CN113726178B - 开关变换器及其检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种开关变换器及其检测电路,包括:目标引脚、输入电阻、温度检测电阻、运算放大器,下拉电流源与检测反馈模块;所述输入电阻的第一端用于接入输入电压,所述输入电阻的第二端、所述温度检测电阻的第一端均连接所述目标引脚,所述温度检测电阻的第二端接地,所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压,所述运算放大器的第二输入端连接所述目标引脚,所述目标引脚还经所述下拉电流源接地,所述运算放大器的输出端直接或间接连接至所述下拉电流源与所述检测反馈模块,且所述目标引脚的电压被置为目标电压。

Description

开关变换器及其检测电路
技术领域
本发明涉及电源领域,尤其涉及一种开关变换器及其检测电路。
背景技术
在开关变换器中,可配置有控制器,控制器中可包含检测电路与控制模块,通过检测电路,需要检测对应电路位置的电压(例如整流模块的输出电压)进行检测,形成电压检测结果,在此基础上,可对开关变换器中的开关(例如初级侧的主开关)进行控制,例如可实现控制模块是的转换。同时,开关变换器中,还需通过温度检测电阻(例如负温度系数电阻)对外部温度进行检测,形成温度检测结果,在此基础上,也可对开关变换器中的开关(例如初级侧的主开关)进行控制。
现有相关技术中,电压检测结果与温度检测结果需要使用不同引脚反馈至控制器,然而,随着设备小型化,对控制器的封装也有小型化的要求,因此引脚数量往往限制了小型化的封装类型。所以,两个引脚的应用会造成尺寸较大等问题。。
发明内容
本发明提供一种开关变换器及其检测电路,以解决两个引脚的应用会造成尺寸较大等问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种开关变换器的检测电路,包括:目标引脚、输入电阻、温度检测电阻、运算放大器,下拉电流源与检测反馈模块;
所述输入电阻的第一端用于接入输入电压,所述输入电阻的第二端、所述温度检测电阻的第一端均连接所述目标引脚,所述温度检测电阻的第二端接地,所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压,所述运算放大器的第二输入端连接所述目标引脚,所述目标引脚还经所述下拉电流源接地,所述运算放大器的输出端直接或间接连接至所述下拉电流源与所述检测反馈模块,且所述目标引脚的电压被置为目标电压;
所述参考电压能够在第一参考电压与第二参考电压之间切换,所述下拉电流源的电流适配于所述参考电压,其中,所述参考电压为第一参考电压时,所述下拉电流源的电流为第一基准电流,所述参考电压为第二参考电压时,所述下拉电流源的电流为第二基准电流;
所述检测反馈模块用于:
根据所述运算放大器的输出信号,形成关联于所述第一基准电流、所述第二基准电流的检测反馈电流;
根据所述检测反馈电流,分别输出第一反馈电压与第二反馈电压,其中,所述第一反馈电压表征所述输入电压的电压值,所述第二反馈电压表征所述温度检测电阻的压降。
可选的,所述检测反馈电流包括:电流值为N*Ir1的电流、电流值为Ir1的电流,以及电流值为Ir2的电流,所述第一反馈电压的电压值适配于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2);
其中,Ir1表征了所述第一基准电流,Ir2表征了所述第二基准电流,N匹配于所述第二参考电压与所述第一参考电压的比值,且N>1。
可选的,其中的N=2,所述第二参考电压的电压值为两倍的所述目标电压,所述第一参考电压的电压值为所述目标电压。
可选的,所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2-Vr/R0);
其中,Vr表征了所述目标电压,R0表征了所述输入电阻的阻值。
可选的,所述第一反馈电压的电压值正比于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值正比于(Ir1-Ir2)。
可选的,所述检测反馈模块包括第一电流单元、第二电流单元、第三电流单元、第四电流单元、第一检测电阻、第二检测电阻;所述第一电流单元与所述第二电流单元串联后连接于电压源与地之间,所述第一检测电阻的第一端直接或间接连接于所述第一电流单元与所述第二电流单元之间,所述第一检测电阻的第二端接地,所述第一检测电阻的第一端连接用于输出所述第一反馈电压的输出端,所述第三电流单元与所述第四电流单元串联后连接于电压源与地之间,所述第二检测电阻的第一端直接或间接连接于所述第三电流单元与所述第四电流单元之间,所述第二检测电阻的第二端接地,所述第二检测电阻的第一端连接用于输出所述第二反馈电压的输出端;
所述第一电流单元用于:在所述参考电压为所述第一参考电压时,形成电流值为N*Ir1的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持已形成的电流;
所述第二电流单元用于:在所述参考电压为所述第二参考电压时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持已形成的电流;
所述第三电流单元用于:在所述参考电压为所述第一参考电压时,形成电流值为Ir1的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持已形成的电流;
所述第四电流单元用于:在所述参考电压为所述第二参考电压时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持已形成的电流。
可选的,所述检测反馈模块还包括第一采样保持单元与第二采样保持单元;所述第一采样保持单元连接于所述运算放大器的输出端与所述第一电流单元之间,以及所述运算放大器的输出端与所述第三电流单元之间;所述第二采样保持单元连接于所述运算放大器的输出端与所述第二电流单元之间,以及所述运算放大器的输出端与所述第四电流单元之间
所述第一采样保持单元用于:
在所述参考电压为所述第一参考电压时,根据所述运算放大器的输出信号,向所述第一电流源与所述第三电流源输出第一电压;在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持向所述第一电流源与所述第三电流源输出所述第一电压;
所述第二采样保持单元用于:
在所述参考电压为所述第二参考电压时,根据所述运算放大器的输出信号,向所述第二电流源与所述第四电流源输出第二电压;在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持向所述第二电流源与所述第四电流源输出所述第二电压;
所述第一电流单元用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压时,保持形成电流值为N*Ir1的电流;
所述第二电流单元用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流;
所述第三电流单元用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压时,保持形成电流值为Ir1的电流;
所述第四电流单元用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流。
可选的,所述检测反馈模块还包括第一开关、第二开关、第一电容与第二电容;
所述第一检测电阻的第一端经所述第一开关连接于所述第一电流单元与所述第二电流单元之间,所述第一检测电阻的第一端还经所述第一电容接地;
所述第二检测电阻的第一端经所述第二开关连接于所述第三电流单元与所述第四电流单元之间,所述第二检测电阻的第一端还经所述第二电容接地。
可选的,所述目标引脚、所述运算放大器,所述下拉电流源与所述检测反馈模块设于同一芯片,所述输入电阻与所述温度检测电阻连接于所述芯片外。
根据本发明的第二方面,提供了一种开关变换器,包括第一方面及其可选方案涉及的检测电路,整流模块、控制模块、主开关与变压器;所述主开关连接于所述变压器的初级侧电感与地之间;
所述控制模块连接所述检测反馈模块的输出侧,以获取所述第一反馈电压与第二反馈电压;所述控制模块还连接所述主开关的控制端,以控制所主开关的通断;
所述输入电阻的第一端连接至所述整流模块的输出侧,所述输入电压为所述整流模块的输出电压。
本发明提供的开关变换器及其检测电路中,能够利用目标引脚复用电压检测与外部温度检测的反馈,相较于需采用两个引脚的方案,本发明可有效降低引脚数量,从而起到节约芯片尺寸等积极效果。
同时,本发明通过运算放大器的参考电压的切换,形成了两种不同参考电压下的电流关系,且该两种电流关系之间息息相关,本发明还通过检测反馈模块实现了对应电流关系下电流数值的反馈保持,从而为基于电流数值的检测反馈提供基础,进而,本发明所得到的第一反馈电压可较为准确地体现出输入电压,第二反馈电压可较为准确地体现出温度检测电阻的压降(即体现出外部温度)。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中开关变换器的检测电路的构造示意图一;
图2是本发明一实施例中开关变换器的检测电路的构造示意图二;
图3是本发明一实施例中开关变换器的检测电路的构造示意图三;
图4是本发明一实施例中开关变换器的检测电路的构造示意图四;
图5是本发明一实施例中开关变换器的检测电路的构造示意图五;
图6是本发明一实施例中开关变换器的构造示意图。
附图标记说明:
1-检测电路;
11-检测反馈模块;
111-第一电流单元;
112-第二电流单元;
113-第三电流单元;
114-第四电流单元;
115-第一采样保持单元;
116-第二采样保持单元;
12-运算放大器;
13-下拉电流源;
2-芯片;
3-控制模块;
4-整流模块;
R0-输入电阻;
Rntc-温度检测电阻;
Q1-第一开关;
Q2-第二开关;
R1-第一电阻;
R2-第二电阻;
C1-第一电容;
C2-第二电容;
Cin-输入电容;
Q-主开关;
R-主电阻;
T-变压器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明说明书的描述中,需要理解的是,术语“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“下表面”、“上表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中,“多个”的含义是多个,例如两个,三个,四个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明说明书的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参考图1至图5,开关变换器的检测电路1,包括:目标引脚(即图2所示的FB引脚)、输入电阻R0、温度检测电阻Rntc、运算放大器12,下拉电流源13与检测反馈模块11。
所述输入电阻R0的第一端用于接入输入电压Vin,所述输入电阻R0的第二端、所述温度检测电阻Rntc的第一端均连接所述目标引脚(例如FB引脚),所述温度检测电阻Rntc的的第二端接地,该接地可以是直接接地,也不排除间接接地的方案。
所述运算放大器12的第一输入端用于输入参考电压,所述运算放大器12的第二输入端连接所述目标引脚(例如FB引脚),所述目标引脚(例如FB引脚)还经所述下拉电流源13接地。其中的第一输入端可以为同相输入端或正相输入端,此时,第二输入端可以为反相输入端或负相输入端;其他举例中,第一输入端也可以为反相输入端或负相输入端,第二输入端可以为同相输入端或正相输入端。
以上方案中,能够利用目标引脚复用电压检测与外部温度检测的反馈,相较于需采用两个引脚的方案,本发明可有效降低引脚数量,从而起到节约芯片尺寸等积极效果。
例如,请参考图2,所述目标引脚(例如FB引脚)、所述运算放大器12,所述下拉电流源13与所述检测反馈模块11设于同一芯片2,所述输入电阻R0与所述温度检测电阻Rntc连接于所述芯片2外。
所述运算放大器12的输出端直接或间接连接至所述下拉电流源13与所述检测反馈模块11,且所述目标引脚(例如FB引脚)的电压被置为目标电压,例如,运算放大器12与下拉电流源13之间可形成负反馈,通过负反馈,以及参考电压的合理配置可实现目标引脚的电压配置。运算放大器12与下拉电流源13可设于电阻,也可直接相连。
进而,所述参考电压能够在第一参考电压与第二参考电压之间切换,所述下拉电流源13的电流适配于所述参考电压,其中,所述参考电压为第一参考电压(例如为目标电压Vr)时,所述下拉电流源的电流为第一基准电流Ir1,所述参考电压为第二参考电压(例如为两倍的目标电压,即2Vr)时,所述下拉电流源的电流为第二基准电流Ir2;
部分举例中,参考电压可以是参考电压生成模块(未图示)产生的,例如可以是控制模块控制参考电压生成模块产生的,另部分举例中,参考电压也可以是控制模块3直接产生。
第二参考电压与第一参考电压的比值可表征为N或接近于N(即第二参考电压与第一参考电压的比值匹配于N),N>1,部分举例中,所述第二参考电压的电压值为两倍的所述目标电压,即2Vr,所述第一参考电压的电压值为所述目标电压,即Vr。其他举例中,其中的N也可以为大于1的其他数值,例如0.5、2.5、3、4、5等。
所述检测反馈模块11用于:
根据所述运算放大器12的输出信号(其可表征为图2所示的Icontrol信号),形成关联于所述第一基准电流、所述第二基准电流的检测反馈电流;
根据所述检测反馈电流,分别输出第一反馈电压与第二反馈电压,其中,所述第一反馈电压表征所述输入电压的电压值,所述第二反馈电压表征所述温度检测电阻的压降。
在以上方案的基础上,可联列第一参考电压、第二参考电压下目标引脚处电学参数的关系式,结合检测反馈模块11所形成的检测反馈电流,可体现出第一反馈电压与输入电压的关系,第二反馈电压与温度检测电阻的压降的关系,从而对其进行准确表征。
此外,匹配于所选择的N的数值,可匹配选择合适的第一基准电流、第二基准电流,基于以上逻辑,依旧可实现第一反馈电压对输入电压的准确表征,第二反馈电压对温度检测电阻压降的准确表征。
可见,本发明通过运算放大器的参考电压的切换,形成了两种不同参考电压下的电流关系,且该两种电流关系之间息息相关,本发明还通过检测反馈模块实现了对应电流关系下电流数值的反馈保持,从而为基于电流数值的检测反馈提供基础,进而,本发明所得到的第一反馈电压可较为准确地体现出输入电压,第二反馈电压可较为准确地体现出温度检测电阻的压降(即体现出外部温度)。
其中一种实施方式中,所述检测反馈电流包括:电流值为N*Ir1的电流、电流值为Ir1的电流,以及电流值为Ir2的电流,所述第一反馈电压的电压值适配于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2);检测反馈模块11的电路构造可适于实现该适配过程。
其中,Ir1表征了所述第一基准电流,Ir2表征了所述第二基准电流。
其中的适配,可理解为:第一反馈电压与(N*Ir1-Ir2)至少是正相关的,进一步可以是绝对呈正比或接近于正比,所述第二反馈电压的电压值与(Ir1-Ir2)至少是正相关的,进一步可以是绝对呈正比或接近于正比;在此基础上,部分方案中,所述第一反馈电压的电压值正比于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值正比于(Ir1-Ir2)。
其中一种实施方式中,所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2-Vr/R0),检测反馈模块的电路构造可适于实现该适配过程;其中,Vr表征了所述目标电压,R0表征了所述输入电阻的阻值。例如:所述第二反馈电压的电压值正比于(Ir1-Ir2-Vr/R0)。
其中的正比于,可以是绝对呈正比或接近于呈正比(或可理解为约等于呈正比)。
以下以第一参考电压为Vr,第二参考电压为2Vr为例进行说明:
由于输入电阻R0的电流为温度检测电阻Rntc的电流与下拉电流源13的电流之和,进而:
在输入第一参考电压时,则有:
Figure BDA0003239116650000091
在输入第二参考电压时,则有:
Figure BDA0003239116650000092
在此基础上,则有:
Figure BDA0003239116650000101
进一步推导后,则有:
Figure BDA0003239116650000102
进而:
(2×Ir1-Ir2)×K1=Vin_int
其中,Vin_int可理解为是第一反馈电压,其表征了(2×Ir1-Ir2),亦即表征了
Figure BDA0003239116650000103
由于R0是固定值,所以,第一反馈电压可表征出输入电压Vin。
此外,基于以上等式,还可得到:
Figure BDA0003239116650000104
进一步推导后,则有:
Figure BDA0003239116650000105
进而:
Figure BDA0003239116650000106
其中,由于Vr、R0、K2均为已知常数,进而,也可能形成以下关系:
(Ir1-Ir2)×K3=VNTC_int
其中,VNTC_int可理解为是第一反馈电压,其表征了
Figure BDA0003239116650000107
亦即表征了
Figure BDA0003239116650000108
由于Vr是固定值,所以,第二反馈电压可表征出温度检测电阻RNTC的阻值,即表征出了外部温度。
为构建出(2×Ir1-Ir2)×K1=Vin_int,及
Figure BDA0003239116650000109
Figure BDA00032391166500001010
(或者:(Ir1-Ir2)×K2=VNTC_int),以下实施方式中,结合图3至图5对反馈检测模块11的具体电路进行说明。
请参考图3至图5,所述检测反馈模块11包括第一电流单元111、第二电流单元112、第三电流单元113、第四电流单元114、第一检测电阻R1、第二检测电阻R2。
所述第一电流单元111与所述第二电流单元112串联后连接于电压源与地之间,所述第一检测电阻R1的第一端直接或间接连接于所述第一电流单元111与所述第二电流单元112之间,所述第一检测电阻R1的第二端接地,所述第一检测电阻的第一端连接用于输出所述第一反馈电压的输出端。
所述第一电流单元111用于:在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,形成电流值为N*Ir1(例如2*Ir1)的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,保持已形成的电流,即保持处于电流值为N*Ir1(例如2*Ir1)的电流;其中,对电流的保持可以是第一电流单元实现的,也可以是第一电流单元受控实现的。
所述第二电流单元112用于:在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,保持已形成的电流,即保持电流值为Ir2的电流;其中,对电流的保持可以是第二电流单元112实现的,也可以是第二电流单元112受控实现的。
通过以上电路构造,可形成(2Ir1-Ir2)的电流,其中的K1可以为第一检测电阻R2的阻值(例如可表征为Rint),故而,则有:
Figure BDA0003239116650000111
所述第三电流单元113与所述第四电流单元114串联后连接于电压源与地之间,所述第二检测电阻R2的第一端直接或间接连接于所述第三电流单元113与所述第四电流单元114之间,所述第二检测电阻R2的第二端接地,所述第二检测电阻R1的第一端连接用于输出所述第二反馈电压的输出端;
所述第三电流单元113用于:在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,形成电流值为Ir1的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,保持已形成的电流,即保持处于电流值为Ir1的电流;其中,对电流的保持可以是第三电流单元实现的,也可以是第三电流单元受控实现的。
所述第四电流单元114用于:在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,保持已形成的电流,即保持处于电流值为Ir2的电流;其中,对电流的保持可以是第四电流单元实现的,也可以是第四电流单元受控实现的。
通过以上电路构造,可形成
Figure BDA0003239116650000121
的电流,其中的K2可以为第二检测电阻R2的阻值(例如可表征为Rint_NTC,进而,第二检测电阻R2的阻值可等于第二检测电阻R2的阻值,也可以不同),故而,则有:
Figure BDA0003239116650000122
进一步的,为实现以上功能,请参考图5,所述检测反馈模块11还包括第一采样保持单元115与第二采样保持单元116。
所述第一采样保持单元115连接于所述运算放大器12的输出端与所述第一电流单元111之间,以及所述运算放大器12的输出端与所述第三电流单元113之间;所述第二采样保持单元116连接于所述运算放大器12的输出端与所述第二电流单元112之间,以及所述运算放大器12的输出端与所述第四电流单元114之间。
所述第一采样保持单元115用于:
在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,根据所述运算放大器的输出信号(即Icontrol信号),向所述第一电流源111与所述第三电流源113输出第一电压Vc1;在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,保持向所述第一电流源111与所述第三电流源113输出所述第一电压Vc1;
所述第二采样保持单元116用于:
在所述参考电压为所述第二参考电压(例如2Vr)时,根据所述运算放大器的输出信号(即Icontrol信号),向所述第二电流源112与所述第四电流源114输出第二电压Vc2;在所述参考电压为所述第一参考电压(例如Vr)时,保持向所述第二电流源112与所述第四电流源114输出所述第二电压Vc2;
所述第一电流单元111用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压Vc1时,保持形成电流值为N*Ir1的电流(例如2*Ir1的电流);
所述第二电流单元112用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流;
所述第三电流单元113用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压时,保持形成电流值为Ir1的电流;
所述第四电流单元114用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流。
部分方案中,运算放大器12所输出的Icontrol信号可形成第一电压Vc1与第二电压Vc2。
第一采样保持单元115、第二采样保持单元116可例如包括采样保持电容与采样保持开关,采样保持电容的第一端通过采样保持开关连接运算放大器12的输出端,采样保持电容的第一端还连接对应电流单元(例如其受控端),采样保持电容的第二端接地,该采样保持开关可匹配于第一电压Vc1与第二电压Vc2的变化而通断变化,实现电压的保持。例如:第一采样保持单元中的采样保持开关可在Icontrol信号为第一电压Vc1时导通,在Icontrol信号为第二电压Vc2时关断;再例如:第二采样保持单元中的采样保持开关可在Icontrol信号为第二电压Vc2时导通,在Icontrol信号为第一电压Vc1时关断。
采样保持单元也可采用其他方案实现而不限于以上举例,例如还可引入二极管、电阻等器件。
第一电流单元111、第二电流单元112、第三电流单元113与第四电流单元114可例如采用电流源实现,其可受控于所输入的第一电压、第二电压,而形成所需的电流,例如:各电流源可预先配置为能够基于第一电压、第二电压形成对应的电流(例如第一基准电流、第二基准电流)。
其中,第一电流单元111、第二电流单元112、第三电流单元113与第四电流单元114可结合电流镜而形成所需的电流。
例如:第一电流单元111可包括第一晶体管,第二电流单元112可包括第二晶体管、第三电流单元113可包括第三晶体管,第四电流单元114可包第四晶体管;
第一晶体管可与第三晶体管(或某个第一基准晶体管)形成2:1的镜像电流,若引入第一基准晶体管,则第三晶体管也可与该第一基准晶体管形成1:1的镜像电流,第三晶体管(或第一基准晶体管)可被配置为在其控制端(例如栅极)接收到第一电压Vc1时,形成第一基准电流;
第二晶体管、第四晶体管可形成1:1的镜像电流,若引入第二基准晶体管,则第二晶体管、第四晶体管可分别与该第二基准晶体管形成相同比例的镜像电流,第二晶体管或第四晶体管(或第二基准晶体管)可被配置为在其控制端(例如栅极)接收到第二电压Vc2时,形成第二基准电流。
不论采用何种方式形成第一基准电流、第二基准电流,第一电流单元111、第二电流单元112、第三电流单元113与第四电流单元114均落在保护范围内,而不限于以上的举例。
可见,Icontrol信号随着输入时钟的变化,其电平值在第一电压Vc1与第二电压Vc2之间切换,控制电流镜电流在第一基准电流Ir1与第二基准电流Ir2之间切换。那么,通过分别采样保持,可针对于第一电压Vc1与第二电压Vc2而得到第一电流源Ir1与第二电流源Ir2的恒流源。
其中一种实施方式中,请参考图5,所述检测反馈模块还包括第一开关Q1、第二开关Q2、第一电容C1与第二电容C2;
所述第一检测电阻R1的第一端经所述第一开关Q1连接于所述第一电流单元111与所述第二电流单元112之间,所述第一检测电阻R1的第一端还经所述第一电容C1接地;
所述第二检测电阻R2的第一端经所述第二开关Q2连接于所述第三电流单元113与所述第四电流单元114之间,所述第二检测电阻R2的第一端还经所述第二电容C2接地。
请参考图6,本发明实施例还提供了一种开关变换器,包括以上涉及的检测电路1,整流模块4、控制模块3、主开关Q与变压器T;所述主开关Q连接于所述变压器T的初级侧电感与地之间;其中,主开关Q的一端可经电阻R接地。
所述控制模块3连接所述检测反馈模块11的输出侧,以获取所述第一反馈电压与第二反馈电压,所述控制模块3还连接所述主开关Q的控制端,以控制所主开关Q的通断;进而,控制模块3可获悉输入电压、外部温度,并基于第一反馈电压、第二反馈电压进行控制。
所述输入电阻R0的第一端连接至所述整流模块4的输出侧,所述输入电压为所述整流模块的输出电压,此外,整流模块4的输出侧并联有输入电容Cin,进而,输入电压可理解为该输入电容的电压。
其中一种实施方式中,检测电路1与控制模块3可设于同一芯片2,进而,芯片2可具有控制引脚,控制模块3可经该控制引脚连接于主开关Q的控制端。
在本说明书的描述中,参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种开关变换器的检测电路,其特征在于,包括:目标引脚、输入电阻、温度检测电阻、运算放大器,下拉电流源与检测反馈模块;
所述输入电阻的第一端用于接入输入电压,所述输入电阻的第二端、所述温度检测电阻的第一端均连接所述目标引脚,所述温度检测电阻的第二端接地,所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压,所述运算放大器的第二输入端连接所述目标引脚,所述目标引脚还经所述下拉电流源接地,所述运算放大器的输出端直接或间接连接至所述下拉电流源与所述检测反馈模块,且所述目标引脚的电压被置为目标电压;
所述参考电压能够在第一参考电压与第二参考电压之间切换,所述下拉电流源的电流适配于所述参考电压,其中,所述参考电压为第一参考电压时,所述下拉电流源的电流为第一基准电流,所述参考电压为第二参考电压时,所述下拉电流源的电流为第二基准电流;
所述检测反馈模块用于:
根据所述运算放大器的输出信号,形成关联于所述第一基准电流、所述第二基准电流的检测反馈电流;
根据所述检测反馈电流,分别输出第一反馈电压与第二反馈电压,其中,所述第一反馈电压表征所述输入电压的电压值,所述第二反馈电压表征所述温度检测电阻的压降。
2.根据权利要求1所述的检测电路,其特征在于,所述检测反馈电流包括:电流值为N*Ir1的电流、电流值为Ir1的电流,以及电流值为Ir2的电流,所述第一反馈电压的电压值适配于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2);
其中,Ir1表征了所述第一基准电流,Ir2表征了所述第二基准电流,N匹配于所述第二参考电压与所述第一参考电压的比值,且N大于1。
3.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,其中的N=2,所述第二参考电压的电压值为两倍的所述目标电压,所述第一参考电压的电压值为所述目标电压。
4.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,所述第二反馈电压的电压值适配于(Ir1-Ir2-Vr/R0);
其中,Vr表征了所述目标电压,R0表征了所述输入电阻的阻值。
5.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,所述第一反馈电压的电压值正比于(N*Ir1-Ir2),所述第二反馈电压的电压值正比于(Ir1-Ir2)。
6.根据权利要求2至5任一项所述的检测电路,其特征在于,所述检测反馈模块包括第一电流单元、第二电流单元、第三电流单元、第四电流单元、第一检测电阻、第二检测电阻;所述第一电流单元与所述第二电流单元串联后连接于电压源与地之间,所述第一检测电阻的第一端直接或间接连接于所述第一电流单元与所述第二电流单元之间,所述第一检测电阻的第二端接地,所述第一检测电阻的第一端连接用于输出所述第一反馈电压的输出端,所述第三电流单元与所述第四电流单元串联后连接于电压源与地之间,所述第二检测电阻的第一端直接或间接连接于所述第三电流单元与所述第四电流单元之间,所述第二检测电阻的第二端接地,所述第二检测电阻的第一端连接用于输出所述第二反馈电压的输出端;
所述第一电流单元用于:在所述参考电压为所述第一参考电压时,形成电流值为N*Ir1的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持已形成的电流;
所述第二电流单元用于:在所述参考电压为所述第二参考电压时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持已形成的电流;
所述第三电流单元用于:在所述参考电压为所述第一参考电压时,形成电流值为Ir1的电流,并在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持已形成的电流;
所述第四电流单元用于:在所述参考电压为所述第二参考电压时,形成电流值为Ir2的电流,并在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持已形成的电流。
7.根据权利要求6所述的检测电路,其特征在于,所述检测反馈模块还包括第一采样保持单元与第二采样保持单元;所述第一采样保持单元连接于所述运算放大器的输出端与所述第一电流单元之间,以及所述运算放大器的输出端与所述第三电流单元之间;所述第二采样保持单元连接于所述运算放大器的输出端与所述第二电流单元之间,以及所述运算放大器的输出端与所述第四电流单元之间
所述第一采样保持单元用于:
在所述参考电压为所述第一参考电压时,根据所述运算放大器的输出信号,向所述第一电流单元 与所述第三电流单元 输出第一电压;在所述参考电压为所述第二参考电压时,保持向所述第一电流单元 与所述第三电流单元 输出所述第一电压;
所述第二采样保持单元用于:
在所述参考电压为所述第二参考电压时,根据所述运算放大器的输出信号,向所述第二电流单元 与所述第四电流单元 输出第二电压;在所述参考电压为所述第一参考电压时,保持向所述第二电流单元 与所述第四电流单元 输出所述第二电压;
所述第一电流单元用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压时,保持形成电流值为N*Ir1的电流;
所述第二电流单元用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流;
所述第三电流单元用于:在所述第一采样保持单元输出所述第一电压时,保持形成电流值为Ir1的电流;
所述第四电流单元用于:在所述第二采样保持单元输出所述第二电压时,保持形成电流值为Ir2的电流。
8.根据权利要求6所述的检测电路,其特征在于,所述检测反馈模块还包括第一开关、第二开关、第一电容与第二电容;
所述第一检测电阻的第一端经所述第一开关连接于所述第一电流单元与所述第二电流单元之间,所述第一检测电阻的第一端还经所述第一电容接地;
所述第二检测电阻的第一端经所述第二开关连接于所述第三电流单元与所述第四电流单元之间,所述第二检测电阻的第一端还经所述第二电容接地。
9.根据权利要求1至5任一项所述的检测电路,其特征在于,所述目标引脚、所述运算放大器,所述下拉电流源与所述检测反馈模块设于同一芯片,所述输入电阻与所述温度检测电阻连接于所述芯片外。
10.一种开关变换器,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的检测电路,整流模块、控制模块、主开关与变压器;所述主开关连接于所述变压器的初级侧电感与地之间;
所述控制模块连接所述检测反馈模块的输出侧,以获取所述第一反馈电压与第二反馈电压;所述控制模块还连接所述主开关的控制端,以控制所主开关的通断;
所述输入电阻的第一端连接至所述整流模块的输出侧,所述输入电压为所述整流模块的输出电压。
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