结束。
[0027]Vref为参考电压，其会影响电流检测的检测点。检测点是由Vref、电压-电流转换模块的转换比例来共同确定的。通过分别设置Vref和Vsw的电压电流转换比例，可以任意设计需要的检测点。节点SW的电压的大小实际上代表了输出功率管中电流的大小，例如，节点SW的电压的变化范围为-0.7V?-0.2V，其中-0.7V可能对应的输出电流为1A，_0.2V可能对应的输出电流是0.2A。若经过电压-电流转换模块011之后的电流的范围被设计为1uA?10uA对应节点SW的-0.7V?-0.2V的电压，那么转换比例就是-0.7V?-0.2V的电压转换成1uA?10uA电流的跨导值，为180uA/V。转换之后的电流可以认为1uA对应输出大电流的200mA，10uA对应输出大电流的1A。设置电压-电流转换比例就是设计上述跨导值的大小，从而可以改变同样一个参考电压Vref输入值情况下对应的电流检测点。
[0028]由于节点SW的电压包含了输出电流的信息，因此，本实用新型的电流检测电路中的电压-电流转换模块011，可以利用输出功率管本身的寄生电阻来进行电流采样，从而省去了现有电流检测电路中的采样电阻，可以节省芯片面积；并且，输出大电流(被检测电流)不会流过额外的采样点组，因此不会造成额外的功率消耗。
[0029]但可以理解的是，本实用新型的电流检测电路中的电压-电流转换模块011还可以采用其他形式，例如图5中的电压-电流转换电路。以及，本实用新型中的开关动作检测模块013中的电压比较器和电流比较模块014，均可以是任何已知的电压和电流比较器。
[0030]在本实施例中，节点SW的电压Vsw为负值表示电流从GND流向SW节点，电压Vsw为零表示流过开关管HS和LS的电流为零，电压Vsw为正值时表示电流从SW节点流向GND，并且，电压Vsw的绝对值与电流的大小成正比。
[0031]当电流比较模块012输出比较结果Po即比较结束之后，系统控制使能信号en变为低电平。为了在比较结束后让该电流检测电路的自校准功能开始运行，需要根据比较结果Po的改变来启动校准模块014。
[0032]在本实施例中，校准模块014并不是根据比较结果Po的电平翻转来启动的，因为校准模块014需要知道检测结果Po是电流偏大还是偏小，因此，直接将能够反映检测结果Po的偏差方向的信号作为反馈信号反馈给使能模块010 ;使能模块010从而改变节点X、Y的电平，进而控制校准模块014。
[0033]因为检测结果Po变高以后，系统认为比较结束，会发生状态改变，在检测结果Po偏小的情况下，系统状态转变意味着节点SW的电平会发生大信号改变；如果检测结果电流偏大，节点SW的电平不会发生大的变化。因此，只需要检测节点SW的电平有没有大的变化就可以得到检测结果Po是电流偏大还是偏小了。参考图3，开关动作检测模块013的输出反馈到使能模块010，其输出可以反映出本次的检测结果Po是电流偏大还是偏小。
[0034]当开关管HS、LS有开关动作后，开关动作检测模块013会产生一个时间窗口信号。在该时间窗口信号的持续时间内，校准模块014启动开始工作。时间窗口信号的产生可以通过RC延迟电路来实现，时间窗口的大小(即持续时间长度)与校准精度、校准速度均相关，需要根据校准电路的具体实现来确定。如图3所示的实施例中，时间窗口的大小由电容器C以及校准步长来确定，可通过仿真来确定其具体值，例如，时间窗口的大小可以为30ns左右。
[0035]具体地，校准模块014根据比较结果Po来调整电流比较模块012的偏移的过程为:如果检测的结果是电流偏大，则节点X、Y的电平都会变低，使得节点Z的电平上升，存储在电容器C中的电荷就会释放一部分，电流比较模块014的偏移减小一些，从而改变检测点使得检测电流的翻转点向小的方向移动；如果检测的结果是电流偏小，则节点X的电平会变高，使得节点Z的电平降低，电容器C会被充入一些电荷，电流比较模块014的偏移增大一些，从而改变检测点使得检测电流的翻转点向大的方向移动。
[0036]时间窗口信号结束之后，节点X的电平变高，节点Y的电平变低，节点Z的电压不再增减，电容器C中的电荷也被存储起来，一次自校准过程就完成了。在每次开关管的开关动作之后都会校准一遍，最终检测电流的翻转点就会固定在目标值处。
[0037]如图4所示，为本实用新型的另一个实施例的电路结构示意图。在该实施例中，将GND信号换成另外的参考电压，就可以检测输出电流是否达到相应的参考电流。例如，将图3中的GND端接入某一电压值的电压信号；或者如图4所示，向GND端口输入一个直流电流，就可作为过流检测电路使用。其工作原理与图3所示的实施例相同，此处不另赘述。
[0038]以上【具体实施方式】仅为本实用新型的示例性实施方式，不能用于限定本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于直流-直流变换器的电流检测电路，其特征在于，包括: 电压-电流转换模块，其具有两个输入端，其中一个输入端连接到所述直流-直流变换器的高端开关管和低端开关管之间的节点以接收第一电压信号，另一个输入端连接到参考电压端以接收第二电压信号，所述电压-电流转换模块将所述第一和第二电压信号分别转换为第一和第二电流信号并输出；以及 电流比较模块，其连接到所述电压-电流转换模块的输出端以接收所述第一和第二电流信号，比较所述第一和第二电流信号的大小并输出比较结果。2.根据权利要求1所述的用于直流-直流变换器的电流检测电路，其特征在于，所述电流比较模块在所述第一电流信号小于所述第二电流信号时输出第一比较结果，在所述第一电流信号等于所述第二电流信号时输出第二比较结果，在所述第一电流信号大于所述第二电流信号时输出第三比较结果。3.根据权利要求1所述的用于直流-直流变换器的电流检测电路，其特征在于，还包括使能模块，其控制所述电压-电流转换模块和电流比较模块的使能和关闭。4.根据权利要求3所述的用于直流-直流变换器的电流检测电路，其特征在于，还包括开关动作检测模块和校准模块， 所述开关动作检测模块用于检测所述高端开关管和低端开关管的开关动作，并且在每次开关动作结束后输出时间窗口信号； 所述校准模块接收到所述时间窗口信号时启动，判断所述比较结果的偏差并根据所述偏差调整所述电流比较模块的偏移。5.根据权利要求4所述的用于直流-直流变换器的电流检测电路，其特征在于，所述判断所述比较结果的偏差并根据所述偏差调整所述电流比较模块的偏移具体为: 根据所述比较结果的输出时间和所述高端开关管和低端开关管的实际开关动作的时间来判断所述偏差，若所述比较结果的输出时间早于所述实际开关动作的时间，则调整所述偏移以使得所述比较结果的输出时间推迟；若所述比较结果的输出时间晚于所述实际开关动作的时间，则调整所述偏移以使得所述比较结果的输出时间提前。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于直流-直流变换器的电流检测电路，其包括：电压-电流转换模块，其具有两个输入端，其中一个输入端连接到所述直流-直流变换器的高端开关管和低端开关管之间的节点以接收第一电压信号，另一个输入端连接到参考电压端以接收第二电压信号，所述电压-电流转换模块将所述第一和第二电压信号分别转换为第一和第二电流信号并输出；以及电流比较模块，其连接到所述电压-电流转换模块的输出端以接收所述第一和第二电流信号，比较所述第一和第二电流信号的大小并输出比较结果。其不需要额外的采样电阻就可以实现输出电流的检测，并且在输出大电流时能够保持低功耗。
【IPC分类】G01R19/165
【公开号】CN205027811
【申请号】CN201520789153
【发明人】孙彪, 陈方雄, 谢雪松, 陶园林, 常祥岭, 赵海亮
【申请人】上海贝岭股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月13日