用于測(cè)量斬波電流的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量斬波電流的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 這樣的測(cè)量設(shè)備特別地可用于測(cè)量流動(dòng)到DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入端的斬波電流。
[0003] 這樣的測(cè)量設(shè)備可以包括脈沖變壓器。變壓器包括其中斬波電流流過(guò)的初級(jí)電 路，以及與斬波電流成比例的輸出電流流過(guò)的次級(jí)電路。變壓器的次級(jí)電路包括兩個(gè)輸出 端子，在兩個(gè)輸出端子之間連接用于測(cè)量輸出電流的電路。測(cè)量電路一般包括電阻器。
[0004] 有時(shí)候必須測(cè)量具有非零平均值的斬波電流，例如用于測(cè)量在連接兩個(gè)不同電壓 的供電電池的DC-DC轉(zhuǎn)換器中流過(guò)的斬波電流。
[0005] 因此，必須將脈沖變壓器有規(guī)律地去磁化。真正地，作為第一近似，脈沖變壓器的 非理想性可以通過(guò)在次級(jí)電路的輸出端子之間布置的磁化電感來(lái)建模。測(cè)量設(shè)備包括用于 將變壓器去磁化的目的的部件。舉例來(lái)說(shuō)，例如通過(guò)將磁化電流通過(guò)去磁化電路傳遞使得 從而可以釋放在磁化電感中存儲(chǔ)的能量，去磁化發(fā)生。
[0006] 待測(cè)量的電流也可以包括正、負(fù)或零瞬時(shí)值。為此，根據(jù)已知的方案，測(cè)量電路包 括開(kāi)關(guān)和用于將此開(kāi)關(guān)與斬波電流同步的部件，用于使得當(dāng)斬波電流非零（正或負(fù)）時(shí)輸 出電流能夠在測(cè)量電路中流過(guò)，并且用于防止當(dāng)斬波電流為零時(shí)任何電流在測(cè)量電路中流 過(guò)。
[0007] 開(kāi)關(guān)使得輸出電流能夠在測(cè)量電路中的兩個(gè)方向上流過(guò)。
[0008] 去磁化電路一般包括齊納二極管，將該齊納二級(jí)管與布置在齊納二極管的相反方 向上的一個(gè)二極管串聯(lián)安裝。
[0009] 在斬波電流為零的"續(xù)流（freewheel) "時(shí)段期間執(zhí)行去磁化操作。
[0010] 因此去磁化階段依賴(lài)于續(xù)流時(shí)段。然而，此時(shí)段取決于占空比，并且可能沒(méi)有足夠 長(zhǎng)到允許變壓器的去磁化。
[0011] 本發(fā)明的目標(biāo)在于通過(guò)提供能夠在確保足夠的去磁化時(shí)間的同時(shí)測(cè)量雙向電流 的用于測(cè)量斬波電流的設(shè)備，至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為此，本發(fā)明的主題是一種用于測(cè)量能夠在電路中流動(dòng)的斬波電流的設(shè)備，電路 具有包括第一分支和第二分支的H橋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述設(shè)備包括：
[0013] 兩個(gè)變壓器，分別連接到所述H橋的分支，所述變壓器分別包括：初級(jí)電路，被配 置用于斬波電流的流動(dòng)；以及次級(jí)電路；
[0014] 用于兩個(gè)變壓器的兩個(gè)去磁化電路；以及
[0015] 兩個(gè)測(cè)量電路，分別連接到相關(guān)變壓器的次級(jí)電路的端子，所述測(cè)量電路分別包 括：至少一個(gè)單元，至少一個(gè)單元被配置以：
[0016] 當(dāng)相關(guān)變壓器的初級(jí)電路閉合時(shí)，在測(cè)量電路中，允許由斬波電流感應(yīng)的電流的 流過(guò)；以及
[0017] 當(dāng)相關(guān)變壓器的初級(jí)電路斷開(kāi)時(shí)，在測(cè)量電路中，防止去磁化電流的流過(guò)。
[0018] 因此，H橋的每一分支中的變壓器的存在總是使得具有用于對(duì)變壓器去磁化的半 個(gè)操作周期。去磁化時(shí)間已知且變?yōu)楹愣?，并且不再依?lài)于占空比。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一個(gè)單元被配置為允許或防止斬波電流感應(yīng)的電流在測(cè) 量電路流過(guò)，測(cè)量電路包括反向連接的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)能夠被控制以便：當(dāng) 相關(guān)變壓器的初級(jí)電路閉合時(shí)，在測(cè)量電路中，允許由斬波電流感應(yīng)的電流的流過(guò)；以及當(dāng) 相關(guān)變壓器的初級(jí)電路斷開(kāi)時(shí)，在測(cè)量電路中，防止該電流的流過(guò)。
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)分別由例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管的晶體管來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，測(cè)量電路包括經(jīng)由第一端子連接到地的至少一個(gè)測(cè)量電 阻器。
[0022] 根據(jù)一個(gè)不例：
[0023] 測(cè)量電路的第一開(kāi)關(guān)包括連接到測(cè)量電阻器的第二端子的端子，測(cè)量電阻器的第 一端子連接到地；以及
[0024] 測(cè)量電路的第二開(kāi)關(guān)包括連接到地的端子。
[0025] 根據(jù)第一實(shí)施例，測(cè)量電路包括公共測(cè)量電阻器，公共測(cè)量電阻器經(jīng)由第一端子 連接到地的公共測(cè)量電阻器，以及經(jīng)由第二端子連接到第一測(cè)量電路的第一晶體管的源極 以及第二測(cè)量電路的第一晶體管的源極。
[0026] 根據(jù)第二實(shí)施例，測(cè)量電路分別包括經(jīng)由一端子連接到地的測(cè)量電阻器，
[0027] 第一測(cè)量電路的測(cè)量電阻器經(jīng)由其端子之一連接到第一測(cè)量電路的第一晶體管 的源極以及經(jīng)由其另一個(gè)端子連接到第一測(cè)量電路的第二晶體管的源極，以及
[0028] 第二測(cè)量電路的測(cè)量電阻器經(jīng)由其端子之一連接到第二測(cè)量電路的第一晶體管 的源極以及經(jīng)由其另一個(gè)端子連接到第二測(cè)量電路的第二晶體管的源極。
[0029] 根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)示例，第一測(cè)量電路包括第一輸出電阻器，并且第二測(cè)量電路 包括第二輸出電阻器，使得兩個(gè)輸出電阻器串聯(lián)。在這種情況中，能夠在兩個(gè)輸出電阻器之 間的公共節(jié)點(diǎn)測(cè)量測(cè)量電壓。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面：
[0031] 電路的分支分別包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，
[0032] 第一變壓器連接到第一分支的第一開(kāi)關(guān)，并且第二變壓器連接到第二分支的第一 開(kāi)關(guān)；以及
[0033] 第一測(cè)量電路的單元被配置為允許或防止斬波電流感應(yīng)的電流在第一測(cè)量電路 流過(guò)，第一測(cè)量電路被配置為通過(guò)第一分支的第二開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)的反向信號(hào)來(lái)控制；以 及
[0034] 第二測(cè)量電路的單元被配置為允許或防止斬波電流感應(yīng)的電流在第二測(cè)量電路 流過(guò)，第二測(cè)量電路被配置為通過(guò)第二分支的第二開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)的反向信號(hào)來(lái)控制。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例：
[0036] 第一測(cè)量電路包括第一電阻器和第二電阻器，兩個(gè)電阻器的公共端被連接到第一 測(cè)量電路的第一晶體管以及第二晶體管的柵極；以及
[0037] 第二測(cè)量電路包括第一電阻器和第二電阻器，兩個(gè)電阻器的公共端被連接到第二 測(cè)量電路的第一晶體管以及第二晶體管的柵極。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，去磁化裝置包括連接在相關(guān)變壓器的次級(jí)電路的兩個(gè)輸 出端子之間的去磁化電路。
[0039] 去磁化電路例如包括反向串聯(lián)安置的兩個(gè)齊納二極管。
[0040] 本發(fā)明還涉及一種用于測(cè)量能夠在電路的分支中流動(dòng)的斬波電流的設(shè)備，其特征 在于所述設(shè)備包括：
[0041] 變壓器，連接到所述分支，所述變壓器包括：初級(jí)電路，被配置用于斬波電流的流 動(dòng)；以及次級(jí)電路；
[0042] 用于變壓器的去磁化電路；以及
[0043] 測(cè)量電路，連接到變壓器的次級(jí)電路的端子，所述測(cè)量電路包括：
[0044] 至少一個(gè)單元，至少一個(gè)單元包括反向連接的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)能 夠被控制以：當(dāng)變壓器的初級(jí)電路閉合時(shí)，在測(cè)量電路中，允許由斬波電流感應(yīng)的電流的流 過(guò)；以及當(dāng)變壓器的初級(jí)電路斷開(kāi)時(shí)，在測(cè)量電路中，防止去磁化電流的流過(guò)；以及
[0045] 至少一個(gè)測(cè)量電阻器，經(jīng)由第一端子連接到，使得：
[0046] 測(cè)量電路的第一開(kāi)關(guān)包括連接到測(cè)量電阻器的第二端子的端子；以及
[0047] 測(cè)量電路的第二開(kāi)關(guān)包括連接到地的端子。
[0048] 所述測(cè)量設(shè)備可以具有與此兼容的前述特征的任何一個(gè)，特別是那些與變壓器、 去磁化電路和/或測(cè)量電路相關(guān)的特征。特定地，所述設(shè)備可以包括以下特征的任意一個(gè)：
[0049] 電路的分支包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，變壓器連接到分支的第一開(kāi)關(guān)；以及測(cè)量 電路的單元被配置為允許或防止斬波電流感應(yīng)的電流在測(cè)量電路流過(guò)，測(cè)量電路被配置為 通過(guò)分支的第二開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)的反向信號(hào)來(lái)控制；
[0050] 第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)分別由例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)；
[0051] 測(cè)量電路包括第一電阻器和第二電阻器，兩個(gè)電阻器的公共端被連接到測(cè)量電路 的第一晶體管以及第二晶體管的柵極；以及
[0052] 去磁化電路包括反向串聯(lián)安置的兩個(gè)齊納二極管。
[0053] 本發(fā)明還涉及一種用于測(cè)量能夠在電路中流動(dòng)的斬波電流的設(shè)備，電路具有包括 第一分支和第二分支的H橋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述設(shè)備包括：
[0054] 兩個(gè)變壓器，分別連接到所述H橋的分支，所述變壓器分別包括：初級(jí)電路，被配 置用于斬波電流的流動(dòng)；以及次級(jí)電路；
[0055] 用于對(duì)兩個(gè)變壓器去磁化的兩個(gè)電路；以及
[0056] 兩個(gè)測(cè)量電路，分別連接到相關(guān)變壓器的次級(jí)電路的端子，所述測(cè)量電路分別包 括：至少一個(gè)單元，至少一個(gè)單元包括反向連接的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)分別由晶 體管實(shí)現(xiàn)，并能夠被控制以：
[0057] 當(dāng)相關(guān)變壓器的初級(jí)電路閉合時(shí)，在測(cè)量電路中，允許由斬波電流感應(yīng)的電流的 流過(guò)；以及
[0058] 當(dāng)相關(guān)變壓器的初級(jí)電路斷開(kāi)時(shí)，在測(cè)量電路中，防止去磁化電
[0059] 流的流過(guò)；
[0060] 測(cè)量電路包括公共測(cè)量電阻器，經(jīng)由第一端子連接到地，經(jīng)由第二端子連接到第 一測(cè)量電路的第一晶體管的源極以及第二測(cè)量電路的第一晶體管的源極。
[0061] 所述測(cè)量設(shè)備可以具有與此兼容的前述特征的任何一個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0062] 在閱讀作為說(shuō)明性和非限制性示例給出的以下描述以下附圖時(shí)，本發(fā)明的其它特 征和