擾， 並能監測高壓系統中的電流。 2.
  • 正確的計算理想的電源電流變壓器設計方法
    電流變壓器測量電流或將能量從一個電路傳輸到另一個電路，所以其設計需要不同於相應電壓變壓器的計算。這種差異的原因在於，電流變壓器磁化的電流是負載電流本身；而電壓變壓器則不同，它磁化的電流「獨立」於負載電流，其數值是滿負載時總體電流的一小部分。
  • 電壓模式和電流模式控制系統的比較電路圖
    早期的開關電源僅採用單一的輸出電壓閉環反饋控制,可以基本滿足穩定性和電壓控制精度的要求,但動態特性通常都不高。七十年代末期開始出現了電流模式控制方式(CurrentModeControl)[1－3]，其基本思想是在輸出電壓閉環控制系統中，增加了直接或間接的電流反饋控制，如圖。
  • 電流檢測電路的詳細分析
    Keywords: Current sense, Current sense transformer, Core reset 中圖法分類號：TN86文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)1159002　　1引言功率開關電路的電路拓撲分為電流模式控制和電壓模式控制
  • 一種基於FPGA的全光纖電流互感器控制電路設計
    隨著國家智能電網和特高壓電網的發展，傳統電磁式電流互感器逐漸暴露出其致命缺陷，例如高電壓等級時絕緣極為困難、更高電壓下易磁飽和導致測量精度下降等。相比之下，光纖電流互感器具有抗電磁幹擾能力強、絕緣可靠、測量精度高、結構簡單和體積小巧等諸多優點，是當前研究熱點。作為光纖電流互感器的核心部件，其檢測和控制電路對電流檢測精度和範圍具有非常重要的影響。
  • 電流互感器的設計電路
    打開APP 電流互感器的設計電路 發表於 2019-08-14 16:05:22 　　我們將設計一個電流互感器。
  • 馬達控制三相變頻器中相電流Shunt 檢測電路設計
    FOC 算法需 要精確檢測三相電流，Shunt 電流檢測電路因其成本低精度較高取得了廣泛應用。本文將探 討 shunt 電流檢測電路設計及不同 Shunt 電流檢測電路對運算放大器的要求。磁場定向控制算法（FOC, Field Oriented Control）通過一系列的前向Clarke運算和Park運算將檢測 得到交流電機的三相相電流處理，間接得到轉矩分量和磁通分量，經過經典的PI算法對其進行精確控制， 從而保證電機能以最佳的扭矩高效運行，實現精確的速度變化控制，算法框圖如圖1。
  • 電機電流檢測電路研究
    摘要：位置環、速度環和電流環組成了伺服電機的三環控制系統。針對電流環控制的電流採集環節，設計了基於AD7403的電流環電流信號採集電路。其關鍵優勢在於，AD7403晶片可以非常接近實際交流電流路徑，就近把模擬信號轉化為數字輸出流，再通過DSP的數字濾波器可重構原始信息。
  • 簡化電流感應:如何使用電流檢測放大器進行設計(三)
    電流控制反饋環路中使用的電流測量可以將電磁閥在整個溫度範圍內的阻抗變化從 40% 降低至 0.2%（使用 INA240 電流檢測放大器）。INA240 是一款高側雙向電流檢測放大器，可支持 -4V至 +80V 的大共模電壓。INA240 採用可抑制 dv/dt 信號的電路，專為在脈寬調製 (PWM) 應用中工作而設計。
  • 在開關模式電源應用中使用電流傳感器
    常見的控制方案，像電流模式控制和峰值電流限制，在沒有傳統交流電流傳感器提供實時信息的條件下是不可能實現的。設計師通常使用變壓器、運算放大器和無源分立元件來實現這些傳感器，儘管市場上有許多單晶片解決方案。
  • 一種基於電流控制模式的白光LED驅動晶片的設計
    晶片採用Fixed-On-Time控制方式，當整個系統穩態時處於Boost PFM的不連續導通模式(DCM)，而這種工作模式具有天然的穩定性。　　1 、電路系統結構設計　　系統採用如圖1所示典型的電流控制型PFM Boost DC-DC 變換器拓撲結構，虛線框內為晶片原理框圖，框外為外圍器件連接示意圖。
  • 開關電源中電流檢測電路的探討
    Keywords: Current sense, Current sense transformer, Core reset 中圖法分類號：TN86文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)1159002　　1引言功率開關電路的電路拓撲分為電流模式控制和電壓模式控制
  • 什麼是勵磁電流? 什麼是變壓器勵磁湧流?
    由於勵磁系統有慣性和滯後的控制對象，同時要求有較高的控制精度和較快的響應速度，因此本設計中採用改進型PID調節方式，即通過採用積分分離算法消除積分飽和效益，減小超調，同時利用在動態響應中加大比例作用，穩態過程中減小比例作用的變增益方法，消除大偏差，加快過渡過程，使勵磁調節器具有較理想的調節特性。
  • 由淺入深,手把手教你開關模式下的電源電流檢測
    所以我們今天的主角就是「開關模式電源的電流檢測技術」。 電流模式控制由於其高可靠性、環路補償設計簡單、負載分配功能簡單可靠的特點，被廣泛用於開關模式電源。
  • 電流檢測電路的實現方法及常見問題探討
    在電流環的控制電路中，電流放大器通常選擇較大的增益，其好處是可以選擇一個較小的電阻來獲得足夠的檢測電壓，而檢測電阻小損耗也小。但是在實際電路設計時，特別在設計大功率、大電流電路時採用電阻檢測的方法並不理想，因為檢測電阻損耗大，達數瓦，甚至十幾瓦;而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那麼小的電阻。電阻檢測有兩種，如圖1、圖2所示。