电流互感器在开关电源中的应用

电流互感器在开关电源中的应用
电流互感器在开关电源中的应用
陶洪山，吴燮华
(浙江大学电气工程学院，浙江    杭州    310027）
摘要：电流互感器可以用来检测高频开关电源中的单极性电流脉冲。分析了电流互感器
构成的电流检测电路工作过程。比较了磁芯自复位、强迫复位的特点。给出了试验结果
。
关键词：电流互感器；磁芯复位；开关电源
　
　
1    引言
   
在高频开关电源中，需要检测出开关管、电感等元器件的电流提供给控制、保护电路使
用。电流检测方法有电流互感器、霍尔元件和直接电阻取样。采用霍尔元件取样，控制
和主功率电路有隔离，可以检出直流信号，信号还原性好，但有μs级的延迟，并且价格
比较贵；采用电阻取样价格非常便宜，信号还原性好，但是控制电路和主功率电路不隔
离，功耗比较大。
   
电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格便宜、控制和主功率电路隔离等
诸多优点。在Push-
Pull、Bridge等双端变换器中，功率变压器原边流过正负对称的双极性电流脉冲，没有
直流分量，电流互感器可以得到很好的应用。但在Buck、Boost等单端应用场合，开关器
件中流过单极性电流脉冲；原边包含的直流分量不能在副边检出信号中反映出来，还有
可能造成电流互感器磁芯单向饱和；为此需要对电流互感器构成的检测电路进行一些改
进。
2    电流互感器检测单极性电流脉冲的应用电路分析
   
根据电流互感器磁芯复位方法的不同，可有两种电路形式：自复位与强迫复位。自复位
在电流互感器原边电流脉冲消失后，利用激磁电流通过电流互感器副边的开路阻抗产生
的负向电压实现复位，复位电压大小与激磁电流和电流互感器开路阻抗有关。强迫复位
电路在原边直流脉冲消失期间，外加一个大的