[發明專利]電流控制電路及功率變換器

有效

• 申請號: 201910313936.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110247551B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 姚凱衛
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種電流控制電路及功率變換器。采用一個檢測管，并通過特定的連接方式，使得當流過待測功率管的電流等于流過檢測管的電流N倍時，關斷待測功率管，以實現電流控制。同時在比較電路中合理設定供電電壓并引入輔助電壓，以使控制點的電流可以是正值或負值。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及電流控制電路及功率變換器。

背景技術

對于任何功率變換器(包括AC-DC、DC-DC、DC-AC以及AC-AC)來說具有電流控制的功能是至關重要的。一些電路甚至需要精確的電流調節或電流反饋。因此，電流檢測技術非常重要。

電阻檢測是一種廣泛應用的電流檢測方法。它可以被設置在需要檢測電流的電路回路中。但是這種方法會引入額外的通態損耗，因此對于大電流應用場合不適用。

一種常見的無損電流檢測方法是使用功率管的導通電阻(Rds_on)來檢測電流。當功率管導通時，其兩端的電壓等于流過其的電流與導通電阻Rds_on的乘積。但是，導通電阻Rds_on的值在不同階段的變化很大，且其值還會隨溫度變化。因此，這些會使得電流檢測電路更復雜且精度不是很好。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是僅采用一個檢測管使得當流過待測功率管的電流等于流過檢測管的電流N倍時，關斷待測功率管，以實現精確的電流控制。同時在比較電路中合理設定供電電壓并引入輔助電壓，以使控制點的電流可以是正值或負值。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于功率變換器的電流控制電路，包括檢測管，被配置為產生檢測電流，其中所述檢測電流在第一時刻與流過所述功率變換器中待測功率管的電流成比例；比較電路，被配置為比較所述檢測電流與參考電流以輸出控制信號；以及輔助電壓產生電路，被配置為產生輔助電壓，以使得所述比較電路能夠接收雙向的參考電流，其中所述參考電流表征所述功率變換器期望的輸出電流。

優選地，所述第一時刻為所述檢測電流等于所述參考電流的時刻。

優選地，所述檢測管的一個功率端與所述待測功率管的相同類型的一個功率端連接，且所述檢測管和所述功率管的控制端共同連接。

優選地，所述檢測管與所述待測功率管的類型相同，所述檢測管的面積是所述待測功率管的1/N(N為正數)。

優選地，所述比較電路包括比較器，其兩個輸入端分別與所述檢測管和所述待測功率管的一個相同類型的功率端連接，其輸出端輸出所述控制信號。

優選地，與所述比較器的一個輸入端相連的所述待測功率管的功率端的電壓在所述待測功率管導通時為定值。

優選地，所述輔助電壓的負極與所述比較器的另一輸入端相連，正極與參考電流產生電路相連，所述參考電流產生電路用以產生所述參考電流。

優選地，所述比較器被配置為比較所述兩個輸入端的電壓，當所述第一和第二輸入端的電壓相等時，所述控制信號有效，其中在所述第一和第二輸入端的電壓相等時，流過所述檢測管的所述檢測電流與流過所述待測功率管的電流成比例，且所述檢測電流等于所述參考電流。

優選地，所述比較器的正負供電端的電壓分別為第一電壓和第二電壓，所述輔助電壓大于所述第二電壓且小于所述第一電壓。

優選地，所述第二電壓為所述待測功率管一端的電壓，所述第一電壓為所述第二電壓加上所述比較器的工作電壓。

優選地，所述輔助電壓產生電路包括電容；以及電壓源，與所述電容并聯，以在所述功率管關斷時使得所述電容充放電至所述輔助電壓。

優選地，所述輔助電壓產生電路還包括箝位電路，與所述電容并聯，以使得所述電容兩端電壓小于所述第二電壓與所述第一電壓的差值。

優選地，所述檢測管與所述待測功率管均為場效應晶體管。