技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流感應(yīng)電路，尤其是應(yīng)用于開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的一種電感電流感應(yīng)電 路，它能準(zhǔn)確的跟蹤電感中的電流，輸出感應(yīng)電壓。

背景技術(shù)

開關(guān)電源電路一般分為電壓模式控制和電流模式控制。電流模式控制具有動(dòng)態(tài)反應(yīng) 快、補(bǔ)償電路簡(jiǎn)化、增益帶寬大等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而在電流模式的 控制電路中，電感電流需要準(zhǔn)確、高效的被檢測(cè)，因而電感電流檢測(cè)電路在電流模式開關(guān) 電源電路中顯的尤為重要。

傳統(tǒng)的電感電流感應(yīng)方法通常是在電感的一側(cè)串聯(lián)檢測(cè)電阻，如圖1(a)所示；或 直接利用開關(guān)管的導(dǎo)通電阻來檢測(cè)電感電流的變化，如圖1(b)所示。但串聯(lián)電阻的方 法產(chǎn)生了額外的功耗，尤其在大電流的開關(guān)電源系統(tǒng)中極大的降低了系統(tǒng)的工作效率；直 接利用開關(guān)管導(dǎo)通電阻的方法中，開關(guān)管的導(dǎo)通電阻的具體值受工藝偏差影響較大，存在 一定的溫度系數(shù)，使得電流感應(yīng)值不夠準(zhǔn)確，此外，當(dāng)電感電流較小時(shí)，需要大的導(dǎo)通電 阻來提高電流檢測(cè)的精度，但大的導(dǎo)通電阻必然會(huì)消耗較大的額外功耗，會(huì)大大降低工作 效率。一個(gè)好的電感電流感應(yīng)電路要求具有精確的電感電流跟蹤效果，同時(shí)受制作工藝、 工作環(huán)境的影響要盡可能小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種開關(guān)電源用電感電流感應(yīng)電路，其特征 在于：設(shè)有開關(guān)管電路、感應(yīng)電流產(chǎn)生電路及感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路，開關(guān)管電路的輸出端連 接感應(yīng)電流產(chǎn)生電路，感應(yīng)電流產(chǎn)生電路的輸出端連接感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路，感應(yīng)電壓產(chǎn)生 電路的輸出端輸出感應(yīng)電壓；開關(guān)管電路、感應(yīng)電流產(chǎn)生電路及感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路具有同 一的公共電源輸入端和同一的公共輸入控制信號(hào)；開關(guān)管電路包含一個(gè)起開關(guān)作用的 PMOS開關(guān)管；感應(yīng)電流產(chǎn)生電路包含兩個(gè)起開關(guān)作用的PMOS開關(guān)管、由一個(gè)運(yùn)算放 大器控制的兩個(gè)PMOS電流管、兩個(gè)連接成電流鏡的NMOS電流管；感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路 包含一個(gè)起開關(guān)作用的PMOS開關(guān)管、一個(gè)拷貝電流的PMOS電流管及兩個(gè)輸出電阻； 開關(guān)管電路中起開關(guān)作用的PMOS開關(guān)管、感應(yīng)電流產(chǎn)生電路中兩個(gè)起開關(guān)作用的PMOS 開關(guān)管以及感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路中一個(gè)起開關(guān)作用的PMOS開關(guān)管都工作在線性區(qū)，利用 處于線性區(qū)的PMOS管近似等效于一個(gè)電阻的原理，在感應(yīng)電流產(chǎn)生電路中利用運(yùn)算放 大器反饋回路產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電流，感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路按一定比例拷貝感應(yīng)電流產(chǎn)生電路 產(chǎn)生的感應(yīng)電流，并將拷貝的感應(yīng)電流流過感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路中兩個(gè)輸出電阻進(jìn)行電流電 壓的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電壓，所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓能夠精確的跟蹤電感電流，采用運(yùn)算 放大器來穩(wěn)定內(nèi)部工作點(diǎn)，進(jìn)一步提高了感應(yīng)電壓的精確度以及電路的抗干擾能力。

上述電路的具體連接關(guān)系是：

開關(guān)管電路的PMOS管P1，其柵極由開關(guān)信號(hào)Vc控制，源極接輸入電源Vin，漏極 接開關(guān)管輸出信號(hào)Vp；

感應(yīng)電流產(chǎn)生電路的運(yùn)算放大器AMP1、PMOS管P2、P3、P5、P6以及NMOS管 N1和N2中，P2和P3的柵極共接于開關(guān)信號(hào)Vc，P2的源極接開關(guān)管電路中開關(guān)管輸出 信號(hào)Vp，P3的源極接輸入電源Vin，P2、P3的漏極分別與P5和P6的源極相連，運(yùn)算放 大器AMP1的正輸入端接P2的漏極，運(yùn)算放大器AMP1的負(fù)輸入端接P3的漏極，運(yùn)算 放大器AMP1的輸出端接P5、P6的柵極，P5和P6的漏極分別連接于N1和N2的漏極， N1和N2的柵極共同連接于N2的漏極，N1和N2的源極都與公共地線相連；

感應(yīng)電壓產(chǎn)生電路中的電流拷貝電路PMOS管P4和P7，P4的源極接輸入電源Vin， P4的柵極由開關(guān)信號(hào)Vc控制，P4的漏極與P7的源極相連，P7的柵極與感應(yīng)電流產(chǎn)生 電路中P6的柵極相連，P7的漏極電壓為感應(yīng)電壓Vsense；電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出電阻 R_s1、R_s2，R_s1的一端是感應(yīng)電壓Vsense，另一端與R_s2的一端相連，R_s2的另一端連接于 公共地線。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅包含少量的MOS器件和電阻，易于實(shí)現(xiàn)且制備工藝簡(jiǎn)單；

(2)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不隨輸入電源以及溫度的變化而變化；

(3)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓受制備工藝影響較小，適應(yīng)性強(qiáng)；

(4)采用運(yùn)算放大器來穩(wěn)定內(nèi)部工作電壓，感應(yīng)電壓精度較高，同時(shí)提高了電路的抗 干擾能力；