[發(fā)明專利]一種開關電源電路的電感電流采樣保持裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710036538.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106645879B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 林晉
• 申請（專利權）人: 深圳市思遠半導體有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 陳巍巍

本發(fā)明公開了一種開關電源電路的電感電流采樣保持裝置及方法。該裝置包括第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第一采樣保持單元以及第二采樣保持單元，其中：第一開關管、第二開關管以及第一采樣保持單元組成第一采樣支路，第三開關管、第四開關管以及第二采樣保持單元組成第二采樣支路；第一開關管、第二開關管、第三開關管以及第四開關管分別接收第一驅動信號、第二驅動信號、第三驅動信號以及第四驅動信號，使得第一采樣保持單元和第二采樣保持單元分別對電感電流進行間隔采樣和保持。通過上述方式，本發(fā)明對采樣保持單元中的元件的要求大大降低，降低成本。

技術領域

本發(fā)明涉及開關電源電路技術領域，特別是涉及一種PWM控制的開關電源電路的電感電流采樣保持裝置及方法。

背景技術

開關電源轉換電路是常見的電壓轉換電路，分為降壓型(Buck)，升壓型(Boost)，升壓-降壓型(Buck-Boost)，其電路拓撲結構分別如圖1-3所示。

在開關電源電路中，電感作為儲能元件，會不斷的進行勵磁和消磁動作。如圖4所示，在CCM(Continuous Conduction Mode，連續(xù)導通模式)下，電感電流隨著勵磁消磁動作呈現出高頻的鋸齒波形，其電流峰值IPK通過系統(tǒng)環(huán)路控制，跟隨輸入電壓、電流，輸出負載的變化而變化，通過IPK可以間接檢測輸入電流或者輸出電流，電感電流信號的采樣和保持是開關電源電路中經常遇到的課題。

如圖4所示，在勵磁階段，電感電流信號通過電阻元件轉換為電壓信號VSEN。請參閱圖5，以Boost型電路為例，為采樣電感電流信號，在電感勵磁通路上串接一個小的采樣電阻Rsen，電感電流在電阻Rsen上產生電壓信號VSEN。由于電阻Rsen僅在勵磁支路上，電壓信號VSEN波形僅體現電感勵磁時電流波形。

請參閱圖6和圖7，現有技術的采樣保持電路中，在勵磁周期CLK內采樣開關S1導通，開關S2斷開，電容C1對電壓信號VSEN進行采樣，電容C2保持上一個周期的IPK信號。在消磁周期CLKN內，開關S1斷開，開關S2導通，通過電容C1和C2的電荷分配，電容C2上保持電容C1上采集到的信號。

現有技術的采樣保持電路中，要求電容C1遠大于電容C2，以保證電容C1和C2電荷分配對采樣信號的誤差足夠小或者電容C1、C2具有精確的容值比例，可以計算出電荷分配產生的誤差。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種開關電源電路的電感電流采樣保持裝置及方法，對采樣元件的要求大大降低，降低成本。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種開關電源電路的電感電流采樣保持裝置，該裝置包括第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第一采樣保持單元以及第二采樣保持單元，其中：

所述第一開關管、第二開關管以及第一采樣保持單元組成第一采樣支路，第三開關管、第四開關管以及第二采樣保持單元組成第二采樣支路；

所述第一開關管、第二開關管、第三開關管以及第四開關管分別接收第一驅動信號、第二驅動信號、第三驅動信號以及第四驅動信號，使得所述第一采樣保持單元和第二采樣保持單元分別對電感電流進行間隔采樣和保持；

其中，第一開關管的驅動端接收所述第一驅動信號，所述第一開關管的輸入端接收所述電壓采樣信號VSEN，第一開關管的輸出端分別與所述第一采樣保持單元以及所述第二開關管的輸入端電連接；

所述第二開關管的驅動端接收所述第二驅動信號，所述第二開關管的輸入端分別與所述第一開關管的輸出端以及所述第一采樣保持單元電連接，所述第二開關管的輸出端輸出電感電流對應的電壓保持信號VHOLD；

所述第三開關管的驅動端接收所述第三驅動信號，所述第三開關管的輸入端接收所述開關電壓采樣信號VSEN，第三開關管的輸出端分別與所述第二采樣保持單元以及所述第四開關管的輸入端電連接；