[发明专利]用于直流-直流变换器的电流检测电路

说明书

本发明提供了一种用于直流‑直流变换器的电流检测电路，其包括：电压‑电流转换模块，其具有两个输入端，其中一个输入端连接到所述直流‑直流变换器的高端开关管和低端开关管之间的节点以接收第一电压信号，另一个输入端连接到参考电压端以接收第二电压信号，所述电压‑电流转换模块将所述第一和第二电压信号分别转换为第一和第二电流信号并输出；以及电流比较模块，其连接到所述电压‑电流转换模块的输出端以接收所述第一和第二电流信号，比较所述第一和第二电流信号的大小并输出比较结果。其不需要额外的采样电阻就可以实现输出电流的检测，并且在输出大电流时能够保持低功耗。

技术领域

本发明涉及一种电流检测电路，特别涉及一种用于直流-直流变换器的电流检测电路。

背景技术

直流-直流变换器10用于对电子设备提供电源，是电子电路中不可缺少的一种电源变换器。如图1所示，其利用电感Lo与电容Co的储能特性，周期性的把输入电源能量传输到输出，而自身只消耗极小一部分功耗。

通常直流-直流变换器使用无源器件(例如电阻)作为反馈部件，通过设置不同的反馈系数来维持输出电压的稳定，通过电流检测电路检测输出电流来达到控制电流的目的。

直流-直流变换器10的基本结构如图1所示，其包括一对电源开关(即高端开关管QH和低端开关管QL)以及逻辑和驱动模块13。其中，逻辑和驱动模块13对振荡器14相互出的时钟脉冲CLK进行脉冲宽度调制，产生调制后的控制脉冲HS和LS，分别控制和驱动两个电源开关QH和QL，从而调节加载到负载RL上的输出电压Vo。此外，直流-直流变换器10还包括误差放大器18、补偿电路17、误差放大器输出钳位电路16、电流采样电路11、电流比较器12、以及其他采样和控制电路15。这些电路的实现方式多种多样，图1只是其实现方案的一个示例。

在直流-直流变换器中，电流的采样和检测是一个关键模块，其性能好坏影响着整个变换器系统的控制精度以及效率，如果电流检测偏差较大，甚至可能造成系统紊乱。

目前已有的电流检测方法分为两大类，一类是使用电阻器采样电流，其缺点是对电阻阻值要求苛刻，不易实现，且采样信号容易受到干扰；另一类是使用高速运放采样电流，缺点是设计复杂，开销大。

发明内容

为此，本发明提供了一种用于直流-直流变换器的电流检测电路，其使用很小的开销即可实现高速高精度的电流检测功能。其包括：电压-电流转换模块，其具有两个输入端，其中一个输入端连接到所述直流-直流变换器的高端开关管和低端开关管之间的节点以接收第一电压信号，另一个输入端连接到参考电压端以接收第二电压信号，所述电压-电流转换模块将所述第一和第二电压信号分别转换为第一和第二电流信号并输出；以及电流比较模块，其连接到所述电压-电流转换模块的输出端以接收所述第一和第二电流信号，比较所述第一和第二电流信号的大小并输出比较结果。

进一步地，还包括使能模块，其控制所述电压-电流转换模块和电流比较模块的使能和关闭。还包括开关动作检测模块和校准模块，所述开关动作检测模块用于检测所述高端开关管和低端开关管的开关动作，并且在每次开关动作结束后输出时间窗口信号；所述校准模块接收到所述时间窗口信号时启动，判断所述比较结果的偏差并根据所述偏差调整所述电流比较模块的偏移。

优选地，所述判断所述比较结果的偏差并根据所述偏差调整所述电流比较模块的偏移具体为：根据所述比较结果的输出时间和所述高端开关管和低端开关管的实际开关动作的时间来判断所述偏差，若所述比较结果的输出时间早于所述实际开关动作的时间，则调整所述偏移以使得所述比较结果的输出时间推迟；若所述比较结果的输出时间晚于所述实际开关动作的时间，则调整所述偏移以使得所述比较结果的输出时间提前。

本发明的用于直流-直流变换器的电流检测电路，具备自校准功能，使用很少的元器件就能够精确地检测输出电流；并且，即使工艺波动很大，温度波动很大，也能精确检测电流。与现有的电流检测方案比较，优势明显。

附图说明