具有电流感测变压器辅助电源的切换电源转换器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102498652A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102498652A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201080029797.8(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限(22)申请日2010.06.22公司31211代理人丁纪铁(30)优先权数据12/495,6482009.06.30US(51)Int.Cl.H02M3/156(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2011.12.30(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0394052010.06.22(87)PCT申请的公布数据WO2011/008426EN2011.01.20(71)申请人美国思睿逻辑有限公司地址德克萨斯州奥斯丁(72)发明人约翰·L·梅安森权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图55页(54)发明名称具有电流感测变压器辅助电源的切换电源转换器(57)摘要一种切换电源转换器(8)，具有将输入提供到辅助电源(12)的电流感测变压器(T1)，该切换电源转换器在减小磁耦合元件(L1)成本的同时提供有效的电流感测。该辅助电源(12)和电流感测电路(14)都接收来自具有与转换器的主要磁耦合元件(L1)串联耦合的初级线圈(pri)的电流感测变压器的次级线圈(sec)的输入。为了提供精确的测量，计算电流感测变压器的磁化，在电流感测结果中补偿磁化，在停止对辅助电源充电的循环的部分期间实现电流感测，或将电流感测变压器的磁芯做大，增加其互感系数。在另一替代技术中，可以将电路节点预充电到一值，该值抵消归因于磁化电流的偏移。CN10249865ACN102498652A权利要求书1/2页1.一种切换电源电路，包括：磁耦合元件，其用于将该切换电源电路的输入耦合到该切换电源电路的输出，并且具有至少一个线圈；切换电路，其用于控制从连接到该切换电源电路的输入的输入电压源对该磁耦合元件的初级线圈的激励；电流感测变压器，其具有初级线圈并且具有次级线圈，该初级线圈与该磁耦合元件的至少一个线圈以及该切换电路串联耦合；控制电路，其用于控制该切换电路的切换；电流感测电路，其耦合到该电流感测变压器的次级线圈，用于提供经过该磁耦合元件的至少一个线圈导通的电流强度的指示；以及辅助电源，其具有耦合到该电流感测变压器的次级线圈的输入以及与耦合到该控制电路以提供供应电压到该控制电路的输出。2.根据权利要求1所述的切换电源电路，其中，该电流感测电路将该电流强度的指示校正，以补偿该电流感测变压器的互感系数。3.根据权利要求2所述的切换电源电路，其中，该电流感测电路由该电流感测变压器的跨次级线圈两端电压的测量确定的估计来逼近该电流感测变压器的次级线圈的互感系数。4.根据权利要求2所述的切换电源电路，其中，该电流感测电路从该电流感测变压器的互感系数的预定值来逼近该电流感测变压器的互感系数。5.根据权利要求1所述的切换电源电路，其进一步包括电路，该电路用于在确定该电流强度的指示的测量间隔期间选择性地减小跨该电流感测变压器的次级线圈两端的电压，由此基本上减小该电流感测变压器的磁化电流对该电流强度的指示的影响。6.根据权利要求5所述的切换电源电路，其进一步包括电路，该电路用于当选择性地减小跨该次级线圈两端的电压时隔离该辅助电源的输出。7.根据权利要求5所述的切换电源电路，其中，如果该切换电源电路以连续导通模式操作，则跨该电流感测变压器的次级线圈两端的电压仅在测量区间期间减小。8.根据权利要求1所述的切换电源电路，其进一步包括预充电电路，该预充电电路用于在测量循环之前将该电流感测变压器的次级线圈磁化到与由跨该次级线圈两端的电压引起的磁化电流相反的值，由此，通过磁化该次级线圈而补偿该电流感测变压器的磁化电流。9.一种操作切换电源电路的方法，包括：切换跨磁耦合元件的至少一个线圈两端的输入电压源，以将功率转移到该切换电源电路的输出；用具有与该所述磁耦合元件的至少一个线圈串联耦合的初级线圈的感测变压器感测流经该磁耦合元件的至少一个线圈的电流；并且从该电流感测变压器的次级线圈产生辅助电源，用于提供供应电压到该切换电源电路的控制电路。10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括校正电流强度的指示，以补偿该电流感测变压器的互感系数。2CN102498652A权利要求书2/2页11.根据权利要求10所述的方法，其中，该校正包括从通过测量跨该电流感测变压器的次级线圈两端的电压确定的估计来逼近该电流感测变压器的次级线圈的互感系数。12.根据权利要求10所述的方法，其中，该校正包括从该电流感测变压器的互感系数的预定值来逼近该电流感测变压器的互感系数。13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括在确定该电流强度的指示的测量间隔期间