[發明專利]一種電流控制電路

在審

• 申請號: 202010320308.X
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111585434A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張從峰;楊宏
• 申請（專利權）人: 南京博德新能源技術有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張學彪

一種電流控制電路，電流檢測電阻的一端連接到開關管，電流檢測電阻的另一端連接到電感，開關管導通的時候，開關管、電流檢測電阻、電感流過相同的電流，開關管關斷的時候，開關管流過的電流為0，電流檢測電阻、電感流過相同的電流；電流檢測電阻上得到的電壓信號進入峰值電流控制器，與峰值電流給定信號比較，當所述電流檢測電阻上得到的電壓信號達到峰值電流給定信號時，峰值電流控制器輸出關斷信號，使得開關管關斷；電流檢測電阻上得到的電壓信號進入到平均電流控制器，平均電流控制器輸出峰值電流給定信號。用一個電流檢測電阻，就可以同時實現對輸出電流和開關管峰值電流的控制。

技術領域

本發明涉及DC-DC轉換器領域，具體是一種電流控制電路。

背景技術

DC-DC電源的電源管理中，電流檢測被用來執行兩個基本的電路功能。第一個是測量電路中流動的電流大小，與給定的電流值進行比較，從而得到控制信號比如脈寬增大或者減小的信息；第二個是測量電路中流動的電流是否達到了極限值，如果達到了就會觸發保護指令，在必要的情況下關閉設備。

電流檢測有多種方法，在電源中常用的有電阻測量方法、電流互感器測量方法、霍爾效應元件測量方法，這些方法各有優缺點。

用電阻測量電流是一種直接方法，檢流電阻與被測電流放在一個電路里，流經電阻的電流會使一小部分電能轉化為熱，這個能量轉換過程產生了電壓信號。該方法的優點是簡單易用、線性度好、性價比高、溫度系數穩定，缺點是功率損耗大、信號微弱、沒有電氣隔離功能。

電流互感器測量電流的方法要求用到變化的電流，例如交流電，瞬變或開關式電流，來產生一個磁耦合到次級繞組里的變化磁場，次級測量電壓可以根據在初級和次級繞組間的匝數比實現縮放。該方法的優點是與線電壓隔離、功率損耗小，缺點是價格高于電阻測量方法。

霍爾效應元件方法的優點是能測量大電流，可以實現電氣隔離功能，而且功率損耗小；該方法的缺點是需要對非線性的溫度漂移進行補償，帶寬有限，易受外部磁場的影響，對ESD敏感，成本高。

電流互感器的特性介于電阻和霍爾元件之間，是用得最多的一種電流檢測方法。DC-DC轉換器中常用的是脈沖直流互感器，工作方式為單向磁化，類似正激轉換器。當初級電流流通時，磁芯中磁場逐漸增大；當初級的開關管關斷，初級電流變成0，次級的磁復位電路開始工作，使磁芯復位到剩磁感應強度Br。

DC-DC轉換器中的電感工作于三種狀態：電流連續狀態、電流斷續狀態、電流臨界連續狀態。在電流臨界連續狀態，電感電流的平均值是電感電流峰值的一半；在電流連續狀態，電感電流的平均值大于電感電流峰值的一半；在電流斷續狀態，電感電流的平均值小于電感電流峰值的一半。

DC-DC轉換器通常分為恒定電壓輸出和恒定電流輸出兩種輸出模式。在恒定電壓輸出模式，通過檢測輸出電壓，得到輸出反饋電壓，進入輸出電壓調節器，與輸出給定電壓比較，得到誤差電壓進入脈寬調制器，輸出PWM信號；在恒定電流輸出模式，通過檢測輸出電流，得到輸出電流反饋電壓，進入輸出電流調節器，與輸出給定電流信號比較，得到誤差電壓進入脈寬調制器，輸出PWM信號。

通常情況下，為了限制開關管的電流，需要檢測開關管的電流；這樣，對于工作在恒定電流輸出模式的DC-DC轉換器，通常需要兩個電流檢測器，一個用于檢測輸出電流，一個用于檢測開關管的電流。

發明內容

本發明提供一種電流控制電路。

電流檢測電阻的一端連接到開關管，電流檢測電阻的另一端連接到電感，開關管導通的時候，開關管、電流檢測電阻、電感流過相同的電流；開關管關斷的時候，開關管流過的電流為0，電流檢測電阻、電感流過相同的電流。

電流檢測電阻上得到的電壓信號進入峰值電流控制器，與峰值電流給定信號比較，當所述電流檢測電阻上得到的電壓信號達到峰值電流給定信號時，峰值電流控制器輸出關斷信號，使得開關管關斷。