[發(fā)明專利]具有改善的電流傳感的同步整流型直流－直流變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00126460.5
• 申請日: 2000-09-01
• 公開（公告）號: CN1286520A
• 公開（公告）日: 2001-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅伯特·伊斯哈姆;查爾斯·豪克斯;邁克爾·華爾特斯
• 申請（專利權(quán)）人: 英特賽爾公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M1/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

1．一種電源，包括：一個直流-直流降壓脈寬調(diào)制變換器電路，該電路設(shè)有一個輸入端，一個高側(cè)輸出端及一個低側(cè)輸出端；一個電連接到公共輸出節(jié)點及電源之間的高側(cè)開關(guān)，所述高側(cè)開關(guān)設(shè)計用于至少部分地根據(jù)所述高側(cè)輸出端控制流過它的電流；一個電連接到所述公共輸出節(jié)點及地之間的低側(cè)開關(guān)，所述低側(cè)開關(guān)設(shè)計用于至少部分地根據(jù)所述低側(cè)輸出端控制流過它的電流；一個具有第一輸入端及第二輸入端及一個輸出端的虛擬接地放大器，所述第二輸入端電連接到地電位，其特征在于：一個電連接在所述公共輸出節(jié)點及所述虛擬接地放大器的所述第一輸入端之間的電流反饋電阻；一個電連接到所述虛擬接地放大器的所述輸出端及所述虛擬接地放大器的所述第一輸入端的可變阻抗的元件，所述可變阻抗的元件設(shè)計用于至少部分地根據(jù)所述虛擬接地放大器的所述輸出端改變其阻抗；及一個電連接在所述直流-直流降壓脈寬調(diào)制變換器電路及所述可變阻抗的元件之間的采樣及保持電路，所述采樣及保持電路設(shè)計用于通過所述可變阻抗的元件供給虛擬接地電流和采樣及保持所述虛擬接地電流。

2．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其特征在于：一個系統(tǒng)控制電路與所述采樣及保持電路電連接，所述系統(tǒng)控制電路輸出第一控制信號，所述采樣及保持電路被設(shè)計成響應(yīng)所述第一控制信號采樣及保持所述虛擬接地電流，所述采樣及保持電路至少部分地根據(jù)所述虛擬接地電流輸出采樣信號，所述系統(tǒng)控制電路至少部分地根據(jù)所述采樣信號選擇性地使所述高側(cè)開關(guān)及所述低側(cè)開關(guān)中至少一個導(dǎo)通及關(guān)斷，所述系統(tǒng)控制電路輸出一個同步信號，所述同步信號至少復(fù)位所述高側(cè)開關(guān)及所述低側(cè)開關(guān)中的一個。

3．根據(jù)權(quán)利要求2的電源，其特征在于：一個過流檢測電路電連接在所述采樣及保持電路及所述系統(tǒng)控制電路，所述過流檢測電路被設(shè)計成，當所述采樣信號超過預(yù)定閾值時輸出過流信號，其中所述系統(tǒng)控制電路被設(shè)計成響應(yīng)所述過流信號關(guān)斷所述直流-直流降壓型脈寬調(diào)制變換器電路，及所述系統(tǒng)控制電路被設(shè)計成在接收到所述過流信號后一個預(yù)定時間上再啟動所述直流-直流降壓型脈寬調(diào)制變換器電路。

4．根據(jù)權(quán)利要求2的電源，其特征在于：一個電源輸出端，在所述電源輸出端及所述直流-直流降壓型脈寬調(diào)制變換器電路的所述輸入端之間電連接了一個電壓反饋電阻，及其中所述系統(tǒng)控制電路包括一個電流鏡，所述電流鏡供給一個下傾狀電流，所述下傾狀電流至少部分地取決于所述虛擬接地電流，所述下傾狀電流被電連接到所述直流-直流降壓型脈寬調(diào)制變換器電路的所述輸入端，以修改所述電壓反饋電阻上的反饋電壓，及由此至少部分地根據(jù)所述下傾狀電流調(diào)節(jié)所述電源的輸出電壓。

5．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其特征在于：一個負電流源，所述系統(tǒng)控制電路輸出第二控制信號，所述第二控制信號與所述負電流源電連接，所述負電流源響應(yīng)所述第二控制信號供給負電流，所述負電流流入所述虛擬接地放大器的所述第一輸入端，由此當流過所述電流反饋電阻的電流為負時使所述電流反饋電阻接地。

6．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其特征在于：所述可變阻抗元件包括一個場效應(yīng)晶體管及NPN型晶體管中的一種，包括具有第一端及第二端的電感器，所述第一端電連接到所述公共輸出節(jié)點，所述第二端用于電連接到負載。

7．一種傳感電源中輸出電流的方法，所述電源包括具有一個輸入端，一個高側(cè)輸出端及一個低側(cè)輸出端的直流-直流降壓脈寬調(diào)制變換器電路，所述方法包括以下步驟：將一個高側(cè)開關(guān)電連接到公共輸出節(jié)點及電源之間，所述高側(cè)開關(guān)設(shè)計用于至少部分地根據(jù)所述高側(cè)輸出端控制流過它的電流；將一個低側(cè)開關(guān)電連接到所述公共輸出節(jié)點及地之間，所述低側(cè)開關(guān)設(shè)計用于至少部分地根據(jù)所述低側(cè)輸出端控制流過它的電流，其特征在于：將傳感電流導(dǎo)向一個虛擬接地節(jié)點，所述傳感電流包括當所述低側(cè)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)時輸出電流的已知部分，所述傳感電流在將虛擬接地電流供入所述虛擬接地節(jié)點的第一方向上流入所述虛擬接地節(jié)點，所述虛擬接地電流在第二方向上流入所述虛擬接地節(jié)點，所述第二方向與所述第一方向相反，所述虛擬接地電流實質(zhì)上等于所述傳感電流，并由此在所述虛擬接地節(jié)點上消除了所述傳感電流；及采樣和保持所述虛擬接地電流的值。

8．根據(jù)權(quán)利要7的方法，其特征在于：還包括，至少部分地根據(jù)所述采樣及保持步驟選擇性地使所述高側(cè)開關(guān)及所述低側(cè)開關(guān)中至少一個導(dǎo)通及關(guān)斷的步驟，及至少根據(jù)周期性或隨機性中的一種選擇性地使所述高側(cè)開關(guān)及所述低側(cè)開關(guān)中至少一個導(dǎo)通及關(guān)斷的另一步驟。