[发明专利]开关电源电感电流控制技术

权利要求书

1.一种开关电源电感电流控制装置，包括实现功率管理和转换的功率级， 检测电感电流的电流检测电阻(R6)，当电流检测电阻检测到的电压达到电流限 制比较器的阈值时输出控制信号，控制功率开关关断的电流限制比较器(I11)， 和用于驱动功率开关的驱动单元(I10)，所述电流限制比较器(I11)的输出连 接驱动单元(I10)的复位端，驱动单元(I10)的输出端连接功率级中功率开关 (M3)的控制端，功率开关(M3)的漏端连接电流检测电阻(R6)，并输入到 电流限制比较(I11)，其特征是：采用一个智能关断时间控制器自动调整功率 开关(M3)的关断时间以控制功率级中电感(L3)开启时刻的电流，所述智能 关断时间控制器的输入端连接功率开关(M3)的漏端，智能关断时间控制器的 输出端连接驱动单元(I10)的使能端，利用电感(L3)开启时刻的电流大小控 制电感的关断时间，通过反馈最终将电感(L3)开启时刻的电流控制在指定值；

所述功率级包括依次连接的功率开关(M3)、发光二极管及电感(L3)，还 包括与发光二极管及电感(L3)反向并联的续流二极管(D9)，所述发光二极管 的负极和功率开关(M3)的源端连接；

所述智能关断时间控制器包括依次连接的采样保持单元(I90)、积分器(I91) 和压控延迟单元(I92)；其中，采样保持单元(I90)的输入端连接功率开关(M3) 的漏端，用于采样并保持电流检测电阻(R6)在功率开关(M3)开启时刻检测 到的电压；积分器(I91)用于把采样保持单元(I90)得到的信号和指定阈值电 压(VTH_MIN)的差值转换成电流并作用于积分器(I91)中的积分电容(C1)； 压控延迟单元(I92)的输出端连接驱动单元(I10)的使能端，用于把积分器(I91) 的输出电压转换成一个时间延迟，以控制功率开关(M3)的关断时间。

2.如权利要求1所述的开关电源电感电流控制装置，其特征是：所述功率 开关(M3)在智能关断时间控制器控制下开启，功率开关(M3)开启后，电感 (L3)的电流流经电流检测电阻(R6)；智能关断时间控制器在功率开关(M3) 开启后启动采样保持单元(I90)，获得电感(L3)的电流的初始数据，并将所 述初始数据送入积分器(I91)，通过压控延迟单元(I92)来控制关断时间。

3.如权利要求2所述的开关电源电感电流控制装置，其特征是：如果初始 数据小于额定值，则积分器(I91)输出电压升高，压控延迟单元(I92)所控制 的延迟时间也增加，相应地，功率管(M3)的关闭时间将延长；相反，如果初 始数据大于额定值，则积分器(I91)输出电压降低，压控延迟单元(I92)所控 制的延迟时间减少，相应地，功率管(M3)的关断时间将缩短；在周期运转中， 电感(L3)开启时刻的电流将被控制在指定值；

电感电流继续上升，电流检测电阻(R6)感知的电压也继续上升，到达电 流限制比较器(I11)指定的阈值电压(VTH)时，电流限制比较器(I11)发出 关断信号，由驱动单元(I10)关断功率开关(M3)，使电感(L3)中的电流的 最大值被控制在电流限制比较器(I11)指定的数值。

4.一种开关电源电感电流控制装置，包括实现功率管理和转换的功率级， 检测电感电流的电流检测电阻(R6)，当电流检测电阻检测到的电压达到电流限 制比较器的阈值时输出控制信号，控制功率开关关断的电流限制比较器(I11)， 和用于驱动功率开关的驱动单元(I10)，所述电流限制比较器(I11)的输出连 接驱动单元(I10)的复位端，驱动单元(I10)的输出端连接功率级中功率开关 (M3)的控制端，功率开关(M3)的漏端连接电流检测电阻(R6)，并输入到 电流限制比较器(I11)，其特征是：采用一个智能关断时间控制器自动调整功率 开关(M3)的关断时间以控制功率级中电感(L3)开启时刻的电流，所述智能 关断时间控制器的输入端连接功率开关(M3)的漏端，智能关断时间控制器的 输出端连接驱动单元(I10)的使能端，利用电感(L3)开启时刻的电流大小控 制电感的关断时间，通过反馈最终将电感(L3)开启时刻的电流控制在指定值；

所述功率级包括依次连接的功率开关(M3)、发光二极管及电感(L3)，还 包括与发光二极管及电感(L3)反向并联的续流二极管(D9)，所述发光二极管 的负极和功率开关(M3)的源端连接；

所述智能关断时间控制器包括依次连接的采样保持单元(I90)、给采样保持 单元(I90)加上某一延迟时间的延迟单元、模数转换器(I93)和数控延迟单元 (I94)；其中，采样保持单元(I90)的输入端通过延迟单元连接功率开关(M3) 的漏端，用于采样并保持电流检测电阻(R6)在功率开关(M3)开启时刻检测 到的电压；模数转换器(I93)用于把采样保持单元(I90)得到的信号和指定电 压阈值(VTH_MIN)的差值转换成数字信号；数控延迟单元(I94)的输出端连 接驱动单元(I10)的使能端，用于把模数转换器(I93)的输出转换成一个时间 延迟，以控制功率开关(M3)的关断时间。