[实用新型]用于电流控制的电路

说明书

技术领域

本实用新型在开关调节器领域中，并且具体为自适应地(不同程度地)控制可以从调节器供应的最大电流的电路。

背景技术

电感式DC-DC开关电源调节器在本领域中已知是用于在系统中提供不同电压的高效功率级转换器。这种DC-DC开关调节器使用外部电感器作为储存设备，以将电压电平从一个电压变换成另一电压，或从基于电压的功率输出转变为基于电流的功率输出。存在许多类型的开关调节器，包括降压调节器、升降压调节器、升压调节器等。这些调节器可以以连续或不连续的模式运行。这些调节器中的一些具有固定频率，而其他的具有可变频率，该可变频率可以取决于应用以及可以被选定的外部部件。DC-DC开关调节器中必须解决的问题之一是电路中有待使用的部件的额定功率。具体地，如果部件(比如晶体管、电感器等)具有高额定电流，则它通常将更鲁棒，但同样将更大、明显更贵、并且在电路中占据更多的空间。另一方面，如果部件可以以更低的额定功率(具体地，更低的额定电流)使用，则电路可以用更低成本制造，并且在集成电路中消耗更少的空间并且通常将更紧凑。重要的是确保系统的电流不超过在此所使用的部件的额定值。如可以理解的，如果部件(比如具有低额定电流的晶体管和电感器)承受了超过其额定值的电流，则它们可能被损坏、或甚至毁坏，因而阻碍电路的正常运行。

实用新型内容

根据在此所讨论的各实施例的原理，提出了一种新的技术来管理和控制将由电源输出的峰值电流。介绍了用于感测负载所汲取的功率并改变将被允许的峰值电流量的全新技术。具体地，通过对控制开关的脉冲宽度调制信号的频率进行采样，感测输出至负载的功率量，该开关将该功率提供给负载。如果该脉冲宽度调制信号具有高频率，则它将向该负载提供更高的功率。当该负载汲取的功率减小时，该脉冲宽度调制电源信号的频率将减小。通过对提供功率的该脉冲宽度调制信号的频率进行感测和周期性采样，可以快速且准确地确定该负载的需求。

在一个方面，一种用于电流控制的电路，包括：电源，所述电源提供电压和电流；开关电路，所述开关电路具有耦合至所述电源的输入端、自所述开关电路提供电功率作为电压和电流的输出端、以及控制端子；控制逻辑，所述控制逻辑向所述开关电路的所述控制端子输出可变频率控制信号，从而控制自所述开关电路提供功率的速率；频率传感器，所述频率传感器耦合至所述控制端子，所述频率传感器感测所述控制信号的频率并输出与所述控制信号的频率相对应的信号；电流检测电路，所述电流检测电路耦合至所述频率传感器的输出端，所述电流检测电路生成与由所述开关电路在所述控制信号的控制下要输出的电流量相对应的电流信号；功率终止电路，所述功率终止电路耦合至所述电流检测电路，所述功率终止电路向所述控制信号输出终止信号从而当所述电流超过峰值阈值时暂时终止从所述开关输出功率；以及可变阈值电路，所述可变阈值电路基于由所述开关输出的功率量来改变峰值阈值电流的值。

所述电路进一步包括：负载，所述负载从所述开关的所述输出端子汲取功率。

所述电路进一步包括：静态功率终止电路，所述静态功率终止电路耦合至所述电流检测电路，所述静态功率终止电路向所述控制信号输出终止信号从而当所述电流超过静态阈值时暂时终止从所述开关输出功率。

所述电路进一步包括：低频率检测电路，所述低频率检测电路检测所述控制信号的频率是否在选定值以下。

所述电路进一步包括：阈值稳定电路，所述阈值稳定电路防止所述可变阈值低于选定值。

所述阈值稳定电路包括采样保持电路。

所述阈值稳定电路包括电压钳制电路。

在另一个方面，一种用于电流控制的电路包括：电源，所述电源向负载提供电压和电流；电源开关电路，所述电源开关电路具有耦合至所述电源的输入端、提供具有电流的电功率的输出端、以及控制端子；控制逻辑，所述控制逻辑向所述电源开关电路的所述控制端子输出可变频率控制信号，从而控制自所述电源开关电路提供功率的速率；频率传感器，所述频率传感器耦合至所述控制端子，所述频率传感器感测所述控制信号的频率并输出与所述控制信号的频率相对应的信号；电流限制电路网络，所述电流限制电路网络耦合至所述频率传感器的输出端，所述电流限制电路网络基于提供给所述负载的功率量动态地改变可以通过所述电源开关的峰值电流。

所述电流限制电路网络包括：功率终止电路，所述功率终止电路耦合至所述电流检测电路，所述功率终止电路向所述控制信号输出终止信号从而当所述电流超过峰值阈值时暂时终止从所述开关输出功率。