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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流检测,具体涉及一种宽电压范围的电流检测电路和开关电源。
技术介绍
1、在开关电源系统中,需要使用电流检测电路对电路中的电流进行检测,并将检测结果反馈给控制电路来实现动态调整。
2、目前常见的电流检测方法是在待测通路上引入较小阻值的采样电阻,检测该电阻两端的电压值,通过换算即可得到通路上的电流值。其中电流检测电路分为低压侧和高压侧两种形式,如图1所示,低压侧检测的电流采样电路是将采样电阻rsense放置在负载和地之间,运算放大器将采样电阻rsense上的电压直接进行采样并同相放大输出,即有。
3、如图2所示,高压侧检测的电流检测电路是将采样电阻rsense放在正电源vcc和负载之间,运算放大器此时作为跨导放大器,将采样电阻rsense的两端电压采样并转成电流,该电流最终在电阻r3上转成电压,即有。
4、对于图1和图2中的电路,传统的运算放大器由于采用对管输入,对输入信号的共模电压范围存在限制,在输入信号的共模电压过高或过低时都会影响其性能甚至功能。但是需要进行电流检测的应用场景,其检测的电压有高有低,可能超过电源vcc电压,也可能低于地电位,甚至在正常工作时也会出现高低变化,一旦检测的电压超过运算放大器的输入共模电压范围,传统的电流检测电路就无法正常工作。
技术实现思路
1、鉴于
技术介绍
的不足,本专利技术是提供了一种宽电压范围的电流检测电路和开关电源,所要解决的技术问题是现有电流检测电路在检测的电压超过运算放大器的输入共模电压时不
2、为解决以上技术问题,第一方面,本专利技术提供了如下技术方案:一种宽电压范围的电流检测电路,包括采样电阻、第一负载电阻、第二负载电阻、输出电阻、低压检测单元、高压检测单元和控制开关;
3、所述采样电阻一端与第一负载电阻一端电连接,用于输入待测电流,所述第一负载电阻另一端分别与所述低压检测单元和高压检测单元电连接,所述采样电阻另一端与第二负载电阻一端电连接,所述第二负载电阻另一端与所述低压检测单元和高压检测单元电连接;
4、所述低压检测单元用于产生流向第一负载电阻另一端的电流ip1、产生流向第二负载电阻另一端的电流ip2和电流ip3、产生流向输出电阻一端的电流ip4,所述输出电阻另一端接地,且在所述采样电阻另一端的电压高于第一阈值电压时停止输出电流ip1、电流ip2、电流ip3和电流ip4;
5、所述高压检测单元用于产生从所述第一负载电阻另一端流出的电流in1和产生从所述第二负载电阻另一端流出的电流in2,在所述采样电阻一端的电压低于第二阈值电压时停止产生电流in1和电流in2;
6、所述控制开关的输入端与所述第一负载电阻电连接,所述控制开关的输出端与所述输出电阻一端电连接,所述控制开关的控制端与所述高压检测单元电连接,在所述高压检测单元产生电流in1和电流in2时向所述输出电阻一端输入电流im17。
7、在第一方面的某种实施方式中,所述低压检测单元包括pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmos管m4、nmos管m5、nmos管m6、电流镜、nmos管m15和nmos管m16;
8、所述pmos管m1的源极和pmos管m2的源极电连接,用于接入电源vcc;所述pmos管m1的栅极与pmos管m2的栅极电连接,用于接入控制电压vbp;所述pmos管m1的漏极分别与nmos管m3的漏极和nmos管m15的栅极电连接,所述pmos管m2的漏极分别与nmos管m4的漏极、nmos管m3的栅极和nmos管m4的栅极电连接,所述nmos管m15的漏极与所述电流镜的主支路电连接,所述电流镜的从支路与所述输出电阻一端电连接,输出所述电流ip4;
9、所述nmos管m3的源极与nmos管m5的漏极电连接,所述nmos管m4的源极与nmos管m6的漏极电连接,所述nmos管m15的源极与nmos管m16的漏极电连接;
10、所述nmos管m5的栅极、nmos管m6的栅极和nmos管m16的栅极电连接,用于接入控制电压vbn2;
11、所述nmos管m5的源极用于输出电流ip1,所述nmos管m6的源极用于输出电流ip2,所述nmos管m16的源极输出电流ip3。
12、在第一方面的某种实施方式中,所述电流ip1和电流ip2的大小相同。
13、在第一方面的某种实施方式中,所述pmos管m1的尺寸和pmos管p2的尺寸相同,所述nmos管p3的尺寸和nmos管p4的尺寸相同,所述nmos管m5和nmos管m6的尺寸相同。
14、在第一方面的某种实施方式中,所述电流镜包括pmos管m13和pmos管m14;所述pmos管m13的源极与pmos管m14的源极电连接,用于接入所述电源vcc,所述pmos管m13的栅极分别与pmos管m13的漏极、nmos管m15的漏极和nmos管m14的栅极电连接,所述pmos管m14的漏极输出电流ip4。
15、在第一方面的某种实施方式中,所述高压检测单元包括pmos管m7、pmos管m8、nmos管m9、nmos管m10、nmos管m11和nmos管m12;
16、所述pmos管m7的源极与所述第一负载电阻另一端电连接,所述pmos管m7的栅极分别与pmos管m8的栅极、pmos管m7的漏极和nmos管m9的漏极电连接,所述pmos管m8的源极与所述第二负载电阻另一端电连接,所述pmos管m8的漏极分别与nmos管m10的漏极和控制开关的控制端电连接;
17、所述nmos管m9的栅极与nmos管m10的栅极电连接,用于接入控制电压vbn1,所述nmos管m9的源极与nmos管m11的漏极电连接,所述nmos管m10的源极nmos管m12的漏极电连接,所述nmos管m11的栅极与nmos管m12的栅极电连接,用于输入控制电压vbn0,所述nmos管m11的源极和nmos管m12的源极均接地;
18、所述电流in1经过所述pmos管m7、nmos管m9和nmos管m11接地,所述电流in2经过pmos管m8、nmos管m10和nmos管m12接地。
19、在第一方面的某种实施方式中,所述电流in1和电流in2的大小相同。
20、在第一方面的某种实施方式中,所述pmos管m7和pmos管m8的尺寸相同,所述nmos管m9和nmos管m10的尺寸相同,所述nmos管m11和nmos管m12的尺寸相同。
21、在第一方面的某种实施方式中,所述控制开关为pmos管m17,所述pmos管m17的源极为控制开关的输入端,所述pmos管m17的栅极为控制开关的控制端,所述pmos管m17的漏极为控制开关的输出端。
22、第二方面,本专利技术提供了一种开关电源,该开关电源包括上述的一种宽电压范围的电流检测电路。
23、本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果是:本专利技术通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,包括采样电阻、第一负载电阻、第二负载电阻、输出电阻、低压检测单元、高压检测单元和控制开关;
2.根据权利要求1所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述低压检测单元包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5、NMOS管M6、电流镜、NMOS管M15和NMOS管M16;
3.根据权利要求2所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述电流IP1和电流IP2的大小相同。
4.根据权利要求3所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述PMOS管M1的尺寸和PMOS管P2的尺寸相同,所述NMOS管P3的尺寸和NMOS管P4的尺寸相同,所述NMOS管M5和NMOS管M6的尺寸相同。
5.根据权利要求2所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述电流镜包括PMOS管M13和PMOS管M14;所述PMOS管M13的源极与PMOS管M14的源极电连接,用于接入所述电源VCC,所述PMOS管M13的栅极分别与PMOS管M13的漏极、N
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述高压检测单元包括PMOS管M7、PMOS管M8、NMOS管M9、NMOS管M10、NMOS管M11和NMOS管M12;
7.根据权利要求6所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述电流IN1和电流IN2的大小相同。
8.根据权利要求7所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述PMOS管M7和PMOS管M8的尺寸相同,所述NMOS管M9和NMOS管M10的尺寸相同,所述NMOS管M11和NMOS管M12的尺寸相同。
9.根据权利要求7所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述控制开关为PMOS管M17,所述PMOS管M17的源极为控制开关的输入端,所述PMOS管M17的栅极为控制开关的控制端,所述PMOS管M17的漏极为控制开关的输出端。
10.一种开关电源,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的一种宽电压范围的电流检测电路。
...【技术特征摘要】
1.一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,包括采样电阻、第一负载电阻、第二负载电阻、输出电阻、低压检测单元、高压检测单元和控制开关;
2.根据权利要求1所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述低压检测单元包括pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmos管m4、nmos管m5、nmos管m6、电流镜、nmos管m15和nmos管m16;
3.根据权利要求2所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述电流ip1和电流ip2的大小相同。
4.根据权利要求3所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述pmos管m1的尺寸和pmos管p2的尺寸相同,所述nmos管p3的尺寸和nmos管p4的尺寸相同,所述nmos管m5和nmos管m6的尺寸相同。
5.根据权利要求2所述的一种宽电压范围的电流检测电路,其特征在于,所述电流镜包括pmos管m13和pmos管m14;所述pmos管m13的源极与pmos管m14的源极电连接,用于接入所述电源vcc,所述pmos管m13的栅极分别与pmos管m13的漏极、nmos...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗寅,谭在超,丁国华,
申请(专利权)人:苏州锴威特半导体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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