专利名称：开关变换器电路及其控制方法
技术领域：
本发明涉及开关变换器电路，更具体地说，本发明涉及开关变换器电路中的电流检测电路。
背景技术：
如今的开关变换器电路通常将电流引入控制环路中，进而实现电压电流双环控制，因此需要用到电流检测及控制技术。在采用自适应电压定位(Adaptive VoltagePosition)控制和和电流过流保护(Over Current Protection)控制的开关变换器电路中，电流的检测和控制尤其重要。自适应电压定位控制是近几年来在开关变换器电路中应用相当广泛的控制方法。采用自适应电压定位控制的开关变换器电路具有较好的瞬态特性。自适应电压定位控制的基本数学关系可参看图I。如图I所示，其纵坐标为稳压器输出电压 V0,横坐标为稳压器输出电流Ic并且稳压器输出电压\与输出电流Itj呈函数关系
权利要求
1.一种开关变换器电路，包括 功率级电路，包括串联耦接的第一功率管和第二功率管，所述功率级电路接收输入电压，在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下将输入电压转换成输出电压提供给负载； 实时电流检测电路，具有输入端和输出端，其输入端耦接至第一功率管，当第一功率管开启时，所述实时电流检测电路检测第一功率管上的电流，并且提供表征第一功率管上的电流的实时电流检测信号到其输出端； 虚拟电流检测电路，当第二功率管开启时，所述虚拟电流检测电路在其输出端提供表征第二功率管上的电流的虚拟电流检测信号； 检测电容，可选择地耦接至所述实时电流检测电路和虚拟电流检测电路的输出端，当第一功率管开启时，所述检测电容耦接至所述实时电流检测电路，以接收实时电流检测信号，当第二功率管开启时，所述检测电容耦接至所述虚拟电流检测电路，以接收虚拟电流检测信号，基于所述实时电流检测信号和虚拟电流检测信号，所述检测电容提供电流检测信号; 控制器，耦接到所述检测电容，接收电流检测信号，并基于电流检测信号，产生第一控制信号和第二控制信号； 驱动器，耦接至控制器，接收所述第一控制信号和第二控制信号，并基于所述第一控制信号和第二控制信号，提供第一驱动信号和第二驱动信号到所述功率级电路。
2.如权利要求I所述的开关变换器电路，其特征在于，还包括 第一检测开关，耦接在实时电流检测电路的输出端和检测电容间，当所述第一功率管开启时，所述第一检测开关闭合，将实时电流检测信号耦合到检测电容上； 第二检测开关，耦接在虚拟电流检测电路的输出端和检测电容间，当所述第二功率管开启时，所述第二检测开关闭合，将虚拟电流检测信号耦合到检测电容上。
3.如权利要求I所述的开关变换器电路，其特征在于，还包括选择开关，耦接至检测电容，实时电流检测电路和虚拟电流检测电路，当所述第一功率管开启时，所述选择开关连接实时电流检测电路和检测电容，将实时电流检测信号耦合到检测电容上，当所述第二功率管开启时，所述选择开关连接虚拟电流检测电路和检测电容，将虚拟电流检测信号耦合到检测电容上。
4.如权利要求I所述的开关变换器电路，其特征在于，所述虚拟电流检测电路包括电流源。
5.如权利要求4所述的开关变换器电路，其特征在于，还包括用来调节所述电流源的电流的电阻。
6.如权利要求I所述的开关变换器电路，其特征在于 当第一功率管开启时，所述实时电流检测电路提供表征流过第一功率管的电流峰值的最大值信号，和表征流过第一功率管的电流谷值的最小值信号； 所述虚拟电流检测电路接收所述最大值信号，所述最小值信号以及表征第二功率管开启时长的时间信号，当第二功率管开启时，基于所述最大值信号、所述最小值信号以及所述时间信号，虚拟电流检测电路提供虚拟电流检测信号。
7.如权利要求I所述的开关变换器电路，其特征在于所述控制器采用自适应电压定位控制技术或电流过流保护控制技术来产生第一控制信号和第二控制信号。
8.一种开关变换器电路的控制方法，所述开关变换器电路包括串联连接的第一功率管和第二功率管，所述控制方法包括 当第一功率管开启时，产生表征流过第一功率管的电流的实时电流检测信号； 当第二功率管开启时，产生表征流过第二功率管的电流的虚拟电流检测信号； 结合实时电流检测信号和虚拟电流检测信号，提供电流检测信号； 基于电流检测信号，产生第一控制信号和第二控制信号来控制第一功率管和第二功率管。
9.如权利要求8所述的开关变换器电路的控制方法，其特征在于产生表征流过第二功率管的电流的虚拟电流检测信号包括通过电流源来设置虚拟电流检测信号。
10.如权利要求8所述的开关变换器电路的控制方法，还包括 提供(I)表征流过第一功率管的电流峰值的最大值信号，(2)表征流过第一功率管的电流谷值的最小值信号，(3)表征第二功率管开启时长的时间信号； 基于所述最大值信号、最小值信号和时间信号，产生表征流过第二功率管的电流的虚拟电流检测信号。
全文摘要
本发明提出了一种开关变换器电路及其控制方法，该开关变换器电路包括功率级电路。所述功率级电路包括串联连接的第一功率管和第二功率管。当第一功率管开通时，实时电流检测电路实时采样第一功率管上的电流，生成实时电流检测信号；当第二功率管开通时，虚拟电流检测电路通过计算生成虚拟电流检测信号。检测电容将实时电流检测信号和虚拟电流检测信号相结合，生成电流检测信号，控制电路接收检测信号，生成第一控制信号和第二控制信号来控制第一功率管和第二功率管的开关。该开关变换器电路内部结构简单，外部所需引脚少，尤其适用于采用自适应电压定位控制的电路和采用过流保护控制的电路。
文档编号G01R19/00GK102916579SQ201210063748
公开日2013年2月6日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年3月16日
发明者盛洪刚, 周景海, 徐鹏, 张加欣 申请人:成都芯源系统有限公司