式中:US——副边电压
LS——副边电感
n——Ns/Np
Δt——电流波脉宽
刚开始时副边电流是原边电流的n倍,但随时间增加,磁化电流加大,副边电流下降得很厉害,这就是电流互感器的下垂效应。所以为了得到较大的副边检测电压不应完全靠增加检测电阻Rs的值来实现,也要靠减小副边下垂效应来增加副边的脉冲电流,同时Rs的值大也将使磁芯复位困难。
如式(1)所示,副边电感值越大,下垂效应越小;匝比越小,下垂效应也越小,但最好不要靠减少副边的匝数来减小匝比,因为这将使副边的电感减小了,应在空间允许的情况下增加原边匝数来减小匝比。
5实验结果
在功率因数校正电路中,使用如图4所示的检测电路,并采用如上所述防磁芯饱和及减小下垂效应的措施,在电流互感器的变比为1∶50,副边电感为30mH,取副边电压为2V,电流波脉宽为5μs时,得:相对于十多安培的检测电流,该电流下降效应并不明显。
6结语
电流检测在电流控制中起着重要的作用,电流检测分为电阻检测和电流互感器检测。为了减少损耗,常采用电流互感器检测。在电流互感器检测电路的设计中,要充分考虑电路拓扑对检测效果的影响,综合考虑电流互感器的饱和问题和副边电流的下垂效应,以选择合适的磁芯复位电路、匝比和检测电阻。
参考文献
1 Lioyd Dixon. Average Current Mode Control of Switching Power Supplies. Unitrode Application Note
2 A New Integreted Circuit For Current Mode Control.Unitrode Application Note.
3 Philip C.Todd. Extend Current Transformer Rang.Unitrode Application Note.
4 High Performance Power Factor Preregulator.Unitrode Application Note.
5张占松.开关电源的原理与设计、电子工业出版社.
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