实现电流快速检测的开关电源转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种开关电源转换器。
【背景技术】
[0002]开关电源的高效率、低功耗等特性使得它在便携式电子设备市场中具有不可替代的地位，除了性能要满足供电产品的要求外，电源自身的保护措施也非常重要，过流保护即是防止开关电源芯片因过载或输出短路造成意外损坏的防护措施之一。而电流检测电路又是过流保护的关键模块，通过对流过功率开关管的电流进行及时有效的检测，以有效地进行开关控制和过流保护，达到保护芯片及外围元器件的目的。
[0003]在传统的电流检测技术中，比较常用的一种电流检测方法是在电路中串联一个阻值很小的精密电阻实现检测，一种电路拓扑中，通过将一个阻值很小的精密的电流检测电阻与主功率管串联，电流流过电流检测电阻产生一个压降，再通过一运算放大器放大这个微小的压降，从而检测功率管的电流，然而这种方法会引入额外的功率损耗，影响系统的效率和增加成本。
[0004]另一种电流检测方法是镜像检测方法，通过设置一采样晶体管与主功率管并联，主功率管的沟道有效宽度是采样晶体管的1000倍以上，主功率管的源极与采样晶体管的源极连接后与输入电压相连接，主功率管的栅极与采样晶体管的栅极相连接，主功率管的漏极与采样晶体管的漏极分别连接一运算放大器的输入端，通过设置运算放大器用于保证采样晶体管与主功率管的漏极电压相等，采样晶体管的电流大小即为按比例缩小后的主功率管电流大小，然而，这种检测方法的精度依赖于电流镜的匹配性能，同时运算放大器的建立时间会造成主功率管Ml导通需要最小时间，导致检测速度过慢且易于出错。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种实现电流快速检测的开关电源转换器，解决以上技术问题。
[0006]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0007]实现电流快速检测的开关电源转换器，其中，包括，
[0008]—开关器件单兀，用以根据一比较信号和一时钟信号使得输出电压在一输入电压和地之间切换；
[0009]一电流检测支路，用于在一电流信号的驱动下产生一电压信号；
[0010]一电压-电流转换器，依据一误差放大信号产生所述电流信号，提供给所述电流检测支路；
[0011]一比较器，依据所述电压信号和所述开关器件单元的输出电压进行比较产生所述比较信号。
[0012]优选地，还包括一误差放大器，用以对一电压反馈信号与一参考电压进行比较，得到所述误差放大信号。
[0013]优选地，所述电流检测支路上串联一检测功率管。
[0014]优选地，所述检测功率管采用N沟道MOS管；所述检测功率管的漏极连接所述输入电压，所述检测功率管的源极连接所述电压-电流转换器的输出端。
[0015]优选地，还包括一振荡器，依据所述电压反馈信号与一第二参考电压的比较结果可选择地输出一高频率信号或一低频率信号，以所述高频率信号或所述低频率信号作为所述时钟信号。
[0016]优选地，所述振荡器还用于输出一斜坡补偿信号，所述斜坡补偿信号通过一累加器与所述误差放大信号进行累加后提供给所述电压-电流转换器的输入端。
[0017]优选地，所述开关器件单元包括一触发器和一驱动单元，所述触发器的一个输入端连接所述比较信号；所述触发器的另一输入端连接所述时钟信号，所述触发器输出控制信号至所述驱动单元。
[0018]优选地，所述驱动单元包括一第一开关器件和一第二开关器件，所述第一开关器件和所述第二开关器件在所述控制信号的作用下交替导通或截止，使得所述第一开关器件导通而所述第二开关器件截止时，所述输出电压为输入电压；所述第二开关器件导通而所述第一开关器件截止时，所述输出电压接地。
[0019]优选地，所述第一开关器件和第二开关器件均采用N沟道MOS管，所述第一开关器件的沟道有效宽度是所述检测功率管的M倍，其中M的取值为1000至10000。
[0020]优选地，所述检测功率管的栅极连接一高电平或与所述第一开关器件的控制信号连接。
[0021]有益效果:由于采用以上技术方案，本发明结构简单，可以实现电流快速检测，实现对开关电源有效控制和保护。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的电路示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0026]参照图1，实现电流快速检测的开关电源转换器，其中，包括，
[0027]—开关器件单兀，用以根据一比较信号和一时钟信号使得输出电压在一输入电压和地之间切换；
[0028]一电流检测支路，用于在一电流信号的驱动下产生一电压信号，该电压信号以\表示，即图1中L点电压；
[0029]一电压-电流转换器V_i，依据一误差放大信号产生电流信号，提供给电流检测支路；
[0030]一比较器7，依据电压信号和开关器件单元的输出电压进行比较产生比较信号。
[0031]本发明的输入电压通过输入电压端IN提供；地通过接地端GND提供；
[0032]作为本发明的一种优选的实施例，还包括一误差放大器6，用以对一电压反馈信号FB与一参考电压进行比较，得到误差放大信号。本发明的电压反馈信号FB可以通过一反馈网络实现，反馈网络可连接于输出电压与地之间，参考电压可以采用0.923V。
[0033]作为本发明的一种优选的实施例，电流检测支路上串联一检测功率管Ml_ssnse。检测功率管Ml_ssnse可以采用P沟道MOS管或N沟道MOS管，优选采用N沟道MOS管；检测功率管Ml_ssnse的漏极连接输入电压IN，检测功率管Ml_ssnse的源极连接电压-电流转换器V-1的输出端。由于N沟道MOS管的导通电阻较小，一般是P沟道MOS管的三分之一左右，采用N沟道MOS管的芯片可以比采用P沟道MOS管占用更小的面积，具有更小的导通损耗。
[0034]作为本发明的一种优选的实施例，还包括一振荡器3，依据电压反馈信号与一第二参考电压的比较结果可选择地输出一高频率信号或一低频率信号，以高频率信号或低频率信号作为时钟信号。可以通过一第二比较器12比较实现，第二参考电压可以选择为0.3V。当电压反馈信号FB低于0.3V时，振荡器3工作于低频率输出模式，当电压反馈信号FB高于0.3V时，振荡器3工作于高频率输出模式。
[0035]作为本发明的一种优选的实施例，振荡器3还用于输出一斜坡补偿信号RAMP,斜坡补偿信号RAMP通过一累加器Σ与误差放大信号进行累加后提供给电压-电流转换器V-1的输入端。
[0036]作为本发明的一种优选的实施例，开关器件单元包括一触发器8和一驱动单元，触发器8的一个输入端连接比较信号；触发器8的另一输入端连接时钟信号，触发器8输出两个互补的控制信号至驱动单元。优选地，触发器8可以采用RS触发器，RS触发器的R端连接比较信号，RS触发器的S端连接时钟信号，RS触发器分别提供Q端和Q负端信号给驱动单元。
[0037]作为本发明的一种优选的实施例，驱动单元包括一第一开关器件Ml和一第二开关器件M2，第一开关器件Ml和第二开关器件M2在控制信号的作