[发明专利]一种应用于DC‑DC转换器的新型电感电流检测电路

摘要

本发明公开了一种应用于DC‑DC转换器的新型电感电流检测电路，可分别用于检测PMOS功率管和NMOS功率管的电流，适用于DC‑DC转换器的不同拓扑结构，包括功率管电流检测模块，用于采样功率管上的电流，并按比例分配至电流检测输出端；带有改进型共栅级放大器的负反馈回路，用于增大环路增益，并可精确地进行电压钳位，从而提高输出的检测电流精度；偏置电流补偿支路，用于消除在低电感电流情况下偏置电流引入的误差，进一步提高轻载下输出的检测电流精度。本发明电路不采用运放，因此相比传统的片上电流检测电路，其结构更为简单，采用改进型共栅放大器，既可为负反馈回路提供增益并保证电流的检测精度，又可降低检测电流的时延，采用偏置电流补偿支路，提高检测精度。

主权项

一种应用于DC‑DC转换器的电感电流检测电路，其特征在于，可分别用于检测PMOS功率管和NMOS功率管的电流，适用于DC‑DC转换器的不同拓扑结构，包括：功率管电流检测模块，用于采样功率管上的电流，并按比例分配至电流检测输出端；带有改进型共栅极放大器的负反馈回路，用于增大环路增益，并可精确地进行电压钳位，从而提高输出的检测电流精度；偏置电流补偿支路，用于消除在低电感电流情况下偏置电流引入的误差，进一步提高轻载下输出的检测电流精度；所述功率管电流检测模块主要由第一场效应管(M1)、第二场效应管(M2)、第三场效应管(M3)、第七场效应管(Ms)连接构成；所述负反馈回路主要由第四场效应管(M4)、第五场效应管(M5)、第六场效应管(M6)连接构成，且所述第四场效应管(M4)和第五场效应管(M5)连接构成改进型共栅极放大器；所述偏置电流补偿支路主要由第八场效应管(Mc1)和第九场效应管(Mc2)连接构成；其中，检测PMOS功率管电流时的各个场效应管类型与检测NMOS功率管电流时的对应场效应管类型相反；所述第一场效应管(M1)的源极与输入电压(Vin)相连，第一场效应管(M1)的栅极接地，第一场效应管(M1)的漏极分别与第七场效应管(Ms)的源极及第三场效应管(M3)的源极相连；第七场效应管(Ms)的漏极与外围电路的第十场效应管(M17)的漏极相连，第七场效应管(Ms)的栅极与第十场效应管(M17)的栅极相连，接入功率管驱动信号；第二场效应管(M2)的源极与输入电压(Vin)相连，第二场效应管(M2)的栅极和第三场效应管(M3)的栅极均接地；第四场效应管(M4)和第五场效应管(M5)的栅极相连，并连接于第四场效应管(M4)的漏极；第四场效应管(M4)的衬底与第五场效应管(M5)的源极相连，第五场效应管(M5)的源极与第三场效应管(M3)的漏极相连；第四场效应管(M4)的源极分别与第五场效应管(M5)的衬底、第二场效应管(M2)的漏极、第八场效应管(Mc1)的漏极及第六场效应管(M6)的源极相连，第四场效应管(M4)的漏极与外围电路的第十一场效应管(M11)的漏极相连；第六场效应管(M6)的栅极与第五场效应管(M5)的漏极相连，第六场效应管(M6)的漏极与外围电路的第十二场效应管(M7)的漏极相连；第八场效应管(Mc1)的栅极分别与偏置电压和外围电路的第十一场效应管(M11)、第十三场效应管(M12)、第十八场效应管(M16)的栅极相连，第八场效应管(Mc1)的源极与第九场效应管(Mc2)的漏极相连；第九场效应管(Mc2)的栅极分别与外围电路的第十四场效应管(M15)、第十五场效应管(M14)、第十六场效应管(M13)的栅极相连，第九场效应管(Mc2)的源极接地。