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JCE传感器在大功率高性能三相通讯模块电源中的应用

发布时间:2014-04-02 来源:中国自动化网 类型:专业论文 人浏览
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关键字:

电流传感器

导读:

本文简单的论述了JCE传感器在三相大功率高性能通讯电源模块中的应用。采用JCE电流传感器及电压传感器后,极大的简化的电源线路,降低了功率线路对控制线路的干扰,大大进步了通讯电源模块的性能及可靠性。

摘要:本文主要讲述了JCE传感器在大功率高性能三相通讯电源中的应用,简单介绍了两款JCE传感器的性能参数,及实现的线路简图。
关键词:电流传感器 电压传感器 三相通讯电源 电流连续模式
一、引言

      目前,大多数通讯模块电源都采用图1中的架构。交流电源经过输进滤波之后,进行功率因数校正电路,将输进的交流电流转变成直流电源。再经过一级DC-DC变换,转换到所需要的输出直流电压(48V或者是24V


1  通讯电源架构


    
在这种架构中最主要的进行功率变换的是功率因数校正电路及DC-DC变换电路。其中三相功率因数校正的拓扑与控制方式很多。其按输进电感电流的状态可分为两种:一种是电流连续模式(CCM[1][2],另一种是电流断续模式(DCM[3][4][5]DCM模式电流峰值高,输进电流畸变较大,不太适用于性能要求高的场合。
   
三相CCM通讯模块电源目前业界较多采用的拓扑为三相三开关三电平拓扑(如VIENNA拓扑等),本文主要讲述了如何采用JCE传感器来实现三相三开关三电平拓扑的控制。
  
二、三相三开关三电平信号检测
    
通过对三相三开关三电平控制研究发现[4][5],目前要实现三相三开关三电平拓扑控制,至少需要检测5个量,如图2所示。即三个输进电流信号及两个输出电压信号。


2  三相三开关三电平控制实现简图


   
三、输进电流信号检测的实现
    
通常在单相PFC中,输进电流信号检测有两种实现方式:1、电阻检测,如图3所示;2、电流传感变压器检测,如图4所示。


 电阻检测在三相PFC中很难实现,且由于三相PFC一般功率较大,也不适于用电阻检测输进电流。而采用电流传感变压器来进行检测,由于三相PFC本身线路拓扑复杂,再加进电流传感变压器来进行检测,其PCB走线就比较繁杂,且轻易受到干扰。针对以上两种电流检测方式的缺点,一般三相PFC的电流检测方式都采用霍尔电感传感器来实现,而在传感器领域中JCE系列的产品,性价比相当不错。这儿就简单介绍一下JCE电流传感器如何实现三相PFC输进电流检测。
    
设一三相6kW通讯电源模块,输进相电压范围165Vac275Vac,其输进电流的RMS14A左右。通过查阅JCE公司产品资料,可知JCE25-TSRP适合。其额定最大电流RMS值为25A,精度为±0.2%。其内部框图如图6所示。


6  JCE25-TSRP的内部框图


    
   
则要实现电流检测,需要在+脚接一个5V的电压,0脚与控制地相连。这里TSRPref脚采用内部参考电压,即接一个>220kΩ的电阻到控制地。其线路如图7所示。
             


7  采用TSRP系列传感器检测电流的电路图


  
四、输出电压信号检测
    
由于三相三开关三电平拓扑的输出端是两个电容串联,所以检测这两个电容上的电压到控制端,就必须有电压隔离。一般三相三开关三电平拓扑的输出电压为700V左右。这儿可采用JCE JCE-L25P可以简单的实现电压隔离。JCE-L25P具体规格可以参照JCE公司网站上的Datasheet。其电路结构如图8所示。


8  电压检测线路


        
 五、总结
    
本文简单的论述了JCE传感器在三相大功率高性能通讯电源模块中的应用。采用JCE电流传感器及电压传感器后,极大的简化的电源线路,降低了功率线路对控制线路的干扰,大大进步了通讯电源模块的性能及可靠性。






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