一种电流采样电路制造技术

本发明专利技术涉及直流电源转换器技术领域，具体公开了一种电流采样电路，其中，包括：采样单元、功率管单元和采样控制单元，所述采样单元与所述功率管单元连接，所述采样控制单元与所述采样单元连接，所述采样单元用于采集所述功率管单元的采样电流；所述采样控制单元用于控制在电流动态变化时对所述功率管单元采集采样电流，并在停止采样后维持停止采样前的采样电压值。本发明专利技术提供的电流采样电路，通过设置采样控制单元，在电流动态变化时，采样电流无需分流给电容，全部流入电阻，可以实时跟踪功率管大电流的变化，采样的准确性不会受到影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
一种电流采样电路


[0001]本专利技术涉及直流电源转换器
，尤其涉及一种电流采样电路。

技术介绍

[0002]在DC/DC转换器的设计中，无论采用任何一种控制方法，对功率管的电流采样都必不可少。例如：在谷底电流和峰值电流模式下，分别需要每个周期采集下功率管和上功率管的电流，并结合相应的斜波补偿，形成电流斜波。电流斜波与跨导放大器的输出相交，产生PWM信号，控制功率管的开关。电流斜波的斜率需要精准的控制在设定的范围内，才能够保证控制回路的稳定性。例如：峰值电流模式下，斜波补偿的上升斜率(m)和采样电感电流的下降斜率(m2)需要满足关系控制回路才能够稳定，其中D代表占空比。
[0003]如果电流采样偏离设计值过高，相当于斜率补偿不够，会出现次谐波震荡。反之，如果电流采样偏离设计值过低，合成后的电流斜波斜率主要由斜率补偿组成，控制模式变为电压模式，按照电流模式设计的频率补偿将无法正确的补偿回路中的零极点，从而导致不稳定的震荡。因此，精准的电流采样是DC/DC转换器保持稳定的基础。
[0004]现有技术中为了实现提高轻载时的转换效率，通常需增加采样保持电容，但是增加采样保持电容会增加采样误差。
[0005]因此，如何提供一种既能够支持轻载模式又不影响动态响应误差成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种电流采样电路，解决相关技术中存在的不能同时支持轻载模式且不影响动态响应误差的问题。
[0007]作为本专利技术的一个方面，提供一种电流采样电路，其中，包括：采样单元、功率管单元和采样控制单元，所述采样单元与所述功率管单元连接，所述采样控制单元与所述采样单元连接，
[0008]所述采样单元用于采集所述功率管单元的采样电流；
[0009]所述采样控制单元用于控制在电流动态变化时对所述功率管单元采集采样电流，并在停止采样后维持停止采样前的采样电压值。
[0010]进一步地，所述采样单元包括：采样管、输出管、放大器和采样电阻，所述采样管的栅极和所述功率管单元中功率管的栅极连接，所述采样管的第一极和所述功率管单元中功率管的第一极连接，所述采样管的第二极分别连接所述放大器的第一输入端和所述输出管的第一极，所述放大器的第二输入端连接所述功率管单元中的功率管的第二极，所述输出管的栅极连接所述放大器的输出端，所述输出管的第二极分别连接所述采样电阻的一端和所述采样控制单元，所述采样电阻的另一端连接信号地。
[0011]进一步地，所述采样控制单元包括：采样电容、选择开关、断电开关和缓冲器，所述
缓冲器的第一输入端连接所述采样电阻的一端，所述缓冲器的第二输入端连接所述缓冲器的输出端，所述缓冲器的输出端连接所述断电开关的一端，所述断电开关的另一端连接所述采样电容的一端，所述采样电容的另一端连接信号地，所述选择开关的固定端为采样电压输出端，所述选择开关的第一动端连接所述采样电阻的一端，所述选择开关的第二动端连接所述采样电容的一端；
[0012]当所述断电开关闭合，且所述选择开关的固定端与第一动端连通时，所述采样控制单元用于控制在电流动态变化时对所述功率管单元采集采样电流；
[0013]当所述断电开关断开，且所述选择开关的固定端与第二动端连通时，所述采样控制单元用于控制停止采样后维持停止采样前的采样电压值。
[0014]进一步地，所述缓冲器的第一输入端为正相输入端，所述缓冲器的第二输入端为负相输入端。
[0015]进一步地，所述功率管单元包括功率管。
[0016]进一步地，所述采样管和输出管均包括N型开关管。
[0017]本专利技术提供的电流采样电路，通过设置采样控制单元，在电流动态变化时，采样电流无需分流给电容，全部流入电阻，可以实时跟踪功率管大电流的变化，采样的准确性不会受到影响。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0019]图1为现有技术中的电流采样电路的一种电路原理图。
[0020]图2为现有技术中的电流采样电路的另一种电路原理图。
[0021]图3为本专利技术提供的电流采样电路的电路原理图。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0023]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0025]如图1所示，为现有的电流采样结构图，包括功率管M0、采样管M1、放大器、采样电阻和输出管M2，功率管可以是上功率管或者下功率管。根据控制模式的不同，选择合适的功率
管采样。图1是用上功率管为例进行说明。当电感电流流经该功率管，需要对其电流进行采样。采样管与功率管是相同类型，只是尺寸面积比功率管小。采样管与功率管共栅极，源极或者漏极其中之一也连接在一起，没有相连的另一极通过放大器与输出管M2形成的控制回路的作用保持在相同电位。例如：对图1中的N型上功率管采样，采样管与功率管共栅极和漏极，采样管的源极连接到放大器的正输入端，功率管的源极连接到放大器的负输入端，放大器的输出连接M2的栅极，采样管的源极与M2的漏极相连，形成完整的负反馈控制回路。在控制回路的作用下，采样管与功率管的源极保持相同电压。功率管和采样管开启时，漏极和源极之间的电气特性等效于一个电阻。漏极与源极之间的电压差除以这个电阻就等于两极之间流过的电流。由于两个管子的漏极与源极之间的电压差相等，各自流过的电流就与各自的等效电阻保持一个反比的关系。例如：功率管与采样管的等效电阻比例是1:N，那么功率管与采样管的电流比例是N:1。功率管与采样管的等效电阻不是一个固定的值，会受到外界因素的影响，例如：增大栅极对源极的电压差会降低阻值，提高环境温度会增大阻值。但是，这些变化对阻值影响的百分比是相同的，因此，两个管子阻值的比例能够保持不变，使得电流的比例也保持恒定。这个比例由各自的面积决定。面积越大，阻值越小。最终，与功率管电流保持固定比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流采样电路，其特征在于，包括：采样单元、功率管单元和采样控制单元，所述采样单元与所述功率管单元连接，所述采样控制单元与所述采样单元连接，所述采样单元用于采集所述功率管单元的采样电流；所述采样控制单元用于控制在电流动态变化时对所述功率管单元采集采样电流，并在停止采样后维持停止采样前的采样电压值。2.根据权利要求1所述的所述的电流采样电路，其特征在于，所述采样单元包括：采样管、输出管、放大器和采样电阻，所述采样管的栅极和所述功率管单元中功率管的栅极连接，所述采样管的第一极和所述功率管单元中功率管的第一极连接，所述采样管的第二极分别连接所述放大器的第一输入端和所述输出管的第一极，所述放大器的第二输入端连接所述功率管单元中的功率管的第二极，所述输出管的栅极连接所述放大器的输出端，所述输出管的第二极分别连接所述采样电阻的一端和所述采样控制单元，所述采样电阻的另一端连接信号地。3.根据权利要求2所述的电流采样电路，其特征在于，所述采样控制单元包括：采样电容、选择开关、断电开关和缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李征，
申请(专利权)人：江苏应能微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：