电流检测电路和电流检测方法技术

本发明专利技术提供一种电流检测电路及电流检测方法，以解决现有技术中无损检测、较小PCB板面积和峰值电流可调三者不可兼得的问题。其中，电流检测电路包括：输入信号端和输出信号端，还包括输入电路和差分电流检测放大器，所述输入电路，包括两个MOS管，即第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管复用开关电源中的功率开关管，两个MOS管由同类型、同尺寸的若干个单位MOS管构成，若干单位MOS管通过并联和串联方式、依设定的电流衰减倍数形成不同的内阻值，分别为较小内阻值的第一MOS管和较大内阻值的第二MOS管；两个MOS管分别连接至差分电流检测放大器的两个输入端，两个MOS管的内阻作为采样电阻。

【技术实现步骤摘要】
电流检测电路和电流检测方法
本专利技术涉及开关电源中的电流检测电路，特别是一种基于开关电源控制芯片内实现方案的电流检测电路以及电流检测方法。
技术介绍
开关电源现有的电流检测分为片外实现和片内实现。片外实现是指控制芯片外接分立的功率开关管，一是在功率管源极串联分立电阻，开关电流转化为该电阻上的电压传送回芯片，这种方式受限于采样电阻本身的损耗，不利于电源效率的提升，且峰值电压也不能选择过高，导致检测电压的信噪比低，即易受外界干扰降低可靠性，检测电阻本身也会由于承受较大的功耗而容易烧毁失效；二是在功率管漏端串接电流互感器，使电感电流以固定比例衰减得到的电流降落在固定电阻上，生成检测电压传送回控制芯片，这种方式实现了无损检测，解决了采样电阻损耗大的缺点，并且检测精度高抗干扰能力强，但互感器本身成本昂贵且体积大占用较多PCB板面积，不利于电源功率密度的提升。片内实现指的是在控制芯片U1内部集成了功率开关管M20，在功率管M20源极与地之间设计检测电阻来检测开关电流，目前通用的方式有两种，一是利用金属电阻Rm(如图1A)来做检测电阻，如图1A所示，控制芯片U1包括检测电路10和开关管的控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流检测电路，用于检测开关电源中的电流，其特征在于，包括：输入信号端和输出信号端，还包括输入电路和差分电流检测放大器，所述输入电路，包括两个MOS管，即第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管复用开关电源中的功率开关管，两个MOS管由同类型、同尺寸的若干个单位MOS管构成，若干单位MOS管通过并联和串联方式、依设定的电流衰减倍数形成不同的内阻值，分别为较小内阻值的第一MOS管和较大内阻值的第二MOS管；两个MOS管分别连接至差分电流检测放大器的两个输入端，两个MOS管的内阻作为采样电阻；其中，在两个MOS管都工作在线性导通状态时，基于第一MOS管的导通电阻来接收检测的电流信号，产生反映实际...

【技术特征摘要】
1.一种电流检测电路，用于检测开关电源中的电流，其特征在于，包括：输入信号端和输出信号端，还包括输入电路和差分电流检测放大器，所述输入电路，包括两个MOS管，即第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管复用开关电源中的功率开关管，两个MOS管由同类型、同尺寸的若干个单位MOS管构成，若干单位MOS管通过并联和串联方式、依设定的电流衰减倍数形成不同的内阻值，分别为较小内阻值的第一MOS管和较大内阻值的第二MOS管；两个MOS管分别连接至差分电流检测放大器的两个输入端，两个MOS管的内阻作为采样电阻；其中，在两个MOS管都工作在线性导通状态时，基于第一MOS管的导通电阻来接收检测的电流信号，产生反映实际电流的第一电流信号；并通过差分电流检测放大器使两个MOS管上的电压相等，以通过第二MOS管依电流衰减倍数产生衰减电流信号，再通过差分电流检测放大器将衰减电流信号镜像并输出至输出信号端。2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于：所述输入电路的第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的内阻值为N个单位MOS管内阻的并联值，第二MOS管的内阻值为M个单位MOS管内阻的串联值；所述输入电路的电流衰减倍数为M*N倍。3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于：所述第二MOS管的M个串联的单位MOS管的衬底都接各自的源端电位。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电流检测电路，其特征在于：所述输入电路的第一MOS管和第二MOS管，其栅极连接至相同的驱动信号，其源极均接地，第一MOS管的漏极连接至输入信号端，第一MOS管的漏极还引出作为输入电路的第一输出端；第二MOS管的漏极引出作为输入电路的第二输出端。5.根据权利要求4所述的电流检测电路，其特征在于：所述差分电流检测放大器，包括依次连接的差分运放单元、误差抵消支路、调节支路和输出支路，以及与输入电路的第一输出端连接的第一输入端和与输入电路的第二输出端连接的第二输入端，其中，差分运放单元包括第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，以及构成差分输入晶体管对的第一晶体管和第三晶体管对、第二晶体管和第四晶体管对；第一支路，是包括由内部基准生成的第一恒流源的恒流电路，并通过第一晶体管与输入电路的第一输出端连接；第二支路，是与第四支路呈镜像关系的电流支路，并通过第二晶体管与输入电路的第二输出端连接；第三支路，是由第一恒流源镜像得到的电流支路，并通过第三晶体管与输入电路的第一输出端连接；第四支路，是与第二支路呈镜像关系的电流支路，同时与误差抵消支路相加后镜像等于第三支路电流，并通过第四晶体管与输入电路的第二输出端连接；所述误差抵消支路，是包括由内部基准生成的略小于第一恒流源的第二恒流源的电流支路；所述调节支路，连接在差分电流检测放大器的第二输入端与差分运放单元的输出之间；所述输出支路为镜像电流支路，用于输出经过比例衰减后的衰减电流信号。6.根据权利要求5所述的电流检测电路，其特征在于：所述第一支路，包括第一恒流源和第一场效应晶体管，第一恒流源的第一端接至电源电压，第一恒流源的第二端与第一场效应晶体管漏极相连接，第一场效应晶体管的栅极与其漏极接在一起，第一场效应晶体管的源极连接至第一晶体管基极；第一晶体管的集电极与基极连接在一起，第一晶体管的发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐盛斌，周阿铖，
申请(专利权)人：深圳南云微电子有限公司，广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44