[發明專利]用于反激式PWM變換器DCM模式的輸出電流計算電路

有效

• 申請號: 201510223999.0
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN104796003B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 陳森;史凌峰;師振波;張根;李開敬;齊義明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;G01R19/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種用于反激式變換器的輸出電流計算電路，包括：時序電路(1)，峰值檢測電路(2)和計算電路(3)，時序電路(1)為峰值檢測電路(2)和計算電路(3)提供控制時序；峰值檢測電路(2)為計算電路(3)提供初級側電感電流采樣電壓的峰值V_CSM；計算電路(3)通過對次級側電感放電時間T_d和初級側電感電流采樣電壓的峰值V_CSM的計算，輸出與反激式變換器的輸出電流呈線性關系的電壓量OUT，其特征在于：

所述計算電路(3)，包括第二開關S2、第四開關S4、第二NMOS管MN2、電阻R2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五開關S5、第二電容C2、第三NMOS管MN3和運算放大器OP；

運算放大器OP，其正端接第一電阻R1，其負端通過第二開關S2分別與第二NMOS管MN2的源極和電阻R2相連接，其輸出端通過第四開關S4接第二NMOS管MN2的柵極；第二NMOS管MN2，其漏極分別與第三PMOS管MP3的柵極、第四PMOS管MP4的柵極和第三PMOS管MP3的漏極相連接；第四PMOS管MP4的漏極通過第五開關S5與第二電容C2和第三NMOS管MN3的漏極相連接；第三NMOS管MN3，其柵極接控制信號charge，其源極接地；第四開關S4和第二開關S2的控制端均接時序電路(1)產生的計算信號電阻R1的一端接運算放大器OP的正端，另一端接電容C1到地，電阻R2通過第二開關S2接運算放大器OP的負端；第二NMOS管MN2通過第四開關S4和第二開關S2與運算放大器OP組成負反饋結構，以使電阻R2上電壓與電阻R1和電容C1上的串聯電感電流峰值采樣電壓V_CSM相等；

第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4組成電流鏡結構，用于將電流鏡輸入的電流按1∶1的比例鏡像輸出，流入第二電容C2進行積分運算，輸出與反激式變換器的輸出電流呈線性關系的電壓量OUT。

2.根據權利要求1所述的輸出電流計算電路，其特征在于時序電路(1)包括前沿消隱電路LEB、第一非門INV1、第二非門INV2和第一與門AND1；前沿消隱電路LEB，其輸入端接輸入信號GATE，其輸出端分別與第一非門INV1的輸入端和消隱信號LEB相連接；第一與門AND1，其輸入一端接第一非門INV1的輸出端，另一端接輸入信號GATE，其輸出端接分別與第二非門INV2的輸入端和采樣信號charge相連接；第二非門INV2，其輸出端接計算信號

3.根據權利要求1所述的輸出電流計算電路，其特征在于所述峰值檢測電路(2)，包括第一NMOS管MN1、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第一電容C1、第一開關S1、第三開關S3和運算放大器OP；第一NMOS管MN1，其柵極接消隱信號LEB，其漏極分別與第一PMOS管MP1的漏極、運算放大器OP正端和第一電阻R1相連接；運算放大器OP，其負端通過第一開關S1與初級側電感電流采樣電壓V_CS相連接，其輸出端通過第三開關S3分別與第二PMOS管MP2的柵極、第二PMOS管MP2的漏極和第一PMOS管MP1的柵極相連接。

4.一種用于反激式變換器的輸出電流計算電路，包括：時序電路(1)，峰值檢測電路(2)和計算電路(3)，時序電路(1)為峰值檢測電路(2)和計算電路(3)提供控制時序；峰值檢測電路(2)為計算電路(3)提供初級側電感電流采樣電壓的峰值V_CSM；計算電路(3)通過對次級側電感放電時間T_d和初級側電感電流采樣電壓峰值V_CSM的計算，輸出與反激式變換器的輸出電流呈線性關系的電壓量OUT，其特征在于：電流計算電路(3)，包括第二開關S2、第四開關S4、第五開關S5、第二NMOS管MN2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、電阻R2、第二電容C2、第三NMOS管MN3和運算放大器OP；

所述運算放大器OP，其負端通過第二開關S2分別與NMOS管MN2的源極和電阻R2相連接，其輸出端通過第四開關S4接NMOS管MN2的柵極；

所述NMOS管MN2，其漏極分別與第三PMOS管MP3漏極、第四PMOS管MP4柵極和第三PMOS管MP3柵極相連接；

所述第四PMOS管MP4，其漏極通過第五開關S5與第二電容C2和第三NMOS管MN3的漏極相連接，其源極接電源VDD；

所述第三NMOS管MN3，其柵極接采樣信號charge，其源極接地；

電阻R1的一端接運算放大器OP的正端，另一端接電容C1到地，電阻R2通過第二開關S2接運算放大器OP的負端；第二NMOS管MN2與運算放大器OP組成負反饋結構，使電阻R2上電壓與電阻R1和電容C1上的串聯電感電流采樣電壓的峰值V_CSM相等；第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4組成電流鏡結構，用于將電流鏡輸入的電流按1∶1的比例鏡像輸出，流入第二電容C2進行積分運算，輸出與反激式變換器的輸出電流呈線性關系的電壓量OUT。