[發明專利]一種電感電流檢測電路、檢測方法及功率轉換器

在審

• 申請號: 202010810903.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111900860A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 黃必亮
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子(杭州)有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M3/158;G01R19/00;H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電感電流檢測電路、檢測方法及功率轉換器，根據功率轉換器的拓撲結構構建與輸入電壓和/或輸出電壓相關聯的斜坡電壓信號，該斜坡電壓信號表征在主開關管導通(或關斷)時間段的上升(或下降)的電感電流大小，然后再與在主開關管關斷(或導通)時間段內采樣到的電感電流信號相運算，由此獲得一個開關周期內的電感電流信息。本技術方案在主開關管的開關時間很短的情況下仍能夠獲得準確的電感電流信息，可拓寬功率轉換器的輸入電壓或輸出電壓的范圍，適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及開關電源領域，更具體地說，涉及一種電感電流檢測電路、檢測方法及功率轉換器。

背景技術

在開關電源的使用中，通常需要提供穩定的輸出信號給負載，現有技術一般是通過控制開關電源中的主開關管的導通/關斷來控制輸出信號的大小。傳統的控制方法是利用一時鐘信號控制主開關管的導通，采樣主開關管在導通時間內開關電源中電感的電流信號，根據采樣的電流信號與設定參考信號的比較控制主開關管的關斷，由此控制輸出信號為預期的需求值。

在現有的開關電源中，根據上述的控制方法，電感的電流在導通時間段內線性上升，之后根據與參考信號的比較結果控制主開關管關斷，電感電流下降。由于電感電流在主開關管導通后一定時間內才能上升達到峰值，而由于主開關管的瞬間噪聲大，現有技術中一般是設置一定的消隱時間段，即在主開關管導通后經過消隱時間段之后再采樣電感電流信息，受主開關管的性能以及電路的參數影響，現有技術中的消隱時間段往往設置的較長，這樣才能采樣到準確的電感電流信息。在有些情況下，主開關管的導通時間較短，在較短的導通時間范圍內，又由于消隱時間的設置，使得電感電流的采樣不準確，開關電源輸入信號或輸出信號的寬度受到限制，影響了開關電源的應用范圍。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電感電流檢測電路、檢測方法及開關電源，用以解決現有技術電感電流采樣不準確，輸入輸出信號調節寬度受限制的技術問題。

本發明的技術解決方案是，提供一種電感電流檢測電路，應用于功率變換器中，所述功率變換器包括相互連接的主開關管和電感，包括，

電流采樣電路，用于采樣所述電感的電流信息，以獲得所述主開關管在導通時間內或者關斷時間內的電感電流信號；

斜坡電流構建電路，基于所述功率變換器的拓撲結構構建與所述功率變換器的輸入電壓或輸出電壓或輸入電壓和輸入電壓運算后成比例的斜坡電流信號；

運算電路，接收所述電感電流信號和所述斜坡電壓信號，進行運算處理以獲得一個開關周期內的電感電流信號。

進一步地，包括所述電流采樣電路包括第一電流采樣電路，所述第一電流采樣電路采樣所述主開關管在關斷時間內的電感電流信息，以獲得第一電流信號；

在所述主開關管的導通時間內，所述斜坡電流構建電路基于所述功率變換器的拓撲結構構建與所述功率變換器的輸入電壓或者輸入電壓和輸出電壓差值成正比例關系的斜坡電流信號；

所述運算電路包括疊加電路，所述疊加電路接收所述第一電流信號和所述斜坡電流信號，進行疊加處理以獲得所述主開關管在一個開關周期內的電感電流信號。

進一步地，所述正比例關系的比例系數與所述電感的感值成反比。

進一步地，所述正比例關系的比例系數根據所述電感的感值進行調整。

進一步地，還包括感值獲得電路，所述感值獲得電路將所述電感的感值預設置為多個不同檔位值，或者是，

在所述主開關管的關斷時間內，所述感值計算電路根據所述輸入電壓、輸出電壓以及所述電感的電流變化率，獲得所述電感的感值。

進一步地，還包括導通時間檢測電路和電感電流采樣電路，