電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路與方法。所述電流感測感測電路包括感測單元、放大器、感測開關(guān)與補(bǔ)償電路。感測單元用以感測電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出電流，并提供感測信號。放大器具有一輸出端，并耦接感測單元以接收感測信號。感測開關(guān)耦接放大器的輸出端。補(bǔ)償電路耦接感測開關(guān)與放大器的第一輸入端。當(dāng)感測信號小于臨界值時(shí)，補(bǔ)償電路啟動電流補(bǔ)償機(jī)制，以致使感測開關(guān)維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
【專利說明】
電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電流感測電路與方法，且特別是有關(guān)于一種適用于電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，電源轉(zhuǎn)換裝置設(shè)有電流感測電路。藉此，電源轉(zhuǎn)換裝置將可利用電流感測電路所產(chǎn)生的反饋信號來進(jìn)行反饋控制，以提升系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定度。舉例來說，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置所驅(qū)動的負(fù)載過小時(shí)，電流感測電路將可檢測出電源轉(zhuǎn)換裝置中的逆向電流(也即，負(fù)電流)，進(jìn)而致使電源轉(zhuǎn)換裝置切換至不同的操作模式。
[0003]然而，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置中的逆向電流過大時(shí)，現(xiàn)有的電流感測電路中的感測開關(guān)往往會被關(guān)閉(turn off)，進(jìn)而導(dǎo)致電流感測電路無法正常操作。相對地，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置停止產(chǎn)生逆向電流時(shí)，現(xiàn)有的電流感測電路也將無法及時(shí)地開啟(turn on)感測開關(guān)，進(jìn)而導(dǎo)致電源轉(zhuǎn)換裝置無法利用現(xiàn)有的電流感測電路來進(jìn)行反饋控制，從而降低系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)走度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路與方法，利用電流補(bǔ)償機(jī)制來避免感測開關(guān)被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而有助于提升電源轉(zhuǎn)換裝置的可靠性與穩(wěn)定度。
[0005]本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路，包括感測單元、放大器、感測開關(guān)與補(bǔ)償電路。感測單元用以感測電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出電流，并提供感測信號。放大器具有一輸出端，并耦接感測單元以接收感測信號。感測開關(guān)耦接放大器的輸出端。補(bǔ)償電路耦接感測開關(guān)與放大器的第一輸入端。當(dāng)感測信號小于臨界值時(shí)，補(bǔ)償電路啟動電流補(bǔ)償機(jī)制，以致使感測開關(guān)維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測方法，包括下列步驟。通過感測單元感測電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出電流，并提供感測信號。其中，電源轉(zhuǎn)換裝置包括感測單元、放大器與感測開關(guān)，放大器耦接感測單元，且感測開關(guān)耦接放大器的第一輸入端與輸出端。當(dāng)感測信號小于臨界值時(shí)，啟動電流補(bǔ)償機(jī)制，以致使感測開關(guān)維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
[0007]基于上述，本發(fā)明是通過感測單元提供一感測信號，并在感測信號小于臨界值時(shí)，啟動電流補(bǔ)償機(jī)制以致使感測開關(guān)維持在導(dǎo)通狀態(tài)。藉此，壓控電流源將可適時(shí)地提供補(bǔ)償電流，進(jìn)而避免感測開關(guān)被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)，從而提升電源轉(zhuǎn)換裝置的可靠性與穩(wěn)定度。
[0008]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0009]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的示意圖；
[0010]圖2與圖3分別為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信號示意圖；
[0011]圖4為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流感測電路的示意圖；
[0012]圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測方法流程圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:
[0014]100:電源轉(zhuǎn)換裝置；
[0015]10:控制器；
[0016]11:切換電路；
[0017]12:阻抗電路；
[0018]13:電流感測電路；
[0019]PU1UPU12:脈沖信號；
[0020]V1:輸入電壓；
[0021]V0:輸出電壓；
[0022]SW11、SW12:開關(guān)；
[0023]LI:電感；
[0024]C11、C12、C4:電容;
[0025]IL:輸出電流；
[0026]110:感測單元；
[0027]120:放大器；
[0028]130:感測開關(guān)；
[0029]140:偏移電流；
[0030]15O:補(bǔ)償電路；
[0031]151:壓控電流源；
[0032]S11、S12:感測信號；
[0033]R11、R12、R42:電阻;
[0034]NDl:節(jié)點(diǎn)；
[0035]Isen:感測電流；
[0036]111:第一電流；
[0037]112:第二電流；
[0038]Icp:補(bǔ)償電流；
[0039]VT:控制電壓；
[0040]210、220、310、320:曲線；
[0041]VG:感測開關(guān)的控制端的電壓；
[0042]Vth:臨界電壓；
[0043]410:電流檢測器；
[0044]420:電流補(bǔ)償器；
[0045]430:穩(wěn)定電路；
[0046]411、413:電流鏡；
[0047]412:電流源；
[0048]421:控制單元；
[0049]MP41 ?MP44:P 型晶體管；
[0050]MN41 ?MN44:N 型晶體管；
[0051]R41:負(fù)載元件；
[0052]1st:啟動電流；
[0053]Ith:臨界電流；
[0054]Ineg:第一限制電流；
[0055]Iscp:第二限制電流；
[0056]S510、S520、S521 ?S524:步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0057]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。如圖1所示，電源轉(zhuǎn)換裝置100包括控制器10、切換電路11、阻抗電路12與電流感測電路13。其中，控制器10會產(chǎn)生脈沖信號HJll與PU12。切換電路11會依據(jù)脈沖信號HJll與PU12切換多個(gè)傳輸路徑，以控制流經(jīng)阻抗電路12的電流。藉此，電源轉(zhuǎn)換裝置100將可把輸入電壓VI轉(zhuǎn)換成輸出電壓W。
[0058]舉例來說，切換電路11包括開關(guān)SWll與開關(guān)SW12。此外，圖1實(shí)施例是以降壓式的阻抗電路12為例，故阻抗電路12包括電感LI以及電容C11。其中，開關(guān)SWll與SWl2相互串聯(lián)，并用以形成所述多個(gè)傳輸路徑。電感LI的第一端耦接開關(guān)SWll與SW12之間的節(jié)點(diǎn)。電容Cll的第一端耦接電感LI的第二端，且電容Cll的第二端耦接至接地端。此外，控制器10利用脈沖信號HJll與PU12控制開關(guān)SWll與SW12。藉此，隨著開關(guān)SWll與SW12的切換，流經(jīng)電感LI的輸出電流IL將產(chǎn)生相應(yīng)的變動，進(jìn)而致使電源轉(zhuǎn)換裝置100產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓VO。
[0059]另一方面，電流感測電路13可用以感測電源轉(zhuǎn)換裝置100的輸出電流IL，并可依據(jù)感測結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號。此外，控制器10可依據(jù)來自電流感測電路13的反饋信號來產(chǎn)生脈沖信號PUll與PU12。換言之，電源轉(zhuǎn)換裝置100可利用電流感測電路13的反饋信號來進(jìn)行反饋控制。
[0060]更進(jìn)一步來看，電流感測電路13包括感測單元110、放大器120、感測開關(guān)130、偏移電流140與補(bǔ)償電路150。其中，感測開關(guān)130可例如是一 N型晶體管。感測單元110可感測輸出電流IL，并據(jù)以提供感測信號Sll與S12。此外，在一實(shí)施例中，如圖1所示，感測單元110包括電阻町1、電阻1?12與電容(:12。其中，電阻Rll的第一端耦接電感LI的第一端，且電阻Rll的第二端耦接放大器120的第二輸入端。電阻R12的第一端耦接電阻Rll的第二端，且電阻R12的第二端耦接放大器120的第一輸入端。電容C12的第一端耦接電感LI的第二端，且電容C12的第二端耦接電阻Rll的第二端。此外，感測單元110通過電阻Rl I與R12輸出感測信號Sll與S12。換言之，電流感測電路13是依據(jù)電感LI的直流阻抗來產(chǎn)生感測信號Sll與S12。雖然圖1實(shí)施例列舉了電流感測電路13的實(shí)施形態(tài)，但其并非用以限定本發(fā)明。舉例來說，在另一實(shí)施例中，電流感測電路13耦接切換電路11中的開關(guān)SW12，并可提供與輸出電流IL相關(guān)的感測信號。相對地，輸出電流IL也可稱之為負(fù)載電流或是電感電流。
[0061]放大器120具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端。放大器120的第一輸入端與第二輸入端耦接感測單元110，以接收感測信號Sll與S12。感測開關(guān)130的控制端耦接放大器120的輸出端，且感測開關(guān)130的第二端耦接放大器120的第一輸入端。藉此，放大器120與感測開關(guān)130將可形成一反饋回路，并可通過感測開關(guān)130的第一端產(chǎn)生相應(yīng)的感測電流Isen。此外，偏移電流140耦接感測開關(guān)130的第二端。補(bǔ)償電路150耦接感測開關(guān)130的第一端與放大器120的第一輸入端。
[0062]在操作上，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100的輸出電流IL為正向電流(也即，正電流)時(shí)，感測單元110會響應(yīng)于正向電流而接收來自節(jié)點(diǎn)NDl的第一電流111，也即流經(jīng)電阻R12的電流將如第一電流Ill所示。此時(shí)，感測開關(guān)130將維持在一導(dǎo)通狀態(tài)，且感測開關(guān)130所產(chǎn)生的感測電流Isen將可大于臨界電流Ith，進(jìn)而致使補(bǔ)償電路150無法啟動一電流補(bǔ)償機(jī)制。此外，正向電流越大，第一電流Ill也就越大。由于偏移電流140提供固定的電流，因此感測電流Isen會隨著第一電流Ill的變大而相對應(yīng)地變大。換言之，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100的輸出電流IL為正向電流時(shí)，感測開關(guān)130將可持續(xù)地導(dǎo)通，且補(bǔ)償電路150無需啟動電流補(bǔ)償機(jī)制。
[0063]另一方面，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100的輸出電流IL為負(fù)向電流(也即，負(fù)電流)時(shí)，感測單元110會響應(yīng)于負(fù)向電流傳送第二電流112至節(jié)點(diǎn)ND1，也即流經(jīng)電阻R12的電流將如第二電流112所示。此外，負(fù)向電流越大，流向節(jié)點(diǎn)NDl的第二電流112也就越大，進(jìn)而導(dǎo)致感測開關(guān)130所產(chǎn)生的感測電流Isen相對應(yīng)地變小。此外，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100的負(fù)向電流越來越大并達(dá)到一預(yù)設(shè)值時(shí)，感測單元110所提供的感測信號將小于一臨界值，進(jìn)而致使感測電流Isen小于臨界電流Ith。此時(shí)，補(bǔ)償電路150將啟動電流補(bǔ)償機(jī)制，以致使感測開關(guān)130可以持續(xù)地維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
[0064]舉例來說，補(bǔ)償電路150包括一壓控電流源151，且壓控電流源151耦接感測開關(guān)130的第二端。當(dāng)電流補(bǔ)償機(jī)制啟動時(shí)，壓控電流源151將依據(jù)控制電壓VT來產(chǎn)生補(bǔ)償電流Icp，進(jìn)而提供從節(jié)點(diǎn)NDl流向接地端的補(bǔ)償電流Icp。隨著補(bǔ)償電流Icp的產(chǎn)生，將可避免感測電流Isen隨著第二電流112的增加而快速地降低，進(jìn)而避免感測開關(guān)130被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)。如此一來，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100停止產(chǎn)生逆向電流時(shí)，電流感測電路13將可即時(shí)地依據(jù)感測電流Isen回傳反饋信號給控制器10，從而有助于提升電源轉(zhuǎn)換裝置100的可靠性與穩(wěn)定度。
[0065]值得一提的是，補(bǔ)償電流Icp正比于臨界電流Ith與感測電流Isen之間的差值。也即，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，補(bǔ)償電路150除了啟動壓控電流源151以外，還會依據(jù)感測電流Isen來調(diào)整控制電壓VT，以致使控制電壓VT的電平會隨著感測電流Isen的變小而增加。如此一來，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流越大時(shí)，壓控電流源151將可響應(yīng)于感測電流Isen的變小而提供更大的補(bǔ)償電流Icp。藉此，將可有效地?cái)U(kuò)展電流感測電路13針對負(fù)向電流的感測范圍。
[0066]舉例來說，圖2與圖3分別為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信號示意圖。其中，圖2與圖3的X軸用以表示第一電流111，且圖2與圖3的Y軸分別為感測電流Isen與感測開關(guān)130的控制端的電壓VG。值得一提的是，第一電流Ill與第二電流112是用以表示在不同電流方向下流經(jīng)電阻Rl2的電流，因此第二電流112為第一電流Ill的負(fù)值，也即圖2與圖3中的負(fù)X軸也用以表示第二電流112的變化。
[0067]當(dāng)流經(jīng)電感LI的輸出電流IL為正向電流時(shí)，流經(jīng)電阻R12的電流為第一電流111，也即此時(shí)電流感測電路13的操作將如圖2-3的坐標(biāo)軸中的第一象限所示。因此，參照圖2-3的坐標(biāo)軸中的第一象限來看，當(dāng)流經(jīng)電感LI的輸出電流IL為正向電流時(shí)，感測電流Isen會隨著第一電流Ill的變大而相對應(yīng)地變大。此外，感測電流Isen大于臨界電流Ith，進(jìn)而致使補(bǔ)償電路150無法啟動壓控電流源151。再者，感測開關(guān)130的控制端的電壓VG大于感測開關(guān)130的臨界電壓Vth，進(jìn)而致使感測開關(guān)130維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
[0068]另一方面，當(dāng)流經(jīng)電感LI的輸出電流IL為負(fù)向電流時(shí)，流經(jīng)電阻R12的電流為第二電流112，也即此時(shí)電流感測電路13的操作將如圖2與圖3的坐標(biāo)軸中的第二象限所示。因此，參照圖2的坐標(biāo)軸中的第二象限來看，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流產(chǎn)生時(shí)，一開始，如曲線210所示，感測電流I sen會隨著第二電流112的變大而降低。此外，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，補(bǔ)償電路150將啟動壓控電流源151。此時(shí)，將如曲線220所示，感測電流Isen的下降幅度將隨著壓控電流源151的啟動而較為緩和。如此一來，第二電流112在從第一限制電流Ineg上升至第二限制電流Iscp的過程中，電流感測電路13依舊可以檢測到電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流，進(jìn)而可有效地?cái)U(kuò)展電流感測電路13針對負(fù)向電流的感測范圍。
[0069]相對地，參照圖3的坐標(biāo)軸中的第二象限來看，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流產(chǎn)生時(shí)，如圖3的曲線310所示，一開始，感測開關(guān)130的控制端的電壓VG會隨著第二電流112的變大而降低。此外，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，如圖3的曲線320所示，感測開關(guān)130的控制端的電壓VG的下降幅度會較為緩和，進(jìn)而避免感測開關(guān)130被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)。
[0070]圖4為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流感測電路的示意圖。如圖4所示，補(bǔ)償電路150包括電流檢測器410與電流補(bǔ)償器420。其中，電流檢測器410耦接感測開關(guān)130的第一端，且電流檢測器410可檢測感測開關(guān)130所產(chǎn)生的感測電流Isen。電流補(bǔ)償器420包括壓控電流源151，且電流補(bǔ)償器420耦接感測開關(guān)130的第二端與電流檢測器410。此外，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，電流檢測器410會產(chǎn)生一啟動電流1st，且電流補(bǔ)償器420會依據(jù)啟動電流1st產(chǎn)生控制電壓VT以藉此啟動壓控電流源151。
[0071]更進(jìn)一步來看，電流檢測器410包括電流鏡411、電流源412與電流鏡413，且電流補(bǔ)償器420還包括控制單元421。其中，電流鏡411的輸入端耦接感測開關(guān)130的第一端，以藉此檢測感測電流Isen。電流源412耦接電流鏡411的輸出端，并用以產(chǎn)生臨界電流Ith。電流鏡413的輸入端耦接電流鏡411的輸出端。控制單元421耦接電流鏡413的輸出端。藉此，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，電流鏡413的輸出端將可產(chǎn)生啟動電流1st。此外，控制單元421會依據(jù)啟動電流1st產(chǎn)生控制電壓VT，以控制壓控電流源151。
[0072]值得一提的是，電流源412是提供固定的臨界電流Ith。因此，當(dāng)感測電流Isen變小時(shí)，電流鏡411的輸出端所產(chǎn)生的電流也就越小。相對地，電流鏡413所產(chǎn)生的啟動電流1st也就越大，進(jìn)而致使控制單元421提高控制電壓VT的電平。換言之，當(dāng)壓控電流源151被啟動時(shí)，控制電壓VT的電平會隨著感測電流Isen的變小而增加。藉此，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流越大時(shí)，感測電流Isen將相對應(yīng)地變小，且壓控電流源151將響應(yīng)于感測電流Isen的變小而提供更大的補(bǔ)償電流Icp。
[0073]更進(jìn)一步來看，電流鏡411包括P型晶體管MP41與P型晶體管MP42。其中，P型晶體管MP41的第一端耦接感測開關(guān)130的第一端。P型晶體管MP41的第二端耦接至電源端。P型晶體管MP41的控制端與第一端電性相連。P型晶體管MP42的第一端耦接電流源412。P型晶體管MP42的第二端耦接至電源端。P型晶體管MP42的控制端耦接P型晶體管MP41的控制端。
[0074]電流鏡413包括P型晶體管MP43與P型晶體管MP44。其中，P型晶體管MP43的第一端耦接P型晶體管MP42的第一端。P型晶體管MP43的第二端耦接至電源端。P型晶體管MP43的控制端與第一端電性相連。P型晶體管MP44的第一端耦接電流補(bǔ)償器420。P型晶體管MP44的第二端耦接至電源端。P型晶體管MP44的控制端耦接P型晶體管MP43的控制端。
[0075]控制單元421包括N型晶體管MN41，且壓控電流源151包括N型晶體管MN42。其中，N型晶體管MN41的第一端耦接電流鏡413的輸出端，也即P型晶體管MP44的第一端。N型晶體管MN41的第二端耦接至接地端。N型晶體管MN41的控制端與第一端電性相連，并用以產(chǎn)生控制電壓VT。N型晶體管MN42的第一端耦接感測開關(guān)130的第二端。N型晶體管MN42的第二端耦接至接地端。N型晶體管MN42的控制端耦接N型晶體管MN41的控制端。
[0076]值得一提的是，在一實(shí)施例中，P型晶體管MP41的寬長比(width-to-lengthrat1)等于P型晶體管MP42的寬長比，且P型晶體管MP43的寬長比等于P型晶體管MP44的寬長比。也即，在一實(shí)施例中，電流鏡411與電流鏡413都是以I倍的倍率來復(fù)制電流。因此，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，電流鏡413所產(chǎn)生的啟動電流1st等于臨界電流Ith與感測電流Isen之間的差值，也即1st = Ith-1sen0此外，N型晶體管MN42的寬長比為N型晶體管MN41的寬長比的N倍，其中N為大于O的數(shù)值。換言之，在一實(shí)施例中，補(bǔ)償電流Icp為啟動電流1st的N倍，也即Icp = N^Ist0
[0077]此夕卜，就節(jié)點(diǎn)NDl的電流來看，Isen+112 = Icp+Ineg，也即112 =N*(Ith-1sen) +Ineg-1sen,其中Ineg為偏移電流140所提供的電流(也即，第一限制電流Ineg)。藉此，依照上述等式反觀圖2中的第二限制電流Iscp，將可求得Iscp =N*Ith+Ineg。此外，倘若Ineg = 1uA, Ith = 5uA，且N = 5時(shí)，則第二限制電流Iscp將相等于35uA。換言之，倘若壓控電流源151在感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)不啟動，如圖2的曲線210所示，第二電流112上升至1uA(也即，第一限制電流Ineg)時(shí)感測開關(guān)130將被關(guān)閉(turn off)，進(jìn)而導(dǎo)致電流感測電路13無法正常操作。
[0078]相對地，倘若壓控電流源151在感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)啟動，如圖2的曲線220所示，第二電流112在從1uA(也即，第一限制電流Ineg)上升至35uA(也即，第二限制電流Iscp)的過程中，感測開關(guān)130將可持續(xù)地導(dǎo)通，進(jìn)而致使電流感測電路13依舊可以檢測到電源轉(zhuǎn)換裝置100中的負(fù)向電流。據(jù)此，可以明顯地看出，隨著壓控電流源151的啟動，電流感測電路13針對負(fù)向電流的感測范圍可有效地被擴(kuò)展。
[0079]更進(jìn)一步來看，電流源412包括負(fù)載元件R41、N型晶體管MN43與N型晶體管MN44。其中，負(fù)載元件R41的第一端耦接至電源端。N型晶體管MN43的第一端耦接負(fù)載元件R41的第二端。N型晶體管MN43的第二端耦接至接地端。N型晶體管MN43的控制端與第一端電性相連。N型晶體管MN44的第一端耦接P型晶體管MP42的第一端。N型晶體管MN44的第二端耦接至接地端。N型晶體管MN44的控制端耦接N型晶體管MN43的控制端。在操作上，負(fù)載元件R41可提供一參考電流給N型晶體管MN43。此外，N型晶體管MN43與N型晶體管MN44形成一電流鏡，以依據(jù)參考電流映射出臨界電流Ith。其中，臨界電流Ith小于偏移電流140所提供的電流(也即，第一限制電流Ineg)。
[0080]更進(jìn)一步來看，在一實(shí)施例中，電流感測電路13還包括一穩(wěn)定電路430。其中，穩(wěn)定電路430包括電阻R42與電容C4。電阻R42的第一端耦接放大器120的輸出端。電容C4的第一端耦接電阻R42的第二端，且電容C4的第二端耦接至接地端。藉此，電流感測電路13將可通過穩(wěn)定電路430來穩(wěn)定位于感測開關(guān)130的控制端的電壓。
[0081]從另一角度來看，圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測方法流程圖。請同時(shí)參照圖1與圖5來看，如步驟S510所示，可通過電流感測電路13感測電源轉(zhuǎn)換裝置100的輸出電流IL，并可依據(jù)感測結(jié)果據(jù)以產(chǎn)生感測信號。此外，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置100的負(fù)向電流越來越大并達(dá)到一預(yù)設(shè)值時(shí)，感測單元110所提供的感測信號將小于一臨界值。此外，如步驟S520所示，當(dāng)感測信號小于臨界值時(shí)，補(bǔ)償電路150將啟動一電流補(bǔ)償機(jī)制以致使感測開關(guān)130可維持在導(dǎo)通狀態(tài)。
[0082]值得一提的是，補(bǔ)償電路150中的放大器120是響應(yīng)于感測信號來控制感測開關(guān)130，因此流經(jīng)感測開關(guān)130的感測電流Isen是相關(guān)于感測單元110所提供的感測信號。例如，當(dāng)感測單元110所提供的感測信號將小于臨界值時(shí)，感測電流Isen也將小于臨界電流Ith0因此，在一實(shí)施例中，可依據(jù)流經(jīng)感測開關(guān)130的感測電流Isen來決定是否啟動電流補(bǔ)償機(jī)制。
[0083]舉例來說，請同時(shí)參照圖4與圖5來看，就步驟S520的詳細(xì)步驟來看，如步驟S521所示，可通過電流檢測器410檢測流經(jīng)感測開關(guān)130的感測電流Isen。再者，如步驟S522所示，當(dāng)感測電流Isen小于臨界電流Ith時(shí)，則代表感測信號已小于臨界值。此時(shí)，電流檢測器410會產(chǎn)生一啟動電流1st。此外，如步驟S523與S524所示，電流補(bǔ)償器420會依據(jù)啟動電流1st產(chǎn)生控制電壓VT，并利用控制電壓VT控制壓控電流源151，進(jìn)而致使壓控電流源151產(chǎn)生一補(bǔ)償電流Icp。隨著補(bǔ)償電流Icp的產(chǎn)生，將可避免感測電流Isen隨著電源轉(zhuǎn)換裝置100的負(fù)電流的增加而快速地降低，進(jìn)而避免感測開關(guān)130被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)。至于圖5的各步驟的詳細(xì)說明已包含在上述各實(shí)施例中，故在此不予贅述。
[0084]綜上所述，本發(fā)明是通過感測單元感測電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出電流，并據(jù)以提供感測信號。此外，當(dāng)感測信號小于臨界值時(shí)，將啟動電流補(bǔ)償機(jī)制以致使感測開關(guān)維持在導(dǎo)通狀態(tài)。藉此，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置中的逆向電流過大時(shí)，將可適時(shí)地提供補(bǔ)償電流，進(jìn)而避免感測開關(guān)被切換至不導(dǎo)通狀態(tài)。如此一來，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置停止產(chǎn)生逆向電流時(shí)，電流感測電路將可即時(shí)地依據(jù)感測電流回傳反饋信號給控制器，從而有助于提升電源轉(zhuǎn)換裝置的可靠性與穩(wěn)定度。
[0085]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測電路，其特征在于，包括: 一感測單元，用以感測該電源轉(zhuǎn)換裝置的一輸出電流，并提供一感測信號； 一放大器，具有一輸出端，并耦接該感測單元以接收該感測信號； 一感測開關(guān)，耦接該放大器的該輸出端；以及 一補(bǔ)償電路，耦接該感測開關(guān)與該放大器的一第一輸入端， 其中，當(dāng)該感測信號小于一臨界值時(shí)，該補(bǔ)償電路啟動一電流補(bǔ)償機(jī)制，以致使該感測開關(guān)維持在一導(dǎo)通狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流感測電路，其特征在于，該臨界值相關(guān)于一負(fù)電流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流感測電路，其特征在于，還包括: 一偏移電流，耦接該補(bǔ)償電路、該感測開關(guān)與該放大器的該第一輸入端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流感測電路，其特征在于，該補(bǔ)償電路具有耦接該感測開關(guān)的一壓控電流源，且當(dāng)該電流補(bǔ)償機(jī)制被啟動時(shí)，該補(bǔ)償電路通過該壓控電流源提供一補(bǔ)償電流。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流感測電路，其特征在于，該補(bǔ)償電路包括: 一電流檢測器，耦接該感測開關(guān)的第一端，并檢測流經(jīng)該感測開關(guān)的一感測電流，其中當(dāng)該感測電流小于一臨界電流時(shí)，該電流檢測器產(chǎn)生一啟動電流；以及 一電流補(bǔ)償器，包括該壓控電流源，并耦接該感測開關(guān)的第二端與該電流檢測器，其中該電流補(bǔ)償器依據(jù)該啟動電流產(chǎn)生一控制電壓以啟動該壓控電流源。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流感測電路，其特征在于，當(dāng)該感測電流小于該臨界電流時(shí)，該壓控電流源依據(jù)一控制電壓產(chǎn)生該補(bǔ)償電流，且該補(bǔ)償電路依據(jù)該感測電流調(diào)整該控制電壓，以致使該補(bǔ)償電流正比于該臨界電流與該感測電流之間的差值。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流感測電路，其特征在于，還包括: 一偏移電流，耦接該補(bǔ)償電路、該感測開關(guān)與該放大器的該第一輸入端，其中該臨界電流小于該偏移電流所提供的電流。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流感測電路，其特征在于，該電流檢測器包括: 一第一電流鏡，其輸入端電性連接該開關(guān)元件； 一第二電流源，電性連接該第一電流鏡的輸出端，并產(chǎn)生該臨界電流；以及一第二電流鏡，其輸入端電性連接該第一電流鏡的輸出端，且當(dāng)該感測電流小于該臨界電流時(shí)，該第二電流鏡的輸出端產(chǎn)生該啟動電流。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電流感測電路，其特征在于，該電流補(bǔ)償器還包括: 一控制單元，電性連接該第二電流鏡的輸出端，其中該控制單元依據(jù)該啟動電流產(chǎn)生該控制電壓，以控制該壓控電流源。10.—種電源轉(zhuǎn)換裝置的電流感測方法，其特征在于，該電源轉(zhuǎn)換裝置包括一感測單元、一放大器與一感測開關(guān)，且該電流感測方法包括: 通過該感測單元感測該電源轉(zhuǎn)換裝置的一輸出電流，并提供一感測信號，其中該放大器耦接該感測單元，且該感測開關(guān)耦接該放大器的一第一輸入端與一輸出端；以及 當(dāng)該感測信號小于一臨界值時(shí)，啟動一電流補(bǔ)償機(jī)制以致使該感測開關(guān)維持在一導(dǎo)通狀態(tài)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電流感測方法，其特征在于，該臨界值相關(guān)于一負(fù)電流。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電流感測方法，其特征在于，啟動該電流補(bǔ)償機(jī)制的步驟包括: 通過一壓控電流源提供一補(bǔ)償電流，其中該壓控電流源耦接該感測開關(guān)。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電流感測方法，其特征在于，當(dāng)該感測信號小于該臨界值時(shí)，啟動該電流補(bǔ)償機(jī)制以致使該感測開關(guān)維持在該導(dǎo)通狀態(tài)的步驟包括: 檢測流經(jīng)該感測開關(guān)的一感測電流； 當(dāng)該感測電流小于一臨界電流時(shí)，產(chǎn)生一啟動電流； 依據(jù)該啟動電流產(chǎn)生一控制電壓；以及 依據(jù)一控制電壓控制一壓控電流源以產(chǎn)生一補(bǔ)償電流，其中該壓控電流源耦接該感測開關(guān)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電流感測方法，其特征在于，該補(bǔ)償電流正比于該臨界電流與該感測電流之間的差值。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電流感測方法，其特征在于，該電源轉(zhuǎn)換裝置還包括一偏移電流，該偏移電流耦接該感測開關(guān)與該放大器的該第一輸入端，且該臨界電流小于該偏移電流所提供的電流。
【文檔編號】H02M3/156GK105991026SQ201510039708
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】張志廉
【申請人】力智電子股份有限公司