[发明专利]检测功率转换器的切换电流的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明有关一种切换控制电路，特别是有关一种方法及装置，用来检测在连续 电流模式下操作的功率转换器切换电流。

背景技术

功率转换器用来将不规律的功率源转换为规律的电压或电流源。功率转换器一 般包括变压器或磁性装置，其具有初级绕组与次级绕组。连接至初级绕组的一切换 电路用来控制能量由初级绕组转移至次级绕组。图1是表示现有的功率转换器。控 制器50产生切换信号V_G，以根据反馈信号V_FB来调整功率转换器的输出信号。反 馈信号V_FB与功率转换器的输出信号V_O相关。切换信号V_G驱动功率晶体管20， 以切换变压器10。变压器10连接至功率变压器的输入电压V_IN。变压器10的能量 透过整流器40与电容器45而整流滤波后输出至功率转换器的输出信号V_O。电阻 器30与功率晶体管20串联，以根据变压器10的切换电流I_P来产生切换电流信号 V_I。切换电流信号V_I耦合至控制器50，以控制功率转换器。当在切换周期的起始 之前且变压器10完全地放电时，功率转换器将操作在非连续电流模式 (discontinuous current mode，以下称DCM)。假使切换信号V_G在变压器10完全 放电之前被致能，功率转换器将操作在连续电流模式(continuous current mode，以 下称CCM)。当功率转换器操作在CCM下时，连续电流将持续存在于变压器10 中。图2是表示切换电流I_P的CCM波形图，其中，连续电流I_A表示储存在变压 器10的能量。斜坡电流I_C是在切换周期T的导通时间T_ON的期间内被充电至变压 器10的能量。连续电流I_A表示变压器10的主要能量转换。在切换电流I_P的上升 缘会产生电压突增(voltage spike)及噪声。而此电压突增及噪声将会产生取样误 差。本发明的目的在于发展一种方法及装置，以测量切换电流I_P的连续电流I_A与 斜坡电流I_C。

发明内容

本发明提供一种用来检测功率转换器的切换电流的方法，用来检测功率转换 器的切换电流。首先，根据该功率转换器的一切换信号的脉波宽度来产生一取样信 号，接着分别在该切换信号与该取样信号的有效期间对该切换电流的波形进行取 样，以产生一第一电流信号及一第二电流信号，其中第一电流信号是镜射于该切换 电流的峰点电流，第二电流信号是与第一电流信号和一第三电流信号的差成比例， 该第三电流信号是镜射于该切换电流的取样点电流。然后根据该第一电流信号及该 第二电流信号来产生一直流输出信号及一交流输出信号，该直流输出信号与该切换 电流的一连续电流成比例，且该交流输出信号与该切换电流的一斜坡电流成比例。 其中，该切换信号用来切换该功率转换器的一磁性装置。

本发明另提供一种用以检测功率转换器的切换电流的装置，用以检测功率转 换器的切换电流。此检测装置包括信号产生电路、取样维持电路、以及计算电路。 信号产生电路根据切换信号的脉波宽度来产生一取样信号。取样维持电路接收切换 信号、取样信号与切换电流信号，并分别在该切换信号与该取样信号的有效期间对 切换电流信号进行取样，以产生第一电流信号与第二电流信号，其中第一电流信号 是镜射于切换电流的峰点电流，第二电流信号是与第一电流信号和一第三电流信号 的差成比例，第三电流信号是镜射于切换电流的取样点电流。计算电路接收第一电 流信号与第二电流信号以产生一直流输出信号及一交流输出信号，直流输出信号与 切换电流的一连续电流成比例，且交流输出信号与切换电流的一斜坡电流成比例。 切换信号用来切换功率转换器的磁性装置。

本发明又提供一种用来检测功率转换器的切换电流的方法，用来检测功率转换 器的切换电流。首先，根据功率转换器的切换电流来产生一切换电流信号，接着， 在切换电流信号的波形中定义峰点以及取样点。根据在峰点与取样点之间的斜率来 计算一直流输出信号及一交流输出信号，该直流输出信号与该切换电流的一连续电 流成比例，且该交流输出信号与该切换电流的一斜坡电流成比例。

附图说明