CN110943612B 开关电源转换器负载电流检测电路及方法 （江苏华芯智造半导体有限公司）

测方法中包括以下步骤：采样获取Boost型或Buck-Boost型开关电源转换器在当前开关周期内电感电流上升时段即开关管导通时段的峰值经过低通滤波器平滑后得到开关电源转换器的2包括用于获取Boost型或Buck-Boost型开关电源转换器开关管峰值电流信号的开关管输入控制晶体管的栅极接入从开关电源转换器获取的第二控制信号（DRN/DRH低通滤波接;在电感电流下降时段即续流管导通时段，所述电感电流补偿电3第三电流镜的一端和第一电流镜的一端电连接，第三电第四电流镜包括第四十一晶体管（MA41）和第四十二晶体管（MA42第四十一晶体管四十二晶体管（MA42）的漏极都接地，第四十一晶体管（MA41）的栅极和第四十一晶体管电流镜的第二端子；包含上述权利要求1至6中任意一项所述的开关电源转还包括逻辑控制电路；所述逻辑控制电路用于产生电感型开关4基于权利要求7至8任意一项所述的开关电源采样获取Boost型或Buck-Boost型开关电源转换器在当前开关周期内电感电流上升时在当前开关周期内电感电流下降时段即续流管导通时段，采用号再经过低通滤波器平滑后得到开关电源转换器在电感电流下降时段即续流管导通时段，所述电感电流补偿电5换的情形，DC/DC开关电源转换器的电路形式包括用电容实现的电荷泵电路，也[0007]Buck型开关电源转换器在本申请中的含义为采用BuckREGULATOR方式的降压DC/[0008]Boost型开关电源转换器在本申请中的含义为采用BoostREGULATOR方式的升压[0009]Buck-Boost型开关电源转换器在本申请中的含义为采用Buck-BoostREGULATOR6指在Boost升压电路中功率管是交替连续导通使电感中的电流[0012]DCM：是英文DiscontinuousConductionMode的缩写，中文含义为断续导通模于在开关电源转换器芯片内部进行负载电流采样的开关电源转换器负载电流检测方法和[0014]本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是开关电源转换器负载电流检测电路，包括用于获取Boost型或Buck-Boost型开关电源转换器开关管峰值电流信号的开关管[0016]电感电流补偿电路和采样保持电路之间设置有第三开关；第三开关受控于从开样保持电路和电感电流补偿电路之间断开连接;或所述第三开关为二极管，通过该二极管两端的电压信号控制采样保持电路和电感电流补偿电路之间电连接或断[0019]当开关电源转换器为Boost型开关电源转换器时，所述电感电流补偿电路包括第7同第二电流镜连接的一端同时用作电感电流补偿信电流镜的第二端子用作电感电流补偿信号输连接;第二开关受控于从开关电源转换器获取的第二控制信号的非信号；当第二控制信号8[0024]本发明解决所述技术问题所采用的技术方案还可以是一种开关电源转换器负载流上升时段即开关管导通时段的峰值电流采样值;在当前开关周期内电感电流下降时段即[0029]图2是现有技术负载电流检测电路在DC/DC开关电源转换器电路应用中的原理示[0030]图3是现有技术负载电流检测电路工作在Boost型CCM模式下电感电流和负载电流[0035]如图8所示是本发明的负载电流检测电路在Boost型或Buck-boost型开关电源转换器工作在CCM连续工作模式下的工作波形时[0036]如图9所示是本发明的负载电流检测电路在Boost型或Buck-boost型开关电源转9流检测电路输出的用于开关电源转换器系统控制的[0038]电感型开关电源转换器，其基本原理都是利用电感的储[0039]现有的升压型Boost型开关电源转换器电路和负电压Buck-Boost型开关电源转换连续周期的阴影面积之和除以周期总时间就可以得到负负载电流检测电路将不能用于非同步整流的负载[0042]在Boost型和Buck-Boost型的开关电源转换器中，都是在开关管导通周期向电感不对负载输出能量，因此现有技术通常是采样续流管导通期间的电感电流作为负载电流，大小为M1管电流的1/K,K为M1管和M2管的组成的电流镜镜像放大的大小比例。M2管的电流[0048]如图5所示是Boost型开关电源转换器的负载电流检测电路中电感电流补偿电路R3的另一端和第四电阻R4的一端以及第一运算放大器OA1的正向输入端电连接；第四电阻电连接；第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端以及第二运算放大器OA2的正向输入端出端子和第二晶体管MA2的栅极电连接，第二晶体管MA2的源极和第二电流镜的一端电连一晶体管MA21的栅极和第二十二晶体管MA22的栅极电连接,第二十一晶体管MA21的漏极和关电源转换器中，电感电流的峰峰值为式2其中L为外接电感的亨[0054]如果Boost处于连续工作模式，则电感电流的峰峰值体现在采样电容C1上的电压[0055]若需要让电感电流补偿电路输出的补偿电流能恰好能补偿掉续流管导通期间的sgyxci=IX(1-D)XT(式4)；[0059]如图5设计的电感电流补偿电路的实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相[0060]如图6所示是负载电流检测电路在Buck-Boost型开关电源转换器应用的优选实虚短的特性，M12和M11管的漏极电压保持一致。M12管的电流大小为M11管电流的1/K,K为M11管和M12管的组成的电流镜镜像放大的大小比例。采样电容C11采样到电感电流的峰值[0061]如图7所示，是在Buck-Boost型开关电源转换器的负载电流检测电路中采用的电MA4和第五晶体管MA5；第八电阻R8的一端用于和开关电源转换器的电压输出端子电连接；第八电阻R8的另一端和第七电阻R7的一端以及第三运算放大器OA3的负向输入端电连接；连接；第三运算放大器OA3的输出端子和第四晶体管MA4的栅极以及第五晶体管MA5的栅极[0066]若需要让电感电流补偿电路输出的补偿电流能恰好能补偿掉续流管导通期间的seyxc1=lx(1-D)XT(式8)；把式5、6和7带入式8可得值电流采样电路的片内采样电阻Rs、以及峰值电流采样电路采样电流的放大倍数K和外接[0068]如图8所示是本发明的负载电流检测电路在Boost型或Buck-boost型开关电源转换器工作在CCM连续工作模式下的工作波形时序示意图；当第二控制信号DRN或DRH等于高电流采样信号VSEN1就是一条平行于X轴线的近似恒定值，这样的采样保持方式会有比较大[0069]如图9所示是本发明的负载电流检测电路在Boost型或Buck-boost型开关电源转下降时间段是同步于第一控制信号DRP以及第二控[0071]一种开关电源转换器负载电流检测方法，包括以下步骤：采样获取Boost型或Buck-Boost型开关电源转换器在当前开关周期内电感电流上升时段即开关管导通时段的峰值电流；通过采样保持电路保持电感电流上升时段即开关管导通时段的峰值电流采样值;在当前开关周期内电感电流下降时段即续流管导通时段，采用电感电流补偿电路来补号再经过低通滤波器平滑后得到开关电源转换器的负载[0073]开关电源转换器负载电流检测电路包括用于获取Boost型或Buck-Boost型开关电电路和低通滤波电路；采样保持电路从开关管峰值电流采样电路获取开关管峰值电流信通滤波器输出采样信号，同时也加入一个补偿电流来模拟续流管的电感电流的