[發(fā)明專利]一種電流檢測(cè)電路以及應(yīng)用其的開關(guān)型調(diào)節(jié)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310129583.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN103197122A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;H02M3/156
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種應(yīng)用于開關(guān)型調(diào)節(jié)器中的電流檢測(cè)電路以及應(yīng)用其的一種開關(guān)型調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)

開關(guān)型調(diào)節(jié)器，用來給各種各樣的電系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓源或者電流源。開關(guān)型調(diào)節(jié)器把輸入直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻率電壓，在對(duì)高頻輸出電壓進(jìn)行濾波進(jìn)而轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓或者輸出電流。具體的說，開關(guān)型調(diào)節(jié)器通常包括一個(gè)開關(guān)器件、一個(gè)輸出濾波器和一個(gè)控制器，開關(guān)器件與一個(gè)輸入直流電壓源（如電池）交替性的連接和斷開以給負(fù)載提供電源供應(yīng)。由電感和電容組成的輸出濾波器連接在輸入電壓源和負(fù)載之間，用于對(duì)開關(guān)器件的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波進(jìn)而提供直流輸出電壓。控制器（例如脈沖寬度調(diào)制器或者頻率脈沖調(diào)制器等）根據(jù)輸出信號(hào)的狀態(tài)來控制上述開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，以此輸出一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓或者直流電流。

在這樣的開關(guān)型調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的精確控制，必須要對(duì)輸出電流進(jìn)行采樣以獲得輸出電流的信息，進(jìn)而通過電流控制環(huán)路來維持輸出電流基本恒定。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)輸出電流的采樣通常也是在輸出電流環(huán)路上串聯(lián)一小電阻或者利用輸出電感自身的DCR（電感直流電阻），通過電阻上的壓降來獲得輸出電流信息。

參考圖1A，所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種在開關(guān)型調(diào)節(jié)器中檢測(cè)輸出電流的電流檢測(cè)電路的原理框圖。這里，開關(guān)管Q_T，開關(guān)管Q_B，輸出電感L₀和輸出電容C_out組成一降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此，可以得知，該開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸出電流I_out等于流過輸出電感L₀的電感電流i_L的平均值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流I_out的檢測(cè)，與輸出電感L₀串聯(lián)連接電阻R_sout來檢測(cè)電感電流i_L，獲得表征電感電流信息的檢測(cè)信號(hào)V_sen，然后對(duì)檢測(cè)信號(hào)V_sen進(jìn)行平均值運(yùn)算，從而獲得了輸出電流信息。采用這種實(shí)現(xiàn)方式，能夠很準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的檢測(cè)，但是，由于需要采樣電感電流，因此，對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)帶來了諸多不利影響。

參考圖1B，所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的另一種在開關(guān)型調(diào)節(jié)器中檢測(cè)輸出電流的電流檢測(cè)電路的原理框圖。這里，開關(guān)型調(diào)節(jié)器仍然以降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例，輸出電流I_out為流過主功率開關(guān)管Q_T的電流的平均值和流過同步功率開關(guān)管Q_B或者同步整流管（二極管）的電流的平均值之和。因此，采樣流過主功率開關(guān)管Q_T的電流i_QT，并通過濾波電路101進(jìn)行濾波，以獲得平均值電流i₁；類似的，采樣流過同步功率開關(guān)管Q_B的電流i_QB，并通過濾波電路102進(jìn)行濾波，以獲得平均值電流i₂；然后通過加法電路103對(duì)兩者進(jìn)行和運(yùn)算，從而獲得輸出電流I_out。采用這種實(shí)現(xiàn)方式，采樣的是流過開關(guān)管的電流，因此，可以很方便的用集成電路的方式來實(shí)現(xiàn)，但是，兩套電流采樣電路的使用還是增加了芯片的面積，不利于集成電路的小型化。另外，時(shí)間常數(shù)較大的兩套濾波電路以及加法電路同樣需要較多的集成電路外圍器件。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的應(yīng)用于開關(guān)型調(diào)節(jié)器中的電流檢測(cè)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電流檢測(cè)電路的電路體積大，實(shí)現(xiàn)成本高以及不利于電路的集成等問題。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流檢測(cè)電路，應(yīng)用于一開關(guān)型調(diào)節(jié)器中，用以獲得所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸出電流，包括反饋信號(hào)發(fā)生電路和反饋控制電路；其中，

所述反饋信號(hào)發(fā)生電路根據(jù)接收到的所述反饋控制電路的輸出信號(hào)和所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器中的電感電流的上升時(shí)間和電感電流的下降時(shí)間，以產(chǎn)生與所述輸出信號(hào)成正比例關(guān)系的一反饋信號(hào)；

所述反饋控制電路接收所述反饋信號(hào)和一基準(zhǔn)信號(hào)，并控制所述反饋信號(hào)與所述基準(zhǔn)信號(hào)維持一致。

優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸入電流成正比例關(guān)系，所述輸出信號(hào)與所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸出電流成正比例關(guān)系。

優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)信號(hào)與所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸出電流成正比例關(guān)系，所述輸出信號(hào)與所述開關(guān)型調(diào)節(jié)器的輸入電流成正比例關(guān)系。