[发明专利]一种开关电路的电流检测电路及开关电路

说明书

本发明公开了一种开关电路的电流检测电路及开关电路，包括开关管、电感和采样电阻，开关管和电感之间的连接点为开关节点，电感通过采样电阻连接到开关节点，电流检测电路包括电压转电流电路和供电电路；采样电阻的两端分别连接到电压转电流电路的两个输入端，电压转电流电路的输出端得到采样电流；供电电路包括第一电容，第一电容的第一端连接到开关节点，开关节点为电压转电流电路的参考基准。由于电压转电流电路的供电端和参考基准相对于输入电流采样信号是稳定的，可有效抑制共模噪声，提高电流检测精度，提高系统控制精度。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种开关电路的电流检测电路及开关电路。

背景技术

在开关电路中，现有方法为采样电阻对开关管的电流进行采样，通过检测开关管上的电流，从而控制开关管的开通和关断。由于开关管的开通和关断，采样电阻两端的电压一直在变化，而电流采样电路的电源是固定的，但是电流采样电路的输入电压一直在变化，这样会引起较大的共模噪声，导致电流采样存在误差，影响系统控制精度。在开关电路中，检测输入输出电流一般在输入侧和输出侧分别串联采样电阻。由于输入和输出侧的电阻及其余元器件不匹配，导致输入和输出的采样电流有误差。并且需要两套采样电路，增加了系统成本，两个采样电阻，降低了系统效率。

以四开关管Buck-Boost升降压电路为例，其拓扑结构如图1（a）所示。该电路包含Q01、Q02、Q03、Q04四个功率开关管、储能电感L、以及输入端电容C01，输出端电容C02。开关管Q01和开关管Q02串联，开关管Q01和开关管Q02的公共端为第一节点SW1，开关管Q01连接到输入端，开关管Q02连接到地，输入端通过电容C01连接到地，开关管Q03和开关管Q04串联，开关管Q03和开关管Q04的公共端为第二节点SW2，开关管Q03连接到输出端，开关管Q04连接到地，输出端通过电容C02连接到地，电感L连接于第一节点SW1和第二节点SW2之间。

当输入电压V_IN比输出电压V_O大一定值时，此电路工作在Buck降压模式，开关管Q01、Q02工作在高频开关状态，开关管Q03管常导通，开关管Q04管常关闭；当输入电压V_IN比输出电压V_O小一定值时，此电路工作在Boost升压模式，开关管Q03，开关管Q04工作在高频开关状态，开关管Q01管常导通，开关管Q02管常关闭；当V_IN与V_O接近时，此电路工作在Buck-Boost升降压模式，开关管Q01、Q02、Q03、Q04均处于高频开关状态。

现有方案在四开关电路的输入端和输出端分别接入采样电阻R01和R02，采样电阻的两端分别连接到电压转电流电路101的两个输入端，电压转电流电路101通过检测采样电阻R01上的电压得到采样电流i1，电压转电流电路101通过检测采样电阻R02上的电压得到采样电流i2，电压转电流电路101的供电端接VCC，VCC相对地为固定电压，电压转电流电路101的地电位接四开关电路的地电位。由于输入和输出侧的电阻R01、R02及电压转电流电路101元器件不匹配，导致输入和输出的采样电流有误差，导致电流采样存在误差，影响系统控制精度；并且需要两套采样电路，增加了系统成本；两个采样电阻，降低了系统效率。