平均電流模式控制的電流檢測變壓器電路設(shè)計(jì)

該電壓出現(xiàn)在磁化電感的時(shí)長為（方程式 5）：

TonL = DL / Fosc = 6.995 s

磁化電感磁化電流的變化為（方程式 6）：

Imagpk = (TonL * Vind) / Lmag = 9.466 mA

這時(shí)，你需要確認(rèn)該變壓器沒有出現(xiàn)飽和。利用推導(dǎo)所得值，其計(jì)算方程式如下（方程式 7）：

Bpk = (37.59 * Vind* DL*105)/(N*Fosc*10-3) = (37.59 * 2.707 * 0.699 * 105)/(100 * 105 * 10-3) = 711.6

根據(jù)產(chǎn)品說明書，最大允許通量水平為 30% 左右，即 2000。

由于這種配置的通量密度是在極端條件下得到的，其不到易產(chǎn)生飽和的通量水平的一半，因此只要在“關(guān)閉”時(shí)間能夠急劇降低，那么就允許磁化電流增加（這時(shí)幾乎為原來的三倍）。

為了防止變壓器“走向”飽和，你需要在 Q1 關(guān)閉期間有一個(gè)伏秒積分。這樣便可在“開啟”時(shí)間平衡伏秒積分。通過放置一個(gè)電阻器 R1（稱作重置電阻器），可以達(dá)到這個(gè)目的，這樣“開啟”期間形成的磁化電流便會(huì)在“關(guān)閉”期間強(qiáng)制在該重置電阻器 (R1) 中形成一伏特電壓。請(qǐng)記住，該電阻器的電壓會(huì)隨磁化電流減少而下降。

要想知道 R1 的值，可設(shè)置峰值磁化電流為 2 * DImagpk，然后設(shè)計(jì)電路，這樣在“開啟”期間所選電阻器便會(huì)降低磁化電流至0.5 * DImagpk。這樣可以確保峰值電流低于2 * DImagpk時(shí)也能正常工作。

將磁化電感的初始電流設(shè)置為 Iinit = 20 mA，把最終磁化電流設(shè)置為 Ifinal = 5 mA。“關(guān)閉”時(shí)間為Toff = 3.005 μs，而所選變壓器的磁化電感Lmag為2 mH（產(chǎn)品說明書提供）。知道這些信息后，便可得到R1電阻器的值（方程式 8）。

R1= ((ln(Iinit/Ifinal)) * Lmag) / Toff) = ((ln(4)) * 2 mH) / (3.005 μs) = 922.6Ω

這時(shí)，解決方案的一半已經(jīng)完成。你還需要解決增壓二極管電流檢測器的電流變壓器電路的設(shè)計(jì)問題。T2 電流變壓器的極端情況是最大負(fù)載時(shí)出現(xiàn)峰值最大線壓。

高線壓峰值下主開關(guān)“開啟”時(shí)間為整流二極管 D3 和 T2 電流變壓器一次繞組的最大導(dǎo)電時(shí)間。這就是將要用于設(shè)計(jì)的狀態(tài)。

由于相同一次電流需要相同的電流檢測電阻器電壓，因此兩個(gè)變壓器所使用的Rsense 也相同。T2一次繞組的電流的導(dǎo)電時(shí)間為（1-D）。變壓器一次繞組的最大導(dǎo)電時(shí)間為（方程式 9）：

Tondiode = (1-DH) / Fosc = 9.369 μs

變壓器的相應(yīng)重置時(shí)間為（方程式 10）：

Toffdiode = DH / Fosc = 0.631 μs

這些狀態(tài)下（最大輸入電壓）T2 變壓器一次繞組的電流大大小于低輸入電壓。高線壓時(shí)，最大電流 IinHpk 僅為 5.87 安培。

這樣便得到這些狀態(tài)下的檢測電阻器電壓（方程式 11）：

VRsencehigh = (IinHpk / N) * R2 = ((5.87 A) / 100) * 5.464 Ω = 0.292 V