[发明专利]电感电流重构电路、重构方法及应用其的功率变换器

说明书

本发明公开了一种电感电流重构电路及方法，在开关周期的部分时间区间，直接利用采样获得电感电流信息获得电流跟踪信号；在另一部分时间区间，利用已获得的电流跟踪信号和判断得到的电感电流的变化趋势，模拟该时间区间内的电感电流，以获得电流模拟信号，进而准确的实现完整开关周期内的电感电流的跟踪。

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种电感电流重构电路、电感电流重构方法以及应用其的功率变换器。

背景技术

目前，开关型功率调节器或稳压器(VR)广泛应用于各种电子系统中，以提供负载所需的恒压电平和电流。对于大多数功率调节器，电感电流需要以实时的方式检测和报告。如发生短路状态时，流过功率晶体管或者其他元件的电流大于其所能承受的最大电流限值，功率晶体管或者电子元件会发生损坏，因此需要对电感电流进行实时的检测，以防止过流状态的发生。或者在不方便直接检测输出电流的应用，可以通过获得全周期的电感电流信息，进而来获得输出电流信息。但是，电感电流的实时检测在其应用场合中，由于空间要求、集成度要求或者其他电气性能的限制，不具备直接测量电感电流(或输出电流)的条件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新颖的电感电流检测方法和检测电路，以准确方便的获得完整开关周期的电感电流信息，以克服现有技术中无法直接检测电感电流以及现有的电感电流检测方法精确度低的问题。

依据本发明的第一方面，提供一种电感电流重构方法，用于功率变换器中，包括：

至少获取表征流过所述功率变换器中的主功率晶体管的电流和表征流过整流晶体管的电流的中的两者之一，以生成开关电流采样信号；

根据所述开关电流采样信号，以及表征所述功率变换器中的电感两端电压的电感电压信号，生成表征整个开关周期内的电感电流的重构信号。

优选的，当处于导通状态的所述主功率晶体管和所述整流晶体管其中之一被配置为被检测晶体管时，在所述被检测晶体管的导通区间的第一区间内，根据所述开关电流采样信号，产生电流跟踪信号；在所述被检测晶体管的关断区间的至少部分区间内，根据所述电流跟踪信号和所述电感电压信号，生成跟随电感电流变化的电流模拟信号；所述电流跟踪信号和所述电流模拟信号连续，并均作为所述重构信号的一部分。

优选的，在产生所述电流跟踪信号的过程中，根据所述电流跟踪信号，获得表征当前电感电流的变化速率的第一斜率信号。

优选的，根据所述第一斜率信号和所述被检测晶体管导通区间和关断区间的所述电感两端的压差的变化，获得第二斜率信号。

优选的，在所述导通区间的第二区间内，不产生所述电流跟踪信号；所述第二区间包括所述被检测晶体管的导通时刻。在所述被检测晶体管的导通区间的第二区间内，产生所述电流模拟信号。

优选的，在一开关周期内，除去所述被检测晶体管的第一区间的剩余区间内，根据所述电流跟踪信号和所述电感电压信号，生成所述电流模拟信号。

优选的，仅检测所述主功率晶体管和所述整流晶体管两者之一，获得所述开关电流采样信号。

优选的，同时检测所述主功率晶体管和所述整流晶体管，获得所述开关电流采样信号，并且，所述主功率晶体管和所述整流晶体管之一的导通区间小于所述第二区间的时间长度。

优选的，在紧接所述被检测晶体管的第一区间后的与所述第二区间相同时间长度的区间内生成所述电流模拟信号。

优选的，同时检测所述主功率晶体管和所述整流晶体管，获得所述开关电流采样信号，并且，所述主功率晶体管和所述整流晶体管的导通区间均大于所述第二区间的时间长度。

优选的，在一开关周期内，所述重构信号包括：

所述主功率晶体管和所述整流晶体管中两者中的第一晶体管在其第一区间内的所述电流跟踪信号；