適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路及系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，包括：依次順序串聯的分壓電路、反饋電路、電流放大電路；分壓電路，用于對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，去除高頻電路中的瞬時干擾信號；反饋電路，用于將所述分壓電路輸出的電壓信號轉換為電流信號；以及，電流放大電路，用于對所述反饋電路輸出的電流信號進行放大處理，通過檢測放大后的電流信號的變化，判定高頻電子開關的過零點。本實用新型專利技術還提供了一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測系統。實施本實用新型專利技術提供的技術方案，可有效實現對高頻電子開關的過零點的準確檢測，提高抗干擾性能，從而提高高頻功率電路的效率，降低電路損耗。

Current type zero crossing detecting circuit and system suitable for high frequency electronic switch

The utility model discloses an electronic switch for high-frequency current zero detection circuit, including: sequence circuit, series pressure feedback circuit, a current amplifying circuit; a voltage divider, dividing for output voltage of the high frequency electronic switch, remove the instantaneous interference signal high frequency circuit; feedback circuit for converting the voltage signal of the voltage divider circuit output current signal; and a current amplifying circuit for amplifying for current signal of the feedback circuit output, through the change of current signal detection after amplification, determine the zero high frequency electronic switch over. The utility model also provides a current type zero crossing detection system suitable for high-frequency electronic switches. The technical proposal provided by the utility model can effectively realize the accurate detection of the zero crossing point of the high-frequency electronic switch and improve the anti-interference performance, thereby improving the efficiency of the high-frequency power circuit and reducing the circuit loss.

【技術實現步驟摘要】
適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路及系統
本技術涉及電子
，尤其涉及一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路及系統。
技術介紹
自20世紀40年代人類技術晶體管以來，這一技術得到了飛速的發展和普及，現在使用的手機、電腦、充電器等等諸多的電子產品都與其息息相關，它改變了人類的生活方式，推動了人類文明的進程。現在，一臺普通計算機中的CPU都以幾個GHz(吉赫茲)的速度運行，這些都要歸功于電子技術的發展。在所有的電子產品中，最基礎的也是非常重要的部分就是電源技術，電源的穩定性和可靠性是電子產品穩定運行的前提。在鐵氧體磁芯被技術以前，電子產品電源的獲取方式主要由硅鋼片變壓器將高電壓降低為低電壓，再通過整流、穩壓，從而得到電子器件能夠使用的電壓，這一技術也叫線性電源，線性電源延續了長達40年，直到現在還有些場合在使用這一技術。通過線性電源獲得的電源紋波低、干擾小，電源質量較高，但是線性電源體積大、笨重、效率低、電源發熱嚴重。到20世紀30年代電子技術的發展，迫切地要求高頻損耗小的鐵磁性材料。1933年日本東京工業大學首先創制出含鈷鐵氧體的永磁材料，當時被稱為OP磁石。30～40年代，法國、日本、德國、荷蘭等國相繼開展了鐵氧體的研究工作，其中荷蘭菲利浦實驗室物理學家J.L.斯諾克于1935年研究出各種具有優良性能尖晶石結構的含鋅軟磁鐵氧體，于1946年實現工業化生產。鐵氧體磁芯的技術將電源技術帶到了一個新的高度，它通過高頻工作的電子管實現電-磁-電的轉化過程，大大地縮小了電源的體積，使得同等容量的電源，其體積僅為線性電源的五分之一，重量縮減為同等容量線性電源的十分之一，是一項偉大的技術。由高頻工作的電子管和鐵氧體磁芯組成的電源，由于電子管工作于非常高的頻率，一般為幾十KHz～2MHz，這必將給電源帶來較強的紋波干擾，不但使得輸出電源不純凈，也會影響其他電子電路的工作狀態，甚至可能造成其它電路的工作不正常，因此，人們通過屏蔽、接地、濾波等一系列技術手段來降低高頻開關管帶來的干擾問題，即便如此，干擾依然存在，不可能完全消除。另外，由于電子管工作于高頻狀態，它的開關損耗就顯得非常突出，開關損耗包括導通損耗和截止損耗。導通損耗產生的原因：導通瞬間開關器件兩端的電壓不能馬上降為零，而電流從零已上升，因此在開關管上電壓電流有交集，從而產生損耗。電壓不能馬上降為零的原因是開關器件上有寄生電容，電容上電壓不能突變。同時，在導通過程中，寄生電容的儲能通過開關器件放掉也會造成能量損失。截止損耗產生的原因：截止瞬間開關器件電流不能馬上降為零，而電壓已經從零上升，在開關器件上電壓電流同樣有交集，同樣產生損耗。電流不能馬上為零的原因是：與開關器件連接的電路中有寄生電感，阻礙電流變化。當開關突然關斷時，變壓器電感元件電流不能突變，并會產生很大的反激電壓，阻礙電流變化，通過電壓加在開關管上，產生比較大的損耗。提高開關速度不但不能消除損耗，反而會使反激電壓更大，損耗也更大。基于上述原因，人們開始尋求降低開關損耗的方式，于是軟開關技術便應運而生，通常零電壓開通(ZVS)、零電流關斷(ZCS)是常用的軟開關技術。要實現零電壓開通，必須要在高頻電子開關器件兩端的電壓通過諧振等方式降低到零電壓，或者接近于零電壓時，開通開關管，這時電流、電壓的交集最少，開關損耗也就最小。然而，由于高頻電子開關通過傳導、輻射對周邊電路會造成極大影響，以往的簡單的電阻串聯分壓方式很難檢測出準確的過零點，誤檢測的情況時有發生。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，提供一種電流型過零點檢測技術方案，適用于對高頻電子開關的過零點的準確檢測，提高抗干擾性能，從而提高高頻功率電路的效率，降低電路損耗。為解決以上技術問題，一方面，本技術實施例提供一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，包括：依次順序串聯的分壓電路、反饋電路、電流放大電路；所述分壓電路，用于對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，去除高頻電路中的瞬時干擾信號；所述反饋電路，用于將所述分壓電路輸出的電壓信號轉換為電流信號；以及，所述電流放大電路，用于對所述反饋電路輸出的電流信號進行放大處理，通過檢測放大后的電流信號的變化，判定高頻電子開關的過零點。優選地，所述反饋電路為：電流串聯負反饋電路，或者，電流并聯負反饋電路。在一種可實現的方式中，所述分壓電路包括：第一電阻(R1)和第一電容(C1)組成的第一并聯電路，第二電阻(R2)和第二電容(C2)組成的第二并聯電路；所述第一并聯電路與所述第二并聯電路串接后的兩端用于連接高頻電子開關的電壓輸出端。優選地，所述電流串聯負反饋電路，包括：第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第三電容(C3)和運算放大器(U1)；第三電阻(R3)的一端連接在運算放大器(U1)的反相輸入端，另一端與所分壓電路連接；運算放大器(U1)的正相輸入端連接在所述第一并聯電路與所述第二并聯電路的串接點上；第四電阻(R4)與第三電容(C3)組成并聯電路后的一端連接在運算放大器(U1)的反相輸入端上，另一端連接在運算放大器(U1)的輸出端；并且，運算放大器(U1)的輸出端作為所述電流串聯負反饋電路的輸出端。優選地，所述電流放大電路，包括：三極管(U2)和第五電阻(R5)；第五電阻(R5)的一端連接在三極管(U2)的集電極上，另一端作為所述電流放大電路的輸出端；三極管(U2)的基極用于連接所述反饋電路的輸出端；三極管(U2)的發射極與所述分壓電路和所述反饋電路分別連接。優選地，所述三極管(U2)為NPN型三極管或PNP型三極管。另一方面，本技術實施例還提供了一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測系統，包括高頻電子開關，以及，以上任意一項所述的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路；所述電流型過零點檢測電路將所述高頻電子開關的輸出電壓轉換為電流信號后，根據檢測電流信號的值判定高頻電子開關的過零點。優選地，所述高頻電子開關包括MOS管、晶閘管、IGBT、GTR中的任意一項。本技術實施例提供的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測技術方案，通過分壓電路不但可以對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，還可以吸收高頻電路中的瞬時干擾尖峰，大大提高過零檢測電路的抗干擾性；并且，通過反饋電路將高頻電子開關兩端的電壓信號轉換成電流信號，可以內置電容以有效地消除過零點的抖動，使過零點檢測更加準確，而電流放大可以進一步提高檢測高頻電子開關的過零點變化的精度，從而提高高頻功率電路的效率，降低功率電路的各種能量損耗。附圖說明圖1是本技術提供的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路的一個實施例的結構示意圖。圖2是本技術提供的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路的又一個實施例的具體電路圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。參見圖1，是本技術提供的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路的一個實施例的結構示意圖。在本實施例中，所述的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路包括：依次順序串聯的分壓電路10、反饋電路20、電流放大電路30。其中，所述分壓電路10，用于對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，去除本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，其特征在于，包括：依次順序串聯的分壓電路、反饋電路、電流放大電路；所述分壓電路，用于對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，去除高頻電路中的瞬時干擾信號；所述反饋電路，用于將所述分壓電路輸出的電壓信號轉換為電流信號；以及，所述電流放大電路，用于對所述反饋電路輸出的電流信號進行放大處理，通過檢測放大后的電流信號的變化，判定高頻電子開關的過零點。

【技術特征摘要】
1.一種適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，其特征在于，包括：依次順序串聯的分壓電路、反饋電路、電流放大電路；所述分壓電路，用于對高頻電子開關的輸出電壓進行分壓，去除高頻電路中的瞬時干擾信號；所述反饋電路，用于將所述分壓電路輸出的電壓信號轉換為電流信號；以及，所述電流放大電路，用于對所述反饋電路輸出的電流信號進行放大處理，通過檢測放大后的電流信號的變化，判定高頻電子開關的過零點。2.如權利要求1所述的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，其特征在于，所述反饋電路為：電流串聯負反饋電路，或者，電流并聯負反饋電路。3.如權利要求2所述的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，其特征在于，所述分壓電路包括：第一電阻(R1)和第一電容(C1)組成的第一并聯電路，第二電阻(R2)和第二電容(C2)組成的第二并聯電路；所述第一并聯電路與所述第二并聯電路串接后的兩端用于連接高頻電子開關的電壓輸出端。4.如權利要求3所述的適用于高頻電子開關的電流型過零點檢測電路，其特征在于，所述電流串聯負反饋電路，包括：第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第三電容(C3)和運算放大器(U1)；第三電阻(R3)的一端連接在運算放大器(U1)的反相輸入端，另一端與所述分壓電路連接；運算放大器(U1)的正相輸入端連接在所述第一并聯電路...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏天魁，蔣凌帆，黃曉，
申請(專利權)人：惠州小明太陽能投資管理有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44