[發明專利]一種電流檢測電路及其控制回路

有效

• 申請號: 201410053735.0
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN104638953A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 敬華兵;梁金成;彭力;楊秋良;周洪生;唐友軍;周朝陽;楊永龍;亢黎明;郭軍建
• 申請（專利權）人: 襄陽南車電氣系統技術有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;G01R19/00
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所 42217
• 代理人: 樊靈芬

?技術領域

本發明涉及一種電流檢測電路，具體的是涉及一種電流檢測電路及其控制回路和電源轉換電路。

背景技術

開關電源由于在體積、重量、效率和可靠性等多方面的優勢，目前在計算機、通信、家用電器、雷達、空間技術等眾多領域中已基本上取代了傳統的線性穩壓電源。就其電路拓撲結構可以分為電流模式控制和電壓模式控制。電流模式控制具有動態反應快，補償電路簡單，增益帶寬高，輸出電壓小，易于均流等優點，因而得到越來越廣泛的應用。電流檢測電路是在電流路徑上配置電流檢測電阻，利用電流檢測電阻的兩端電壓之差來檢測流過所述電流檢測電阻的電流。在這種電路中，希望盡可能減少電流檢測電阻的電阻值，從而盡量減小這里的壓降；另一方面，當電流檢測電阻上的壓降變小時，難以檢測該壓降，特別是要檢測微小電流時，必須檢測非常小的電壓差，電流檢測變得很困難。電流模式的控制需要準確、高效地檢測功率管上電流值，故電流檢測電路的實現成為電流模式控制開關電源設計的一個重要問題。傳統的電流檢測電路，成本高、電流信號檢測精度不高、損耗大，特別是當功率管上流過大電流時，該損耗是很大的，因此嚴重影響了芯片的效率。

松下電器產業株式會社申請的發明專利《電流檢測電路》，?使用靜電電容和二極管，在功率晶體管的漏極電壓上升時，保護用MOSFET的柵極電壓上升。箝壓電路將保護用MOSFET的柵極電壓固定在規定的箝壓電壓。電壓控制電路使檢測晶體管的漏極電壓與保持用MOSFET的源極電壓實質一致。檢測電路對檢測晶體管的漏極電流進行檢測。上海北京大學微電子研究院申請的發明專利《電流檢測電路》，公開了一種電流檢測電路，與傳統電流檢測電路相比，特征在?比較器，在分壓電阻兩端并聯了兩個電阻。采用這種方法，可以很大范圍降低比較器輸入端電壓。從低壓電流檢測到低電壓電流檢測均將適用。此電路結構不僅適用于由分離元件構成的電路中，也適用于芯片中的電流檢測。對于低壓工藝的芯片，采用該技術可以檢測高壓電路中的電流。但是，上述電流檢測電路仍然存在如下缺點：1）類似電路復雜，成本高，不易于集成；2）功率損耗大，發熱特別快，影響整個電路的穩定性；3）檢測微小電流時，精度不高，甚至難以檢測到；4）動態穩定性比較差，導致穩定性不好控制，不能連續穩流輸出。?

發明內容

本發明的目的是針對上述不足而提出的電路?簡單?，易于集成，檢測精度高，功率損耗低，溫度特性好，動態穩定性好的電流檢測電路及其控制回路?。

本發明的技術解決方案是：電流檢測電路及其控制回路包括電源轉換電路和功率轉換級電路，其特征是：功率轉換級電路?中的電感L?與二極管D1串聯，其串聯節點接主開關S1的一個輸入點D?，主開關S1的另一個輸入點?F?與驅動控制管S2?和電阻R2串聯電路串接，主開關S1的控制端點E?與輔助電源電路?連接，驅動控制管S2?和電阻R2串聯電路的串聯節點接控制電路(16)的U端，控制電路?的H端與驅動控制管S2的控制端?連接，控制電路?的D?端與主開關S1的輸入點D?連接。?

本發明的技術解決方案中?所述的控制電路?包括峰谷檢測電路?、同步電流檢測電路?和驅動控制電路，同步電流檢測電路?的輸出端與控制電路?上的H端之間串接有誤差放大器Err-amp、控制器?U1和驅動控制電路??串聯電路，峰谷檢測電路?并接在控制電路?的D?端和H端?之間。

本發明的技術解決方案中所述的同?步?電流檢測電路?包括采樣保持電路?、上升沿檢測電路?、下降沿檢測電路?、時序控制電路?、同步檢測電路?以及低通濾波器，采樣保持電路?的第一端S11與端口U相連，第二端S12與時序控制電路?的第一端S41相連，第三端S13與同步檢測電路?的第一端S51相連，上升沿檢測電路?的第一端S21與?端口D?相連，第二端S22與時序控制電路?的第二端S42相連，下降沿檢測電路?的第一端S31與端口?D?相連，第二端S32與時序控制電路?的第三端S43相連，時序控制電路?的第四端S44與同步檢測電路?的第二端S52相連，同步檢測電路?的第三端S53與低通濾波器?的第一端S61相連，低通濾波器?的第二端S62與誤差放大器Err-amp的輸入端相連。