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专利名称：电感电流侦测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电感电流侦测电路。
背景技术：
在现有电源控制电路中，脉宽调制芯片都是通过侦测电感两端的电压来侦测流经该电感的电流，即利用侦测到的电感两端的电压除以电感的自身阻抗与感抗得到流经电感的电流，但由于电感的自身阻抗会随温度的升高而变大，而脉宽调制芯片在计算过程中采用的电感的自身阻抗是一个固定值，从而使计算中的电感阻抗小于实际的电感阻抗，导致脉宽调制芯片侦测到的流经该电感的电流可能大于实际流经电感的电流的缺陷
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可以减小侦测流经电感的电流误差的电感电流侦测电路。一种电感电流侦测电路，用于侦测流经一电感的电流，该电感电流侦测电路包括第一、第二场效应管、一电阻、一负温度系数热敏电阻、第一、第二电容及一脉宽调制器，该脉宽调制器产生两列频率相同的方波控制信号并传输至第一、第二场效应管的栅极，该第一场效应管的漏极连接一直流源，该第二场效应管的源极接地，该第一场效应管的源极连接该第二场效应管的漏极并依次通过该电感及第一电容接地，该电阻一端与第一场效应管的源极连接，该电阻另一端通过该热敏电阻连接至该电感与第一电容之间的节点，该热敏电阻与第二电容并联连接，该热敏电阻的两端均连接至脉宽调制器，且该热敏电阻邻近该电感。该电感电流侦测电路通过通过负温度系数热敏电阻来补偿电感温度升高导致自身阻抗的增大，从而使减小脉冲调制器侦测到流经该电感的电流值的误差。


图I为本发明电感电流侦测电路较佳实施例的电路图。主要元件符号说明
'WIri
敏电阻_R2
电感L -
效应管
电容Cl-C2 -
源VCC —
￥~宽调制器
_电流侦测电路IlOO —
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参图1，本发明电感电流侦测电路100用于侦测流经电感L的电流值，该电感电流侦测电路的较佳实施例包括一脉宽调制器10、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一、第二电容Cl、C2、电阻Rl及热敏电阻R2。该脉宽调制器10用于产生两列方波控制信号并将该方波控制信号分别输出至该第一、第二场效应管Ql、Q2的栅极，该两列方波控制信号频率相同且设为f。第一场效应管Ql的漏极连接一直流源VCC，第二场效应管Q2的源极接地，第一场效应管Ql的源极与第二场效应管Q2的漏极连接并依次通过电感L、电容Cl接地。该电阻Rl —端与第一场效应管Ql的源极连接，该电阻Rl另一端通过热敏电阻R2连接至电感L与第一电容Cl之间的节点，该热敏电阻R2与第二电容C2并联连接。该热敏电阻R2的两端M、N均连接至脉宽调制器10的M、N引脚以便于脉宽调制器10侦测该热敏电阻R2两端的电压。该热敏电阻R2为负温度系数热敏电阻，且该热敏电阻R2置于电感L附近。下面对本发明的较佳实施方式的工作原理进行说明
依据电感感抗的公式可知电感L的感抗为j2 Jif L (其中，j为虚数单位，f为方波控 制信号频率，L为电感L的感值)，将j2 π f定义为S，则电感L的感抗为S*L。同理，由电容的容抗公式可知，电容C2的容抗为1/(S*C)(其中，C为电容C2的容值)。设电感L的自身阻抗为DCR，且该自身阻抗DCR呈正温度系数特性。设电路工作时，电感L两端的电压为队，流经电感L的电流为Iu则Ul=Il* (SL+DCR)。设电容C2两端的电压为Uc,设R1、R2分别表示电阻R1、热敏电阻R2的电
R2R2
阻值,将K定义为in+J 2 (即^ 一 PA+R2 )，贝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
从该公式来看，Uc的值会受到S的影响，即受到方波控制信号频率f的影响，为了消除方波控制信号频率f对电感侦测电流k的影响，本实施方式的电路设计中遵循以下
f
规律=，将此等式带入上述Uc的计算式并最终得出Uc=K*DCR*Il，即 DGK i\i +A2
Il=，从而消除方波信号频率f对込的影响。
K^DCR该电感电流侦测电路100工作时，脉宽调制器10通过侦测热敏电阻R2两端M、N的
电压，从而得到热敏电阻R2两端的电压差U。，再由公式Ili =计算出流经电感L的
K. UUK
电流值该电感电流侦测电路100工作时，随着电感L温度的上升，电感L自身阻抗DCR将会变大，而在计算过程中，电感阻抗DCR是一个固定值，导致DCR的实际大小大于其计算过程中的大小，使得脉宽调制器10侦测到的流经电感L的电流L大于实际流经电感L的
电流。而由公式可以看出，在DCR变大的情况下，减小K的值则可以在一定程 K^DCR度上补偿DCR变大带来的影响，所以将负温度系数的热敏电阻R2置于电感L附近，随着电感L温度的升高热敏电阻R2的电阻值将会减小，即在DCR变大的情况下，实现减小K的值的目的，以减小脉宽调制器10侦测到的流经电感L的电流込的误差。本实施方式中，假设电感L的感值L=O. 29uH，电容C2的容值C=O. I uF，电感L的自身阻抗DCR在25°C时为O. 29mohm，在50°C时DCR将会升高至O. 319 mohm，电阻Rl阻值为I. 15Kohm，热敏电阻R2型号为NCP5XH103F03RC (B25/5trc常数为3380±1%，即该热敏电阻 R2的阻值在25°C下为10 Kohm，在50°C下为4. 16 Kohm)。在电感温度为25°C的正常温度下，K*DCR=10*0. 29/(10+1. 15)=0. 26。在电感温度为50°C 的温度下时，K*DCR=4. 16*0. 319/(4. 16+1. 15)=0. 248，实际误差约为4. 6%。如果电阻R2不采用热敏电阻，则R2的阻值在50°C的温度下仍然不变，即K*DCR=10*0. 319/(10+1. 15)=0. 286，则实际误差将会达到10%。所以，本发明的热敏电阻R2能够有效减小脉宽调制器10侦测到的流经电感L的电流误差。该电感电流侦测电路100通过负温度系数热敏电阻R2来补偿电感L温度升高导致自身阻抗DCR的变大，从而减小脉宽调制器10侦测到流经电感L的电流值的误差。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，皆涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电感电流侦测电路，用于侦测流经一电感的电流，该电感电流侦测电路包括第一、第二场效应管、一电阻、一负温度系数热敏电阻、第一、第二电容及一脉宽调制器,该脉宽调制器产生两列频率相同的方波控制信号并传输至第一、第二场效应管的栅极，该第一场效应管的漏极连接一直流源，该第二场效应管的源极接地，该第一场效应管的源极连接该第二场效应管的漏极并依次通过该电感及第一电容接地，该电阻一端与第一场效应管的源极连接，该电阻另一端通过该热敏电阻连接至该电感与第一电容之间的节点，该热敏电阻与第二电容并联连接，该热敏电阻的两端均连接至脉宽调制器，且该热敏电阻邻近该电感。
2.如权利要求I所述的电感电流侦测电路，其特征在于设该电感的感值为L，该电感的自身感抗为DCR，该第二电容的容值为C，该电阻的阻值为Rl，该热敏电阻的阻值为R2，上述元件的取值满足
3.如权利要求2所述的电感电流侦测电路，其特征在于该脉宽调制器通过侦测该热敏电阻两端的电压并得到热敏电阻两端的电压差UC，则流经电感的电流为
4.如权利要求2所述的电感电流侦测电路，其特征在于该热敏电阻在25°C时，阻值为10千欧姆，在50°C，阻值为4. 16千欧姆；该电感的自身阻抗在25°C时，阻值为O. 29毫欧姆，在50°C，阻值为O. 319毫欧姆；该电感的感值为O. 29微亨，该第二电容的容值为O. I微法，该电阻的阻值为I. 15千欧姆。
全文摘要
一种用于侦测流经一电感电流的电感电流侦测电路，包括第一、第二场效应管、一电阻、一负温度系数热敏电阻、第一、第二电容及一脉宽调制器，该脉宽调制器产生两列方波控制信号并传输至第一、第二场效应管的栅极，该第一场效应管的漏极连接一直流源，该第二场效应管的源极接地，该第一场效应管的源极连接该第二场效应管的漏极并依次通过该电感及第一电容接地，该电阻一端与第一场效应管的源极连接，另一端通过该热敏电阻连接至该电感与第一电容之间的节点，该热敏电阻与第二电容并联连接，该热敏电阻的两端均连接至脉宽调制器，且该热敏电阻邻近该电感。上述电感电流侦测电路可有效减小脉宽调制器侦测到的流经该电感的电流的误差。
文档编号G01R19/32GK102967755SQ201110256700
公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者潘亚军 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司