[发明专利]一种片内电流采样的峰值电流控制电路

说明书

本发明属于电源管理技术领域，具体涉及一种片内电流采样的峰值电流控制电路。本发明电路通过原边功率管漏端对原边电流进行采样并与和误差放大器输出相关的逐周期峰值电流限电流进行比较，得到的小信号差值先通过两级预放大，成为大信号差值，再通过比较器输出级快速识别前级误差并翻转，表示原边电流达到逐周期峰值电流限电流。本发明所提出的片内电流采样的峰值电流控制电路采用与原边功率管相同类型的器件与原边功率管进行匹配，减小了工艺和温度对峰值电流控制的误差，同时采用两级预放大以及高增益、高压摆率的输出级实现误差信号的快速比较，减小由比较器延时引起的峰值电流误差。

技术领域

本发明属于电源管理技术领域，具体涉及一种片内电流采样的峰值电流控制电路。

背景技术

在电力电子技术逐步提升的当下，物联网，工业电子，汽车电子，便携式设备等迅速发展，电子产品的功能变得更加多样化，体积也愈加微型化，这也对电源管理芯片提出了更高的要求。早期的线性电源不再满足市场所提出的更高效率和更小体积的需求，因此具有小体积，低功耗，高效率的开关电源成为了主流趋势。

反激变换器就是开关电源的经典拓扑之一。而原边反馈反激式变换器，采用辅助绕组或直接在原边进行输出电压信息采集，相较于传统的相较于传统的反激式变换器省去了光耦器件和TL431的使用，这有利于满足市场对小型化电源管理芯片的需求。

原边反馈反激式变换器的控制方式主要有电压模调制和峰值电流模调制两种。电压模调制具有简单的电路结构，采用恒定的开关频率通过改变占空比来对输出电压进行调节。然而这种方式在输入电压变化时，需要先等待输出跟随输入变化之后，反馈才能起到调节作用，对输入突变不敏感。因此目前原边反馈反激式变换器大都采用峰值电流模的进行调制，这种结构采用电流内环和电压外环的双环对系统进行控制。采用峰值电流模调制的原边反馈反激式变换器的原理如图1所示，它以电压环的误差放大器的输出信号VEA为控制量，以原边功率管上的峰值电流作为反馈量，通过电流环，使得原边峰值电流受VEA控制。由于引入了电流环到控制环路，当输入电压变化时，占空比会立即改变，而不是需要同电压模一样等待输出电压进行变化再做出相应。

因此对于峰值电流模调制的变换器来说，准确的峰值电流控制决定了高精度的输出电压。目前市场上的一些原边反馈反激式变换器常用与片外功率管串联的采样电阻对原边电流信息进行采样。然而对于小型化反激式变换器应用来说，外置的功率管和采样电阻不仅带来引脚较多的问题，还会产生额外的功耗。因此对于小型化的变换器，更加青睐片内采样的方案。

发明内容

本发明主要设计实现了一种片内电流采样的峰值电流控制电路，该电路通过原边功率管漏端对原边电流进行采样并与和误差放大器输出相关的逐周期峰值电流限电流进行比较，得到的小信号差值先通过两级预放大，成为大信号差值，再通过比较器输出级快速识别前级误差并翻转，表示原边电流达到逐周期峰值电流限电流。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：