CN103546021A - 电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子领域，公开了一种电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源。方法包括，向第一镜像电流源电路输入脉宽调制控制信号，当脉宽调制控制信号为高电平时：导通所述第一镜像电流源电路，当所述第一镜像电流源电路处于导通状态时，功率管处于导通状态，所述功率管通过源极向所述第一镜像电流源电路输入输出采样电流，所述第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流。应用该技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

Description

电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源。

背景技术

源极驱动方式由于其低功耗高效率被广泛应用于开关电源中，其主要原理为将主功率管的栅极电压固定在一定的数值，通过改变其源极电压从而控制主功率管的开关状态。

如图1所示，为现有技术中一种带输出电流反馈电路的源极驱动的开关电源电路图，其主要包括主功率管Mo，主功率管Mo的漏极“D”极与开关电源的输出端电连接，主功率管Mo的源极“S”极与电流反馈电路的电流检测管脚（记为Isen）直接电连接，主功率管Mo的栅极“G”极通过相移电路101输入脉宽调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）控制信号，主功率管Mo在PWM控制信号的控制下导通或者关断，当PWM控制信号为高电平时，主功率管Mo处于导通状态，主功率管Mo采样获取能够表征开关电源当前输出电流的输出采样电流，该输出采样电流从主功率管Mo的源极流向电流检测管脚Isen。在应用时，在电流检测管脚Isen处电连接采样电阻Rs，从而获得能够表征输出电流的输出反馈电压信号，输入至输出电流计算电路102，以供后续电路根据该输出反馈电压信号生成PWM控制信号，实现根据输出反馈对开关电源的输出控制。

但是在进行本发明研究过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

采用图1所示技术方案，主功率管Mo的源极“S”极与电流反馈电路的电流检测管脚Isen直接电连接，而主功率管Mo的源极“S”极与漏极“D”极的寄生电容很大，在主功率管Mo工作过程中，该寄生电容的充放电电流会直接流入电流检测管脚Isen，导致在电流检测管脚Isen处获得的检测电流受到寄生电容充放电电流的干扰；

另外，采用图1所示技术方案，在采样电阻Rs处的功耗较大，存在较大的功率损耗，具体分析如下：

设流过主功率管Mo的输出采样电流Io’的峰值为Ipk，输出采样电流的平均电流为Io，PWM控制信号的占空比为D，在采样电阻Rs处的功耗损耗P_Rs可表示为函数式（1）：

$\mathrm{PRs}={\mathrm{Ipk}}^2*\mathrm{Rs}*\frac{D}{3},---\left(1\right)$

又由于

故得：

其中Vref1为用于表征输出反馈期望值的预定的电压参考值。

另外，采用图1所示技术方案，需要采用外部辅助绕组103获得供电电源Vcc，而向图1中的电流反馈电路101的各用电器件提供供电，存在电路体积较大，电路成本高的缺陷。

发明内容

本发明实施例目的之一在于：提供一种电流反馈方法，应用该技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

本发明实施例目的之二在于：提供一种电流反馈电路，应用该技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

本发明实施例目的之二在于：提供一种驱动电路，应用该技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

本发明实施例目的之二在于：提供一种开关电源，应用该技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

第一方面，本发明实施例提供的一种电流反馈方法，包括：向第一镜像电流源电路输入脉宽调制控制信号，

当脉宽调制控制信号为高电平时：

导通所述第一镜像电流源电路，

当所述第一镜像电流源电路处于导通状态时，功率管处于导通状态，

所述功率管通过源极向所述第一镜像电流源电路输入输出采样电流，

所述第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流。

结合第一方面，在第一种实现方式下，还包括：

当所述脉宽调制控制信号为低电平时：

关断所述第一镜像电流源电路，

当所述第一镜像电流源电路处于关断状态时，所述功率管处于关断状态，

开关电源的电感与所述功率管的寄生电容发生谐振，所述谐振电流通过所述寄生电容向充放电电路充电；

当所述脉宽调制控制信号为高电平时，还包括：

所述充放电电路为所述功率管提供栅极电压，并且向电流反馈电路提供供电电源，所述电流反馈电路包括所述第一镜像电流源电路。

结合第一方面，在第一种实现方式下，其特征是，

所述第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流，具体是：

所述第一镜像电流源电路向第二镜像电流源电路输入与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，

所述第二镜像电流源电路向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述第一镜像电流源电路向第二镜像电流源电路输入与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，具体是，

所述第一镜像电流源电路向电流跟随电路输入所述第一镜像电流，

所述电流跟随电路向所述第二镜像电流源电路输出所述第一镜像电流。

结合第一方面，在第一种实现方式下，当所述脉宽调制控制信号为高电平时，还包括：

将所述第一镜像电流源电路的输入端、输出端的电位，嵌位为同一电位。

第二方面，本发明实施例提供的一种电流反馈电路，包括：第一镜像电流源电路，

所述第一镜像电流源电路的输入端与开关电源的功率管的源极电连接，所述第一镜像电流源电路的输出端与电流检测管脚电连接，所述第一镜像电流源电路的控制端输入脉宽调制控制信号，

当脉宽调制控制信号为高电平时：

所述第一镜像电流源电路处于导通状态，所述功率管处于导通状态，所述第一镜像电流源电路接收所述功率管输入的输出采样电流，并且向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流。

结合第二方面，在第一种实现方式下，第一镜像电流源电路包括第一开关、第二开关，

所述第二开关与所述第一开关共栅极电连接，所述第一开关、第一开关的源极分别接地，所述第一开关的漏极与所述功率管的源极电连接，所述第二开关的漏极与所述电流检测管脚电联接，所述第二开关、第一开关的栅极输入所述脉宽调制控制信号；

当所述脉宽调制控制信号为高电平时，所述第一开关、第二开关、功率管处于导通状态，所述功率管向所述第一开关输入所述输出采样电流，所述第二开关向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

结合第二方面，在第一种实现方式下，还包括：

第二镜像电流源电路，电联接在所述第一镜像电流源的输出端与所述电流检测管脚之间，用于接收所述第一镜像电流源电路输入的、与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，并且向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

结合第二方面，在第一种实现方式下，还包括，

充放电电路，与所述功率管的源极电连接，用于当所述功率管处于关断状态时，所述开关电源的电感产生的谐振电流通过所述寄生电容向所述充放电电路充电，当所述功率管处于导通状态时，所述充放电电路向所述电流反馈电路提供供电电源。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述充放电电路包括：电容、二极管，

所述二极管的阳极与所述功率管的源极电连接，所述二极管的阴极与所述功率管的栅极、以及所述电容的第一端部共同电连接，所述电容的第二端部接地。

结合第二方面，在第一种实现方式下，还包括：

电流跟随电路，所述电流跟随电路包括运算放大器、第三开关，所述运算放大器的第一输入端、第二输入端分别与所述第一镜像电流源电路的输入端、输出端电连接，输出端与所述第三开关的栅极电连接，所述第三开关的源极与所述运算放大器的第二输入端电连接，漏极与所述电流检测管脚电联接。

结合第二方面，在第一种实现方式下，还包括：

第一开关电路，电连接在所述充放电电路与所述运算放大器的第一输入端之间，所述第一开关电路的控制端输入所述脉宽调制控制信号，

当所述脉宽调制控制信号为低电平时，所述第一开关电路处于关断状态。

结合第二方面，在第一种实现方式下，还包括：

第二开关电路，电连接在所述运算放大器的第一输入端与地之间，所述第二开关电路的控制端输入所述脉宽调制控制信号，当所述脉宽调制控制信号为低电平时，所述第二开关电路处于导通状态。

第二方面，本发明实施例提供的一种驱动电路，带上述之任一所述的电流反馈电路。

第三方面，本发明实施例提供的一种开关电源，带上述之任一驱动电路。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例通过控制第一镜像电流源电路的导通以及关断，改变功率管的源极的电位从而实现对功率管的导通以及关断的控制，具体是，当PWM控制信号为高电平时，控制第一镜像电流源电路以及功率管导通，使功率管获取的输出采样电流从功率管的源极输入至第一镜像电流源电路的输入端，在第一镜像电流源电路的输出端向电流检测管脚输出与输出采样电流成预定比例的电流作为输出反馈电流，实现在电流检测管脚输出能够表征开关电源当前输出电流的输出反馈电流。

并且，相对于图1所示现有技术，本实施例技术方案的电流检测管脚与功率管通过第一镜像电流源电路间接连接而非直接连接，故应用本实施例技术方案能够避免由于功率管内的寄生电容的充放电电流进入电流检测管脚而对电流检测管脚造成较大干扰而导致输出反馈电流精度较低的问题，即应用本实施例技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

附图说明

图1为现有技术提供的一种带输出电流反馈电路的源极驱动的开关电源电路图；

图2为本发明实施例1提供的一种电流反馈方法流程示意图；

图3为本发明实施例2提供的一种电流反馈方法流程示意图；

图4为本发明实施例3提供的一种带电流反馈驱动电路的开关电源的电路结构示意图；

图5为本发明实施例3提供的另一种带电流反馈驱动电路的开关电源的电路结构示意图；

图6为图4、5所示带电流反馈驱动电路的开关电源的电路中的各波形对照示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

本实施例提供了一种电流反馈方法。参见图2所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤201：向第一镜像电流源电路输入PWM控制信号。

PWM调制是在控制电路输出频率不变的情况下，通过输出反馈调整PWM控制信号的占空比从而达到稳定开关电源的输出电压目的一种驱动调制技术方案，PWM控制信号便是用于控制开关电源的输出电压的控制信号。

在本实施例中，在第一镜像电流源的控制端输入该PWM控制信号，通过控制该第一镜像电流源而实现对功率管的控制，具体详细见下文的描述。

步骤202：当PWM控制信号为高电平时，执行步骤203，否则，执行步骤204。

其中，当PWM控制信号为低电平时，可以但不限于按照步骤204所示流程执行。

步骤203：导通第一镜像电流源电路，从而导通功率管，功率管向第一镜像电流源电路输入输出采样电流，第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与输出采样电流成预定比例的电流作为输出反馈电流。

在本实施例中，使第一镜像电流源的输入端与功率管的源极电连接（electrically connected to，其一般为直接连接），使第一镜像电流源的输出端与电流检测管脚电联接（electrically coupled to，其可以为直接连接，也可以为通过感应、耦合或者其他电路间接连接）。

当PWM控制信号为高电平时，第一镜像电流源被导通，当第一镜像电流源处于导通状态时，与第一镜像电流源电连接的功率管的源极电位发生改变，从而使功率管导通，此时功率管从开关电源的输出端采样获取能够表征开关电源当前输出电流的输出采样电流，在功率管的源极向第一镜像电流源的输入端输入该输出采样电流，第一镜像电流源直接或者通过其他电路向电流检测管脚输出：与输出采样电流成预定比例（记为第一比例）的输出反馈电流。

步骤204：关断第一镜像电流源电路，从而关断功率管，停止输出反馈电流输出。

当PWM控制信号为低电平时，第一镜像电流源电路在其低电平的控制下处于关断状态，从而改变功率管的源极电位，使功率管处于关断状态，此时停止对开关电源的输出电流的取样，此时，在电流检测管脚无输出反馈电流的输出。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例通过控制第一镜像电流源电路的导通以及关断，从而改变功率管的源极的电位从而实现对功率管的导通以及关断的控制，具体是，当PWM控制信号为高电平时，控制第一镜像电流源电路以及功率管导通，使功率管获取的输出采样电流，从功率管的源极输入至第一镜像电流源电路的输入端，在第一镜像电流源电路的输出端向电流检测管脚输出与输出采样电流成预定比例的电流作为输出反馈电流，实现在电流检测管脚输出能够表征开关电源当前输出电流的输出反馈电流。

并且，相对于图1所示现有技术，本实施例技术方案的电流检测管脚与功率管通过第一镜像电流源电路间接连接而非直接连接，故应用本实施例技术方案能够避免由于功率管内的寄生电容的充放电电流进入电流检测管脚而对电流检测管脚造成较大干扰而导致输出反馈电流精度较低的问题，即应用本实施例技术方案有利于提高电流检测管脚处输出的输出反馈电流的精度。

另外，应用本实施例技术方案，还可以将输出反馈电流与所述输出采样电流的第一比例Ko值设置为小于1的数值，从而减小电连接在电流检测管脚Isen处的采样电阻Rs处的功率损耗，具体分析如下：

设从主功率管Mo源极输出的输出采样电流的峰值为Ipk，电连接在电流检测管脚Isen处的采样电阻Rs的阻值为Rs，输出反馈电流Ifb的峰值为Ifbpk，此时在采样电阻Rs上的功耗PRs‘可表示为函数式（2）：

$P_{\mathrm{RS}}^{\′}=I_{\mathrm{fbpk}}^2*R_s*\frac{D}{3}={(k_o*I_{\mathrm{pk}})}^2*R_s*\frac{D}{3},---\left(2\right)$

函数式（2）/（1）=P_Rs’/P_Rs=Ko²。

可见，在相同的输出情形下，当第一比例Ko小于1时，应用本实施例技术方案可以大大降低损耗在采样电阻Rs上功耗，即采用本实施例技术方案有利于小封装的采样电阻Rs的应用。

另外，作为本实施例的示意，在本实施例中还可以在第一镜像电流源电路的输出端与电流检测管脚之间连接第二镜像电流源电路，通过该第二镜像电流电路对第一镜像电流源电路输出的电流（记为第一镜像电流，设第一镜像电流与输出采样电流成的比例为k1）进行再次镜像得到与第一镜像电流成预定比例（记为k2）的第二镜像电流作为输出反馈电流，输入至电流检测管脚，此时，输出反馈电流与输出采样电流成的比例Ko=k1*k2。此时还可以进一步调整k1、k2的取值从而进一步降低损耗在采样电阻Rs上功耗，进一步有利于小封装的采样电阻Rs的应用。

作为本实施例的示意，在本实施例中，当PWM控制信号为高电平时，还将第一镜像电流源电路的输入端、输出端的电位嵌位为同一电位，从而确保第一镜像电流源电路的输出端的第一镜像电流与输入至第一镜像电流源电路输入端的输出采样电流成精确的比例关系，实现第一镜像电流源电路对输出采样电流的精确取样，从而有利于确保输出至电流检测管脚的输出反馈电流精确度。

作为本实施例的示意，还可以在第一镜像电流源电路的输出端与第二镜像电流源电路的输入端之间进一步连接电流跟随电路，该电流跟随电路将第一镜像电流源电路输出的第一镜像电流，传递至第二镜像电流源电路。

作为本实施例的示意，可以但不限于参见图4、5所示地，采用运算放大器A1以及第三开关M3构成电流跟随电路。具体是：运算放大器A1的第一输入端（如图中的正相输入端“+”）、第二输入端（如图中的反相输入端“-”）分别与第一镜像电流源电路的输入端、输出端电连接，输出端与第三开关M3的栅极电连接，第三开关M3的源极“S”极与运算放大器A1的第二输入端电连接，漏极“D”极与电流检测管脚电联接，在第三开关的漏极“D”极处输出第一镜像电流源电路输出的第一镜像电流。当在第一镜像电流源电路的输出端电连接有运算放大器A1时，可以将第一镜像电流源电路的输入端、输出端分别与第一镜像电流源电路的输入端、输出端电连接，从而实现对第一镜像电流源电路的输入端、输出端的电位嵌位。

实施例2：

参见图3所示，本实施例与实施例1的流程所不同之处主要在于：

在步骤202之后，当PWM控制信号为低电平时，其除了执行步骤204执行外，还进一步执行步骤301；

当PWM控制信号为高电平时，其除了执行步骤203外，还进一步执行步骤302。

步骤301：开关电源的电感与功率管的寄生电容发生谐振，谐振电流通过功率管的寄生电容向充放电电路充电。

由实施例1描述可知，当PWM控制信号为低电平时，第一镜像电流源被关断，功率管的源极“S”极的电位被改变，使功率管处于关断状态。此时开关电源的电感与功率管的寄生电容（其漏极“D”极与源极“S”极之间的寄生电容）发生谐振，该谐振电流通过该寄生电容流入充放电电路，实现对充放电电路的充电，直到谐振电流下降为零。

步骤302：充放电电路将作为功率管的栅极电压，并向电流反馈电路供电。

当PWM控制信号为高电平时，其除了执行实施例1的步骤203外，还执行本步骤。

当PWM控制信号为高电平时，使本实施例的充放电电路处于放电状态，以利用该充放电电路作为功率管的栅极电压，同时实现对电流反馈电路的供电，实现自供电。

由上可见，应用本实施例技术方案，其除了具备实施例1所述的有益效果外，进一步地，由于本实施例还应用开关电源的电感在与功率管的寄生电容发生谐振过程中产生的谐振电流对充放电电路进行充电，从而实现电流反馈电路的自供电，有利于节省电能，且相对于图1所示现有技术，应用本实施例技术方案不需要采用辅助绕组，有利于降低电路的体积以及成本。

实施例3：

参见图4、5所示，本实施例提供了一种电流反馈电路41以及带该电流反馈电路41的驱动电路42以及将该驱动电路42应用到开关电源的具体实施。

参见图4、5所示，本实施例的电流反馈电路41主要包括第一镜像电流源电路401。第一镜像电流源电路401的输入端与开关电源驱动电路42的功率管Mo的源极“S”极电连接，第一镜像电流源电路401的输出端与电流检测管脚Isen电连接，第一镜像电流源电路401的控制端输入PWM控制信号。

其工作原理是：当PWM控制信号为高电平时，第一镜像电流源电路401导通，从而改变功率管Mo源极“S”极的电位，使功率管Mo导通，此时功率管Mo从源极“S”极向第一镜像电流源电路401输入输出采样电流Io，第一镜像电流源电路401向电流检测管脚Isen输出与输出采样电流Io成预定的第一比例（记为Ko）的电流作为输出反馈电流Ifb。

进一步的工作原理详细可以参见实施例1中的记载。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于采用本实施例电路结构具体是通过控制第一镜像电流源电路401的导通以及关断从而改变功率管Mo的源极“S”极的电位实现对功率管Mo的导通以及关断的控制。当PWM控制信号为高电平时，使功率管Mo导通，功率管Mo的源极“S”极向第一镜像电流源电路401的输入端输入其从开关电源获取的输出采样电流Io，在第一镜像电流源电路401的输出端向电流检测管脚Isen输出与输出采样电流Io成预定比例的电流作为输出反馈电流Ifb，实现在电流检测管脚Isen输出能够表征开关电源当前的输出电流的输出反馈电流Ifb。

并且，相对于图1所示现有技术，本实施例技术方案的电流检测管脚Isen与功率管Mo通过第一镜像电流源电路401间接连接而非直接连接，故应用本实施例技术方案能够避免由于功率管Mo内的寄生电容Co的充放电电流进入电流检测管脚Isen而对电流检测管脚Isen造成较大干扰进而导致输出反馈电流Ifb精度较低的问题，即应用本实施例技术方案有利于提高电流检测管脚Isen输出的输出反馈电流Ifb的精度。

作为本实施例的示意，参见图4、5所示，本实施例的第一镜像电流源电路401可以但不限于采用第一开关M1、第二开关M2实现。具体是，第一开关M1、第二开关M2共栅极“G”极电连接，第一开关M1、第二开关M2的源极“S”极分别接地。在第一开关M1、第二开关M2的栅极“G”极输入PWM控制信号，第一开关M1的漏极“D”极作为本第一镜像电流源电路401的输入端与功率管Mo的源极“S”极电连接，第二开关M2的漏极“D”极作为与本第一镜像电流源电路401的输出端与电流检测管脚Isen电联接。其工作原理是：当PWM控制信号为高电平时，第一开关M1导通，此时功率管Mo的源极“S”极电平被下拉，功率管Mo导通，此时功率管Mo从开关电源的输出端采样获取输出采样电流Io，功率管Mo的源极“S”极向第一开关M1的漏极“D”极输入该输出采样电流Io。相应地，在第二开关M2的漏极“D”极输出与输出采样电流Io成预定比例（记为第二比例）的第一镜像电流I1，然后第二开关M2直接、或者通过连接在第二开关M2与电流检测管脚Isen之间的电路向电流检测管脚Isen输出输出反馈电流Ifb，其中该输出反馈电流Ifb可以为第一镜像电流I1也可以为与第一镜像电流I1成一定比例的电流。

作为本实施例的示意，设流过功率管Mo的源极“S”极的输出采样电流为Io，第二开关M2与第一开关M1的面积比为k1（其中k1为任一正数），此时从第二开关M2输出的电流（即第一镜像电流I1）与输出采样电流Io成以下的关系：I1=Io*k1。由于输出采样电流Io表征了开关电源当前输出电流。而第二开关M2输出的第一镜像电流I1与输出采样电流Io成确定的比例k1，故第一镜像电流I1能够表征开关电源当前输出电流。即：无论该输出反馈电流Ifb为第一镜像电流I1还是为与第一镜像电流I1成一定比例的电流，该输出反馈电流Ifb均能表征开关电源当前输出电流。

作为本实施例的示意，参见图4、5所示，本实施例的电流反馈电路41还可以但不限于进一步包括第二镜像电流源电路402。第二镜像电流源电路402电联接在第一镜像电流源电路401的输出端与电流检测管脚Isen之间（譬如图4、5所示，电联接在第二开关M2的漏极“D”极与电流检测管脚Isen之间），第二镜像电流源电路402接入第一镜像电流源电路401输入的第一镜像电流I1，在第二镜像电流源电路402的输出端向电流检测管脚Isen输出与第一镜像电流I1成预定比例（该比例可以但不限于为1或者其他的常数）的输出反馈电流Ifb。应用该技术方案能够进一步实现功率管Mo与电流检测管脚Isen的隔离，进一步降低功率管Mo的寄生电容Co充放电电流对电流检测管脚Isen的干扰，从而进一步提高电流检测管脚Isen处的输出反馈电流Ifb的精确度。

与实施例1同理地，作为本实施例的示意，在本实施例中还可以在第一镜像电流源电路401的输出端与电流检测管脚Isen之间电联接第二镜像电流源电路402，通过该第二镜像电流源电路402对第一镜像电流源电路401输出的电流I1进行进一步的镜像，输出与第一镜像电流I1成预定比例的第二镜像电流I2作为输出反馈电流。设第一镜像电流I1与输出采样电流Io成的比例为k1，第二镜像电流I2与第一镜像电流I1成的比例为k2，此时，输出反馈电流Ifb与输出采样电流Io成的比例Ko=k1*k2。此时可以进一步调整k1、k2的取值从而进一步降低损耗在采样电阻Rs上功耗，进一步有利于小封装的采样电阻Rs的应用。

作为本实施例的示意，参见图4、5所示，本实施例的电流反馈电路41还可以但不限于进一步包括充放电电路403。该充放电电路403与功率管Mo的源极“S”极电连接。其工作原理是：当功率管Mo处于关断状态时（即PWM控制信号为低电平时），开关电源的电感Lo与功率管的寄生电容Co发生谐振，谐振电流通过功率管Mo的漏极“D”极与源极“S”极之间的寄生电容Co向充放电电路403充电；当功率管Mo处于导通状态时（即PWM控制信号为高电平时），充放电电路403作为电源Vcc向电流反馈电路41提供供电电源，实现本实施例电流反馈电路41的自供电。

作为本实施例的示意，参见图4、5所示，本实施例的充放电电路403还可以但不限于包括：电容C1、第一二极管D1。使第一二极管D1的阳极与功率管Mo的源极“S”极电连接，第一二极管D1的阴极与功率管Mo的栅极“G”极、以及电容C1的第一端部共同电联接，电容C1的第二端部接地。当功率管Mo处于关断状态时，谐振电流通过寄生电容Co、第一二极管D1向电容C1充电；当功率管Mo处于导通状态时，电容C1处于放电状态，使充放电电路403作为电源向电流反馈电路41提供供电电源Vcc。具体的进一步的工作原理以及有益效果详细参见实施例2的相应描述。

作为本实施例的示意，参见图4、5所示，本实施例的电流反馈电路41还可以但不限于进一步包括：电流跟随电路404。该电流跟随电路404包括运算放大器A1以及第三开关M3。运算放大器A1的第一输入端、第二输入端分别与第一镜像电流源电路401的输入端、输出端电连接，运算放大器A1的输出端通过第三开关M3与电流检测管脚Isen电联接，具体是，运算放大器A1的输出端与第三开关M3的栅极“G”极电连接，第三开关M3的源极“S”极与运算放大器A1的第二输入端电连接，第三开关M3的漏极“D”极作为本电流跟随电路404的输出端与电流检测管脚Isen电联接。在第三开关M3的漏极“D”极将第一镜像电流源电路401输出的第一镜像电流I1传递至第二镜像电流源电路402。应用该技术方案进一步实现功率管Mo与电流检测管脚Isen的隔离，进一步降低功率管Mo寄生电容Co充电电对电流检测管脚Isen的干扰，从而提高电流检测管脚Isen处的输出反馈电流Ifb的精确度。

作为本实施例的示意，参见图5所示，本实施例的电流反馈电路41还可以但不限于包括：第一开关电路。该第一开关电路电连接在充放电电路403与运算放大器A1的第一输入端之间，第一开关电路的控制端接入PWM控制信号，使当PWM控制信号为低电平时，第一开关电路处于关断状态，从而断开充放电电路403与运算放大器A1的输入端之间的连接，避免Vcc的电压直接进入运算放大器A1而对运算放大器A1造成高压冲击，有利于在充电过程中对运算放大器A1的输入端进行保护，避免其受损。参见图5所示，本实施例可以但不限于采用开关M30实现第一开关电路。

作为本实施例的示意，参见图5所示，本实施例的电流反馈电路41还可以但不限于包括：第二开关电路。第二开关电路电连接在运算放大器A1第一输入端（图中的正相输入端“+”）与地之间，当PWM控制信号为低电平时，第二开关电路处于导通状态，从而实现将运算放大器A1的第一输入端的电位置零，避免其电位悬空，实现对运算放大器A1的第一输入端的保护。

作为本实施例的示意，参见图5所示，本实施例可以但不限于采用开关M4、以及一反相器501实现第二开关电路。使开关M4的栅极“G”极通过反相器501与PWM控制信号连接，开关M4的射极“S”极与运算放大器A1的第一输入端电连接，漏极“D”极接地。

参见图4、5所示，在本实施例中，带本实施例电流反馈电路41的驱动电路42的工作原理是，电流反馈电路41在电流检测管脚Isen处产生输出反馈电流Ifb，在应用时，在电流检测管脚Isen处电连接一采样电阻Rs，从而在电流检测管脚Isen处得到表征该输出反馈电流Ifb的输出反馈电压信号，将输出反馈电压信号输入至输出电流计算电路406，该输出电流计算电路406根据输出反馈电压信号以及开关的占空比，计算当前流入负载的输出电流得到表征该输出电流的电压信号并输入至误差放大器GM，误差放大器GM根据该电压信号与用于表征输出电流期望值的参考电压Vref1实现误差放大，输出能够表征当前输出电流与期望输出电流之间的误差的误差放大信号，该误差放大信号在第二电容C2处得到一能够表征当前输出与期望输出的误差的环路控制信号Vc，将该环路控制信号Vc输入至第二比较器COMP2，第二比较器COMP2对环路控制信号Vc与预设的第二参考电压Vref2进行比较，输出比较电平信号，该比较电平信号能够表征当前输出与期望输出的误差，将该比较电平信号输入至RS触发器407，可以通过比较电平信号控制输出的PWM控制信号的导通时间Ton，实现对开关电源的占空比的控制，从而实现开关电源的稳定输出。

参见图6所示，在本实施例的开关电源中，当PWM=1，开关电源的电感Lo励磁，流过电感Lo的电感电流增加，此时功率管Mo、第一开关M1、第二开关M2、开关M30均导通，第一开M1、第二开关M2实现对流过功率管Mo的输出采样电流Io的精确电流采样，第二开关M2流出的电流经由电流跟随电路404的第三开关M3，流入第二镜像电流源的第五开关M5，在第二镜像电流源的第六开关M6处向电流检测管脚Isen输出输出反馈电流Ifb；

当PWM=0，功率管Mo、第一开关M1、第二开关M2、开关M30处于关断状态，开关M4导通将运算放大器A1的第一输入端的电位置零，避免电位悬空导致运算放大器受损，此时电流检测管脚Isen没有电流流进，开关电源的电感Lo与功率管Mo的寄生电容Co发生谐振，谐振电流通过寄生电容Co对电容C1充电，随着电容C1的电量积累，功率管Mo的源极“S”极（SRC）的电位慢慢上升，电容C1上的电压为Vcc，用于实现电流反馈电路41的自供电。

综上，采用本实施例技术方案，能够得到较为精确的输出反馈电流Ifb，从而根据该精确地输出反馈电流Ifb实现对开关电源的稳定输出控制，且应用本实施例电路能够实现自供电，有利于降低损耗，且电路的稳定性以及安全性佳。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电流反馈方法，其特征是，包括：

向第一镜像电流源电路输入脉宽调制控制信号，

当脉宽调制控制信号为高电平时：

导通所述第一镜像电流源电路，

当所述第一镜像电流源电路处于导通状态时，功率管处于导通状态，

所述功率管通过源极向所述第一镜像电流源电路输入输出采样电流，

所述第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流。

2.根据权利要求1所述的电流反馈方法，其特征是，还包括：

当所述脉宽调制控制信号为低电平时：

关断所述第一镜像电流源电路，

当所述第一镜像电流源电路处于关断状态时，所述功率管处于关断状态，

开关电源的电感与所述功率管的寄生电容发生谐振，所述谐振电流通过所述寄生电容向充放电电路充电；

当所述脉宽调制控制信号为高电平时，还包括：

所述充放电电路为所述功率管提供栅极电压，并且向电流反馈电路提供供电电源，所述电流反馈电路包括所述第一镜像电流源电路。

3.根据权利要求1或2所述的电流反馈方法，其特征是，

所述第一镜像电流源电路向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流，具体是：

所述第一镜像电流源电路向第二镜像电流源电路输入与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，

所述第二镜像电流源电路向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

4.根据权利要求3所述的电流反馈方法，其特征是，

所述第一镜像电流源电路向第二镜像电流源电路输入与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，具体是，

所述第一镜像电流源电路向电流跟随电路输入所述第一镜像电流，

所述电流跟随电路向所述第二镜像电流源电路输出所述第一镜像电流。

5.根据权利要求4所述的电流反馈方法，其特征是，

当所述脉宽调制控制信号为高电平时，还包括：

将所述第一镜像电流源电路的输入端、输出端的电位，嵌位为同一电位。

6.一种电流反馈电路，其特征是，包括：第一镜像电流源电路，

所述第一镜像电流源电路的输入端与开关电源的功率管的源极电连接，所述第一镜像电流源电路的输出端与电流检测管脚电连接，所述第一镜像电流源电路的控制端输入脉宽调制控制信号，

当脉宽调制控制信号为高电平时：

所述第一镜像电流源电路处于导通状态，所述功率管处于导通状态，所述第一镜像电流源电路接收所述功率管输入的输出采样电流，并且向电流检测管脚输出与所述输出采样电流成预定的第一比例的电流作为输出反馈电流。

7.根据权利要求6所述的一种电流反馈电路，其特征是，

第一镜像电流源电路包括第一开关、第二开关，

所述第二开关与所述第一开关共栅极电连接，所述第一开关、第一开关的源极分别接地，所述第一开关的漏极与所述功率管的源极电连接，所述第二开关的漏极与所述电流检测管脚电联接，所述第二开关、第一开关的栅极输入所述脉宽调制控制信号；

当所述脉宽调制控制信号为高电平时，所述第一开关、第二开关、功率管处于导通状态，所述功率管向所述第一开关输入所述输出采样电流，所述第二开关向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

8.根据权利要求7所述的电流反馈电路，其特征是，还包括：

第二镜像电流源电路，电联接在所述第一镜像电流源的输出端与所述电流检测管脚之间，用于接收所述第一镜像电流源电路输入的、与所述输出反馈电流成预定的第二比例的第一镜像电流，并且向所述电流检测管脚输出所述输出反馈电流。

9.根据权利要求6或7或8所述的电流反馈电路，其特征是，还包括，

充放电电路，与所述功率管的源极电连接，用于当所述功率管处于关断状态时，所述开关电源的电感产生的谐振电流通过所述寄生电容向所述充放电电路充电，当所述功率管处于导通状态时，所述充放电电路向所述电流反馈电路提供供电电源。

10.根据权利要求9所述的电流反馈电路，其特征是，

所述充放电电路包括：电容、二极管，

所述二极管的阳极与所述功率管的源极电连接，所述二极管的阴极与所述功率管的栅极、以及所述电容的第一端部共同电连接，所述电容的第二端部接地。

11.根据权利要求9所述的电流反馈电路，其特征是，还包括：

电流跟随电路，所述电流跟随电路包括运算放大器、第三开关，所述运算放大器的第一输入端、第二输入端分别与所述第一镜像电流源电路的输入端、输出端电连接，输出端与所述第三开关的栅极电连接，所述第三开关的源极与所述运算放大器的第二输入端电连接，漏极与所述电流检测管脚电联接。

12.根据权利要求11所述的电流反馈电路，其特征是，还包括：

第一开关电路，电连接在所述充放电电路与所述运算放大器的第一输入端之间，所述第一开关电路的控制端输入所述脉宽调制控制信号，

当所述脉宽调制控制信号为低电平时，所述第一开关电路处于关断状态。

13.根据权利要求11所述的电流反馈电路，其特征是，还包括：

第二开关电路，电连接在所述运算放大器的第一输入端与地之间，所述第二开关电路的控制端输入所述脉宽调制控制信号，当所述脉宽调制控制信号为低电平时，所述第二开关电路处于导通状态。

14.一种带权利要求6至13之任一所述的电流反馈电路的驱动电路。

15.一种带权利要求14所述的驱动电路的开关电源。

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