CN109951078A - 双向开关电源用的电流检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双向开关电源用的电流检测装置。检测电路(24)在执行降压动作时将开关元件(SW2)的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。另外，检测电路(24)在执行升压动作时将开关元件(SW2)的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。

Description

双向开关电源用的电流检测装置
技术领域
本发明涉及一种双向开关电源用的电流检测装置，用于对双向开关电源所包含的低电平侧开关元件与基准电位点之间设置的检测电阻上流过的电流进行检测。
背景技术
如日本专利特开2002－199606号公报所公开的，已知一种双向开关电源对所输入的电压有选择地执行降压动作及升压动作。该双向开关电源中，对装置内所包含的低电平侧开关元件与基准电位点之间设置的检测电阻上流过的电流进行检测。此时，通过掌握所检测出的电流的峰值，从而检测双向开关电源内产生的过电流，以防止双向开关电源内设置的元件发生破损。此处，作为检测流过上述检测电阻的电流的方法考虑有如下方法，例如，利用运算放大器等放大电路将流过检测电阻的电流放大，使经放大的电流的值经由模拟比较器或微机的模数(A/D)端子由检测电路进行检测的方法。
然而，流过上述检测电阻的电流的波形因上述降压动作及升压动作而不同。具体而言，流过上述检测电阻的电流的方向因上述降压动作及升压动作而不同。另外，在执行降压动作时流过检测电阻的电流随着时间的经过而电流值减小。另外，在执行升压动作时流过检测电阻的电流随着时间的经过而电流值上升。因此，在双向开关电源中需要形成能根据动作的不同区分电流来进行检测的电路结构。
例如，考虑有分别设置根据不同动作来对流过检测电阻的电流进行检测的专用电流检测电路的电路结构。一个电流检测电路检测在执行降压动作时流过检测电阻的电流。另一个电流检测电路检测在执行升压动作时流过检测电阻的电流。然而，在分别设置了根据不同动作对流过检测电阻的电流进行检测的专用电流检测电路的情况下，电路结构变得复杂，且伴随电路结构的增加而产生设置成本增加这一问题。
发明内容
发明所要解决的技术问题
除上述之外，还考虑有设置一个对流过检测电阻的电流进行检测的电流检测电路的电路结构。该电流检测电路中，在执行降压动作时及执行升压动作时检测流过检测电阻的电流，根据所检测出的电流波形来掌握是检测降压动作的电流还是检测升压动作的电流。然而，有时会产生如下现象：尽管在执行降压动作，却检测到了实际上没有流过的、在执行升压动作时检测出的电流所特有的波形。还有时会产生如下现象：尽管在执行升压动作，却检测到了实际没有流过的、执行降压动作时检测出的电流所特有的波形。
例如，存在有输出电流(负载电流)处于临界点(例如0A)以下，流过检测电阻的电流以0A为边界向正负两向流过的情况。该情况下，无法掌握所检测出的电流是对应哪种动作。其结果是，电流检测电路中的电流检测精度降低。
本发明将上述情况考虑在内而得出，其目的在于，提供一种双向开关电源用的电流检测装置，能削减电路设置成本，并提高电流检测精度。
解决技术问题所采用的技术方案
<本发明的第1方式>
为了达成上述目的，本发明的第1方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置对有选择地执行降压动作及升压动作的双向开关电源所包含的设置在低电平侧开关元件与基准电位点之间的检测电阻上流过的电流进行检测，其包括：反相放大电路，该反相放大电路将流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号进行反相放大，作为反相放大信号进行输出；非反相放大电路，该非反相放大电路将流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号进行非反相放大，作为非反相放大信号进行输出；逻辑或电路，该逻辑或电路将反相放大信号及非反相放大信号各自的输入通过逻辑或进行运算，并输出运算结果信号；以及检测电路，该检测电路根据运算结果信号检测流过检测电阻的电流值。
本发明的第1方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置的检测电路在执行降压动作时将开关元件的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测，在执行升压动作时将开关元件的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。
根据上述结构，本发明的第1方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置中，检测电路在执行降压动作时将低电平侧开关元件的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测，以作为降压动作的电流值。由此，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置能够在执行降压动作时准确地检测出流过检测电阻的电流值。另外，检测电路在执行升压动作时将低电平侧开关元件的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测，以作为升压动作的电流值。由此，本发明的第1方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置能够在执行升压动作时准确地检测出流过检测电阻的电流值。也就是说，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置无需对每个动作设置专用的电流检测装置，就能准确地检测出流过检测电阻的电流值。
<本发明的第2方式>
本发明的第2方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置的检测电路在上述本发明的第1方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置中，仅在由逻辑或电路输出将执行降压动作时流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号及执行降压动作时流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号相重叠而得的运算结果信号的情况下，对应前半期间或后半期间来检测电流值。
<本发明的第3方式>
本发明的第3方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置的检测电路在上述本发明的第1或第2方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置中，检测在双向开关电源中是执行降压动作还是执行升压动作，根据双向开关电源中的动作的检测结果，来决定是对根据前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测，还是对根据后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。
<本发明的第4方式>
本发明的第4方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置的检测电路在上述本发明的第1至第3方式中任一项所涉及的双向开关电源用的电流检测装置中，将所检测出的电流值中、根据距导通期间的中心具有规定宽度的规定期间内的运算结果信号而获得的电流值设为无效，将根据剩余运算结果信号而获得的电流值设为有效。
发明效果
本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置能削减电路设置成本，并提高电流检测精度。
附图说明
图1是表示双向开关电源中使用的本实施方式所涉及的电流检测装置以及设置有该电流检测装置的双向开关电源的框图。
图2A是表示执行降压动作时流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。
图2B是表示将图2A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。
图2C是表示将图2B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路之后，从逻辑或电路输出的运算结果信号的波形图。
图3A是表示执行降压动作时输出电流(负载电流)达到临界点以下的情况下流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。
图3B是表示将图3A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。
图3C是表示将图3B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路之后，从逻辑或电路输出的运算结果信号的波形图。
图4A是表示执行升压动作时流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。
图4B是表示将图4A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。
图4C是表示将图4B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路之后，从逻辑或电路输出的运算结果信号的波形图。
图5A是表示执行升压动作时输出电流(负载电流)达到临界点以下的情况下流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。
图5B是表示将图5A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。
图5C是表示将图5B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路之后，从逻辑或电路输出的运算结果信号的波形图。
图6A是表示图3C所示的运算结果信号的有效范围及无效范围的波形图。
图6B是表示图5C所示的运算结果信号的有效范围及无效范围的波形图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置进行说明。此外，本实施方式并不由以下说明内容所限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内任意改变来实施。另外，实施方式的说明中使用的附图均示意性地示出构成部件，为了加深理解可能对局部进行强调、放大、缩小或省略等，构成部件的比例尺寸或形状等未准确表示出。
图1是表示双向开关电源1中使用的本实施方式所涉及的电流检测装置2以及设置有该电流检测装置2的双向开关电源1的框图。首先，对图1所示的双向开关电源1的结构进行说明。
图1所示的双向开关电源1例如将从第1输入输出端TH或第2输入输出端TL中的一方输入的电压进行转换，并从另一方输出。由此，双向开关电源1对所输入的电压有选择地执行降压动作及升压动作。本实施方式中的第1输入输出端TH具有第1正极端T1及第1负极端T2并设置于高电压侧。本实施方式中的第2输入输出端TL具有第2正极端T3及第2负极端T4并设置于低电压侧。另外，第2负极端T4与基准电位点GND接地。
另外，图1所示的双向开关电源1包含：高电平侧开关元件SW1、线圈L、低电平侧开关元件SW2、检测电阻Rs、第1电容器C1、第2电容器C2以及控制电路11。
开关元件SW1的高电压侧的一端即第1端E1与第1正极端T1相连。另外，开关元件SW1的低电压侧的另一端即第2端E2与线圈L的高电压侧的一端即第1端E3相连。线圈L的低电压侧的另一端即第2端E4与第2正极端T3相连。开关元件SW2的一端即第1端E5连接于开关元件SW1的第2端E2以及线圈L的第1端E3之间。检测电阻Rs与开关元件SW2串联连接。也就是说，检测端子Rs的一端即第1端E7与开关元件SW2的另一端即第2端E6相连。另外，检测电阻Rs的另一端即第2端E8与第2负极端T4相连。也就是说，检测电阻Rs的第2端E8与基准电位点GND接地。之后，本实施方式中，为了说明方便，将与第2负极端T4连接的情况记为与基准电位点GND接地。
第1电容器C1的一端即第1端E9连接于第1正极端T1及开关元件SW1的第1端E1之间。另外，第1电容器C1的另一端即第2端E10与基准电位点GND接地。第2电容器C2的一端即第1端E11连接于第2正极端T3及线圈L的第2端E4之间。另外，第2电容器C2的另一端即第2端E12与基准电位点GND接地。
控制电路11根据降压动作或升压动作输出有选择地依次驱动上述开关元件SW1及开关元件SW2的控制信号。例如，控制电路11输出导通开关元件
SW1的第1控制信号及导通开关元件SW2的第2控制信号。从控制电路11输出的第1控制信号及第2控制信号是以一定周期重复导通期间或截止期间的脉冲信号。控制电路11例如为微机。控制电路11与未图示的恒压源Vcc相连。
接下来，对图1所示的电流检测装置2的结构进行说明。电流检测装置2对低电平侧开关元件SW2与基准电位点GND之间设置的检测电阻Rs上流过的电流进行检测。
图1所示的电流检测装置2具有反相放大电路21、非反相放大电路22、逻辑或电路23及检测电路24。反相放大电路21将流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号进行反相放大，作为反相放大信号进行输出。非反相放大电路22将流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号进行非反相放大，作为非反相放大信号进行输出。
逻辑或电路23将从反相放大电路21输出的反相放大信号及从非反相放大电路22输出的非反相放大信号各自的输入通过逻辑或进行运算，并输出运算结果信号。逻辑或电路23在分别输入反相放大信号及非反相放大信号的路径设置有二极管(未图示)。也就是说，逻辑或电路23将所输入的反相放大信号及非反相放大信号的正方向(正向)的信号分量作为运算结果信号进行输出。
检测电路24基于从逻辑或电路23输出的运算结果信号来检测流过检测电阻Rs的电流值。另外，检测电路24检测双向开关电源1中是执行降压动作还是升压动作。例如，检测电路24与上述控制电路11相连，基于控制电路11对开关元件SW1及开关元件SW2的导通截止，来检测是执行降压动作还是升压动作。
此处，对本实施方式中的双向开关电源1中分别执行降压动作及升压动作时流过检测电阻Rs的电流流向以及电流检测装置2中的电流的检测方法进行详细说明。
(降压动作)
本项中对上述双向开关电源1中执行降压动作的情况进行说明。也就是说，双向开关电源1从第1输入输出端TH输入电压，并将所输入的电压进行降压并输出至第2输入输出端TL。
首先，控制电路11在执行降压动作时，导通开关元件SW1，截止开关元件SW2。由此，电流经由开关元件SW1、线圈L以及第2电容器C2，从第1正极端T1流至基准电位点GND。此时，在线圈L中了产生电动势，该电动势产生从线圈L的第1端E3流向线圈L第2端E4的电流。
接着，控制电路11截止开关元件SW1，导通开关元件SW2。由此，电流从基准电位点GND经由检测电阻Rs、开关元件SW2以及线圈L流至第2输入输出端TL。也就是说，电流从基准电位点GND流向开关元件SW2。其理由为，由于线圈L中产生电动势，该电动势产生了从线圈L的第1端E3流向线圈L的第2端E4的电流。经过上述过程，双向开关电源1从第1输入输出端TH输入电压，将所输入的电压进行降压并输出至第2输入输出端TL。
图2A是表示执行降压动作时流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。图2B是表示将图2A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。图2C是表示将图2B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路23之后，从逻辑或电路23输出的运算结果信号的波形图。图2A所示的电流信号是具有与开关元件SW2的导通期间ton一致的时间宽度的脉冲信号。此处，反相放大电路21将图2A所示的电流信号进行反相放大作为反相放大信号(图2B中所示的实线)进行输出。另外，非反相放大电路22将图2A所示的电流信号进行非反相放大作为非反相放大信号(图2B中所示的虚线)进行输出。
此外，逻辑或电路23输入有图2B所示的反相放大信号及非反相放大信号。逻辑或电路23在分别输入反相放大信号及非反相放大信号的路径设置有二极管(未图示)，从而使比0A大的信号通过，使小于0A的信号不通过。也就是说，逻辑或电路23使得小于0A的非反相放大信号不通过，将大于0A的反相放大信号作为图2C所示的运算结果信号进行输出。图2C所示的运算结果信号在开关元件SW2的导通期间ton中随着时间的经过而电流值减小。也就是说，该运算结果信号具有执行降压动作时检测出的电流所特有的波形。检测电路24将根据图2C所示的运算结果信号而获得的电流值检测为降压动作的电流值。
另一方面，从第2输入输出端TL输出的输出电流(负载电流)可能处于临界点(例如0A)以下，而流过检测电阻Rs的电流以0A为边界向正负两向流动。图3A是表示执行降压动作时输出电流(负载电流)在临界点以下，流过检测电阻Rs的电流以0A为边界向正负两向流动的情况下流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。图3B是表示将图3A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。图3C是表示将图3B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路23，从逻辑或电路23输出的运算结果信号的波形图。此处，反相放大电路21将图3A所示的电流信号进行反相放大作为反相放大信号(图3B中所示的实线)进行输出。另外，非反相放大电路22将图3A所示的电流信号进行非反相放大作为非反相放大信号(图3B中所示的虚线)进行输出。此外，逻辑或电路23输入有图3B所示的反相放大信号及非反相放大信号。逻辑或电路23在分别输入反相放大信号及非反相放大信号的路径设置有二极管(未图示)，因此使得小于0A的前半期间的非反相放大信号及后半期间的反相放大信号不通过，将比0A要大的前半期间的反相放大信号及后半期间的非反相放大信号重叠作为图3C所示的运算结果信号进行输出。
图3C所示的运算结果信号在将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的前半期间(0～ton/2的期间)中随着时间的经过而电流值减小。另外，图3C所示的运算结果信号在将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的后半期间(ton/2～ton的期间)中随着时间的经过而电流值上升。也就是说，产生如下现象：尽管双向开关电源1中执行降压动作，但电流检测装置2中检测出的却是实际没有流过的执行升压动作时检测出的电流所特有的波形。其结果是，从逻辑或电路23输出实际流过的执行降压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号及实际未流过的执行升压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号相重叠的运算结果信号。
因此，本实施方式中的检测电路24将仅根据将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的前半期间(0～ton/2的期间)中输入的运算结果信号获得的电流值作为降压动作的电流值进行检测。检测电路24不检测实际未流过的执行升压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号。也就是说，检测电路24仅检测反相放大信号，消隐非反相放大信号。由此，本实施方式所涉及的电流检测装置2能够在执行降压动作时准确地检测出流过检测电阻Rs的电流值。
(升压动作)
本项中对上述双向开关电源1中执行升压动作的情况进行说明。也就是说，双向开关电源1从第2输入输出端TL输入电压，将所输入的电压进行升压并输出至第1输入输出端TH。
首先，控制电路11在执行升压动作时，导通开关元件SW2，截止开关元件SW1。由此，电流经由线圈L、开关元件SW2以及检测电阻Rs，从第2正极端T3流向基准电位点GND。此时，在线圈L中产生电动势，该电动势产生从线圈L的第2端E4流向线圈L的第1端E3的电流。另外，由于形成线圈L及第2电容器C2的闭环回路，因此上述电动势进一步上升。
接着，控制电路11截止开关元件SW2，导通开关元件SW1。由此，电流经由线圈L以及开关元件SW2流向第1输出端TH。其理由为，由于线圈L中产生电动势，该电动势产生从线圈L的第2端E4流向线圈L的第1端E3的电流。经过上述过程，双向开关电源1从第2输入输出端TL输入电压，将所输入的电压进行升压并输出至第1输入输出端TH。
图4A是表示执行升压动作时流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。图4B是表示将图4A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相而放大的非反相放大信号的波形图。图4C是表示将图4B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路23之后，从逻辑或电路23输出的运算结果信号的波形图。图4A所示的电流信号是具有与开关元件SW2的导通期间ton一致的时间宽度的脉冲信号。此处，反相放大电路21将图4A所示的电流信号进行反相放大作为反相放大信号(图4B中所示的实线)进行输出。另外，非反相放大电路22将图4A所示的电流信号进行非反相放大作为非反相放大信号(图4B中所示的虚线)进行输出。
此外，逻辑或电路23输入有图4B所示的反相放大信号及非反相放大信号。逻辑或电路23在分别输入反相放大信号及非反相放大信号的路径设置有二极管(未图示)，因此使得小于0A的反相放大信号不通过，将比0A要大的非反相放大信号作为图4C所示的运算结果信号进行输出。图4C所示的运算结果信号在开关元件SW2的导通期间ton中随着时间的经过而电流值上升。也就是说，该运算结果信号具有执行升压动作时检测出的电流所特有的波形。检测电路24将根据图4C所示的运算结果信号而获得的电流值作为升压动作的电流值来进行检测。
另一方面，从第2输入输出端TL输出的输出电流(负载电流)可能处于临界点(例如0A)以下，而流过检测电阻Rs的电流以0A为边界向正负两向流动。图5A是表示执行升压动作时输出电流(负载电流)在临界点以下，流过检测电阻Rs的电流以0A为边界向正负两向流动的情况下流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号的波形图。图5B是表示将图5A所示的电流信号进行反相放大而得的反相放大信号以及进行非反相放大的非反相放大信号的波形图。图5C是表示将图5B所示的反相放大信号及非反相放大信号输入逻辑或电路23，从逻辑或电路23输出的运算结果信号的波形图。此处，反相放大电路21将图5A所示的电流信号进行反相放大作为反相放大信号(图5B中所示的实线)进行输出。另外，非反相放大电路22将图5A所示的电流信号进行非反相放大作为非反相放大信号(图5B中所示的虚线)进行输出。此外，逻辑或电路23输入有图5B所示的反相放大信号及非反相放大信号。逻辑或电路23在分别输入反相放大信号及非反相放大信号的路径设置有二极管(未图示)，因此使得小于0A的前半期间的反相放大信号及后半期间的非反相放大信号不通过，将比0A要大的前半期间的非反相放大信号及后半期间的反相放大信号重叠作为图5C所示的运算结果信号进行输出。
图5C所示的运算结果信号在将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的前半期间(0～ton/2的期间)中随着时间的经过而电流值减小。另外，图5C所示的运算结果信号在将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的后半期间(ton/2～ton的期间)中随着时间的经过而电流值上升。也就是说，产生如下现象：尽管双向开关电源1中执行升压动作，但电流检测装置2中检测出的电流却是实际没有流过的执行降压动作时检测出的电流所特有的波形。其结果是，从逻辑或电路23会输出实际流过的执行升压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号及实际未流过的执行降压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号相重叠的运算结果信号。
因此，本实施方式中的检测电路24将仅根据将开关元件SW2的导通期间ton进行二等分中的后半期间(ton/2～ton的期间)中输入的运算结果信号获得的电流值作为升压动作的电流值进行检测。也就是说，检测电路24不检测实际未流过的执行降压动作时检测出的电流与时间变化相关的电流信号。也就是说，检测电路24仅检测反相放大信号，消隐非反相放大信号。由此，本实施方式所涉及的电流检测装置2能够在执行升压动作时准确地检测出流过检测电阻Rs的电流值。
此外，上述实施方式中，检测电路24仅在从逻辑或电路23输出实际流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号及实际未流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号相重叠的运算结果信号的情况下，与前半期间或后半期间对应地检测电流值即可。换言之，只要由逻辑或电路23未输出实际流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号及实际未流过检测电阻的电流与时间变化相关的电流信号相重叠的运算结果信号，则检测电路24将根据从逻辑或电路23输出的运算结果信号获得的电流值作为降压动作的电流值或升压动作的电流值来进行检测。
(总结)
如上所述，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2具有如下前提：对有选择地执行降压动作及升压动作的双向开关电源1所包含的设置在低电平侧开关元件SW2与基准电位点GND之间的检测电阻Rs上流过的电流进行检测，该电流检测装置2包括：反相放大电路21，该反相放大电路21将流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号进行反相放大，作为反相放大信号进行输出；非反相放大电路22，该非反相放大电路22将流过检测电阻Rs的电流与时间变化相关的电流信号进行非反相放大，作为非反相放大信号进行输出；逻辑或电路23，该逻辑或电路23将反相放大信号及非反相放大信号各自的输入通过逻辑或进行运算，并输出运算结果信号；以及检测电路24，该检测电路24根据运算结果信号检测流过检测电阻的电流值。检测电路24在执行降压动作时将开关元件SW2的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。另外，检测电路24在执行升压动作时将开关元件SW2的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值进行检测。
根据上述结构，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2中，检测电路24在执行降压动作时将低电平侧开关元件SW2的导通期间进行二等分，将根据所述二等分中的前半期间所输入的运算结果信号获得的电流值检测为降压动作的电流值。由此，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2能够在执行降压动作时准确地检测出流过检测电阻Rs的电流值。另外，检测电路24在执行升压动作时将低电平侧开关元件的导通期间进行二等分，将根据所述二等分中的后半期间所输入的运算结果信号获得的电流值检测为升压动作的电流值。由此，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2能够在执行升压动作时准确地检测出流过检测电阻Rs的电流值。也就是说，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2无需对每个动作设置专用的电流检测装置，就能准确地检测出流过检测电阻的电流值。
由此，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置能削减电路设置成本，并提高电流检测精度。
此处，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2检测根据从逻辑或电路23输出的运算结果信号而得的电流值，以作为降压动作的电流值或升压动作的电流值。本实施方式中的双向开关电源1中，通过掌握所检测出的电流的峰值从而检测双向开关电源内产生的过电流，以防止双向开关电源内设置的元件发生破损。也就是说，检测电路24中，能检测流过检测电阻Rs的电流的峰值即可。另外，开关元件SW2的导通期间ton的中心附近受到实际未流过的电流的影响，可能并非准确的电流值。
图6A是表示图3C所示的运算结果信号的有效范围Wd及无效范围We的波形图。如图6A所示，检测电路24在执行降压动作的情况下，将所检测出的电流值中、根据距开关元件SW2的导通期间ton的中心具有规定宽度的规定期间(图6A中所示的无效范围Wd)内的运算结果信号而获得的电流值设为无效，将根据剩余的运算结果信号(图6A中所示的有效范围We)而获得的电流值设为有效。图6B是表示图5C所示的运算结果信号的有效范围Wd及无效范围We的波形图。如图6B所示，检测电路24在执行升压动作的情况下，将所检测出的电流值中、根据距开关元件SW2的导通期间ton的中心具有规定宽度的规定期间(图6B中所示的无效范围Wd)内的运算结果信号而获得的电流值设为无效，将根据剩余的运算结果信号(图6B中所示的有效范围We)而获得的电流值设为有效。由此，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2能削减检测电流值所需的资源，并进一步提高电流检测精度。
此外，上述实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2如图1所示，检测流过非绝缘型的双向开关电源的检测电阻Rs的电流。然而，本实施方式并不局限于此。例如，本实施方式所涉及的双向开关电源用的电流检测装置2也可以检测流过将变压器设置于装置内的绝缘型的双向开关电源的检测电阻Rs的电流。
标号说明
1 双向开关电源
2 电流检测装置
11 控制电路
21 反相放大电路
22 非反相放大电路
23 逻辑或电路
24 检测电路
C1 第1电容器
C2 第2电容器
SW1 高电平侧开关元件
SW2 低电平侧开关元件
TH 第1输入输出端
TL 第2输入输出端
L 线圈
Rs 检测电阻

Claims (4)

1.一种双向开关电源用的电流检测装置，对有选择地执行降压动作及升压动作的双向开关电源(1)所包含的设置在低电平侧开关元件(SW1)与基准电位点之间的检测电阻上流过的电流进行检测，该电流检测装置(2)包括：
反相放大电路(21)，该反相放大电路(21)将流过所述检测电阻(Rs)的电流与时间变化相关的电流信号进行反相放大，作为反相放大信号进行输出；
非反相放大电路(22)，该非反相放大电路(22)将流过所述检测电阻(Rs)的电流与时间变化相关的电流信号进行非反相放大，作为非反相放大信号进行输出；
逻辑或电路(23)，该逻辑或电路(23)将所述反相放大信号及所述非反相放大信号各自的输入通过逻辑或进行运算，并输出运算结果信号；以及
检测电路(24)，该检测电路(24)根据所述运算结果信号检测流过所述检测电阻的电流值，
所述检测电路(24)在执行所述降压动作时将所述开关元件(SW2)的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的前半期间所输入的所述运算结果信号获得的所述电流值进行检测，在执行所述升压动作时将所述开关元件(SW2)的导通期间进行二等分，对根据所述二等分中的后半期间所输入的所述运算结果信号获得的所述电流值进行检测。
2.如权利要求1所述的双向开关电源用的电流检测装置，其特征在于，
所述检测电路(24)仅在由所述逻辑或电路(23)输出将执行所述降压动作时流过所述检测电阻(Rs)的电流与时间变化相关的电流信号及执行所述降压动作时流过所述检测电阻(Rs)的电流与时间变化相关的电流信号相重叠而得的所述运算结果信号的情况下，与所述前半期间或所述后半期间对应地检测所述电流值。
3.如权利要求1或2所述的双向开关电源用的电流检测装置，其特征在于，
所述检测电路(24)检测在所述双向开关电源(1)中是执行所述降压动作还是执行所述升压动作，根据所述双向开关电源(1)中的动作的检测结果，来决定是对根据所述前半期间所输入的所述运算结果信号获得的所述电流值进行检测，还是对根据所述后半期间所输入的所述运算结果信号获得的所述电流值进行检测。
4.如权利要求1所述的双向开关电源用的电流检测装置，其特征在于，
所述检测电路(24)将检测出的所述电流值中、根据距所述导通期间的中心具有规定宽度的规定期间内的所述运算结果信号而获得的电流值设为无效，将根据剩余的所述运算结果信号而获得的电流值设为有效。
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