本技術涉及電力電子，尤其涉及一種電流采樣電路及應用其的控制電路。

背景技術：

1、在一些應用場景中，如圖1，晶體管m0的漏源電壓變化范圍較大，例如會在30v～0v之間變化，當晶體管m0完全導通且漏源電壓變大后，晶體管m0從線性區(qū)過渡到飽和區(qū)，流過晶體管m0的電流i0會變得很大。為了保護晶體管m0，晶體管m0的控制電路需要在電流i0過大時，通過降低晶體管m0的柵源電壓方式限制住電流i0，例如，可以利用電阻r0接收表征流過晶體管m0的電流i0的采樣電流i0′，然后利用誤差放大器u1對參考電壓vref和電阻r0的電壓之間的誤差進行放大，誤差放大器u1的輸出端連接晶體管m0的柵極。因此所述控制電路需要一個電流采樣電路，對流經晶體管m0的電流進行采樣，該電流采樣電路需要在晶體管m0處于飽和區(qū)，且其漏源電壓在較大范圍變化時保持較高的電流采樣精度。

2、如圖2所示，現有技術的一種電流采樣電路100包括鏡像管m11和采樣電阻rs，鏡像管m11與晶體管m0構成一個電流鏡結構，采樣電阻rs與所述鏡像管m11串聯(lián)，電流采樣電路100根據采樣電阻rs的電壓產生采樣電流i0′，流經鏡像管m11的電流與流經晶體管m0的電流近似成比例，因此根據采樣電阻rs的電壓，或者根據采樣電流i0′能夠近似推測流經晶體管m0的電流i0，但是，由于采樣電阻rs的分壓作用，鏡像管m11的柵源電壓和晶體管m0的柵源電壓會有差別，會導致實際流經鏡像管m11的電流和流經晶體管m1的電流之間的比例系數，與設計的比例系數相比有偏差，這會使得電流采樣精度變差。

技術實現思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種電流采樣電路及應用其的控制電路，用以解決現有技術存在的電流采樣精度差的技術問題。

2、本實用新型的技術解決方案是，第一方面，提供一種電流采樣電路，用于采樣流經第一晶體管的電流，所述第一晶體管通過控制電路控制狀態(tài)，所述電流采樣電路包括：

3、第二晶體管，與所述第一晶體管構成第一電流鏡；

4、采樣電阻，與所述第二晶體管串聯(lián)，其中一端與所述第二晶體管的源極連接，以產生表征流經所述第一晶體管的電流的采樣電壓；

5、第一電壓產生電路，接收所述采樣電壓，并與所述第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極連接，以根據所述采樣電壓產生第一電壓，使得所述第二晶體管的柵極電壓與所述第一晶體管的柵極電壓的差值等于所述第一電壓；

6、其中，所述采樣電阻的電壓為所述采樣電壓。

7、可選地，所述第一電壓與所述采樣電壓的差值等于零或接近零。

8、可選地，所述第一晶體管工作于飽和區(qū)時，所述電流采樣電路采樣流經第一晶體管的電流。

9、可選地，所述第一電壓產生電路包括：

10、第一電流產生電路，根據所述采樣電壓產生第一電流；

11、第一電阻，第一端連接所述第一晶體管的柵極，第二端連接所述第二晶體管的柵極，所述第一電阻接收所述第一電流；

12、其中，所述第一電流從所述第一電阻的第二端流向所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的電壓為所述第一電壓。

13、可選地，所述第一電流產生電路包括：

14、第二電流鏡，包括第三晶體管和第四晶體管；

15、第二電阻，與所述第三晶體管串聯(lián)；

16、運算放大器，第一輸入端接收所述采樣電壓，第二輸入端接收所述第二電阻的電壓，輸出端連接所述第三晶體管的柵極和所述第四晶體管的柵極；

17、所述第一電流產生電路根據流過所述第四晶體管的電流輸出所述第一電流。

18、可選地，流過所述第四晶體管的電流作為所述第一電流；

19、或者，對流過所述第四晶體管的電流進行鏡像以得到所述第一電流。

20、可選地，所述電流采樣電路還包括：

21、采樣電流產生電路，根據所述采樣電壓產生表征流經所述第一晶體管的電流的采樣電流。

22、可選地，所述電流采樣電路包括采樣電流產生電路，所述采樣電流產生電路包括：

23、第五晶體管，與所述第三晶體管構成第三電流鏡，以產生表征流經所述第一晶體管的電流的采樣電流。

24、可選地，所述第一晶體管和所述第二晶體管為nmos管

25、可選地，所述控制電路還包括：

26、第三電阻，接收所述采樣電流；

27、誤差放大器，第一輸入端接收第一參考電壓，第二輸入端接收所述第三電阻的電壓，輸出端連接所述第一晶體管的柵極，或者連接所述第二晶體管的柵極。

28、可選地，當所述誤差放大器的輸出端連接所述第一晶體管的柵極時，所述第一電阻的第二端與所述第一電流產生電路連接以接收所述第一電流；

29、當所述誤差放大器的輸出端連接所述第二晶體管的柵極時，所述第一電阻的第一端與所述第一電流產生電路連接以接收所述第一電流。

30、可選地，所述控制電路包括：

31、第一開關，第一端連接所述第一晶體管的柵極，第二端連接參考地；

32、比較器，第一輸入端接收所述采樣電壓，第二輸入端接收第二參考電壓，輸出端連接所述第一開關的控制端。

33、第二方面，本實用新型還提供一種控制電路，所述控制電路包括所述的電流采樣電路，所述控制電路根據所述電流采樣電路產生的信號控制所述第一晶體管。

34、采用本實用新型的電路結構，與現有技術相比，具有以下優(yōu)點：通過在第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極之間，設置用于根據采樣電阻的電壓產生第一電壓的第一電壓產生電路，使得所述第二晶體管的柵極的電壓與所述第一晶體管的柵極電壓的差值等于所述第一電壓，能夠減小第一晶體管的柵源電壓和第二晶體管的柵源電壓之間差值，提高電流采樣精度；在設置所述第一電壓與所述采樣電壓的差值等于零或接近零時，能夠使得第二晶體管的柵源電壓和第一晶體管的柵源電壓始終相等或接近相等，極大提高電流采樣精度。

技術特征：

1.一種電流采樣電路，用于采樣流經第一晶體管的電流，所述第一晶體管通過控制電路控制狀態(tài)，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，

3.根據權利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，

4.根據權利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，所述第一電壓產生電路包括：

5.根據權利要求4所述的電流采樣電路，其特征在于，所述第一電流產生電路包括：

6.根據權利要求5所述的電流采樣電路，其特征在于，

7.根據權利要求4所述的電流采樣電路，其特征在于，所述電流采樣電路還包括：

8.根據權利要求5所述的電流采樣電路，其特征在于，所述電流采樣電路還包括采樣電流產生電路，所述采樣電流產生電路包括：

9.根據權利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，

10.根據權利要求7或8所述的電流采樣電路，其特征在于，所述控制電路包括：

11.根據權利要求10所述的電流采樣電路，其特征在于，

12.根據權利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，所述控制電路包括：

13.一種控制電路，其特征在于，包括權利要求1-12任一項所述的電流采樣電路，所述控制電路根據所述電流采樣電路產生的信號控制所述第一晶體管。

技術總結
本技術公開了一種電流采樣電路及應用其的控制電路，電流采樣電路用于采樣流經第一晶體管的電流，第一晶體管通過控制電路控制狀態(tài)，電流采樣電路包括：第二晶體管，與第一晶體管構成第一電流鏡；采樣電阻，與第二晶體管串聯(lián)，其中一端與第二晶體管的源極連接，以產生表征流經所述第一晶體管的電流的采樣電壓；第一電壓產生電路，接收采樣電壓，并與第一晶體管的柵極和第二晶體管的柵極連接，用以根據采樣電壓產生第一電壓，使得第二晶體管的柵極電壓與第一晶體管的柵極電壓的差值等于第一電壓；其中，所述采樣電阻的電壓為所述采樣電壓，本技術能夠保證第二晶體管的柵源電壓與第一晶體管的柵源電壓相等或接近相等，電流采樣精度高。

技術研發(fā)人員：冷建輝
受保護的技術使用者：杰華特微電子（成都）有限公司
技術研發(fā)日：20240428
技術公布日：2025/1/9