[發明專利]一種DC-DC全波電感電流傳感器有效

申請號：	202010618884.2	申請日：	2020-06-30
公開（公告）號：	CN111812382B	公開（公告）日：	2021-09-21
發明（設計）人：	李斌;劉育洋;吳朝暉;鄭彥祺	申請（專利權）人：	華南理工大學
主分類號：	G01R19/00	分類號：	G01R19/00
代理公司：	廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205	代理人：	胡輝
地址：	510640 廣***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 dc 電感電流傳感器
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【說明書】：

本發明公開了一種DC?DC全波電感電流傳感器，使用PMOS鏡像模塊和NMOS鏡像模塊分兩級鏡像實現大比例的電感電流鏡像比例，并通過誤差放大器根據P柵使能信號、N柵使能信號和反相N柵使能信號對峰波信號和谷波信號進行選擇處理，從而輸出誤差放大信號，反饋到電路中形成反饋回路，減少了輸出鏡像電流的毛刺。通過設置兩級鏡像，獲得了相對于現有技術更大的電流鏡像比例，同時通過設置誤差放大器，提高了鏡像電流的精度。本發明作為一種可廣泛應用于電源管理技術領域中。

技術領域

本發明涉及電源管理技術領域，尤其涉及一種DC-DC全波電感電流傳感器。

背景技術

電流模DC-DC相對于電壓模有諸多優勢，并且已經被廣泛用在開關電感型DC-DC領域，其中最為廣泛使用的是電感電流模。為了實現電感電流模控制，需要對電感電流進行比例采樣并輸入控制器，以往的方法采樣電感電流的峰值、谷值或平均值，他們不僅限制了對電感電流的精密控制，例如比較器控制，而且不適用于需要在整個周期內對電感電流觀察的應用，例如單電感多輸出DC-DC。

全波電感電流傳感器是在全部的時間內，對電感電流進行采樣，并輸出等比例的、幅度較小的全波電感電流采樣信號。在實現全波電感電流傳感器的主要方法中，基于SenseFET 的電感電流傳感器，利用了連接電感公共端VX的高側和低側功率管全周期分時導通的特點，通過對高側和低側功率管的電流鏡像并在時域組合，從而構成對電感電流的全周期鏡像，進而輸出全波電感電流采樣信號。該類方法具有低功耗、高精度的優點，但是目前基于SenseFET 的電感電流傳感器精度較低，并且隨著鏡像比例的增大，其精度會越來越難以維持。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種DC-DC全波電感電流傳感器，以提高電感電流鏡像比例和精度。

本發明所采用的技術方案是：

一種DC-DC全波電感電流傳感器，包括：

PMOS鏡像模塊，用于根據電感公共端輸入的電感電流和誤差放大信號，輸出第一鏡像電流；

NMOS鏡像模塊，用于根據電感公共端輸入的電感電流和誤差放大信號，輸出第二鏡像電流；

使能信號發生模塊，用于根據P柵使能信號輸出反相P柵使能信號，根據N柵使能信號輸出反相N柵使能信號；

PMOS開關模塊，用于根據P柵使能信號和反相P柵使能信號選擇峰波信號；

NMOS開關模塊，用于根據N柵使能信號和反相N柵使能信號選擇谷波信號；

誤差放大模塊，用于根據P柵使能信號、N柵使能信號和反相N柵使能信號對峰波信號和谷波信號進行選擇處理并輸出誤差放大信號；

所述PMOS鏡像模塊和NMOS鏡像模塊均設有兩級鏡像，所述第一鏡像電流和第二鏡像電流共同構成輸出電流。

與現有技術相比較，本發明通過設置兩級鏡像，獲得了相對于現有技術更大的電流鏡像比例，同時通過設置誤差放大器，提高了鏡像電流的精度。