CN116505737B - Dc-dc转换器的电流检测电路、方法、电力转换系统和电源 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种DC‑DC转换器的电流检测电路、方法、电力转换系统和电源，涉及电子技术领域，电流检测电路包括：电流处理电路，包括一端接地的电容器，并用于从第二阶段开始起至第三阶段结束前，基于第一检测电路输出的第一检测电流使电容器另一端的端电压跟随第一检测电流变化，从第三阶段开始起至第三阶段结束前，输出第一检测电流，从第三阶段结束起至第五阶段结束时，使端电压保持在跟随第一检测电流变化的最后时刻的电压以输出基于此期间的端电压得到的电流，和从第六阶段开始起至第六阶段结束前，输出第二检测电路输出的第二检测电流。利用电流检测电路可以提高电感电流检测的准确性。

Description

DC-DC转换器的电流检测电路、方法、电力转换系统和电源

技术领域

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种直流-直流（DC-DC）转换器的电流检测电路、方法、电力转换系统和电源。

背景技术

一种DC-DC转换器包括串联于输入端与接地端之间的两个功率晶体管。两个功率晶体管之间的开关节点与电感连接，并且，两个功率晶体管中的一个被配置为在另一个导通期间断开。

相关技术中，出于过流保护、电流反馈等目的，需要检测流经电感的电感电流。

发明内容

根据本公开实施例的一方面，提供一种DC-DC转换器的电流检测电路，所述DC-DC转换器包括串联于输入端与接地端之间的第一功率晶体管和第二功率晶体管，所述第一功率晶体管与所述第二功率晶体管之间的开关节点与电感连接，所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管中的一个被配置为在另一个导通期间断开，其中：所述DC-DC转换器的一个开关周期包括构成第一功率晶体管导通期间的先后连续的第一阶段、第二阶段、第三阶段，并且还包括构成第二功率晶体管导通期间的先后连续的第四阶段、第五阶段和第六阶段；所述电流检测电路包括：第一检测电路，被配置为在所述第一功率晶体管导通期间，检测所述第一功率晶体管提供至所述电感的电流，以输出第一检测电流；第二检测电路，被配置为在所述第二功率晶体管导通期间，检测所述第二功率晶体管提供至所述电感的电流，以输出第二检测电流；以及电流处理电路，包括电压保持电路和电压电流转换电路，所述电压保持电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括经第一中间节点串联的第一开关和第二开关，所述第一中间节点与第一电容器的一端连接，所述第一电容器的另一端接地，其中：所述第一开关被配置为从第二阶段开始起至第三阶段结束前导通，以将由所述第一检测电流转换得到的第一电压提供至所述第一电容器，所述第二开关被配置为从第三阶段开始起至第五阶段结束时导通，以从第三阶段开始起至第三阶段结束前输出所述第一电压，并从第三阶段结束起至第五阶段结束时输出所述第一电容器保持的电压，所述第二支路被配置为从第六阶段开始起至第六阶段结束前导通以输出由所述第二检测电流转换得到的第二电压，并且所述电压电流转换电路被配置为将所述第一支路和所述第二支路输出的电压转换为检测电流。

在一些实施例中，所述第二支路包括经第二中间节点串联的第三开关和第四开关，所述第二中间节点与第二电容器的一端连接，所述第二电容器的另一端接地，其中：所述第三开关被配置为从第五阶段开始起至第六阶段结束前导通，以将所述第二电压提供至所述第二电容器，并且所述第四开关被配置为从第六阶段开始起至下一个开关周期的第二阶段结束时导通，以从第六阶段开始起至第六阶段结束前输出所述第二电压，并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段结束时输出所述第二电容器保持的电压。

在一些实施例中，所述第一阶段的时长大于或等于所述开关节点因所述第一功率晶体管从断开切换为导通而产生振铃的时长。

在一些实施例中，所述第一检测电路包括第一运算放大器，所述第二阶段的时长大于或等于所述第一运算放大器的建立时长。

在一些实施例中，所述第四阶段的时长大于或等于所述开关节点因所述第二功率晶体管从断开切换为导通而产生振铃的时长。

在一些实施例中，所述第二检测电路包括第二运算放大器，所述第五阶段的时长大于或等于所述第二运算放大器的建立时长。

在一些实施例中，所述电流处理电路还包括：电流电压转换电路，被配置为在所述第一功率晶体管导通期间，将所述第一检测电流转换为所述第一电压，以及在所述第二功率晶体管导通期间，将所述第二检测电流转换为所述第二电压；和缓冲电路，连接于所述电流电压转换电路与所述电压保持电路之间，其中，所述第一支路和所述第二支路并联于所述缓冲电路与所述电压电流转换电路之间。

在一些实施例中，所述电流电压转换电路包括：第三支路，被配置为在所述第一功率晶体管导通期间导通，以输出所述第一检测电流，第四支路，被配置为在所述第二功率晶体管导通期间导通，以输出所述第二检测电流，和电阻，一端分别与所述第三支路和所述第四支路的输出端连接、且另一端接地。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种基于上述任意一个实施例所述的电流检测电路的电流检测方法，包括：所述第一开关从第二阶段开始起至第三阶段结束前导通以将所述第一电压提供至所述第一电容器；所述第二开关从第三阶段开始起至第五阶段结束时导通，以从第三阶段开始起至第三阶段结束前输出所述第一电压，并从第三阶段结束起至第五阶段结束时输出所述第一电容器保持的电压；所述第二支路从第六阶段开始起至第六阶段结束前导通以输出所述第二电压。

在一些实施例中，所述第二支路包括经第二中间节点串联的第三开关和第四开关，所述第二中间节点与第二电容器的一端连接，所述第二电容器的另一端接地，其中：所述第三开关从第五阶段开始起至第六阶段结束前导通以将所述第二电压提供至所述第二电容器；以及所述第四开关从第六阶段开始起至下一个开关周期的第二阶段结束时导通，以从第六阶段开始起至第六阶段结束前输出所述第二电压，并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段结束时输出所述第二电容器保持的电压。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种DC-DC转换器的电流检测电路，所述DC-DC转换器包括串联于输入端与接地端之间的第一功率晶体管和第二功率晶体管，所述第一功率晶体管与所述第二功率晶体管之间的开关节点与电感连接，所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管中的一个被配置为在另一个导通期间断开，其中：所述DC-DC转换器的一个开关周期包括构成第一功率晶体管导通期间的先后连续的第一阶段、第二阶段、第三阶段，并且还包括构成第二功率晶体管导通期间的先后连续的第四阶段、第五阶段和第六阶段；所述电流检测电路包括：第一检测电路，被配置为在所述第一功率晶体管导通期间，检测所述第一功率晶体管提供至所述电感的电流，以输出第一检测电流；第二检测电路，被配置为在所述第二功率晶体管导通期间，检测所述第二功率晶体管提供至所述电感的电流，以输出第二检测电流；以及电流处理电路，包括一端接地的第一电容器，并且被配置为：从第二阶段开始起至第三阶段结束前，基于所述第一检测电流使所述第一电容器另一端的第一端电压跟随所述第一检测电流变化而变化，从第三阶段开始起至第三阶段结束前，输出基于此期间的第一端电压得到的第一检测电流，从第三阶段结束起至第五阶段结束时，使所述第一端电压保持在跟随所述第一检测电流变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第一端电压得到的电流，和从第六阶段开始起至第六阶段结束前，输出所述第二检测电流。

在一些实施例中，所述电流处理电路还包括一端接地的第二电容器，并且还被配置为：从第五阶段开始起至第六阶段结束前，基于所述第二检测电流使所述第二电容器另一端的第二端电压跟随所述第二检测电流变化而变化，从所述第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段结束时，使所述第二端电压保持在跟随所述第二检测电流变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第二端电压得到的电流。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种上述任意一个实施例所述的电流检测电路的电流检测方法，包括：从第二阶段开始起至第三阶段结束前，基于所述第一检测电流使所述第一电容器另一端的第一端电压跟随所述第一检测电流变化而变化，从第三阶段开始起至第三阶段结束前，输出基于此期间的第一端电压得到的第一检测电流，从第三阶段结束起至第五阶段结束时，使所述第一端电压保持在跟随所述第一检测电流变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第一端电压得到的电流，和从第六阶段开始起至第六阶段结束前，输出所述第二检测电流。

在一些实施例中，所述电流处理电路还包括一端接地的第二电容器，所述方法还包括：从第五阶段开始起至第六阶段结束前，基于所述第二检测电流使所述第二电容器另一端的第二端电压跟随所述第二检测电流变化而变化，从所述第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段结束时，使所述第二端电压保持在跟随所述第二检测电流变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第二端电压得到的电流。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种电力转换系统，包括：上述任意一个实施例所述的DC-DC转换器的电流检测电路；和所述DC-DC转换器。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种电源，包括：上述任意一个实施例所述的电力转换系统。

本公开实施例提供的电流检测电路中，一方面，电流处理电路在第一功率晶体管从导通切换为断开前的一段时间内输出第一检测电流，并在第二功率晶体管从导通切换为断开前的一段时间内输出第二检测电流。这可以保证在第一功率晶体管和第二功率晶体管从导通切换为断开前的一段时间，检测电流与真实的电感电流相同。另一方面，电流处理电路在第一功率晶体管从导通切换为断开后的死区时间和第二功率晶体管从断开切换为导通后的一段时间，使第一电容器的第一端电压保持在跟随第一检测电流变化而变化的最后时刻的电压，并基于所保持的最后时刻的第一端电压，输出代表此期间检测所得的电流。这可以减小在第一功率晶体管从导通切换为断开后的死区时间和第二功率晶体管从断开切换为导通后的一段时间内，检测电流与真实的电感电流之间的误差。如此，可以提高电感电流检测的准确性。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，在附图中：

图1是相关技术的电感电流检测方式下的信号波形图；

图2是根据本公开一些实施例的电力转换系统的示意图；

图3是根据本公开一些实施例的第一功率晶体管和第二功率晶体管的控制信号的信号波形图；

图4是根据本公开一些实施例的电流处理电路的示意图；

图5是根据本公开一些实施例的信号波形图；

图6是根据本公开另一些实施例的电流处理电路的示意图；

图7是根据本公开另一些实施例的信号波形图；

图8是根据本公开又一些实施例的电流处理电路的示意图；

图9是根据本公开又一些实施例的电流处理电路的示意图；

图10是本公开一些实施例的DC-DC转换器的电流检测电路在工作时实际测得的信号波形图；

图11A是根据本公开一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图；

图11B是根据本公开另一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图；

图12A是根据本公开又一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图；

图12B是根据本公开还一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不必然是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

相关技术中，一种检测电感电流的方式是对于两个功率晶体管中的每个功率晶体管，分别利用包括检测晶体管和运算放大器的检测电路来检测通过功率晶体管的电流。

通过将这两个功率晶体管对应的两个检测电路在同一时间输出的检测电流相加即可得到所检测到的电感电流，或者，可以将导通的功率晶体管对应的检测电路输出的检测电流作为所检测到的电感电流（即仅接收导通的功率晶体管对应的检测电路输出的检测电流）而忽略断开的功率晶体管对应的检测电路输出的检测电流。

然而，这种方式下，电感电流检测的准确性不高。

下面结合图1对相关技术中电感电流检测的准确性不高的原因进行分析。图1是相关技术的电感电流检测方式下的信号波形图。

图1中从上至下依次示出了高边功率晶体管的控制信号dUG、低边功率晶体管的控制信号dLG、高边功率晶体管对应的检测电路输出的检测电流Isen_UG、低边功率晶体管对应的检测电路输出的检测电流Isen_LG、真实的电感电流IL和两个功率晶体管之间的开关节点处的电压Vsw。

在控制信号dLG为高电平的情况下，低边功率晶体管导通，且控制信号dUG需为低电平以确保高边功率晶体管断开。类似地，在控制信号dUG为高电平的情况下，高边功率晶体管导通，且控制信号dLG需为低电平以确保低边功率晶体管断开。

通过将同一时间的检测电流Isen_UG和Isen_LG相加，或者，在高边功率晶体管导通时仅接收检测电流Isen_UG而在低边功率晶体管导通时仅接收检测电流Isen_LG，即可得到检测到的电感电流。

通过分析发现，在控制信号dLG、dUG的电平改变前后的t0~t3和t4~t7期间，检测到的电感电流Isen_UG、Isen_LG与真实的电感电流IL之间存在较大误差，从而导致电感电流检测的准确性不高。

具体地，在为了避免因两个功率晶体管同时导通造成短路而设置的死区时间（即，t0~t1和t4~t5）期间，检测电流Isen_UG和Isen_LG均为0。即，将检测电流Isen_UG和Isen_LG相加或是在不同时间分别接收其中之一得到的检测到的电感电流在死区时间期间也为0。然而，真实的电感电流IL在死区时间期间并不为0。

此外，因开关节点振铃（SW Ringing），检测电流Isen_UG在高边功率晶体管从断开切换为导通后的一段时间（即，t1~t2）期间震荡，并且，检测电流Isen_LG在低边功率晶体管从断开切换为导通后的一段时间（即，t5~t6）期间也震荡。即，将检测电流Isen_UG和Isen_LG相加或是在不同时间分别接收其中之一得到的检测到的电感电流在t1~t2和t5~t6期间震荡。然而，真实的电感电流IL在此期间并未震荡。

进一步地，在检测电流Isen_UG震荡结束后的一段时间（t2~t3）期间，检测电流Isen_UG的变化速度与真实的电感电流IL的变化速度不同。类似地，在检测电流Isen_LG震荡结束后的一段时间（t6~t7）期间，检测电流Isen_UG的变化速度与真实的电感电流IL的变化速度也不同。这导致在t2~t3和t6~t7期间，检测到的电感电流与真实的电感电流IL之间存在误差。

有鉴于此，本公开提供如下解决方案，能够提高电感电流检测的准确性。

图2是根据本公开一些实施例的电力转换系统的示意图。

如图2所示，电力转换系统包括DC-DC转换器和DC-DC转换器的电流检测电路。

DC-DC转换器被配置为将从输入端Vin接收的输入电压，转换为输出电压从输出端Vout输出。DC-DC转换器包括串联于输入端Vin与接地端之间的第一功率晶体管11和第二功率晶体管12。第一功率晶体管11和第二功率晶体管12中的一个被配置为在另一个导通期间断开。即，第一功率晶体管11被配置为在第二功率晶体管12导通期间断开，并且，第二功率晶体管12被配置为在第一功率晶体管11导通期间断开。

在一些实施例中，第一功率晶体管11和第二功率晶体管12为金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），例如，N型MOSFET或P型MOSFET。

第一功率晶体管11与第二功率晶体管12之间的开关节点SW与电感L连接。在一些实施例中，参见图2，DC-DC转换器还包括一端接地、且另一端与电感L连接的电容器C。

DC-DC转换器的电流检测电路包括第一检测电路110和第二检测电路120。

第一检测电路110被配置为在第一功率晶体管11导通期间，检测第一功率晶体管11提供至电感L的电流，以输出第一检测电流Isen1。

作为一些实现方式，参见图2，第一检测电路110包括第一运算放大器111和第一检测晶体管112。

第一检测晶体管112例如与第一功率晶体管11类型相同、且具有的导通电阻是第一功率晶体管11的导通电阻的N倍。N例如可以是大于等于2的整数。

在一些实施例中，第一检测晶体管112与第一功率晶体管11制作在同一晶粒（die）上且二者位置邻近。如此，可以使第一检测晶体管112与第一功率晶体管11之间的主要差异在于沟道宽长比（channel W/L ratio）不同而其它半导体制程参数大致相同，并且，也可以使第一检测晶体管112和第一功率晶体管11在DC-DC转换器工作时具有接近的温度。

第一检测晶体管112的栅极与第一功率晶体管11的栅极接收相同的控制信号d11。第一检测晶体管112的一端（例如源极）与第一功率晶体管11的一端（例如源极）连接。

第一运算放大器111的正输入端与第一功率晶体管11的另一端（例如漏极）连接，并且，第一运算放大器111的负输入端与第一检测晶体管112的另一端（例如漏极）连接。第一运算放大器111的负输入端还与第一运算放大器111的输出端连接。第一检测电流Isen1经由第一运算放大器111的输出端输出。

第二检测电路120被配置为在第二功率晶体管12导通期间，检测第二功率晶体管12提供至电感L的电流，以输出第二检测电流Isen2。

作为一些实现方式，参见图2，第二检测电路120包括第二运算放大器121和第二检测晶体管122。第二检测晶体管122例如与第二功率晶体管12类型相同、且具有的导通电阻是第二功率晶体管12的导通电阻的N倍。

在一些实施例中，第二检测晶体管122与第二功率晶体管12制作在同一晶粒上且二者位置邻近。如此，可以使第二检测晶体管122与第二功率晶体管12之间的主要差异在于沟道宽长比不同而其它半导体制程参数大致相同，并且，也可以使第二检测晶体管122和第二功率晶体管12在DC-DC转换器工作时具有接近的温度。

第二检测晶体管122的栅极与第二功率晶体管12的栅极接收相同的控制信号d12。第二检测晶体管122的一端（例如源极）与第二功率晶体管12的一端（例如源极）连接。

第二运算放大器121的正输入端与第二功率晶体管12的另一端（例如漏极）连接，并且第二运算放大器121的负输入端与第二检测晶体管122的另一端（例如漏极）连接。第二运算放大器121的负输入端还与第二运算放大器121的输出端连接。第二检测电流Isen2经由第二运算放大器121的输出端输出。

第一功率晶体管11和第二功率晶体管12分别是前文所提到的高边功率晶体管和低边功率晶体管中的一个和另一个。例如，第一功率晶体管11为高边功率晶体管、且第二功率晶体管12为低边功率晶体管。又例如，第一功率晶体管11为低边功率晶体管、且第二功率晶体管12为高边功率晶体管。

图2示意性地示出第一功率晶体管11为高边功率晶体管、且第二功率晶体管12为低边功率晶体管。在这种情况下，第一检测电流Isen1的信号波形可参见图1所示的检测电流Isen_UG，且第二检测电流Isen2的信号波形可参见图1所示的检测电流Isen_LG。

图3是根据本公开一些实施例的第一功率晶体管和第二功率晶体管的控制信号的信号波形图。

图3中的信号d11为第一功率晶体管11的控制信号，并且，信号d12为第二功率晶体管12的控制信号。例如，在信号d11为高电平时，第一功率晶体管11导通；在信号d11为低电平时，第一功率晶体管11断开。类似地，信号d12为高电平时，第二功率晶体管12导通；在信号d12为低电平时，第二功率晶体管12断开。

如图3所示，DC-DC转换器的一个开关周期CYCLE包括构成第一功率晶体管11导通期间的先后连续的第一阶段p1、第二阶段p2和第三阶段p3。DC-DC转换器的一个开关周期CYCLE还包括构成第二功率晶体管12导通期间的先后连续的第四阶段p4、第五阶段p5和第六阶段p6。

DC-DC转换器的电流检测电路还包括图2所示的电流处理电路130。如图4所示，电流处理电路130包括一端接地、一端未接地的第一电容器C1。

如图5所示，电流处理电路130被配置为在DC-DC转换器的一个开关周期CYCLE中执行以下操作（1）~（4）以输出检测电流Isen。

操作（1）为：从第二阶段p2开始起至第三阶段p3结束前（即t10~t30），基于第一检测电流Isen1使第一电容器C1未接地的另一端的第一端电压跟随第一检测电流Isen1变化而变化。应理解，t30是第三阶段p3开始后的某一时刻。

操作（2）为：从第三阶段p3开始起至第三阶段p3结束前（即t20~t30），输出基于此期间（即t20~t30）的第一电容器C1的电压（称为第一端电压）得到的第一检测电流Isen1。

操作（3）为：从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时（即t40~t50），使第一电容器C1的第一端电压保持在跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻的电压，并基于所保持的最后时刻的第一电容器C1的第一端电压，输出代表此期间（即t40~t50）检测所得的电流。第一电容器C1的第一端电压跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻可以是t30~t40之间的某一时刻。

操作（4）为：从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前（即t50~t60），输出第二检测电流Isen2。

换言之，检测电流Isen包括电流处理电路130在各个阶段输出的电流。

通过执行上述操作（1）和（2），电流处理电路130可以在第一功率晶体管11从导通切换为断开前的一段时间（即t20~t30），输出与真实的电感电流IL相同的第一检测电流Isen1。通过执行上述操作（4），电流处理电路130可以在第二功率晶体管12从导通切换为断开前的一段时间（即t50~t60），输出与真实的电感电流IL相同的第二检测电流Isen2。

换言之，忽略因电路传输等因素造成的损耗不计，电流处理电路130在t20~t30期间输出的检测电流Isen与第一检测电路110在t20~t30期间输出的第一检测电流Isen1相同，并且，电流处理电路130在t50~t60期间输出的检测电流Isen与第二检测电路120在t50~t60期间输出的第二检测电流Isen2相同。

结合之前的图1来看，在高边功率晶体管从导通切换为断开前的一段时间，检测电流Isen_UG与真实的电感电流IL相同，并且，在低边功率晶体管从导通切换为断开前的一段时间，检测电流Isen_LG与真实的电感电流IL相同。电流处理电路130在t20~t30期间输出第一检测电流Isen1并在t50~t60期间输出第二检测电流Isen2，可以保证此期间的电感电流Isen与真实的电感电流相同，从而可以保证此期间的电感电流检测的准确性。

通过执行上述操作（3），第一电容器C1的第一端电压在t40~t50期间（即第一功率晶体管11从导通切换为断开后的死区时间D1、以及第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间）保持在跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻的电压。这种方式下，电流处理电路130可以在t40~t50期间持续地输出基于第一电容器C1所保持的电压转换得到的电流。也即，电流处理电路130在t40~t50期间输出强度大致恒定、且不为0的检测电流Isen。

仍结合之前的图1来看，在死区时间，检测电流Isen_UG和Isen_LG均为0，但真实的电感电流IL并不为0，而是与死区时间前的电感电流IL连续。

电流处理电路130在死区时间D1输出基于第一电容器C1所保持的电压转换得到的电流，而不是简单地将第一检测电流Isen1和第二检测电流Isen2相加或是在不同时间分别接收其中之一。这种方式下，电流处理电路130在死区时间D1输出的检测电流Isen不为0而是与死区时间D1前输出的检测电流Isen连续。如此，可以减小死区时间D1期间的检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差，从而提高电感电流检测的准确性。

继续参见图1，在第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间，第二检测电流Isen2因震荡而与真实的电感电流IL之间存在较大误差。

电流处理电路130在第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间（即第四阶段p4和第五阶段p5）输出基于第一电容器C1所保持的第一端电压转换得到的电流，而不是简单地将第一检测电流Isen1和第二检测电流Isen2相加或是在不同时间分别接收其中之一。这种方式下，电流处理电路130在第四阶段p4和第五阶段p5输出的检测电流Isen不会震荡。如此，可以减小第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间内的检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差，从而进一步提高电感电流检测的准确性。

上述实施例中，一方面，电流检测电路中的电流处理电路130在第一功率晶体管11从导通切换为断开前的一段时间内输出第一检测电流Isen1，并在第二功率晶体管12从导通切换为断开前的一段时间内输出第二检测电流Isen2。这可以保证在第一功率晶体管11和第二功率晶体管12从导通切换为断开前的一段时间，检测电流Isen与真实的电感电流IL相同。另一方面，电流处理电路130在第一功率晶体管11从导通切换为断开后的死区时间D1和第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间，使第一电容器C1的第一端电压保持在跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻的电压，并基于所保持的最后时刻的第一端电压，输出代表此期间检测所得的电流。这可以减小在第一功率晶体管11从导通切换为断开后的死区时间D1和第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间内，检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差。如此，可以提高电感电流检测的准确性。

可以理解的是，上述实施例未对电流处理电路130在第一阶段p1和第二阶段p2输出的电流进行说明，但这并不表明电流处理电路130在第一阶段p1和第二阶段p2未输出电流。例如，在第一阶段p1和第二阶段p2，电流处理电路130可以按照相关技术的方式输出电流。又例如，在第一阶段p1和第二阶段p2，电流处理电路130还可以按照以下方式输出电流。下面结合一些实施例对此进行说明。

在一些实施例中，如图6所示，电流处理电路130还包括一端接地、一端未接地的第二电容器C2。

在这些实施例中，电流处理电路130还被配置为从第五阶段p5开始起至第六阶段p6结束前（即t45~t60），基于第二检测电流Isen2使第二电容器C2未接地的另一端的电压（称为第二端电压）跟随第二检测电流Isen2变化而变化。t60是第六阶段p6开始后的某一时刻。

进一步地，电流处理电路130还被配置为从第六阶段p6结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时（即t70~t80），使第二电容器C2的第二端电压保持在跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻的电压，并基于所保持的最后时刻的第二端电压，输出代表此期间（即t70~t80）检测所得的电流。第二电容器C2的第二端电压跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻可以是t60~t70之间的某一时刻。

与前文的说明类似地，电流处理电路130在死区时间D2输出基于第二电容器C2所保持的电压转换得到的电流，而不是简单地将第一检测电流Isen1和第二检测电流Isen2相加或是在不同时间分别接收其中之一。这种方式下，电流处理电路130在死区时间D2输出的检测电流Isen不为0而是与死区时间D2前输出的检测电流Isen连续。如此，可以减小死区时间D2期间的检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差，从而提高电感电流检测的准确性。

此外，电流处理电路130在第一功率晶体管11从断开切换为导通后的一段时间（即下一开关周期的第一阶段p1和第二阶段p2）输出基于第二电容器C2所保持的第二端电压转换得到的电流，而不是简单地将第一检测电流Isen1和第二检测电流Isen2相加或是在不同时间分别接收其中之一。这种方式下，电流处理电路130在第一阶段p1和第二阶段p2输出的检测电流Isen不会震荡。如此，可以减小第一功率晶体管11从断开切换为导通后的一段时间内的检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差，从而进一步提高电感电流检测的准确性。

上述实施例中，电流处理电路130还在第二功率晶体管12从导通切换为断开后的死区时间D2和第一功率晶体管11从断开切换为导通后的一段时间，使第二电容器C2的第二端电压保持在跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻的电压，并基于所保持的最后时刻的第二端电压输出代表此期间检测所得的电流。这可以减小在第二功率晶体管12从导通切换为断开后的死区时间D2和第一功率晶体管11从断开切换为导通后的一段时间中，检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差。如此，可以进一步提高电感电流检测的准确性。

下面结合图4和5对本公开实施例的包括第一电容器C1的电流处理电路130的一些实现方式进行说明。图4是根据本公开一些实施例的电流处理电路的示意图。

作为一些实现方式，参见图4，电流处理电路130包括电压保持电路1310和电压电流转换电路1320。

电压保持电路1310包括第一支路1311和第二支路1312。第一支路1311包括经第一中间节点M1串联的第一开关S1和第二开关S2。第一中间节点M1与第一电容器C1的一端连接，第一电容器C1的另一端接地。

下面结合图5对这些实现方式下第一开关S1和第二开关S2各自的工作状态进行说明。图5是根据本公开一些实施例的信号波形图。

图5从上至下依次示出了第一功率晶体管11的控制信号d11、第二功率晶体管12的控制信号d12、第一开关S1的控制信号dS1、第二开关S2的控制信号dS2和开关S’的控制信号dS’。

在这些实现方式下，参见图5，第一开关S1被配置为从第二阶段p2开始起至第三阶段p3结束前（即t10~t30）导通，以将由第一检测电流Isen1转换得到的第一电压V1提供至第一电容器C1。

第二开关S2被配置为从第三阶段p3开始起至第五阶段p5结束时（即t20~t50）导通，以从第三阶段p3开始起至第三阶段p3结束前（即t20~t30）输出第一电压V1，并从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时（即t40~t50）输出第一电容器C1所保持的电压（即，第一端电压）。

在一些实施例中，t30~t40之间的时长大于或等于第一开关S1的关断时间（即从导通变为完全断开所需的时长），例如大约等于第一开关S1的关断时间。第一开关S1的关断时间例如可以等于10~100纳秒（ns）。如此，可以确保在第一功率晶体管11从导通切换为断开时，第一开关S1已完全断开，从而避免拉低第一支路1311输出的第一电容器C1所保持的电压。

在这些实施例中，第一电容器C1的第一端电压跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻可以是第一开关S1完全断开的时刻。

第二支路1312被配置为从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前（即t50~t60）导通，以输出由第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2。例如，参见图4，第二支路1312可以包括开关S’。开关S’被配置为从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前导通，以使得第二支路1312在此期间导通。

电压电流转换电路1320被配置为将第一支路1311和第二支路1312输出的电压转换为检测电流Isen。应理解，第一支路1311和第二支路1312输出电压的时间不同。

换言之，在这些实现方式下，电流处理电路130按照以下方式工作。

在t10~t20期间，第一开关S1导通，第二开关S2断开，并且第二支路1312断开。这种情况下，第一电容器C1的第一端电压跟随第一电压V1变化而变化（即跟随第一检测电流Isen1变化而变化），并且，第一支路1311不输出电压。

在t20~t30期间，第一开关S1和第二开关S2均导通，并且第二支路1312断开。这种情况下，第一电容器C1的第一端电压跟随第一电压V1变化而变化（即跟随第一检测电流Isen1变化而变化），并且，第一支路1311输出第一电压V1，以便电压电流转换电路1320基于第一支路1311输出的电压（即，第一电压V1）转换得到第一检测电流Isen1。

在t40~t50期间，第一开关S1断开，第二开关S2导通，并且第二支路1312断开。这种情况下，第一电容器C1的第一端电压保持在跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻的电压，并且，第一支路1311输出第一电容器C1所保持的第一端电压。电压电流转换电路1320基于第一支路1311输出的电压（即，第一端电压）转换得到电流。

在t50~t60期间，第一开关S1和第二开关S2均断开，并且第二支路1312导通。这种情况下，第一支路1311不输出电压，并且第二支路1312输出由第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2，以便电压电流转换电路1320基于第二支路1312输出的电压（即，第二电压V2）转换得到第二检测电流Isen2。

上述实现方式下，通过控制第一开关S1、第二开关S2和第二支路1312各自的状态，电流处理电路130可以从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时，输出与真实的电感电流IL之间的误差较小的检测电流Isen。

下面结合图6和7对本公开实施例的包括第一电容器C1和第二电容器C2的电流处理电路130的一些实现方式进行说明。

图6是根据本公开另一些实施例的电流处理电路的示意图。图7是根据本公开另一些实施例的信号波形图。在下面的说明中，图6中与图4类似之处不再赘述，并且，图7中与图5类似之处也不再赘述。

作为一些实现方式，如图6所示，第二支路1312包括经第二中间节点M2串联的第三开关S3和第四开关S4。第二中间节点M2与第二电容器C2的一端连接，第二电容器C2的另一端接地。

参见图7所示的第三开关S3的控制信号dS3，第三开关S3被配置为从第五阶段p5开始起至第六阶段p6结束前（即t45~t60）导通，以将由第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2提供至第二电容器C2。

参见图7所示的第四开关S4的控制信号dS4，第四开关S4被配置为从第六阶段p6开始起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时（即t50~t80）导通，以从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前（即t50~t60）输出第二电压V2，并从第六阶段p6结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时（即t70~t80）输出第二电容器（C2）保持的电压。

在一些实施例中，t60~t70之间的时长大于或等于第三开关S3的关断时间（即从导通变为完全断开所需的时长），例如大约等于第三开关S3的关断时间。第三开关S3的关断时间例如可以等于10~100ns。如此，可以确保在第二功率晶体管12从导通切换为断开时，第三开关S3已完全断开，从而避免拉低第二支路1312输出的第二电容器C2所保持的电压（即，第二端电压）。

在这些实施例中，第二电容器C2的第二端电压跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻可以是第三开关S3完全断开的时刻。

换言之，在这些实现方式下，电流处理电路130按照以下方式工作。

在t45~t50期间，第三开关S3导通且第四开关S4断开，即第二支路1312断开。这种情况下，第二电容器C2的第二端电压跟随第二电压V2变化而变化（即跟随第二检测电流Isen2变化而变化），并且，第二支路1312不输出电压。

在t50~t60期间，第三开关S3和第四开关S4均导通，即第二支路1312导通。这种情况下，第二电容器C2的第二端电压跟随第二电压V2变化而变化（即跟随第二检测电流Isen2变化而变化），并且，第二支路1312输出第二电压V2，以便电压电流转换电路1320基于第二支路1312输出的电压（即，第二电压V2）转换得到第二检测电流Isen2。

在t70~t80期间，第三开关S3断开且第四开关S4导通，即第二支路1312断开。这种情况下，第二电容器C2的第二端电压保持在跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻的电压，并且，第二支路1312输出第二电容器C2所保持的第二端电压。电压电流转换电路1320基于第二支路1312输出的电压（即，第二端电压）转换得到电流。

上述实现方式下，通过进一步控制第三开关S3和第四开关S4各自的状态，电流处理电路130还可以从第六阶段p6结束至下一个开关周期的第二阶段p2结束时，输出与真实的电感电流IL之间的误差较小的检测电流Isen。

下面结合一些实施例进一步说明本公开实施例的电流检测电路。

在一些实施例中，参见图5和图7，第一阶段p1的时长T1大于或等于开关节点SW因第一功率晶体管11从断开切换为导通而产生振铃的时长（即，SW Ringing Time）。例如，第一阶段p1的时长T1大约等于开关节点SW因第一功率晶体管11从断开切换为导通而产生振铃的时长。

换言之，在这些实施例中，第一检测电路110输出的第一检测电流Isen1仅在第一阶段p1震荡。

在第一阶段p1，第一开关S1和第二开关S2均断开。这种情况下，震荡的第一检测电流Isen1转换得到的第一电压V1不会被提供至第一电容器C1。

如此，可以提高第一电容器C1的可靠性，从而可以提高电流检测电路的可靠性。

在另一些实施例中，参见图5和图7，第四阶段p4的时长T3大于或等于开关节点SW因第二功率晶体管12从断开切换为导通而产生振铃的时长。例如，第四阶段p4的时长T3大约等于开关节点SW因第二功率晶体管12从断开切换为导通而产生振铃的时长。

换言之，在这些实施例中，第二检测电路120输出的第二检测电流Isen2仅在第四阶段p4震荡。

在第四阶段p4，第三开关S3和第四开关S4均断开。这种情况下，震荡的第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2不会被提供至第二电容器C2。

如此，可以提高第二电容器C2的可靠性，从而可以提高电流检测电路的可靠性。

在又一些实施例中，第一阶段p1的时长T1大于或等于开关节点SW因第一功率晶体管11从断开切换为导通而产生振铃的时长，并且，第四阶段p4的时长T3大于或等于开关节点SW因第二功率晶体管12从断开切换为导通而产生振铃的时长。如此，可以进一步提高电流检测电路的可靠性。

在一些实施例中，第一检测电路110包括第一运算放大器111。参见图5和图7，第二阶段p2的时长T2大于或等于第一运算放大器111的建立时长（Setting Time）。例如，第二阶段p2的时长T2大约等于第一运算放大器111的建立时长。

如前文所提到的，在检测电流Isen_UG和Isen_LG震荡结束后的一段时间（t2~t3和t6~t7），检测电流Isen_UG和Isen_LG与真实的电感电流IL之间仍存在误差。

通过分析发现，造成这一误差的原因是检测电路中的运算放大器的输出电压在检测电流震荡结束后，经建立时长才能够稳定在指定误差范围。

有鉴于此，本公开一些实施例还设置第二阶段p2的时长T2大于或等于第一运算放大器111的建立时长。

在第二阶段p2，第一开关S1导通且第二开关S2断开。

这种情况下，一方面，可以确保第一检测电路110在第二阶段p2输出的与真实的电感电流IL之间存在误差的第一检测电流Isen1不会作为检测电流Isen输出。另一方面，由第一检测电流Isen1转换得到的第一电压V1在第二阶段p2被提供至第一电容器C1，这可以确保在第三阶段p3开始时，第一电容器C1的第一端电压与第一电压V1一致，从而确保电流处理电路130从第三阶段p3开始时就能够准确地输出第一检测电流Isen1。如此，可以进一步提高电感电流检测的准确性。

在另一些实施例中，第二检测电路120包括第二运算放大器121，第五阶段p5的时长T4大于或等于第二运算放大器121的建立时长。例如，第五阶段p5的时长T4大约等于第二运算放大器121的建立时长。

在第五阶段p5，第三开关S3导通且第四开关S4断开。

这种情况下，一方面，可以确保第二检测电路120在第五阶段p5输出的与真实的电感电流IL之间存在误差的第二检测电流Isen2不会作为检测电流Isen输出。另一方面，由第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2在第二阶段p2被提供至第二电容器C2，这可以确保在第六阶段p6开始时，第二电容器C2的第二端电压与第二电压V2一致，从而确保电流处理电路130从第六阶段p6开始时就能够准确地输出第二检测电流Isen2。如此，可以进一步提高电感电流检测的准确性。

下面结合图8和图9进一步说明电流处理电路130的一些实现方式。图8是根据本公开又一些实施例的电流处理电路的示意图。

如图8所示，电流处理电路130包括电压保持电路1310、电压电流转换电路1320、电流电压转换电路1330和缓冲电路1340。

关于电压保持电路1310和电压电流转换电路1320相关说明可以参见前文实施例，这里不再赘述。应理解，图8中示意性地示出电压保持电路1310包括第一电容器C1和第二电容器C2，但本公开实施例不限于此。例如，电压保持电路1310也可以是图4所示的包括第一电容器C1的形式。

电流电压转换电路1330被配置为在第一功率晶体管11导通期间，将第一检测电流Isen1转换为第一电压V1。电流电压转换电路1330还被配置为在第二功率晶体管12导通期间，将第二检测电流Isen2转换为第二电压V2。

缓冲电路1340连接于电流电压转换电路1330与电压保持电路1310之间。

第一支路1311和第二支路1312并联于缓冲电路1340与电压电流转换电路1320之间。

这种方式下，一方面，第一电压V1和第二电压V2通过缓冲电路1340传递至电压保持电路1310，从而可以提高电流处理电路130的可靠性。另一方面，第一支路1311和第二支路1312共用相同的电流电压转换电路1330和缓冲电路1340，这可以简化电流处理电路130的内部电路结构。

图9是根据本公开又一些实施例的电流处理电路的示意图。

在一些实施例中，如图9所示，电流电压转换电路1330包括第三支路1331、第四支路1332和电阻R1。

第三支路1331的输入端用于接收第一检测电路110输出的第一检测电流Isen1，第四支路1332的输入端用于接收第二检测电路120输出的第二检测电流Isen2。电阻R1一端分别与第三支路1331和第四支路1332的输出端连接、且另一端接地。

第三支路1331被配置为在第一功率晶体管11导通期间导通，以输出第一检测电流Isen1。例如，第三支路1331可以包括开关，开关的控制信号可以是第一功率晶体管11的控制信号d11，以简化控制。

第四支路1332被配置为在第二功率晶体管12导通期间导通，以输出第二检测电流Isen2。例如，第四支路1332可以包括开关，开关的控制信号可以是第二功率晶体管12的控制信号d11，以简化控制。

如此，电流电压转换电路1330可以在第一功率晶体管11导通期间输出第一检测电流Isen1转换得到的第一电压V1，并在第二功率晶体管12导通期间输出第二检测电流Isen2转换得到的第二电压V2。

在一些实施例中，如图9所示，缓冲电路1340可以包括运算放大器OP1和晶体管TR1。运算放大器OP1的正输入端与电流电压转换电路1330的输出端连接。运算放大器OP1的负输入端与晶体管TR1的第一端连接。运算放大器OP1的输出端与晶体管TR1的第二端连接。晶体管TR1的第三端与电源端连接。

晶体管TR1的第一端可以通过下拉电流源Is接地。通过设置下拉电流源Is，可以使第一电容器C1所保持的电压在第一开关S1从断开切换为导通后快速地调整为跟随第一电压V1变化而变化，并使第二电容器C2所保持的电压在第三开关S3从断开切换为导通后快速地调整为跟随第二电压V2变化而变化。

在一些实施例中，如图9所示，电压电流转换电路1320包括运算放大器OP2、晶体管TR2、电阻R2和电流镜MR。

运算放大器OP2的正输入端与电压保持电路1310的输出端连接。运算放大器OP2的负输入端与晶体管TR2的第一端连接。运算放大器OP2的输出端与晶体管TR2的第二端连接。晶体管TR2的第三端与电流镜MR连接。

晶体管TR2的第一端经电阻R2接地。作为一些实现方式，电阻R2与电阻R1的阻值相同。如此，可以确保电流处理电路130在t20~t30期间输出的检测电流Isen与第一检测电路110在t20~t30期间输出的第一检测电流Isen1相同，并确保电流处理电路130在t50~t60期间输出的检测电流Isen与第二检测电路120在t50~t60期间输出的第二检测电流Isen2相同。

电流镜MR的结构在此不再详述。

图10是本公开一些实施例的DC-DC转换器的电流检测电路在工作时实际测得的信号波形图。

图10同时示出了电流检测电路在理想状态下输出的理想检测电流Isen’、和在模拟状态下输出的模拟检测电流Isen’’。为了使检测结果更直观，图10还示出了真实的电感电流IL。

通过图10可以看出，即便电流检测电路输出的理想检测电流Isen’与真实的电感电流IL之间仍存在一定误差，但在第一功率晶体管11和第二功率晶体管12均断开的死区时间，理想检测电流Isen’不会突变为0而是与死区时间前连续，并且，在第一功率晶体管11和第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间，理想检测电流Isen’也没有震荡。

即便模拟检测电流Isen’’相对于理想检测电流Isen’存在因耦接其它电子元件、打线等因素产生的震荡噪声，模拟检测电流Isen’’与真实的电感电流IL之间的误差也小于相关技术的方式。

由此可见，相对于相关技术的方式，利用本公开实施例的DC-DC转换器的电流检测电路可以提高电感电流检测的准确性。

应理解的是，以上各实施例以开关/晶体管在控制信号为高电平时导通、并在控制信号为低电平时断开为例进行说明，然本公开实施例不限于此。

也应理解的是，在以上示出的信号波形图（例如图3、5、7和10）中，为了方便说明信号变化，各个阶段的时长并非等比例绘制，而是例如，减小了第三阶段p3和第六阶段p6在一个开关周期中的比例。

在一些实施例中，在DC-DC转换器的一个开关周期中，第三阶段p3和第六阶段p6二者总时长所占比例大于这一个开关周期剩余时长（包括第一阶段p1、第二阶段p2、第四阶段p4、第五阶段p5和死区时间D1、D2）所占比例。

换言之，在这些实施例中，电流检测电路在一个开关周期的更长时间内输出与第一检测电流Isen1或第二检测电流Isen2相同的检测电流Isen。

作为一些实现方式，第三阶段p3和第六阶段p6二者总时长所占比例约为80%，剩余时长所占比例约为20%。

例如，DC-DC转换器的开关频率为1兆赫兹，DC-DC转换器的输入电压为12伏，且DC-DC转换器的输出电压为1.8伏。这种情况下，开关周期为1000ns。

在一个开关周期中，高边功率晶体管11导通的时长约150ns，其中第一阶段p1约30ns，第二阶段p2约30ns，且第三阶段p3约90ns。第三阶段p3中t30~t40约85ns。低边功率晶体管12导通的时长约810ns，其中第四阶段p4约30ns，第五阶段p5约30ns，第六阶段p6约750ns。第六阶段p6中t50~t60约745ns。死区时间D1和D2分别约20ns。

可见，在上述示例中，第三阶段p3和第六阶段p6二者总时长约830ns，大约占开关周期的83%；剩余时长约170ns，大约占开关周期的17%。

图11A是根据本公开一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图。

如图11A所示，电流检测方法包括步骤202~步骤208。

在步骤202，从第二阶段p2开始起至第三阶段p3结束前，基于第一检测电流Isen1使第一电容器C1未接地的一端的第一端电压跟随第一检测电流Isen1变化而变化。

在步骤204，从第三阶段p3开始起至第三阶段p3结束前，输出基于此期间的第一端电压得到的第一检测电流Isen1。

在步骤206，从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时，使第一端电压保持在跟随第一检测电流Isen1变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第一端电压得到的电流。

在步骤208，从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前，输出第二检测电流Isen2。

这种方式下，可以减小在第一功率晶体管11从导通切换为断开后的死区时间和第二功率晶体管12从断开切换为导通后的一段时间中，检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差。如此，可以提高电感电流检测的准确性。

图11B是根据本公开另一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图。

如图11B所示，电流检测方法还包括步骤210~步骤212。

在步骤210，从第五阶段p5开始起至第六阶段p6结束前，基于第二检测电流Isen2使第二电容器C2未接地的一端的第二端电压跟随第二检测电流Isen2变化而变化。

在步骤212，从第六阶段p6结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时，使第二端电压保持在跟随第二检测电流Isen2变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第二端电压得到的电流。

这种方式下，可以减小在第二功率晶体管12从导通切换为断开后的死区时间和第一功率晶体管11从断开切换为导通后的一段时间中，检测电流Isen与真实的电感电流IL之间的误差。如此，可以进一步提高电感电流检测的准确性。

图11A所示的电流检测方法可以由上述任意一个实施例的电流检测电路执行。图11B所示的电流检测方法可以由上述任意一个实施例的包括第一电容器C1和第二电容器C2的电流检测电路执行。相关实施例参见前文说明即可，这里不再赘述。

图12A是根据本公开又一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图。

如图12A所示，电流检测方法包括步骤302~步骤306。

在步骤302，第一开关S1从第二阶段p2开始起至第三阶段p3结束前导通，以将第一电压V1提供至第一电容器C1。

在步骤304，第二开关S2从第三阶段p3开始起至第五阶段p5结束时导通，以从第三阶段p3开始起至第三阶段p3结束前输出第一电压V1，并从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时输出第一电容器C1保持的电压。

在步骤306，第二支路1312从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前导通，以输出第二电压V2。

这种方式下，第一开关S1、第二开关S2和第二支路1312各自执行相应的操作即可得到从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时，与真实的电感电流IL之间的误差较小的检测电流Isen。

图12B是根据本公开还一些实施例的DC-DC转换器的电流检测方法的流程示意图。

如图12B所示，电流检测方法包括步骤302~304、以及步骤308~310。

在步骤308，第三开关S3从第五阶段p5开始起至第六阶段p6结束前导通，以将第二电压V2提供至第二电容器C2。

在步骤310，第四开关S4从第六阶段p6开始起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时导通，以从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前输出第二电压V2，并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时输出第二电容器C2保持的电压。

应理解，步骤310是在步骤308执行的过程中开始执行。

通过执行步骤308~310，可以使第二支路1312从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前导通以输出第二电压V2，并且还可以使第二支路1312从第六阶段p6结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时输出第二电容器C2所保持的第二端电压。

这种方式下，第三开关S3和第四开关S4进一步执行相应的操作即可得到从第六阶段p6结束至下一个开关周期的第二阶段p2结束时，与真实的电感电流IL之间的误差较小的检测电流Isen。

图12A所示的电流检测方法可以由上述任意一个实施例的包括第开关S1~S2的电流检测电路执行。图12B所示的电流检测方法可以由上述任意一个实施例的包括开关S1~S4的电流检测电路执行。相关实施例参见前文说明即可，这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种DC-DC转换器的电流检测电路的控制方法。

在一些实施例中，控制方法包括：控制第一开关S1从第二阶段p2开始起至第三阶段p3结束前导通，以将第一电压V1提供至第一电容器C1；控制第二开关S2从第三阶段p3开始起至第五阶段p5结束时导通，以从第三阶段p3开始起至第三阶段p3结束前输出第一电压V1，并从第三阶段p3结束起至第五阶段p5结束时输出第一电容器C1保持的电压；以及控制第二支路1312从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前导通，以输出第二电压V2。

在一些实施例中，控制第三开关S3从第五阶段p5开始起至第六阶段p6结束前导通以将第二电压V2提供至第二电容器C2；以及控制第四开关S4从第六阶段p6开始起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时导通，以从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前输出第二电压V2，并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时输出第二电容器C2保持的电压。

如此，可以控制第二支路1312从第六阶段p6开始起至第六阶段p6结束前导通以输出第二电压V2，并且还可以控制第二支路1312从第六阶段p6结束起至下一个开关周期的第二阶段p2结束时输出第二电容器C2所保持的第二端电压。

本公开实施例还提供了一种电力转换系统。电力转换系统包括上述任意一个实施例的电流检测电路和上述任意一个实施例的DC-DC转换器。

本公开实施例还提供了一种电源，包括上述任意一个实施例的电力转换系统。例如，电源可以是手机、电脑等电子设备的电源。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种DC-DC转换器的电流检测电路，所述DC-DC转换器包括串联于输入端与接地端之间的第一功率晶体管（11）和第二功率晶体管（12），所述第一功率晶体管（11）与所述第二功率晶体管（12）之间的开关节点（SW）与电感（L）连接，所述第一功率晶体管（11）和所述第二功率晶体管（12）中的一个被配置为在另一个导通期间断开，其中：

所述DC-DC转换器的一个开关周期（CYCLE）包括构成第一功率晶体管（11）导通期间的先后连续的第一阶段（p1）、第二阶段（p2）、第三阶段（p3），并且还包括构成第二功率晶体管（12）导通期间的先后连续的第四阶段（p4）、第五阶段（p5）和第六阶段（p6）；

所述电流检测电路包括：

第一检测电路（110），被配置为在所述第一功率晶体管（11）导通期间，检测所述第一功率晶体管（11）提供至所述电感（L）的电流，以输出第一检测电流（Isen1）；

第二检测电路（120），被配置为在所述第二功率晶体管（12）导通期间，检测所述第二功率晶体管（12）提供至所述电感（L）的电流，以输出第二检测电流（Isen2）；以及

电流处理电路（130），包括电压保持电路（1310）和电压电流转换电路（1320），所述电压保持电路（1310）包括第一支路（1311）和第二支路（1312），所述第一支路（1311）包括经第一中间节点（M1）串联的第一开关（S1）和第二开关（S2），所述第一中间节点（M1）与第一电容器（C1）的一端连接，所述第一电容器（C1）的另一端接地，其中：

所述第一开关（S1）被配置为从第二阶段（p2）开始起至第三阶段（p3）结束前导通，以将由所述第一检测电流（Isen1）转换得到的第一电压（V1）提供至所述第一电容器（C1），

所述第二开关（S2）被配置为从第三阶段（p3）开始起至第五阶段（p5）结束时导通，以从第三阶段（p3）开始起至第三阶段（p3）结束前输出所述第一电压（V1），并从第三阶段（p3）结束起至第五阶段（p5）结束时输出所述第一电容器（C1）保持的电压，

所述第二支路（1312）被配置为从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前导通以输出由所述第二检测电流（Isen2）转换得到的第二电压（V2），并且

所述电压电流转换电路（1320）被配置为将所述第一支路（1311）和所述第二支路（1312）输出的电压转换为检测电流（Isen）。

2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其中，所述第二支路（1312）包括经第二中间节点（M2）串联的第三开关（S3）和第四开关（S4），所述第二中间节点（M2）与第二电容器（C2）的一端连接，所述第二电容器（C2）的另一端接地，其中：

所述第三开关（S3）被配置为从第五阶段（p5）开始起至第六阶段（p6）结束前导通，以将所述第二电压（V2）提供至所述第二电容器（C2），并且

所述第四开关（S4）被配置为从第六阶段（p6）开始起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时导通，以从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前输出所述第二电压（V2），并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时输出所述第二电容器（C2）保持的电压。

3.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其中，所述第一阶段（p1）的时长（T1）大于或等于所述开关节点（SW）因所述第一功率晶体管（11）从断开切换为导通而产生振铃的时长。

4.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其中，所述第一检测电路（110）包括第一运算放大器（111），所述第二阶段（p2）的时长（T2）大于或等于所述第一运算放大器（111）的建立时长。

5.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其中，所述第四阶段（p4）的时长（T3）大于或等于所述开关节点（SW）因所述第二功率晶体管（12）从断开切换为导通而产生振铃的时长。

6.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其中，所述第二检测电路（120）包括第二运算放大器（121），所述第五阶段（p5）的时长（T4）大于或等于所述第二运算放大器（121）的建立时长。

7.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其中，所述电流处理电路（130）还包括：

电流电压转换电路（1330），被配置为在所述第一功率晶体管（11）导通期间，将所述第一检测电流（Isen1）转换为所述第一电压（V1），以及在所述第二功率晶体管（12）导通期间，将所述第二检测电流（Isen2）转换为所述第二电压（V2）；和

缓冲电路（1340），连接于所述电流电压转换电路（1330）与所述电压保持电路（1310）之间，

其中，所述第一支路（1311）和所述第二支路（1312）并联于所述缓冲电路（1340）与所述电压电流转换电路（1320）之间。

8.根据权利要求7所述的电流检测电路，其中，所述电流电压转换电路（1330）包括：

第三支路（1331），被配置为在所述第一功率晶体管（11）导通期间导通，以输出所述第一检测电流（Isen1）；

第四支路（1332），被配置为在所述第二功率晶体管（12）导通期间导通，以输出所述第二检测电流（Isen2）；和

电阻（R1），一端分别与所述第三支路（1331）和所述第四支路（1332）的输出端连接、且另一端接地。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的电流检测电路的电流检测方法，包括：

所述第一开关（S1）从第二阶段（p2）开始起至第三阶段（p3）结束前导通以将所述第一电压（V1）提供至所述第一电容器（C1）；

所述第二开关（S2）从第三阶段（p3）开始起至第五阶段（p5）结束时导通，以从第三阶段（p3）开始起至第三阶段（p3）结束前输出所述第一电压（V1），并从第三阶段（p3）结束起至第五阶段（p5）结束时输出所述第一电容器（C1）保持的电压；

所述第二支路（1312）从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前导通以输出所述第二电压（V2）。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二支路（1312）包括经第二中间节点（M2）串联的第三开关（S3）和第四开关（S4），所述第二中间节点（M2）与第二电容器（C2）的一端连接，所述第二电容器（C2）的另一端接地，其中：

所述第三开关（S3）从第五阶段（p5）开始起至第六阶段（p6）结束前导通以将所述第二电压（V2）提供至所述第二电容器（C2）；以及

所述第四开关（S4）从第六阶段（p6）开始起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时导通，以从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前输出所述第二电压（V2），并从第六阶段结束起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时输出所述第二电容器（C2）保持的电压。

11.一种DC-DC转换器的电流检测电路，所述DC-DC转换器包括串联于输入端与接地端之间的第一功率晶体管（11）和第二功率晶体管（12），所述第一功率晶体管（11）与所述第二功率晶体管（12）之间的开关节点（SW）与电感（L）连接，所述第一功率晶体管（11）和所述第二功率晶体管（12）中的一个被配置为在另一个导通期间断开，其中：

所述DC-DC转换器的一个开关周期（CYCLE）包括构成第一功率晶体管（11）导通期间的先后连续的第一阶段（p1）、第二阶段（p2）、第三阶段（p3），并且还包括构成第二功率晶体管（12）导通期间的先后连续的第四阶段（p4）、第五阶段（p5）和第六阶段（p6）；

所述电流检测电路包括：

第一检测电路（110），被配置为在所述第一功率晶体管（11）导通期间，检测所述第一功率晶体管（11）提供至所述电感（L）的电流，以输出第一检测电流（Isen1）；

第二检测电路（120），被配置为在所述第二功率晶体管（12）导通期间，检测所述第二功率晶体管（12）提供至所述电感（L）的电流，以输出第二检测电流（Isen2）；以及

电流处理电路（130），包括一端接地的第一电容器（C1），并且被配置为：

从第二阶段（p2）开始起至第三阶段（p3）结束前，基于所述第一检测电流（Isen1）使所述第一电容器（C1）另一端的第一端电压跟随所述第一检测电流（Isen1）变化而变化，

从第三阶段（p3）开始起至第三阶段（p3）结束前，输出基于此期间的第一端电压得到的第一检测电流（Isen1），

从第三阶段（p3）结束起至第五阶段（p5）结束时，使所述第一端电压保持在跟随所述第一检测电流（Isen1）变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第一端电压得到的电流，和

从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前，输出所述第二检测电流（Isen2）。

12.根据权利要求11所述的电流检测电路，其中，所述电流处理电路（130）还包括一端接地的第二电容器（C2），并且还被配置为：

从第五阶段（p5）开始起至第六阶段（p6）结束前，基于所述第二检测电流（Isen2）使所述第二电容器（C2）另一端的第二端电压跟随所述第二检测电流（Isen2）变化而变化；

从所述第六阶段（p6）结束起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时，使所述第二端电压保持在跟随所述第二检测电流（Isen2）变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第二端电压得到的电流。

13.一种基于权利要求11或12所述的电流检测电路的电流检测方法，包括：

从第二阶段（p2）开始起至第三阶段（p3）结束前，基于所述第一检测电流（Isen1）使所述第一电容器（C1）另一端的第一端电压跟随所述第一检测电流（Isen1）变化而变化；

从第三阶段（p3）开始起至第三阶段（p3）结束前，输出基于此期间的第一端电压得到的第一检测电流（Isen1）；

从第三阶段（p3）结束起至第五阶段（p5）结束时，使所述第一端电压保持在跟随所述第一检测电流（Isen1）变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第一端电压得到的电流；和

从第六阶段（p6）开始起至第六阶段（p6）结束前，输出所述第二检测电流（Isen2）。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电流处理电路（130）还包括一端接地的第二电容器（C2），所述方法还包括：

从第五阶段（p5）开始起至第六阶段（p6）结束前，基于所述第二检测电流（Isen2）使所述第二电容器（C2）另一端的第二端电压跟随所述第二检测电流（Isen2）变化而变化；

从所述第六阶段（p6）结束起至下一个开关周期的第二阶段（p2）结束时，使所述第二端电压保持在跟随所述第二检测电流（Isen2）变化而变化的最后时刻的电压，以输出基于此期间的第二端电压得到的电流。

15.一种电力转换系统，包括：

权利要求1-8、11、12任意一项所述的DC-DC转换器的电流检测电路；和

所述DC-DC转换器。

16.一种电源，包括：

权利要求15所述的电力转换系统。