[发明专利]电流检测电路及相关的电流模式控制电路

说明书

本发明提供了一种电流检测电路，其包括电感电流检测电路和处理电路。电感电流检测电路检测直流至直流(DC‑DC)转换器的电感电流以产生第一检测电流信号，其中，第一检测电流信号的平均值在DC‑DC转换器的不同输入电压下不是恒定的。处理电路产生第二检测电流信号，其中，第一检测电流信号参与第二检测电流信号的产生，第二检测电流信号参与DC‑DC转换器的电流模式控制，以及，第二检测电流信号的平均值在DC‑DC转换器的不同输入电压下是恒定的。相应地，本发明还提供了DC‑DC转换器的电流模式控制电路。本发明提供的方案能够兼顾低的补偿硬件成本和良好的线路调节/瞬态性能。

技术领域

本发明涉及一种直流至直流(direct current to direct current，DC-DC)转换器设计，以及更特别地，涉及一种电流检测电路(current sensing circuit)及相关的电流模式控制电路，用于在DC-DC转换器的不同输入电压下产生平均值为常数(constant)的检测电流信号。

背景技术

便携式电池供电设备如今越来越流行。对于智能手机、平板计算机和可穿戴设备等这些设备，重量轻且电池运行时间长是主要需求。在这些便携式设备的空间和重量占比中，电池模块已成为主要部分。通常，便携式设备的显示面板由电池模块透过DC-DC转换器供电。例如，显示面板可以是有源矩阵有机发光二极管(active-matrix organic light-emitting diode，AMOLED)面板，以及，反相升降压转换器(inverting buck-boostconverter)被采用，以提供所需的负电压给有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)面板，负电压由电池模块的正电源电压转换而来。因此，显示面板的显示质量取决于DC-DC转换器的线路调节/瞬态性能。对于DC-DC转换器，通常使用脉宽调制(pulse-width modulation，PWM)技术来控制输出电压。在采用典型的(typical)电压模式PWM控制方案的情况下，DC-DC转换器可以具有良好的线路瞬态性能，但需要较高的补偿硬件成本。在采用典型的电流模式PWM控制方案的另一种情况下，DC-DC转换器可以节省补偿硬件成本，但线路调节/瞬态性能较差。

因此，需要一种先进的(advanced)电流模式PWM控制方案，使DC-DC转换器能够受益于电流模式PWM控制的低补偿硬件成本，同时保持良好的线路调节/瞬态性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种电流检测电路及相关的电流模式控制电路，用于在DC-DC转换器的不同输入电压下产生平均值为常数的检测电流信号，具有低的补偿硬件成本及良好的线路调节/瞬态性能的优点。

根据本发明的第一方面，公开了示例性电流检测电路。示例性电流检测电路包括电感电流检测电路和处理电路。电感电流检测电路用于检测直流至直流(DC-DC)转换器的电感电流以产生第一检测电流信号，其中，第一检测电流信号的平均值在DC-DC转换器的不同输入电压的情况下不是恒定的。处理电路用以产生第二检测电流信号，其中，第一检测电流信号参与第二检测电流信号的产生，第二检测电流信号参与DC-DC转换器的电流模式控制，且第二检测电流信号的平均值在DC-DC转换器的不同输入电压下是恒定不变的。

在一实施例中，该处理电路包括：负载电流检测电路，用于检测该DC-DC转换器的负载电流，以产生第三检测电流信号；以及，调整电路，用于从该第一检测电流信号中导出交流AC分量，并通过组合该第三检测电流信号和该AC分量来产生该第二检测电流信号。

在一实施例中，该AC分量等于该第一检测电流信号的峰间纹波电流幅度的一半。

在一实施例中，该处理电路包括：调整信号产生电路，用于产生调整信号；以及，组合电路，用于通过从该第一检测电流信号中减去该调整信号来产生该第二检测电流信号。

在一实施例中，该调整信号产生电路根据该第一检测电流信号的平均值以及由该电流模式控制所控制的占空比来产生该调整信号。