开关变换器的检测电路和控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种开关变换器的检测电路和控制电路，仅采用一个检测输出引脚，既可以实现对开关变换器的输出电压的检测，同时也可以实现对开关变换器的输出电流的检测，减少了引脚数量，便于集成在芯片中，以减少体积和成本。

Detection Circuit and Control Circuit of Switching Converter

The invention discloses a detection circuit and a control circuit of a switching converter. Only one detection output pin is used to realize the detection of the output voltage of the switching converter and the detection of the output current of the switching converter. The number of pins is reduced, and it is easy to integrate into the chip to reduce the volume and cost.

【技术实现步骤摘要】
开关变换器的检测电路和控制电路
本专利技术涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种应用于开关变换器的检测电路和控制电路。
技术介绍
通常，为实现对开关变换器的控制，需要检测其输出电压和输出电流。现有技术中，一般需要两个引脚来分别实现电压检测和电流检测，如图1所示，以boost变换器为例，电阻Rs串联在负载支路上，以在引脚IFB端输出检测的输出电流信号，电阻R1和R2串联后与boost变换器的输出端并联连接，以经分压后在引脚UFB端输出检测的输出电压信号。上述检测方式需要两个检测输出引脚，使得芯片引脚数量增多，且占用面积大，不利于芯片的集成化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种开关变换器的检测电路和控制电路，以解决现有的检测方式引脚多的问题。第一方面，提供一种开关变换器的检测电路，包括：第一检测模块，具有第一端和与参考地相连的第二端，用以在所述开关变换器的功率管处于导通状态时检测所述开关变换器的输出电流；以及第二检测模块，与所述第一检测模块的所述第一端相连，在所述功率管处于关断状态时，与所述第一检测模块共同检测所述开关变换器的输出电压，并产生一检测信号。优选地，所述第一检测模块包括第一电阻，串联连接在所述开关变换器的功率管的源极和参考地之间。优选地，所述第二检测模块包括：第二和第三电阻，经串联后并联连接在所述功率管的两端，其中所述第二和第三电阻的公共连接点输出检测信号。优选地，所述检测电路还包括：处理模块，受所述开关变换器的功率管的开关状态控制，根据所述检测信号生成表征所述开关变换器的输出电流的电流检测信号和表征所述开关变换器的输出电压的电压检测信号。优选地，所述处理模块包括第一处理模块和第二处理模块，其中所述第一处理模块包括第一开关管，其在所述功率管由导通变为关断时使得所述检测信号通过；所述第二处理模块包括第二开关管，其在所述功率管关断时使得所述检测信号通过。优选地，所述第一处理模块和所述第二处理模块还分别包括计算模块以接收所述检测信号，并根据所述检测信号产生所述电流检测信号和所述电压检测信号，其中所述开关变换器工作于断续或临界连续模式。优选地，所述功率管在一个开关周期内的导通时间和/或电感电流为零的时间。优选地，所述第一检测模块包括第一电阻，串联连接在负载与参考地之间。优选地，所述第二检测模块包括：第二和第三电阻，串联后并联连接在所述功率管的漏极和所述第一电阻的第一端，其中所述第二和第三电阻的公共连接点输出检测信号。优选地，所述处理模块包括第一处理模块和第二处理模块，其中所述第一处理模块包括第一开关管，其在所述功率管导通时使得所述检测信号通过；所述第二处理模块包括第二开关管，其在所述功率管关断时使得所述检测信号通过。优选地，所述第二处理模块根据所述检测信号和所述第一处理模块产生的所述电流检测信号，产生所述电压检测信号。第二方面，提供了一种开关变换器的控制电路，包括：如上任一项所述的检测电路；电压比较器，根据输出电压基准和所述电压检测信号得到第一控制信号；电流比较器，根据输出电流基准和所述电流检测信号得到第二控制信号，其中根据所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述开关变换器中功率管的开关状态。第三方面，提供了一种开关变换器，包括：主功率电路，以及如上所述的控制电路，其中所述主功率电路包括至少一个功率管。本专利技术公开了一种用于开关变换器的采样电路和控制电路，通过仅采用一个检测输出引脚，既实现对开关变换器输出电压的检测，同时也实现对开关变换器输出电流的检测，减少了引脚的数量，便于集成在芯片中，以减少体积和成本。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1为现有技术中的开关变换器的检测电路的电路图；图2为本专利技术第一实施例的开关变换器的检测电路的第一和第二检测模块电路图；图3为本专利技术第一实施例的检测电路工作原理波形图；图4为本专利技术第一实施例的检测电路的处理模块的电路图；图5为本专利技术第二实施例的检测电路的第一和第二检测模块电路图；图6为本专利技术第二实施例的检测电路的工作原理波形图；图7为本专利技术第三实施例的检测电路的第一和第二检测模块电路图；图8为本专利技术第三实施例的检测电路的工作原理波形图；图9为本专利技术第四实施例的开关变换器的检测电路的电路图；图10为本专利技术第四实施例的检测电路的处理模块电路图；以及图11为本专利技术实施例的控制电路的结构框图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图2为本专利技术第一实施例的检测电路的第一和第二检测模块电路图。如图2所示，以开关变换器为Buck变换器为例，第一检测模块包括第一电阻Rs，第二检测模块包括第二电阻R1和第三电阻R2。第一电阻Rs串联连接在功率管Q1的源极和参考地之间，第二电阻R1和第三电阻R2串联后，再与功率管Q的两端并联连接，其公共连接点输出检测信号FB。图3为本专利技术第一实施例的检测电路工作原理波形图，从上至下依次为驱动信号Vg，流过功率管的电流IQ，以及功率管的漏极电压Vd。当驱动信号Vg为高电平时，功率管Q导通，输入电压为负载提供能量，功率管Q流过的电流IQ线性上升，功率管的漏极电压Vd即为在第一电阻Rs上产生的压降，因此检测信号FB此时为第一电阻Rs上产生的压降。当功率管Q关断之前，电流IQ达到最大值Ip。此后驱动信号Vg为低电平，功率管Q关断，功率管Q承受的电压为输入电压Vin，由于没有电流流过功率管Q，电流IQ降为零，且漏极电压Vd即为输入电压Vin。相应地，此时检测信号FB为经第二电阻R1和第三电阻R2分压后得到的与漏极电压Vd即输入电压Vin成比例的信号。图4为本专利技术第一实施例的检测电路的处理模块的电路图。如图4所示，处理模块包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块包括第一开关K1和计算模块VFB1，第二处理模块包括第二开关K2和计算模块VFB2。其中第一开关K1在驱动信号Vg由高电平(“1”)变为低电平(“0”)时受控导通，以允许检测信号FB通过。由上述分析可知本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关变换器的检测电路，其特征在于，包括：第一检测模块，具有第一端和与参考地相连的第二端，用以在所述开关变换器的功率管处于导通状态时检测所述开关变换器的输出电流；以及第二检测模块，与所述第一检测模块的所述第一端相连，在所述功率管处于关断状态时，与所述第一检测模块共同检测所述开关变换器的输出电压，并产生一检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种开关变换器的检测电路，其特征在于，包括：第一检测模块，具有第一端和与参考地相连的第二端，用以在所述开关变换器的功率管处于导通状态时检测所述开关变换器的输出电流；以及第二检测模块，与所述第一检测模块的所述第一端相连，在所述功率管处于关断状态时，与所述第一检测模块共同检测所述开关变换器的输出电压，并产生一检测信号。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述第一检测模块包括第一电阻，串联连接在所述开关变换器的功率管的源极和参考地之间。3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述第二检测模块包括：第二和第三电阻，经串联后并联连接在所述功率管的两端，其中所述第二和第三电阻的公共连接点输出检测信号。4.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：处理模块，受所述开关变换器的功率管的开关状态控制，根据所述检测信号生成表征所述开关变换器的输出电流的电流检测信号和表征所述开关变换器的输出电压的电压检测信号。5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述处理模块包括第一处理模块和第二处理模块，其中所述第一处理模块包括第一开关管，其在所述功率管由导通变为关断时使得所述检测信号通过；所述第二处理模块包括第二开关管，其在所述功率管关断时使得所述检测信号通过。6.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述第一处理模块和所述第二处理模块还分别包括计算模块以接收所述检测信号，并根据所述检测信号产生所述电流检测信号和所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建，田学成，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33