电压变换器制造技术

本发明专利技术涉及一种电压变换器，包括功率晶体管、电流检测单元与第一电阻。功率晶体管的漏极端接收一电压，其栅极端接收第一脉宽调制电压。电流检测单元的第一输入端连接功率晶体管的源极端，其第二输入端接收第二脉宽调制电压，其第一输出端产生第一电流，其第二输出端产生第二电流。第一电阻的第一端连接所述电流检测单元的第一输出端，其第二端连接接地端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压变换器，尤其涉及一种具有电流检测的电压变换器。
技术介绍
图1为现有电压变换器的结构示意图。如图1所示，测量电压变换器100的输出 电流I的方法是在电感L上并联一个RC串联电路(即图1中电阻Rcs与电容Ccs的串联 形式)，通过测量电容Ccs上的压降Vcs来获得输出电流I的电流量。上述测量电流I的 方法需要将RC串联电路的时间常数与电感L的时间常数设为相等，这样电容Ccs上的电压 Vcs才能与流经电感L上的电流成线性关系。然而，上述电流采样电路在布线时容易产生误 差，因此上述测量电流I的方法对布线要求比较严格，也较复杂，并且还会产生比较大的功 率损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电压变换器，可以减少功率消耗，提高电源的效率，并使 得负载电流具有更快更好的暂态响应，降低电路使用成本。本专利技术提供一种电压变换器，包括功率晶体管、电流检测单元与第一电阻。功率晶 体管的漏极端接收一电压，其栅极端接收第一脉宽调制电压。电流检测单元的第一输入端 连接功率晶体管的源极端，其第二输入端接收第二脉宽调制电压，其第一输出端产生第一 电流，其第二输出端产生第二电流。第一电阻的第一端连接所述电流检测单元的第一输出 端，其第二端连接接地端。在本专利技术的一实施例中，所述第一电流与所述第二电流的比率为1 N，其中N的 值远大于1。在本专利技术的一实施例中，所述电流检测单元包括第一晶体管与第二晶体管。第一 晶体管的漏极端为所述电流检测单元的第一输入端，其栅极端为所述电流检测单元的第二 输入端，其源极端为所述电流检测单元的第一输出端。第二晶体管的漏极端连接所述第一 晶体管的漏极端，其栅极端连接所述第一晶体管的栅极端，其源极端为所述电流检测单元 的第二输出端。在本专利技术的一实施例中，所述第一晶体管与第二晶体管为N型晶体管。在本专利技术的一实施例中，所述第一晶体管与所述第二晶体管的导通电阻比为 N 1，其中N的值远大于1。在本专利技术的一实施例中，所述的电压变换器进一步包括脉宽调制模块、电感、电容 与反馈单元。脉宽调制模块连接所述功率晶体管的栅极端与所述电流检测器，接收所述第 一电流、所述第二电流与反馈电压，产生所述第一脉宽调制电压与第二脉宽调制电压。电感 的第一端连接所述功率的源极端，其第二端产生一输出电压。电容的第一端连接所述电感 的第二端，其第二端连接接地端。反馈单元连接所述电感的第二端与所述脉宽调制模块，接 收所述输出电压，而产生所述反馈电压。在本专利技术的一实施例中，所述反馈单元包括第二电阻与第三电阻。第二电阻的第 一端接收所述输出电压，其第二端产生所述反馈电压。第三电阻的第一端连接所述第二电 阻的第二端，其第二端连接接地端。在本专利技术的一实施例中，所述功率晶体管为N型晶体管。本专利技术通过电流检测单元所输出的第一电流与第二电流(例如将第一晶体管与 第二晶体管以并联的方式来产生第一电流与第二电流，其中，第一晶体管与第二晶体管的 导通电阻的比率为N 1)及第一电阻上的压降与负载电流成线性的关系来检测负载电流， 其中，第一电流与第二电流具有预定比率(即第一电流与第二电流的比率为1 N)。这样， 可以较方便且较精确的反应负载电流的情况，使得负载电流具有更快且更好的暂态响应， 且可减少电压变换器的功率损耗、提高电源效率，还可以降低电路设计的复杂度以及降低 电路的使用成本。因此，本专利技术提供的电压变换器可以减少功率消耗，提高电源的效率，并使得负载 电流具有更快更好的暂态响应，且降低电路使用成本。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详 细说明如下。附图说明图1是现有电压变换器的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的电压变换器的结构示意图。主要元件符号说明100、200 电压变换器；Ccs、C:电容；Vcs 电容Ccs的压降；210:功率晶体管；221 第一晶体管；Rl:第一电阻；240 反馈单元；II:第一电流；PWMl 第一脉宽调制电压；V0:输出电压；R2:第二 电阻；IL:负载电流。具体实施例方式图2为本专利技术一实施例的电压变换器的结构示意图。如图2所示，电压变换器200 包括功率晶体管210、电流检测单元220、第一电阻Rl、脉宽调制模块230、电感Li、电容C、 反馈单元240。功率晶体管210的漏极端接收一电压(例如为工作电压VCC)，功率晶体管210的 栅极端接收第一脉宽调制电压PWM1。在本实施例中，功率晶体管210为N型晶体管。L、L1 电感； Rcs 电阻； I:电流； 220:电流检测单元； 222 第二晶体管； 230 脉宽调制模块； VCC 工作电压； 12 第二电流； PWM2 第二脉宽调制电压； VFB 反馈电压； R3 第三电阻；电流检测单元220具有第一输入端、第二输入端、第一输出端与第二输出端。电流 检测单元220的第一输入端连接功率晶体管210的源极端，电流检测单元220的第二输入 端接收第二脉宽调制电压PWM2，电流检测单元220的第一输出端产生第一电流II，电流检 测单元220的第二输出端产生第二电流12。在本实施例中，第一脉宽调制电压PWMl与第二脉宽调制电压PWM2的电平相反，使 得功率晶体管210与电流检测单元220不会同时工作。也就是说，当第一脉宽调制电压PWMl 为高电平时，使功率晶体管210导通，此时第二脉宽调制电压PWM2为低电平，使电流检测单 元220不工作。相反地，当第一脉宽调制电压PWMl为低电平时，使功率晶体管210不导通， 此时第二脉宽调制电压PWM2为高电平，使电流检测单元220工作，并进行负载电流IL(即 流经电感Ll上的电流)的检测。第一电阻Rl的第一端连接电流检测单元220的第一输出端，其第二端连接接地端 GND。在本实施例中，第一电阻Rl可以是检测电阻，并通过测量第一电阻Rl上的压降来获 得第一电流Il的电流量。脉宽调制模块230连接功率晶体管210的栅极端与电流检测器 220，接收第一电流11、第二电流12与反馈电压VFB，产生第一脉宽调制电压PWMl与第二脉 宽调制电压PWM2。电感Ll的第一端连接功率晶体管210的源极端，电感Ll的第二端产生输出电压 V0。电容C的第一端连接电感Ll的第二端，电容C的第二端连接接地端GND。反馈单元240 连接电感Ll的第二端与脉宽调制模块230，接收输出电压V0，而产生反馈电压VFB。在本实施例中，反馈单元240包括第二电阻R2与第三电阻R3。第二电阻R2的第 一端接收输出电压V0，第二端产生反馈电压VFB。第三电阻R3的第一端连接第二电阻R2 的第二端，第三电阻R3的第二端连接接地端GND。另外，电流检测单元220包括第一晶体管221与第二晶体管222。第一晶体管221 的漏极端为电流检测单元220的第一输入端，第一晶体管221的栅极端为电流检测单元220 的第二输入端，第一晶体管221的源极端为电流检测单元220的第一输出端。第二晶体管 222的漏极端连接第一晶体管221的漏极端，第二晶体管222的栅极端连接第一晶体管221 的栅极端，第二晶体管222的源极端为电流检测单元220的第二输出端。在本实施例中，第一晶体管221与第二晶体管222为N型晶体管。并且，第一晶体 管22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压变换器，其特征在于，包括：一功率晶体管，其漏极端接收一电压，其栅极端接收一第一脉宽调制电压；一电流检测单元，其第一输入端连接所述功率晶体管的源极端，其第二输入端接收一第二脉宽调制电压，其第一输出端产生一第一电流，其第二输出端产生一第二电流；以及一第一电阻，其第一端连接所述电流检测单元的第一输出端，其第二端连接接地端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白云霄，范文纲，
申请(专利权)人：英业达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]