用于检测切换电流中连续电流的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于检测切换电流的连续电流的设备和方法。响应于磁性装置的切换电流而产生电流信号。通过响应于切换信号的启用对电流信号的波形进行取样，产生第一电流信号和第二电流信号。根据第一电流信号和第二电流信号产生连续电流信号。将连续电流信号校正为切换电流的连续电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检领ll切换电流中连续电流的装置与方法，且更明确地说涉及 一种检测磁性装置的连续电流的装置与方法。
技术介绍
切换控制电路已广泛用于功率转换中。图l表示公知功率转换器(power conversion)的电路示意图，其包含控制器50根据反馈信号l产生切换信 号Sw以调整功率转换器的输出。切换信号Sw驱动功率晶体管20以切换变压 器10。变压器IO连接到功率转换器的输入电压VIN。变压器10的能量经由整 流器40和电容器45而转换为功率转换器的输出电压VQ。电阻器Rs与功率晶 体管20串联连接，并根据变压器10的切换电流Ip而产生电流信号V,。电流 信号V,耦合到控制器50以控制功率转换器。当磁性装置(例如，变压器10)在切换信号Sw致能前完全放电时，功率 转换器可能操作在非连续电流模式(以下称为DCM)。若切换信号Sw在变压器 10完全放电之前致能，则功率转换器可能操作在连续电流模式(以下称为 CCM)。当功率转换器才喿作在CCM时，变压器中可能会保持一连续电流。图2 表示公知切换电流Ip在CCM的波形图，其中连续电流L表示存储在变压器10 中的能量。电流Ib是在切換信号Sw致能期间(on time) T。N中进一步充入 (charged into)变压器10中的能量。连续电流I,代表变压器10的主要能量 转换。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于检测切换电流的连续电流的方法和装置。所述的方 法与装置可使用于功率转换器的切换控制电路的中。其包含切换控制电路 产生切换信号以切换磁性装置，切换信号包含最小致能时间(a mini咖m on time)。电流^:测电3各(current sense circuit)才艮据磁性装置的切换电流 来产生电流信号。信号产生电路根据切换信号的致能而产生第 一取样信号 (sample signal)和第二取样信号。而检测电路根据磁性装置的切换电流， 并分别对应于第 一取样信号和第二取样信号以产生第 一 电流信号和第二电流 信号。检测电路根据第一电流信号和第二电流信号产生连续电流信号，且连 续电流信号纟支校正为切换电流的连续电流。连续电流信号的电平等于第 一 电 流信号减去第 一 电流信号与第二电流信号之差。综合上述，本专利技术因不需额外的电流量测装置即可判断功率转换器测切 换电流。藉此，可避免不必要的功率消耗。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并 配合附图，详细说明如下。附图说明本专利技术包含附图以提供对本专利技术的进一步理解，且附图并入本说明书中 并组成本说明书的一部分。附图说明本专利技术实施例，并与描述内容一起用于 阐释本专利技术的原理。图l表示公知功率转换器(power conversion)的电路示意2表示公知切换电流Ip在CCM的波形图。图3表示本专利技术检测切换电流中连续电流的装置的较佳实施例使用于控 制器50的电路示意图。图4表示本专利技术中信号产生电路100的较佳实施例的电路图。 图5表示本专利技术中脉冲发生器的较佳实施例的电路图。 图6表示本专利技术中检测电路200的较佳实施例的电路图。 图7表示本专利技术较佳实施例的信号波形图。具体实施方式图3表示本专利技术检测切换电流中连续电流的装置的较佳实施例使用于控 制器50的电路示意图。其中控制器50包含切换控制电路60、信号产生电路 100以及;f企测电路200，其中切换控制电路60根据信号Ips产生切换信号S 。 上述的检测切换电流中连续电流的装置还可包括电流检测电路，其电路结构 可如图1所示的电阻器Rs与功率晶体管20串联连接而成，用以根据于磁性装 置(如图1所示的变压器10)的切换电流Ip产生电流信号V"电流检测电路的 电路结构可根据不同的电路需求而有不同的电路结构，在本
普通技 术人员经由本专利技术的公开应可轻易推知，在此不加累述。振荡电路55用以产生振荡信号(oscillation signal )PLS,此振荡信号 PLS经由反相器58产生信号Ips。切换控制电路60包含触发器(flip-flop) 70、与非门(NAND)67、 与门(AND)75,和比较器65。触发器70经由与门75 产生切换信号Sw。与门75的一输入端连4妻到触发器70的输出Q，其另一输 入端连接到信号Ips以限制切换信号Sw的最大致能时间。触发器70的致能与 否则受控于信号IPS。切换信号S4禹合到信号产生电路100,信号产生电路100根据切换信号 Sw产生消隐信号(blanking signal ) BLK以及取样信号S和S2。消隐信号BLK 用以确保切换信号Sw在致能时的最小致能时间。消隐信号BLK连接到与非门 67的输入，与非门67的输出则耦合至触发器70的重置端R,用以重置触发 器70。与非门67的另一输入则连接于比较器65的输出。比较器65的正输 入经耦合以接收功率转换器(如图1所示)的电流信号Vt。请参考第一图，电 流信号V!可经由电阻器Rs与功率晶体管20串联连接以响应于变压器10的切 换电流Ip而产生。比较器65的负输入经耦合以接收反馈信号Vfb来迸行回授 回路控制。此外，检测电路200经耦合接收电流信号振荡信号PLS以及 取样信号S,和S2以产生连续电流信号SA。图4表示本专利技术中信号产生电路100的较佳实施例的电路图。切换信号 Sw耦合到脉冲发生器110、 120和130的输入。脉冲发生器110经由反相器115 产生消隐信号BLK。脉冲发生器120和130分别产生取样信号S,和S2。因此， 消隐信号BLK和取样信号S,、 S2是根据切换信号Sw的致能而产生。取样信号 S,是具有第一期间L的脉冲信号。取样信号S2是具有第二期间L的脉冲信号。 消隐信号BLK的脉冲宽度比取样信号S2的脉冲宽度长。取样信号S2的脉冲宽 度比取样信号Si的脉冲宽度还长。图5表示本专利技术中脉冲发生器的较佳实施例的电路图。恒定电流源320、 晶体管310、电容器315、反相器324和或非门(NOR) 325形成脉沖发生器， 并根据输入信号IN的上升沿(rising edge)产生输出脉沖信号0UT。恒定 电流源320的电流大小和电容器315的电容器值决定输出脉冲信号OUT的脉 冲宽度。图6表示本专利技术中检测电路200的较佳实施例的电路图。第二电容器215 经由第二开关210接收电流信号V,。第一电容器2"经由第一开关2M接收 电流信号V,。第一开关220受控于取样信号Si,第二开关210受控于取样信 号S2。因此，第一电容器225在切换信号Sw致能后的第一期间L中，取样并 保持(sample-and-hold)电流信号V!以产生信号V,。第二电容器215在切换 信号Sw致能的后第二期间L中，经耦合以取样并保持电流信号V!以产生信号 V2。运算放大器230 、晶体管232和电阻器231形成电压-电流转换器 (voltage-to-current converter),以根据信号V 产生电流I 232 。晶体管234 和235形成第一镜像电流电路(current mirror ),以根据电流1 232产生第二 电流信号I2。运算放大器240、晶体管242和电阻器241形成另 一电压-电流转换器， 以根据信号V,产生电流I242。晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测切换电流的连续电流的装置，其特征在于，上述装置包括：切换控制电路，产生切换信号以切换磁性装置；电流检测电路，根据所述磁性装置的切换电流产生电流信号；信号产生电路，产生第一取样信号和第二取样信号；以及检测电路，根据所述电流信号并分别对应于所述第一取样信号和所述第二取样信号以产生第一电流信号和第二电流信号；其中所述检测电路根据所述第一电流信号和所述第二电流信号产生一连续电流信号，并将所述连续电流信号校正为所述切换电流的所述连续电流。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，李俊庆，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]