[发明专利]一种开关电源电路的电感电流采样保持装置及方法

说明书

本发明公开了一种开关电源电路的电感电流采样保持装置及方法。该装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一采样保持单元以及第二采样保持单元，其中：第一开关管、第二开关管以及第一采样保持单元组成第一采样支路，第三开关管、第四开关管以及第二采样保持单元组成第二采样支路；第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管分别接收第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号以及第四驱动信号，使得第一采样保持单元和第二采样保持单元分别对电感电流进行间隔采样和保持。通过上述方式，本发明对采样保持单元中的元件的要求大大降低，降低成本。

技术领域

本发明涉及开关电源电路技术领域，特别是涉及一种PWM控制的开关电源电路的电感电流采样保持装置及方法。

背景技术

开关电源转换电路是常见的电压转换电路，分为降压型(Buck)，升压型(Boost)，升压-降压型(Buck-Boost)，其电路拓扑结构分别如图1-3所示。

在开关电源电路中，电感作为储能元件，会不断的进行励磁和消磁动作。如图4所示，在CCM(Continuous Conduction Mode，连续导通模式)下，电感电流随着励磁消磁动作呈现出高频的锯齿波形，其电流峰值IPK通过系统环路控制，跟随输入电压、电流，输出负载的变化而变化，通过IPK可以间接检测输入电流或者输出电流，电感电流信号的采样和保持是开关电源电路中经常遇到的课题。

如图4所示，在励磁阶段，电感电流信号通过电阻元件转换为电压信号VSEN。请参阅图5，以Boost型电路为例，为采样电感电流信号，在电感励磁通路上串接一个小的采样电阻Rsen，电感电流在电阻Rsen上产生电压信号VSEN。由于电阻Rsen仅在励磁支路上，电压信号VSEN波形仅体现电感励磁时电流波形。

请参阅图6和图7，现有技术的采样保持电路中，在励磁周期CLK内采样开关S1导通，开关S2断开，电容C1对电压信号VSEN进行采样，电容C2保持上一个周期的IPK信号。在消磁周期CLKN内，开关S1断开，开关S2导通，通过电容C1和C2的电荷分配，电容C2上保持电容C1上采集到的信号。

现有技术的采样保持电路中，要求电容C1远大于电容C2，以保证电容C1和C2电荷分配对采样信号的误差足够小或者电容C1、C2具有精确的容值比例，可以计算出电荷分配产生的误差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种开关电源电路的电感电流采样保持装置及方法，对采样元件的要求大大降低，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种开关电源电路的电感电流采样保持装置，该装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一采样保持单元以及第二采样保持单元，其中：

所述第一开关管、第二开关管以及第一采样保持单元组成第一采样支路，第三开关管、第四开关管以及第二采样保持单元组成第二采样支路；

所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管分别接收第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号以及第四驱动信号，使得所述第一采样保持单元和第二采样保持单元分别对电感电流进行间隔采样和保持；

其中，第一开关管的驱动端接收所述第一驱动信号，所述第一开关管的输入端接收所述电压采样信号VSEN，第一开关管的输出端分别与所述第一采样保持单元以及所述第二开关管的输入端电连接；

所述第二开关管的驱动端接收所述第二驱动信号，所述第二开关管的输入端分别与所述第一开关管的输出端以及所述第一采样保持单元电连接，所述第二开关管的输出端输出电感电流对应的电压保持信号VHOLD；

所述第三开关管的驱动端接收所述第三驱动信号，所述第三开关管的输入端接收所述开关电压采样信号VSEN，第三开关管的输出端分别与所述第二采样保持单元以及所述第四开关管的输入端电连接；