專利名稱：電感電流偵測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電感電流偵測電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有電源控制電路中，脈寬調(diào)制芯片都是通過偵測電感兩端的電壓來偵測流經(jīng)該電感的電流，即利用偵測到的電感兩端的電壓除以電感的自身阻抗與感抗得到流經(jīng)電感的電流，但由于電感的自身阻抗會隨溫度的升高而變大，而脈寬調(diào)制芯片在計(jì)算過程中采用的電感的自身阻抗是一個(gè)固定值，從而使計(jì)算中的電感阻抗小于實(shí)際的電感阻抗，導(dǎo)致脈寬調(diào)制芯片偵測到的流經(jīng)該電感的電流可能大于實(shí)際流經(jīng)電感的電流的缺陷
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種可以減小偵測流經(jīng)電感的電流誤差的電感電流偵測電路。一種電感電流偵測電路，用于偵測流經(jīng)一電感的電流，該電感電流偵測電路包括第一、第二場效應(yīng)管、一電阻、一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、第一、第二電容及一脈寬調(diào)制器，該脈寬調(diào)制器產(chǎn)生兩列頻率相同的方波控制信號并傳輸至第一、第二場效應(yīng)管的柵極，該第一場效應(yīng)管的漏極連接一直流源，該第二場效應(yīng)管的源極接地，該第一場效應(yīng)管的源極連接該第二場效應(yīng)管的漏極并依次通過該電感及第一電容接地，該電阻一端與第一場效應(yīng)管的源極連接，該電阻另一端通過該熱敏電阻連接至該電感與第一電容之間的節(jié)點(diǎn)，該熱敏電阻與第二電容并聯(lián)連接，該熱敏電阻的兩端均連接至脈寬調(diào)制器，且該熱敏電阻鄰近該電感。該電感電流偵測電路通過通過負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻來補(bǔ)償電感溫度升高導(dǎo)致自身阻抗的增大，從而使減小脈沖調(diào)制器偵測到流經(jīng)該電感的電流值的誤差。


圖I為本發(fā)明電感電流偵測電路較佳實(shí)施例的電路圖。主要元件符號說明
'WIri
敏電阻_R2
電感L -
效應(yīng)管
電容Cl-C2 -
源VCC —
￥~寬調(diào)制器
_電流偵測電路IlOO —
如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
請參圖1，本發(fā)明電感電流偵測電路100用于偵測流經(jīng)電感L的電流值，該電感電流偵測電路的較佳實(shí)施例包括一脈寬調(diào)制器10、第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第一、第二電容Cl、C2、電阻Rl及熱敏電阻R2。該脈寬調(diào)制器10用于產(chǎn)生兩列方波控制信號并將該方波控制信號分別輸出至該第一、第二場效應(yīng)管Ql、Q2的柵極，該兩列方波控制信號頻率相同且設(shè)為f。第一場效應(yīng)管Ql的漏極連接一直流源VCC，第二場效應(yīng)管Q2的源極接地，第一場效應(yīng)管Ql的源極與第二場效應(yīng)管Q2的漏極連接并依次通過電感L、電容Cl接地。該電阻Rl —端與第一場效應(yīng)管Ql的源極連接，該電阻Rl另一端通過熱敏電阻R2連接至電感L與第一電容Cl之間的節(jié)點(diǎn)，該熱敏電阻R2與第二電容C2并聯(lián)連接。該熱敏電阻R2的兩端M、N均連接至脈寬調(diào)制器10的M、N引腳以便于脈寬調(diào)制器10偵測該熱敏電阻R2兩端的電壓。該熱敏電阻R2為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，且該熱敏電阻R2置于電感L附近。下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式的工作原理進(jìn)行說明
依據(jù)電感感抗的公式可知電感L的感抗為j2 Jif L (其中，j為虛數(shù)單位，f為方波控 制信號頻率，L為電感L的感值)，將j2 π f定義為S，則電感L的感抗為S*L。同理，由電容的容抗公式可知，電容C2的容抗為1/(S*C)(其中，C為電容C2的容值)。設(shè)電感L的自身阻抗為DCR，且該自身阻抗DCR呈正溫度系數(shù)特性。設(shè)電路工作時(shí)，電感L兩端的電壓為隊(duì)，流經(jīng)電感L的電流為Iu則Ul=Il* (SL+DCR)。設(shè)電容C2兩端的電壓為Uc,設(shè)R1、R2分別表示電阻R1、熱敏電阻R2的電
R2R2
阻值,將K定義為in+J 2 (即^ 一 PA+R2 )，貝1J
R2f(S*C)Λ
Uc=J——^U1 = -,— ——sk*dcr*\
C L1 t R2KS*C) I 1 L , R1*R2*S 木C)L。
二 +i 2+ CO」 L Rl+ R2 J
從該公式來看，Uc的值會受到S的影響，即受到方波控制信號頻率f的影響，為了消除方波控制信號頻率f對電感偵測電流k的影響，本實(shí)施方式的電路設(shè)計(jì)中遵循以下
f
規(guī)律=，將此等式帶入上述Uc的計(jì)算式并最終得出Uc=K*DCR*Il，即 DGK i\i +A2
Il=，從而消除方波信號頻率f對込的影響。
K^DCR該電感電流偵測電路100工作時(shí)，脈寬調(diào)制器10通過偵測熱敏電阻R2兩端M、N的
電壓，從而得到熱敏電阻R2兩端的電壓差U。，再由公式Ili =計(jì)算出流經(jīng)電感L的
K. UUK
電流值該電感電流偵測電路100工作時(shí)，隨著電感L溫度的上升，電感L自身阻抗DCR將會變大，而在計(jì)算過程中，電感阻抗DCR是一個(gè)固定值，導(dǎo)致DCR的實(shí)際大小大于其計(jì)算過程中的大小，使得脈寬調(diào)制器10偵測到的流經(jīng)電感L的電流L大于實(shí)際流經(jīng)電感L的
電流。而由公式可以看出，在DCR變大的情況下，減小K的值則可以在一定程 K^DCR度上補(bǔ)償DCR變大帶來的影響，所以將負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R2置于電感L附近，隨著電感L溫度的升高熱敏電阻R2的電阻值將會減小，即在DCR變大的情況下，實(shí)現(xiàn)減小K的值的目的，以減小脈寬調(diào)制器10偵測到的流經(jīng)電感L的電流込的誤差。本實(shí)施方式中，假設(shè)電感L的感值L=O. 29uH，電容C2的容值C=O. I uF，電感L的自身阻抗DCR在25°C時(shí)為O. 29mohm，在50°C時(shí)DCR將會升高至O. 319 mohm，電阻Rl阻值為I. 15Kohm，熱敏電阻R2型號為NCP5XH103F03RC (B25/5trc常數(shù)為3380±1%，即該熱敏電阻 R2的阻值在25°C下為10 Kohm，在50°C下為4. 16 Kohm)。在電感溫度為25°C的正常溫度下，K*DCR=10*0. 29/(10+1. 15)=0. 26。在電感溫度為50°C 的溫度下時(shí)，K*DCR=4. 16*0. 319/(4. 16+1. 15)=0. 248，實(shí)際誤差約為4. 6%。如果電阻R2不采用熱敏電阻，則R2的阻值在50°C的溫度下仍然不變，即K*DCR=10*0. 319/(10+1. 15)=0. 286，則實(shí)際誤差將會達(dá)到10%。所以，本發(fā)明的熱敏電阻R2能夠有效減小脈寬調(diào)制器10偵測到的流經(jīng)電感L的電流誤差。該電感電流偵測電路100通過負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R2來補(bǔ)償電感L溫度升高導(dǎo)致自身阻抗DCR的變大，從而減小脈寬調(diào)制器10偵測到流經(jīng)電感L的電流值的誤差。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替代，皆涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電感電流偵測電路，用于偵測流經(jīng)一電感的電流，該電感電流偵測電路包括第一、第二場效應(yīng)管、一電阻、一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、第一、第二電容及一脈寬調(diào)制器,該脈寬調(diào)制器產(chǎn)生兩列頻率相同的方波控制信號并傳輸至第一、第二場效應(yīng)管的柵極，該第一場效應(yīng)管的漏極連接一直流源，該第二場效應(yīng)管的源極接地，該第一場效應(yīng)管的源極連接該第二場效應(yīng)管的漏極并依次通過該電感及第一電容接地，該電阻一端與第一場效應(yīng)管的源極連接，該電阻另一端通過該熱敏電阻連接至該電感與第一電容之間的節(jié)點(diǎn)，該熱敏電阻與第二電容并聯(lián)連接，該熱敏電阻的兩端均連接至脈寬調(diào)制器，且該熱敏電阻鄰近該電感。
2.如權(quán)利要求I所述的電感電流偵測電路，其特征在于設(shè)該電感的感值為L，該電感的自身感抗為DCR，該第二電容的容值為C，該電阻的阻值為Rl，該熱敏電阻的阻值為R2，上述元件的取值滿足
3.如權(quán)利要求2所述的電感電流偵測電路，其特征在于該脈寬調(diào)制器通過偵測該熱敏電阻兩端的電壓并得到熱敏電阻兩端的電壓差UC，則流經(jīng)電感的電流為
4.如權(quán)利要求2所述的電感電流偵測電路，其特征在于該熱敏電阻在25°C時(shí)，阻值為10千歐姆，在50°C，阻值為4. 16千歐姆；該電感的自身阻抗在25°C時(shí)，阻值為O. 29毫歐姆，在50°C，阻值為O. 319毫歐姆；該電感的感值為O. 29微亨，該第二電容的容值為O. I微法，該電阻的阻值為I. 15千歐姆。
全文摘要
一種用于偵測流經(jīng)一電感電流的電感電流偵測電路，包括第一、第二場效應(yīng)管、一電阻、一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、第一、第二電容及一脈寬調(diào)制器，該脈寬調(diào)制器產(chǎn)生兩列方波控制信號并傳輸至第一、第二場效應(yīng)管的柵極，該第一場效應(yīng)管的漏極連接一直流源，該第二場效應(yīng)管的源極接地，該第一場效應(yīng)管的源極連接該第二場效應(yīng)管的漏極并依次通過該電感及第一電容接地，該電阻一端與第一場效應(yīng)管的源極連接，另一端通過該熱敏電阻連接至該電感與第一電容之間的節(jié)點(diǎn)，該熱敏電阻與第二電容并聯(lián)連接，該熱敏電阻的兩端均連接至脈寬調(diào)制器，且該熱敏電阻鄰近該電感。上述電感電流偵測電路可有效減小脈寬調(diào)制器偵測到的流經(jīng)該電感的電流的誤差。
文檔編號G01R19/32GK102967755SQ201110256700
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者潘亞軍 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司