專利名稱：開關(guān)變換器電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)變換器電路，更具體地說，本發(fā)明涉及開關(guān)變換器電路中的電流檢測電路。
背景技術(shù)：
如今的開關(guān)變換器電路通常將電流引入控制環(huán)路中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓電流雙環(huán)控制，因此需要用到電流檢測及控制技術(shù)。在采用自適應(yīng)電壓定位(Adaptive VoltagePosition)控制和和電流過流保護(hù)(Over Current Protection)控制的開關(guān)變換器電路中，電流的檢測和控制尤其重要。自適應(yīng)電壓定位控制是近幾年來在開關(guān)變換器電路中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的控制方法。采用自適應(yīng)電壓定位控制的開關(guān)變換器電路具有較好的瞬態(tài)特性。自適應(yīng)電壓定位控制的基本數(shù)學(xué)關(guān)系可參看圖I。如圖I所示，其縱坐標(biāo)為穩(wěn)壓器輸出電壓 V0,橫坐標(biāo)為穩(wěn)壓器輸出電流Ic并且穩(wěn)壓器輸出電壓\與輸出電流Itj呈函數(shù)關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)變換器電路，包括 功率級電路，包括串聯(lián)耦接的第一功率管和第二功率管，所述功率級電路接收輸入電壓，在第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號的控制下將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓提供給負(fù)載； 實(shí)時電流檢測電路，具有輸入端和輸出端，其輸入端耦接至第一功率管，當(dāng)?shù)谝还β使荛_啟時，所述實(shí)時電流檢測電路檢測第一功率管上的電流，并且提供表征第一功率管上的電流的實(shí)時電流檢測信號到其輸出端； 虛擬電流檢測電路，當(dāng)?shù)诙β使荛_啟時，所述虛擬電流檢測電路在其輸出端提供表征第二功率管上的電流的虛擬電流檢測信號； 檢測電容，可選擇地耦接至所述實(shí)時電流檢測電路和虛擬電流檢測電路的輸出端，當(dāng)?shù)谝还β使荛_啟時，所述檢測電容耦接至所述實(shí)時電流檢測電路，以接收實(shí)時電流檢測信號，當(dāng)?shù)诙β使荛_啟時，所述檢測電容耦接至所述虛擬電流檢測電路，以接收虛擬電流檢測信號，基于所述實(shí)時電流檢測信號和虛擬電流檢測信號，所述檢測電容提供電流檢測信號; 控制器，耦接到所述檢測電容，接收電流檢測信號，并基于電流檢測信號，產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號； 驅(qū)動器，耦接至控制器，接收所述第一控制信號和第二控制信號，并基于所述第一控制信號和第二控制信號，提供第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號到所述功率級電路。
2.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于，還包括 第一檢測開關(guān)，耦接在實(shí)時電流檢測電路的輸出端和檢測電容間，當(dāng)所述第一功率管開啟時，所述第一檢測開關(guān)閉合，將實(shí)時電流檢測信號耦合到檢測電容上； 第二檢測開關(guān)，耦接在虛擬電流檢測電路的輸出端和檢測電容間，當(dāng)所述第二功率管開啟時，所述第二檢測開關(guān)閉合，將虛擬電流檢測信號耦合到檢測電容上。
3.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于，還包括選擇開關(guān)，耦接至檢測電容，實(shí)時電流檢測電路和虛擬電流檢測電路，當(dāng)所述第一功率管開啟時，所述選擇開關(guān)連接實(shí)時電流檢測電路和檢測電容，將實(shí)時電流檢測信號耦合到檢測電容上，當(dāng)所述第二功率管開啟時，所述選擇開關(guān)連接虛擬電流檢測電路和檢測電容，將虛擬電流檢測信號耦合到檢測電容上。
4.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于，所述虛擬電流檢測電路包括電流源。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于，還包括用來調(diào)節(jié)所述電流源的電流的電阻。
6.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于 當(dāng)?shù)谝还β使荛_啟時，所述實(shí)時電流檢測電路提供表征流過第一功率管的電流峰值的最大值信號，和表征流過第一功率管的電流谷值的最小值信號； 所述虛擬電流檢測電路接收所述最大值信號，所述最小值信號以及表征第二功率管開啟時長的時間信號，當(dāng)?shù)诙β使荛_啟時，基于所述最大值信號、所述最小值信號以及所述時間信號，虛擬電流檢測電路提供虛擬電流檢測信號。
7.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)變換器電路，其特征在于所述控制器采用自適應(yīng)電壓定位控制技術(shù)或電流過流保護(hù)控制技術(shù)來產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號。
8.一種開關(guān)變換器電路的控制方法，所述開關(guān)變換器電路包括串聯(lián)連接的第一功率管和第二功率管，所述控制方法包括 當(dāng)?shù)谝还β使荛_啟時，產(chǎn)生表征流過第一功率管的電流的實(shí)時電流檢測信號； 當(dāng)?shù)诙β使荛_啟時，產(chǎn)生表征流過第二功率管的電流的虛擬電流檢測信號； 結(jié)合實(shí)時電流檢測信號和虛擬電流檢測信號，提供電流檢測信號； 基于電流檢測信號，產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號來控制第一功率管和第二功率管。
9.如權(quán)利要求8所述的開關(guān)變換器電路的控制方法，其特征在于產(chǎn)生表征流過第二功率管的電流的虛擬電流檢測信號包括通過電流源來設(shè)置虛擬電流檢測信號。
10.如權(quán)利要求8所述的開關(guān)變換器電路的控制方法，還包括 提供(I)表征流過第一功率管的電流峰值的最大值信號，(2)表征流過第一功率管的電流谷值的最小值信號，(3)表征第二功率管開啟時長的時間信號； 基于所述最大值信號、最小值信號和時間信號，產(chǎn)生表征流過第二功率管的電流的虛擬電流檢測信號。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種開關(guān)變換器電路及其控制方法，該開關(guān)變換器電路包括功率級電路。所述功率級電路包括串聯(lián)連接的第一功率管和第二功率管。當(dāng)?shù)谝还β使荛_通時，實(shí)時電流檢測電路實(shí)時采樣第一功率管上的電流，生成實(shí)時電流檢測信號；當(dāng)?shù)诙β使荛_通時，虛擬電流檢測電路通過計(jì)算生成虛擬電流檢測信號。檢測電容將實(shí)時電流檢測信號和虛擬電流檢測信號相結(jié)合，生成電流檢測信號，控制電路接收檢測信號，生成第一控制信號和第二控制信號來控制第一功率管和第二功率管的開關(guān)。該開關(guān)變換器電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，外部所需引腳少，尤其適用于采用自適應(yīng)電壓定位控制的電路和采用過流保護(hù)控制的電路。
文檔編號G01R19/00GK102916579SQ201210063748
公開日2013年2月6日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者盛洪剛, 周景海, 徐鵬, 張加欣 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司