[发明专利]Boost电路在电感电流断续时的电流检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流检测方法，尤其是一种Boost电路在电感电流断续时的电流检测方法。

背景技术

现有的Boost电路输入电流检测，主要采用的方法是：在电感电流三角波上升过程或下降过程的中点检测电流，作为本周期内电感电流的平均值。该方法在电感电流连续的工作模式（CCM）下是可行的，但是在电感值比较小或轻载情况下，电路工作在电感电流断续模式时（DCM），无法准确检测出电流的平均值，导致系统控制环输出不精确，影响轻载时的输出电压，使之纹波增大。

现有的Boost电路输入电流检测方法如图1所示，电路的开关周期为T_s，占空比为D，采样时间点在电流下降过程的中点D_s，如图1所示，在电感电流连续的情况下，采样点所采的电流是本周期内的平均值；但是在电感电流断续的情况下，如图2所示，采样时间点D_s所采的电流是0，电路控制系统将无法精确控制电路的工作状态，引起输出纹波增大。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种使系统控制更加精确，输出更加稳定的Boost电路在电感电流断续时的电流检测方法。

    为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：一种Boost电路在电感电流断续时的电流检测方法，其特别之处在于：在一个开关周期内，输入电压V_in，输出电压V_o，开关周期为T_s，电感量为L，开关占空比为D₁，电流采样点为电感电流三角波上升过程或下降过程的中点，对所述中点进行采样获得采样点，计算其输入电压                                               与输出电压V_o的比值，并且与当前控制信号占空比D₁进行比较；

如果/V_o=1-D₁，则判断出电路工作在CCM模式下，采样点电流就是本周期内电感电流的平均值；

如果/V_o<1-D₁，则判断出电路工作在DCM模式下，电感电流三角波的面积根据式(1)计算，

          (1)

    式中D2表示电流从顶点下降到0所用的时间段，根据面积等效原理，用一条边长为T_s的矩形来等效该三角型，根据式（2）得到的另一条边长即为本周期内电感电流的平均值，

          （2）

        （3）

再结合式（3）中断续模式下电路的电压增益，推导出电感电流的平均值。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的检测方法简单，不需要增加额外的固件，计算简便，易于实现，能够准确检测出Boost电路工作在电感电流断续模式下的电流，使系统控制更加精确，输出更加稳定。

附图说明

图1为现有检测方法的电感电流采样示意图；

图2为本发明检测方法的电感电流采样示意图；

图3是电感电流平均值的计算流程图。

具体实施方式

     一种Boost电路在电感电流断续时的电流检测方法，在一个开关周期内，电流采样点为电感电流三角波上升过程或下降过程的中点，对所述中点进行采样获得采样点，计算其输入电压与输出电压V_o的比值，并且与当前控制信号占空比D₁进行比较，

如果/V_o=1-D₁，则判断出电路工作在CCM模式下，采样点电流就是本周期内电感电流的平均值；

如果/V_o<1-D₁，则判断出电路工作在DCM模式下，此时采样电流不能作为本周期内电感电流的平均值。

如图2所示，电路工作在电感电流断续模式，在该控制系统中的已知量有输入电压，输出电压V_o，开关周期T_s，电感量L，开关占空比D₁，电感电流三角波的面积根据式（1）计算，

           (1)

式中D₂表示电流从顶点下降到0所用的时间段，根据面积等效原理，用一条边长为T_s的矩形来等效该三角型，根据式（2）得到的另一条边长即为本周期内电感电流的平均值，

             (2)