電流反饋方法及電流反饋電路及驅動電路及開關電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子領域，公開了一種電流反饋方法及電流反饋電路及驅動電路及開關電源。方法包括，向第一鏡像電流源電路輸入脈寬調制控制信號，當脈寬調制控制信號為高電平時：導通所述第一鏡像電流源電路，當所述第一鏡像電流源電路處于導通狀態(tài)時，功率管處于導通狀態(tài)，所述功率管通過源極向所述第一鏡像電流源電路輸入輸出采樣電流，所述第一鏡像電流源電路向電流檢測管腳輸出與所述輸出采樣電流成預定的第一比例的電流作為輸出反饋電流。應用該技術方案有利于提高電流檢測管腳處輸出的輸出反饋電流的精度。
【專利說明】電流反饋方法及電流反饋電路及驅動電路及開關電源
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子領域，尤其涉及一種電流反饋方法及電流反饋電路及驅動電路及開關電源。
【背景技術】
[0002]源極驅動方式由于其低功耗高效率被廣泛應用于開關電源中，其主要原理為將主功率管的柵極電壓固定在一定的數值，通過改變其源極電壓從而控制主功率管的開關狀態(tài)。
[0003]如圖1所示，為現有技術中一種帶輸出電流反饋電路的源極驅動的開關電源電路圖,其主要包括主功率管Mo，主功率管Mo的漏極“D”極與開關電源的輸出端電連接，主功率管Mo的源極“S”極與電流反饋電路的電流檢測管腳(記為Isen)直接電連接，主功率管Mo的柵極“G”極通過相移電路101輸入脈寬調制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)控制信號，主功率管Mo在PWM控制信號的控制下導通或者關斷，當PWM控制信號為高電平時，主功率管Mo處于導通狀態(tài)，主功率管Mo采樣獲取能夠表征開關電源當前輸出電流的輸出采樣電流，該輸出采樣電流從主功率管Mo的源極流向電流檢測管腳Isen。在應用時，在電流檢測管腳Isen處電連接采樣電阻Rs，從而獲得能夠表征輸出電流的輸出反饋電壓信號，輸入至輸出電流計算電路102，以供后續(xù)電路根據該輸出反饋電壓信號生成PWM控制信號，實現根據輸出反饋對開關電源的輸出控制。
[0004]但是在進行本發(fā)明研究過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在如下問題: [0005]采用圖1所示技術方案，主功率管Mo的源極“S”極與電流反饋電路的電流檢測管腳Isen直接電連接，而主功率管Mo的源極“S”極與漏極“D”極的寄生電容很大，在主功率管Mo工作過程中，該寄生電容的充放電電流會直接流入電流檢測管腳Isen，導致在電流檢測管腳Isen處獲得的檢測電流受到寄生電容充放電電流的干擾；
[0006]另外，采用圖1所示技術方案，在采樣電阻Rs處的功耗較大，存在較大的功率損耗，具體分析如下:
[0007]設流過主功率管Mo的輸出采樣電流Ιο’的峰值為Ipk，輸出采樣電流的平均電流為1，PWM控制信號的占空比為D，在采樣電阻Rs處的功耗損耗Pks可表示為函數式(I):
[0008]
【權利要求】
1.一種電流反饋方法，其特征是，包括: 向第一鏡像電流源電路輸入脈寬調制控制信號， 當脈寬調制控制信號為高電平時: 導通所述第一鏡像電流源電路， 當所述第一鏡像電流源電路處于導通狀態(tài)時，功率管處于導通狀態(tài)， 所述功率管通過源極向所述第一鏡像電流源電路輸入輸出采樣電流， 所述第一鏡像電流源電路向電流檢測管腳輸出與所述輸出采樣電流成預定的第一比例的電流作為輸出反饋電流。
2.根據權利要求1所述的電流反饋方法，其特征是，還包括: 當所述脈寬調制控制信號為低電平時: 關斷所述第一鏡像電流源電路， 當所述第一鏡像電流源電路處于關斷狀態(tài)時，所述功率管處于關斷狀態(tài)， 開關電源的電感與所述功率管的寄生電容發(fā)生諧振，所述諧振電流通過所述寄生電容向充放電電路充電； 當所述脈寬調制控制信號為高電平時，還包括: 所述充放電電路為所述功率管提供柵極電壓，并且向電流反饋電路提供供電電源，所述電流反饋電路包括所述第一鏡像電流源電路。
3.根據權利要求1或2所述的電流反饋方法，其特征是， 所述第一鏡像電流源電路向電流檢測管腳輸出與所述輸出采樣電流成預定的第一比例的電流作為輸出反饋電流，具體是: 所述第一鏡像電流源電路向第二鏡像電流源電路輸入與所述輸出反饋電流成預定的第二比例的第一鏡像電流， 所述第二鏡像電流源電路向所述電流檢測管腳輸出所述輸出反饋電流。
4.根據權利要求3所述的電流反饋方法，其特征是， 所述第一鏡像電流源電路向第二鏡像電流源電路輸入與所述輸出反饋電流成預定的第二比例的第一鏡像電流，具體是， 所述第一鏡像電流源電路向電流跟隨電路輸入所述第一鏡像電流， 所述電流跟隨電路向所述第二鏡像電流源電路輸出所述第一鏡像電流。
5.根據權利要求4所述的電流反饋方法，其特征是， 當所述脈寬調制控制信號為高電平時，還包括: 將所述第一鏡像電流源電路的輸入端、輸出端的電位，嵌位為同一電位。
6.一種電流反饋電路，其特征是，包括:第一鏡像電流源電路， 所述第一鏡像電流源電路的輸入端與開關電源的功率管的源極電連接，所述第一鏡像電流源電路的輸出端與電流檢測管腳電連接，所述第一鏡像電流源電路的控制端輸入脈寬調制控制信號， 當脈寬調制控制信號為高電平時: 所述第一鏡像電流源電路處于導通狀態(tài)，所述功率管處于導通狀態(tài)，所述第一鏡像電流源電路接收所述功率管輸入的輸出采樣電流，并且向電流檢測管腳輸出與所述輸出采樣電流成預定的第一比例的電流作為輸出反饋電流。
7.根據權利要求6所述的一種電流反饋電路，其特征是， 第一鏡像電流源電路包括第一開關、第二開關， 所述第二開關與所述第一開關共柵極電連接，所述第一開關、第一開關的源極分別接地，所述第一開關的漏極與所述功率管的源極電連接，所述第二開關的漏極與所述電流檢測管腳電聯接，所述第二開關、第一開關的柵極輸入所述脈寬調制控制信號； 當所述脈寬調制控制信號為高電平時，所述第一開關、第二開關、功率管處于導通狀態(tài)，所述功率管向所述第一開關輸入所述輸出采樣電流，所述第二開關向所述電流檢測管腳輸出所述輸出反饋電流。
8.根據權利要求7所述的電流反饋電路，其特征是，還包括: 第二鏡像電流源電路，電聯接在所述第一鏡像電流源的輸出端與所述電流檢測管腳之間，用于接收所述第一鏡像電流源電路輸入的、與所述輸出反饋電流成預定的第二比例的第一鏡像電流，并且向所述電流檢測管腳輸出所述輸出反饋電流。
9.根據權利要求6或7或8所述的電流反饋電路，其特征是，還包括， 充放電電路，與所述功率管的源極電連接，用于當所述功率管處于關斷狀態(tài)時，所述開關電源的電感產生的諧振電流通過所述寄生電容向所述充放電電路充電，當所述功率管處于導通狀態(tài)時，所述充放電電路向所述電流反饋電路提供供電電源。
10.根據權利要求9所述的電流反饋電路，其特征是， 所述充放電電路包括:電容、二極管， 所述二極管的陽極與所述功率管 的源極電連接，所述二極管的陰極與所述功率管的柵極、以及所述電容的第一端部共同電連接，所述電容的第二端部接地。
11.根據權利要求9所述的電流反饋電路，其特征是，還包括: 電流跟隨電路，所述電流跟隨電路包括運算放大器、第三開關，所述運算放大器的第一輸入端、第二輸入端分別與所述第一鏡像電流源電路的輸入端、輸出端電連接，輸出端與所述第三開關的柵極電連接，所述第三開關的源極與所述運算放大器的第二輸入端電連接，漏極與所述電流檢測管腳電聯接。
12.根據權利要求11所述的電流反饋電路，其特征是，還包括: 第一開關電路，電連接在所述充放電電路與所述運算放大器的第一輸入端之間，所述第一開關電路的控制端輸入所述脈寬調制控制信號， 當所述脈寬調制控制信號為低電平時，所述第一開關電路處于關斷狀態(tài)。
13.根據權利要求11所述的電流反饋電路，其特征是，還包括: 第二開關電路，電連接在所述運算放大器的第一輸入端與地之間，所述第二開關電路的控制端輸入所述脈寬調制控制信號，當所述脈寬調制控制信號為低電平時，所述第二開關電路處于導通狀態(tài)。
14.一種帶權利要求6至13之任一所述的電流反饋電路的驅動電路。
15.一種帶權利要求14所述的驅動電路的開關電源。
【文檔編號】H02M1/08GK103546021SQ201310533046
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】劉國家, 陳偉 申請人:矽力杰半導體技術(杭州)有限公司