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CN114942345B - 电流检测电路与方法、及充电器 - Google Patents

电流检测电路与方法、及充电器 Download PDF

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CN114942345B
CN114942345B CN202210854698.8A CN202210854698A CN114942345B CN 114942345 B CN114942345 B CN 114942345B CN 202210854698 A CN202210854698 A CN 202210854698A CN 114942345 B CN114942345 B CN 114942345B
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China
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branch
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capacitor
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谭小亮
韩新宽
范俊
邹培安
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Xidi Microelectronics Group Co ltd
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Guangdong Xidi Microelectronics Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种电流检测电路与方法、及充电器，涉及电子电路技术领域，电流检测电路检测流入用电负载的第一电流。电流检测电路包括电流采样支路、开关支路、第一电流镜支路、电容支路、反馈支路与控制支路。控制支路被输入第二电流，输出第一电流及第一电压信号。电流采样支路输出第一放电电流。开关支路建立与断开第一电流镜支路与电容支路的连接。电容支路响应于第一充电电流而充电，响应于第一放电电流而放电。第一电流镜支路输出第一充电电流。反馈支路调节第二充电电流，以调节第一充电电流，使电容支路在一个开关周期内充电总电荷与放电总电荷达到均衡，以通过第一充电电流表示第一电流。通过上述方式，能够达到降低功耗与成本的目的。

Description

电流检测电路与方法、及充电器
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电流检测电路与方法、及充电器。
背景技术
随着电子技术飞速发展，各类电子产品在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。而电子产品需要消耗电能才能工作。与电子产品相匹配的各式充电器也就应运而生，且显得越来越重要。其中，为了保持充电器和与充电器连接的负载的稳定运行，在充电器中通常设置有对充电器输出的电流进行检测的模块。
目前，一种常用的电流检测方案如图1所示，充电器1经过输出电感Lout与输出电容Cout后为负载2供电，而为了实现电流检测，则需要在充电器1与负载2之间设置外部检测电阻Rsns，通过获取检测电阻Rsns两端的电压，以确定充电器1输出的电流。
然而，该种方案会在检测电阻Rsns引入额外的功耗，同时，需要增加两个与检测电阻Rsns连接的管脚ICSP和管脚ICSN，则会导致成本的增加。
发明内容
本申请旨在提供一种电流检测电路与方法、及充电器，能够达到降低功耗与成本的目的。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种电流检测电路，用于与用电负载连接，并用于检测流入所述用电负载的第一电流，所述电流检测电路包括：
电流采样支路、开关支路、第一电流镜支路、电容支路、反馈支路与控制支路；
所述控制支路分别与所述开关支路及所述用电负载连接，所述控制支路用于在与输入电压连接时被输入第二电流，并输出所述第一电流至所述用电负载，以及输出具有第一占空比的第一电压信号至所述开关支路；
所述电流采样支路分别与所述电容支路及所述控制支路连接，所述电流采样支路用于基于所述第二电流输出与其成比例关系的第一放电电流至所述电容支路；
所述开关支路分别与所述第一电流镜支路及所述电容支路连接，所述开关支路用于以所述第一占空比建立与断开所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接，其中，在所述第一电流镜支路与所述电容支路连接时，所述第一电流镜支路输出第一充电电流至所述电容支路；
所述电容支路用于响应于所述第一充电电流而充电，以及响应于所述第一放电电流而放电；
所述第一电流镜支路与所述反馈支路连接，所述第一电流镜支路用于输出与流经所述反馈支路的第二充电电流成比例关系的第一充电电流；
所述反馈支路与所述电容支路连接，所述反馈支路用于基于所述电容支路两端的第一电压调节所述第二充电电流，以通过所述第一充电电流调节所述电容支路两端的第一电压的平均值使其与第一预设电压相等；
其中，在所述电容支路两端的第一电压的平均值与所述第一预设电压相等时，所述第一放电电流与所述第一充电电流之间的比值等于所述第一占空比，以通过所述第一充电电流表示所述第一电流。
在一种可选的方式中，所述第一电流镜支路还与所述控制支路连接；
所述第一电流镜支路还用于将与所述第一充电电流成比例关系的第三充电电流输出至所述控制支路，其中，所述第三充电电流用于表示所述第一电流；
所述控制支路还用于基于所述第三充电电流调节所述第一占空比，以保持所述第一电流等于预设输出电流，其中，所述第二电流与所述第一电流之间的比值为所述第一占空比。
在一种可选的方式中，所述控制支路包括控制器、第一晶体管、第一功率开关管、第二功率开关管、第一电感与第一电容；
所述第一晶体管的第一端分别与所述控制器及所述电流采样支路连接，所述第一晶体管的第二端与所述输入电压连接，所述第一晶体管的第三端分别与所述第一功率开关管的第三端及所述电流采样支路连接，所述第一功率开关管的第二端分别与所述第二功率开关管的第三端及所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述用电负载连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一功率开关管的第一端与所述第二功率开关管的第一端均与所述控制器连接。
在一种可选的方式中，所述控制支路还包括第一运放与第一电阻，所述第一电阻分别与所述第一电流镜支路及所述第一运放连接；
所述第一电阻用于基于所述第三充电电流产生第一检测电压；
所述第一运放用于对所述第一检测电压与表示所述预设输出电流的第一参考电压之间的差值进行放大，以输出第二电压信号至所述控制器，以使所述控制器基于所述第二电压信号调节所述第一占空比。
在一种可选的方式中，所述第一电阻的第一端分别与所述第一运放的反相输入端及所述第一电流镜支路连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第一运放的同相输入端用于输入所述第一参考电压，所述第一运放的输出端与所述控制器连接。
在一种可选的方式中，所述第一电流镜支路包括第二晶体管与第三晶体管；
所述第二晶体管的第一端与所述第二晶体管的第三端、所述第三晶体管的第一端及所述反馈支路连接，所述第二晶体管的第二端及所述第三晶体管的第二端均与第一直流电源连接，所述第三晶体管的第三端与所述开关支路连接。
在一种可选的方式中，所述第一电流镜支路还包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端与所述第三晶体管的第一端连接，所述第四晶体管的第二端与所述第三晶体管的第二端连接，所述第四晶体管的第三端与所述控制支路连接。
在一种可选的方式中，所述电流采样支路包括电流采样单元与反馈单元；
所述电流采样单元分别与所述控制支路及所述反馈单元连接，所述电流采样单元用于基于所述第二电流输出所述第二放电电流至所述反馈单元；
所述反馈单元分别与所述电容支路及所述开关支路连接，所述反馈单元用于基于所述第二电流调节所述第二放电电流，以使所述第二放电电流为所述第二电流的1/K，并用于输出与所述第二放电电流成比例关系的所述第一放电电流，其中，K＞1。
在一种可选的方式中，所述电流采样单元包括第五晶体管；
所述第五晶体管的第一端与所述控制支路连接，所述第五晶体管的第二端与所述输入电压连接，所述第五晶体管的第三端与所述反馈单元连接。
在一种可选的方式中，所述反馈单元包括第二运放、第六晶体管与第七晶体管；
所述第二运放的同相输入端与所述控制支路连接，所述第二运放的反相输入端分别与所述电流采样单元及所述第六晶体管的第三端连接，所述第二运放的输出端分别与所述第六晶体管的第一端及所述第七晶体管的第一端连接，所述第六晶体管的第二端与所述第七晶体管的第二端均接地，所述第七晶体管的第三端分别与所述电容支路及所述开关支路连接。
在一种可选的方式中，所述开关支路包括反相器、第一开关与第二开关；
所述反相器的输入端分别与所述第一开关的第一端及所述控制支路连接，所述反相器的输出端与所述第二开关的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第二开关的第二端及所述第一电流镜支路连接，所述第一开关的第三端分别与所述电容支路、所述电流采样支路及所述反馈支路连接，所述第二开关的第三端接地。
在一种可选的方式中，在所述第一电压信号处于高电平时，所述第一开关导通，以建立所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接；
在所述第一电压信号处于低电平时，所述第一开关断开，以断开所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接。
在一种可选的方式中，所述电容支路包括第二电容；
所述第二电容的第一端分别与所述开关支路、所述反馈支路及所述电流采样支路连接，所述第二电容的第二端接地。
在一种可选的方式中，所述反馈支路包括第三运放、第八晶体管与第二电阻；
所述第三运放的同相输入端用于输入所述第一预设电压，所述第三运放的反相输入端分别与所述开关支路、所述电容支路及所述电流采样支路连接，所述第三运放的输出端与所述第八晶体管的第一端连接，所述第八晶体管的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第八晶体管的第三端与所述第一电流镜支路连接。
在一种可选的方式中，还包括第二电流镜支路；
所述第二电流镜支路分别与所述电流采样支路及所述控制支路连接，所述第二电流镜支路用于输出与所述第一放电电流成比例关系的第三放电电流，并输出至所述控制支路；
所述控制支路还用于基于所述第三放电电流确定所述第二电流是否大于预设输入电流阈值，以在所述第二电流大于预设输入电流阈值时降低所述第一占空比。
在一种可选的方式中，所述第二电流镜支路包括第九晶体管、第十晶体管与第十一晶体管；
所述第九晶体管的第一端与所述电流采样支路连接，所述第九晶体管的第二端接地，所述第九晶体管的第三端分别与所述第十晶体管的第三端、所述第十晶体管的第一端及所述第十一晶体管的第一端连接，所述第十晶体管的第二端与所述第十一晶体管的第二端均与第二直流电源连接，所述第十一晶体管的第三端与所述控制支路连接。
在一种可选的方式中，所述控制支路包括第四运放与第三电阻；
所述第三电阻分别与所述第二电流镜支路及所述第四运放连接；
所述第三电阻用于基于所述第三放电电流产生第二检测电压；
所述第四运放用于对所述第二检测电压与表示预设输入电流阈值的第二参考电压进行比较，以输出第三电压信号至所述控制支路，以使所述控制支路基于所述第三电压信号调节所述第一占空比。
在一种可选的方式中，所述第三电阻的第一端分别与所述第四运放的反相输入端及所述第二电流镜支路连接，所述第四运放的同相输入端用于输入所述第二参考电压，所述第四运放的输出端与所述控制支路连接。
第二方面，本申请提供一种电流检测方法，应用于电流检测电路，所述电流检测电路分别与输入电压及用电负载连接，所述电流检测电路包括电容支路，所述方法用于根据第二电流，检测流入所述用电负载的第一电流，所述第二电流为所述电流检测电路与输入电压连接时所述电流检测电路被输入的电流，所述方法包括：
获得与所述第二电流成比例关系的第一放电电流，以持续为所述电容支路进行放电，并同时以第一充电电流断续为电容支路充电；
调节所述电容支路两端的第一电压的平均值与第一预设电压相等，以使所述电容支路在一个周期内放电的总电荷与充电的总电荷相等；
根据所述第一放电电流，确定给所述电容支路充电的第一充电电流，其中，在一个周期内，所述电容支路充电的时长为所述输入电压为所述用电负载供电的时长，所述电容支路放电的时长为一个周期的时长；
基于所述第一充电电流，确定所述第一电流。
在一种可选的方式中，所述根据所述第一放电电流，确定为所述电容支路充电的第一充电电流，包括：
通过以下公式获取所述第一充电电流：
I1＝I2*T/Ton；
其中，I1为所述第一充电电流，I2为所述第一放电电流，Ton为在一个周期内所述电容支路充电的时长，T为一个周期的时长。
在一种可选的方式中，所述第二电流为所述第一放电电流的K倍，其中，K＞1；
所述基于所述第一充电电流，确定所述第一电流，包括：
通过以下公式确定所述第一电流的大小：
Iout＝I1*K；
其中，Iout为所述第一电流。
第三方面，本申请提供一种电流检测电路，包括：
电容支路，用于进行充电与放电；
控制处理单元，包括：至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的电流检测方法。
第四方面，本申请提供一种充电器，包括如上所述的电流检测电路。
本申请的有益效果是：本申请提供的电流检测电路用于与用电负载连接，并用于检测流入用电负载的第一电流，电流检测电路包括电流采样支路、开关支路、第一电流镜支路、电容支路、反馈支路与控制支路。控制支路与开关支路及用电负载连接，控制支路用于在与输入电压连接时被输入第二电流，并输出第一电流至用电负载，及输出具有第一占空比的第一电压信号至开关支路。电流采样支路分别与电容支路及控制支路连接，电流采样支路用于基于第二电流输出与其成比例关系的第一放电电流至电容支路。开关支路分别与第一电流镜支路及电容支路连接，开关支路用于以第一占空比建立与断开第一电流镜支路与电容支路的连接，其中，在第一电流镜支路与电容支路连接时，第一电流镜支路输出第一充电电流至电容支路。电容支路用于响应于第一充电电流而充电，以及响应于第一放电电流而放电。第一电流镜支路与反馈支路连接，第一电流镜支路用于输出与流经反馈支路的第二充电电流成比例关系的第一充电电流。反馈支路与电容支路连接，反馈支路用于基于电容支路两端的第一电压调节第二充电电流，以通过第一充电电流调节电容支路两端的第一电压的平均值使其与第一预设电压相等。其中，在电容支路两端的第一电压的平均值与第一预设电压相等时，第一充电电流与第一放电电流之间的比值等于第一占空比，以通过第一充电电流表示第一电流。通过上述方式，实现通过第一充电电流表示第一电流，即实现了对第一电流的检测过程，并且无需如相关技术中一样增加额外的检测电阻，也就无需增加额外的连接管脚，从而既降低了功耗也降低了成本。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例关系限制。
图1为相关技术中的充电器与负载之间的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的电流检测电路的结构示意图；
图3为本申请另一实施例提供的电流检测电路的结构示意图；
图4为本申请又一实施例提供的电流检测电路的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的控制支路的电路结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电流采样支路的电路结构示意图；
图7为本申请实施例提供的开关支路、第一电流镜支路、电容支路与反馈支路的电路结构示意图；
图8为本申请实施例提供的第二电流镜支路的电路结构示意图；
图9为本申请实施例提供的电流检测方法的流程图；
图10为本申请又一实施例提供的电流检测电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的电流检测电路的结构示意图。如图2所示，电流检测电路100用于与用电负载200连接，电流检测电路100用于检测流入用电负载200的第一电流，电流检测电路100包括电流采样支路10、开关支路20、第一电流镜支路30、电容支路40、反馈支路50与控制支路60。
其中，控制支路60分别与开关支路20及用电负载200连接，电流采样支路10分别与电容支路40、开关支路20、反馈支路50及控制支路60连接，开关支路20分别与第一电流镜支路30、反馈支路50及电容支路40连接，第一电流镜支路30与反馈支路50连接，反馈支路50与电容支路40连接。具体为，控制支路60的第一端与开关支路20的第一端连接，电流采样支路10的第二端与电容支路40的第一端、开关支路20的第二端及反馈支路50的第一端连接，电流采样支路10的第一端与控制支路60的第二端连接，开关支路20的第三端与第一电流镜支路30的第一端连接，第一电流镜支路30的第二端与反馈支路50的第二端连接。
在该实施例中，控制支路60用于在与输入电压连接时被输入第二电流，并且，控制支路60输出第一电流至用电负载200，同时，控制支路60输出具有第一占空比的第一电压信号至开关支路20，第二电流与第一电流同时增大或减小。电流采样支路10用于基于第二电流输出与其成比例关系的第一放电电流至电容支路40。开关支路20用于以第一占空比建立与断开第一电流镜支路30与电容支路40的连接，其中，在第一电流镜支路30与电容支路40连接时，第一电流镜支路30输出第一充电电流至电容支路40。电容支路40用于响应于第一充电电流而充电，以及响应于第一放电电流而放电。第一电流镜支路30用于输出与流经反馈支路50的第二充电电流成比例关系的第一充电电流。反馈支路50用于基于电容支路40两端的第一电压调节第二充电电流，以通过第一充电电流调节电容支路40两端的第一电压的平均值使其与第一预设电压相等。其中，在电容支路40两端的第一电压的平均值与第一预设电压相等时，第一充电电流与第一放电电流之间的比值等于第一占空比，以通过第一充电电流表示第一电流。
其中，第一预设电压可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。例如，在一实施方式中，由于对于同样的充电电流而言，电容的容值越大，电容的电压越高，而对于同样的电容而言，电容的充电电流越大，功耗越高；电容的充电电流越小，精确度越低。从而，可根据电容的容值与第一充电电流的大小设置第一预设电压，以同时保持较低的功耗与较高的精确度。
此外，在本申请的实施例中，两个变量之间成比例关系指的是两个变量之间的比值为K，K不为零，而K的大小可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。例如，两个变量分别为第二电流与第一放电电流，则第二电流与第一放电电流成比例关系指的是第二电流与第一放电电流之间的比值为K。
同时，在本申请的实施例中，通过一个变量表示另一个变量，指的是这两个变量之间存在对应关系，一个变量可结合该对应关系表示另一个变量。例如，通过第一充电电流表示第一电流，即第一充电电流与第一电流之间存在对应关系，第一充电电流与对应关系的结合可表示第一电流。
具体地，在控制支路60与输入电压连接时，控制支路60输入第二电流，以使电流采样支路10输出与第二电流成比例关系的第一放电电流至电容支路40，从而使电容支路40基于第一放电电流而放电。
与此同时，控制支路60输出第一电流至用电负载200，以为用电负载供电，并且，控制支路60输出具有第一占空比的第一电压信号至开关支路20。继而，开关支路20在第一占空比处于高电平的时间段内建立第一电流镜支路30与电容支路40的连接，以使第一电流镜支路30输出第一充电电流至电容支路40，从而使电容支路基于第一充电电流而充电。
进一步地，反馈支路50基于电容支路40两端的第一电压调节流经反馈支路50的第二充电电流，以调节第一充电电流。并通过第一充电电流调节第一电压的平均值与第一预设电压相等。此时，第一电压的平均值保持不变，即电容支路40充电的电量与放电的电量相等，其中，在一个周期T内，电容支路40充电的电量为占空比为D的第一电压信号处于高电平的时间段内以第一充电电流I1充电的电量，电容支路40放电的电量为整个周期内以第一放电电流I2放电的电量，所以可得I1*T*D=I2*T，简化可得第一放电电流I2与第一充电电流I1之间的比值等于第一占空比D。则可以通过第一充电电流I1表示第一放电电流I2，而由于第一放电电流I2与第二电流输出成比例关系，从而可以实现通过第一充电电流I1表示第二电流。进而，可再通过设置第二电流与第一电流之间存在对应关系，例如，第二电流与第一电流之和为定值，又如，第二电流与第一电流之间的比值为定值(如第一占空比)，则能够实现通过第一充电电流I1表示第一电流。即实现了对第一电流的检测过程，并且无需如相关技术中一样增加额外的检测电阻，也就无需增加额外的连接管脚，既降低了功耗也降低了成本。
在一实施例中，如图3所示，第一电流镜支路30还与控制支路60连接，即第一电流镜支路30的第三端还与控制支路60的第三端连接。
其中，第一电流镜支路30还用于将与第一充电电流成比例关系的第三充电电流输出至控制支路60，其中，第三充电电流用于表示第一电流。控制支路60还用于基于第三充电电流调节第一占空比，以保持第一电流等于预设输出电流，其中，第二电流与第一电流之间的比值为第一占空比。
在该实施例中，由于第三充电电流与第一充电电流I1成比例关系，且第一充电电流I1可用于表示第一电流，则第三充电电流同样可用于表示第一电流。控制支路60通过第三充电电流可确定当前的第一电流是否为预设输出电流，并能够在当前的第一电流与预设输出电流不相等时通过调节第一占空比D来改变第一电流的大小使其向预设输出电流收敛。具体的，在用电负载200不变的情况下，第一电流由控制支路60提供给用电负载200的输出电压VOUT所决定。输出电压VOUT越高，第一电流越大。同时，输出电压VOUT由第一占空比D和输入电压VIN决定。在输入电压VIN不变的条件下，输出电压VOUT和第一占空比D成比例，即第一占空比D越大（越接近1），输出电压VOUT越高（越接近VIN），所对应的第一电流越大。即通过调节第一占空比D能达到调节第一电流的目的，以保持第一电流等于预设输出电流，从而能够保持为用电负载200提供稳定的电流，以保持用电负载200工作的稳定性。其中，预设输出电流可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。例如，当用电负载200为锂电池时，预设输出电流可以配置为锂电池恒流充电时的电流，通过对第一电流的准确检测和闭环控制，可以在对电池快速充电的同时保持电池充电的安全。
在一实施例中，如图4所示，电流检测电路100还包括第二电流镜支路70。其中，第二电流镜支路70分别与电流采样支路10及控制支路60连接，即第二电流镜支路70的第一端与电流采样支路10的第三端连接，第二电流镜支路70的第二端与控制支路60的第四端连接。
具体地，第二电流镜支路70用于输出与第一放电电流成比例关系的第三放电电流，并输出至控制支路60。控制支路60还用于基于第三放电电流确定第二电流是否大于预设输入电流阈值，以在第二电流大于预设输入电流阈值时降低第一占空比。
在该实施例中，由于第一放电电流与第二电流成比例关系，且第三放电电流与第一放电电流成比例关系，则第三放电电流与第二电流成比例关系。所以，控制支路60通过获得第三放电电流，就能够对应确定第二电流是否大于预设输入电流阈值。进而，控制支路60在确定第二电流大于预设输入电流阈值时，说明第二电流过大，此时需降低第一占空比，以降低第一电流，以防止因电流过大而损坏提供输入电压VIN和第二电流的电源。其中，预设输入电流阈值可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。例如，当输入电压VIN是通过USB端口提供时，不同USB供电协议所能支持的电流是不一样的，可以通过设置预设输入电流阈值来保证系统的输入电流不超过USB端口可以提供的最高电流，以保持提供输入电压VIN的电源稳定工作。
请参照图5，图5中示例性示出了控制支路60的一种结构。如图5所示，控制支路60包括控制器U1、第一晶体管Q1、第一功率开关管VT1、第二功率开关管VT2、第一电感L1与第一电容C1。
其中，第一晶体管Q1的第一端与控制器U1以及电流采样支路10连接，第一晶体管Q1的第二端与输入电压VIN连接，第一晶体管Q1的第三端分别与第一功率开关管VT1的第三端及电流采样支路10连接，第一功率开关管VT1的第二端分别与第二功率开关管VT2的第三端及第一电感L1的第一端连接，第一电感L1的第二端分别与第一电容C1的第一端及用电负载200连接，第一电容C1的第二端接地GND，第一功率开关管VT1的第一端与第二功率开关管VT2的第一端分别与控制器U1连接。
在该实施例中，以第一晶体管Q1、第一功率开关管VT1、第二功率开关管VT2均为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第一晶体管Q1(第一功率开关管VT1或第二功率开关管VT2)的第一端，NMOS管的源极为第一晶体管Q1(第一功率开关管VT1或第二功率开关管VT2)的第二端，NMOS管的漏极为第一晶体管Q1(第一功率开关管VT1或第二功率开关管VT2)的第三端。
其中，第一晶体管Q1工作于可变电阻区，即第一晶体管Q1可视为受控于第一晶体管Q1的源极与栅极之间的电压差的可变电阻。第一功率开关管VT1与第二功率开关管VT2可视为以开关模式工作。
除此之外，第一功率开关管VT1与第二功率开关管VT2可以是任何可控开关，比如，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）器件、集成门极换流晶闸管（IGCT）器件、门极关断晶闸管（GTO）器件、可控硅整流器（SCR）器件、结栅场效应晶体管（JFET）器件、MOS控制晶闸管（MCT）器件等。此外，图5中示出的第一功率开关管VT1与第二功率开关管VT2可作为并联连接的多个开关实现。
在该实施例中，定义Ton为第一功率开关管VT1在一个周期T内导通（即第一功率开关管VT1的栅极控制信号处于高电平）的时长，即一个周期T内输入电压VIN为用电负载200供电的时长，其中，一个周期T包括高电平与低电平。在一个周期T的高电平时间段内，第一功率开关管VT1导通，第二功率开关管VT2关闭，输入电压VIN对第一电感L1充电，流过第一电感L1的电流IL上升。在一个周期T的低电平时间段内，第一功率开关管VT1关闭，第二功率开关管VT2导通，储存在第一电感L1上的电荷放电并为用电负载200供电，电流IL下降。这一过程周期循环直至充放电平衡，在稳态下可得以下等式：
D=Ton/T=VOUT/(η*VIN)(1)
其中，D为一个周期T内处于高电平的时长，也为第一占空比，η为功率级效率，VOUT为控制支路60的输出电压，也是给用电负载200供电的电压，VIN为输入电压。
基于能量守恒，可得：
η*VIN*IIN=VOUT*Iout(2)
其中，IIN为第二电流，Iout为第一电流。
结合等式(1)和等式(2)，可得：
Iout=IIN/D(3)
根据等式(3)可知，Iout可以通过IIN除以第一占空比D得到，亦即，第二电流与第一电流之间的比值为第一占空比D。
在一实施例中，请继续参照图5，控制支路60输出带有第一占空比D的第一电压信号，第一电压信号也为第一功率开关管VT1的第二端和第二功率开关管VT2的第三端处的电压信号，此时，开关支路20与第一功率开关管VT1的第二端连接。如前所述，该处的电压信号的占空比为第一占空比D。
当然，图5中仅示例性示出了开关支路20与控制支路60的一种连接方式，以实现对开关支路20的控制，而在其他的实施例，也可以采用控制支路60中的其他信号作为开关支路20的控制信号，本申请实施例对此不作具体限制。例如，在另一些实施例中，也可以用第一功率开关管VT1的栅极信号作为控制支路60提供给开关支路20的第一电压信号，其占空比也为第一占空比D，在该种情况下，开关支路20与第一功率开关管VT1的第一端连接。需要注意的是第二功率开关管VT2的栅极信号与第一功率开关管VT1的栅极信号成互补关系，第二功率开关管VT2的栅极信号的占空比约为（1-D）。又如，在另一些实施例中，控制支路60提供给开关支路20的第一电压信号也可以是第一功率开关管VT1的栅极或源极电压信号经处理后的信号。再如，在一实施方式中，控制支路60提供给开关支路20的第一电压信号还可以是由控制器U1提供的占空比为第一占空比D的数字信号。
在一实施例中，请继续参照图5，控制支路60还包括第一运放A1与第一电阻R1，第一电阻R1分别与第一电流镜支路30及第一运放A1连接。具体地，第一电阻R1的第一端分别与第一运放A1的反相输入端及第一电流镜支路30的第三端连接，第一电阻R1的第二端接地GND，第一运放A1的同相输入端用于输入第一参考电压VF1，第一运放A1的输出端与控制器U1连接。
其中，第一电阻R1用于基于第三充电电流产生第一检测电压。第一运放A1用于对第一检测电压与表示预设输出电流的第一参考电压VF1之间的差值进行放大，以输出第二电压信号至控制器U1，以使控制器U1基于第二电压信号调节第一占空比，从而保持第一电流等于预设输出电流。具体地，第一检测电压可用于表示第三充电电流，第一参考电压VF1可用于表示预设输出电流，而第一检测电压与第一参考电压VF1之间的差值放大后为第二电压信号，则第二电压信号可表示第三充电电流与第一电流之间的差值，控制支路60基于该差值通过可确定当前的第一电流与预设输出电流是否相等，继而能够在当前的第一电流与预设输出电流不相等时调节第一占空比，而如前所述，调节第一占空比能达到调节第一电流的目的，以保持第一电流等于预设输出电流，从而能够保持为用电负载200提供稳定的电流，以保持用电负载200工作的稳定性。
在一实施例中，请继续参照图5，控制支路60还包括第四运放A4与第三电阻R3。其中，第三电阻R3分别与第二电流镜支路70及第四运放A4连接。
具体地，第三电阻R3用于基于第三放电电流产生第二检测电压。第四运放A4用于对第二检测电压与表示预设输入电流阈值的第二参考电压VF2进行比较，以输出第三电压信号至控制器U1，以使控制器U1基于第三电压信号调节第一占空比。其中，第二检测电压可用于表示第三放电电流，进而表示第二电流，第二参考电压VF2可用于表示预设输入电流阈值，而第二检测电压与第二参考电压VF2之间的差值放大后为第三电压信号，则第三电压信号可表示第二电流与预设输入电流阈值之间的差值，控制器U1基于该差值通过可确定当前的第二电流是否超过预设输入电流阈值，继而能够在当前的第二电流大于预设输入电流阈值时降低第一占空比，以实现输入过流保护的目的。如前所述，降低第一占空比能达到降低第一电流的目的，随着第一电流的降低，第二电流也随着减小，从而实现保持第二电流不超过提供输入电压VIN的电源能够提供的最大电流，从而能够对提供输入电压VIN的电源起到保护作用。
在一实施例中，如图6所示，电流采样支路10包括电流采样单元11与反馈单元12。其中，电流采样单元10分别与控制支路60及反馈单元12连接，反馈单元12分别与电容支路40、开关支路20、反馈支路50及第二电流镜支路70连接。
具体地，电流采样单元11用于基于第二电流输出第二放电电流至反馈单元12。反馈单元12用于基于第二电流调节第二放电电流，以使第二放电电流为第二电流的1/K，并用于输出与第二放电电流成比例关系的第一放电电流，其中，K＞1。在一些实施例中，K的取值可以在500-5000之间，以降低第二放电电流对第二电流的分流，提高电流检测电路的效率。
图6还示例性示出了电流采样单元11的一种结构，如图6所示，电流采样单元11包括第五晶体管Q5。
其中，第五晶体管Q5的第一端与控制支路60中第一晶体管Q1的第一端连接，第五晶体管Q5的第二端与输入电压VIN连接，第五晶体管Q5的第三端与反馈单元12连接。
在该实施例中，以第五晶体管Q5为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第五晶体管Q5的第一端，NMOS管的源极为第五晶体管Q5的第二端，NMOS管的漏极为第五晶体管Q5的第三端。
其中，第五晶体管Q5工作于可变电阻区，即第五晶体管Q5可视为受控于第五晶体管Q5的源极与栅极之间的电压差的可变电阻。
图6还示例性示出了反馈单元12的一种结构，如图6所示，反馈单元12包括第二运放A2、第六晶体管Q6与第七晶体管Q7。
其中，第二运放A2的同相输入端与控制支路60中第一晶体管Q1的第三端连接，第二运放A2的反相输入端分别与电流采样单元11中第五晶体管Q5的第三端及第六晶体管Q6的第三端连接，第二运放A2的输出端分别与第六晶体管Q6的第一端及第七晶体管Q7的第一端连接，第六晶体管Q6的第二端与第七晶体管Q7的第二端均接地GND，第七晶体管Q7的第三端分别与电容支路40、反馈支路50及开关支路20连接。
在该实施例中，以第六晶体管Q6与第七晶体管Q7均为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第六晶体管Q6（或第七晶体管Q7）的第一端，NMOS管的源极为第六晶体管Q6（或第七晶体管Q7）的第二端，NMOS管的漏极为第六晶体管Q6（或第七晶体管Q7）的第三端。
其中，第六晶体管Q6与第七晶体管Q7均工作于饱和区，即第六晶体管Q6（或第七晶体管Q7）可视为受控于第六晶体管Q6（或第七晶体管Q7）的源极与栅极之间的电压差的可变电流源。
请一并结合图5与图6，其中，第五晶体管Q5的第二端与第一晶体管Q1的第二端均与输入电压VIN连接，第五晶体管Q5的第一端与第一晶体管Q1的第一端连接，则可设置第五晶体管Q5的尺寸与第一晶体管Q1的尺寸比例为1：K。同时，第五晶体管Q5的第三端与第一晶体管Q1的第三端分别为第二运放A2的两个输入端。
在图6所示电路工作时，第二运放A2对其两个输入端电压的差值进行放大并输出第四电压信号，其中第四电压信号控制第六晶体管Q6的栅极电压，以调节第二放电电流Iin，使得第二放电电流在第五晶体管Q5的源极和漏极之间的压降正好等于第一晶体管Q1的源极和漏极之间的压降，这时，第二运放A2的两个输入端电压相等，第五晶体管Q5和第一晶体管Q1的三端的电压均相等，流过两个晶体管上的电流比例为晶体管尺寸的比例，即：
IIN=Iin*K (4)
其中，Iin为第二放电电流。
当第二电流产生变化时，第二运放A2两个输入端的电压不再相等，响应于输入端电压差的变化，第二运放A2会通过改变其输出的第四电压信号来调节第二放电电流，以使第二放电电流和新的第二电流(即发生变化后的第二电流)维持固定的比例K。
同时，第二放电电流通过第六晶体管Q6和第七晶体管Q7组成的共源共栅结构，在第七晶体管Q7的漏极镜像产生第一放电电流I2。其中第一放电电流I2与第二放电电流Iin成固定比例。在一些实施例中，第一放电电流I2与第二放电电流Iin相等。
请参照图7，图7中示例性示出了开关支路20的一种结构，如图7所示，开关支路20包括反相器U2、第一开关S1与第二开关S2。
其中，反相器U2的输入端分别与第一开关S1的第一端及控制支路60连接，反相器U2的输出端与第二开关S2的第一端连接，第一开关S1的第二端分别与第二开关S2的第二端及第一电流镜支路30连接，第一开关S1的第三端分别与电容支路40、电流采样支路10中第七晶体管Q7的第三端及反馈支路50连接，第二开关S2的第三端接地GND。
其中，第一开关S1与第二开关S2可以是任何可控开关，比如，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）器件、集成门极换流晶闸管（IGCT）器件、门极关断晶闸管（GTO）器件、可控硅整流器（SCR）器件、结栅场效应晶体管（JFET）器件、MOS控制晶闸管（MCT）器件等。此外，图7中示出的第一开关S1与第二开关S2可作为并联连接的多个开关实现。
在该实施例中，在控制支路60输出的第一电压信号处于高电平时，第一开关S1导通，以建立第一电流镜支路30与电容支路40的连接，电容支路40可基于第一充电电流进行充电。同时，第一电压信号经过反相器U2之后变成转换为低电平信号，以使第二开关S2断开。可理解，在一个周期内，第一电压信号处于高电平的时间段即对应上述实施例中的Ton。
在第一电压信号处于低电平时，第一开关S1断开，以断开第一电流镜支路30与电容支路40的连接，电容支路40停止充电。同时，第一电压信号经过反相器U2之后变成转换为高电平信号，以使第二开关S2导通，以提供一个电流的回路，从而保持第一充电电流为基本恒定的直流。
图7中还示例性示出了第一电流镜支路30的一种结构，如图7所示，第一电流镜支路30包括第二晶体管Q2与第三晶体管Q3。
其中，第二晶体管Q2的第一端与第二晶体管Q2的第三端、第三晶体管Q3的第一端及反馈支路50连接，第二晶体管Q2的第二端及第三晶体管Q3的第二端均与第一直流电源DV1连接，第三晶体管Q3的第三端与开关支路20连接。
在一实施方式中，第一电流镜支路30还包括第四晶体管Q4，第四晶体管Q4的第一端与第三晶体管Q3的第一端连接，第四晶体管Q4的第二端与第三晶体管Q3的第二端连接，第四晶体管Q4的第三端与控制支路60中第一电阻R1的第一端连接。
在该实施例中，以第二晶体管Q2、第三晶体管Q3与第四晶体管Q4均为PMOS管为例。PMOS管的栅极为第二晶体管Q2（第三晶体管Q3或第四晶体管Q4）的第一端，PMOS管的源极为第二晶体管Q2（第三晶体管Q3或第四晶体管Q4）的第二端，PMOS管的漏极为第二晶体管Q2（第三晶体管Q3或第四晶体管Q4）的第三端。
其中，第二晶体管Q2、第三晶体管Q3与第四晶体管Q4均工作于饱和区，即第二晶体管Q2（第三晶体管Q3或第四晶体管Q4）可视为受控于第二晶体管Q2（第三晶体管Q3或第四晶体管Q4）的源极与栅极之间的电压差的可变电流源。
图7中还示例性示出了电容支路40的一种结构，如图7所示，电容支路40包括第二电容C2。
其中，第二电容C2的第一端分别与开关支路20、反馈支路50及电流采样支路10连接，第二电容C2的第二端接地GND。
图7中还示例性示出了反馈支路50的一种结构，如图7所示，反馈支路包括第三运放A3、第八晶体管Q8与第二电阻R2。
其中，第三运放A3的同相输入端用于输入第一预设电压VREF，第三运放A3的反相输入端分别与开关支路20、电容支路40及电流采样支路10连接，第三运放A3的输出端与第八晶体管Q8的第一端连接，第八晶体管Q8的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地GND，第八晶体管Q8的第三端与第一电流镜支路30的第二端连接。其中：第三运放A3将输入其输入端的第二电容C2第一端的电压和第一预设电压VREF的差值放大后输出第五电压信号，第五电压信号用来控制第八晶体管Q8的栅极电压，以决定流经第二晶体管Q2、第八晶体管Q8和第二电阻R2的第二充电电流。当第二电容C2第一端的电压高于第一预设电压VREF时，第三运放A3输出第五电压信号以控制第八晶体管Q8的栅极电压降低，减小第二充电电流。相反，当第二电容C2第一端的电压高于第一预设电压VREF时，第三运放A3输出第五电压信号以控制第八晶体管Q8的栅极电压降低，减小第二充电电流。第三运放A3通过调节第二充电电流来保持第二电容C2第一端的电压的平均值等于第一预设电压VREF。
在该实施例中，以第八晶体管Q8为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第八晶体管Q8的第一端，NMOS管的源极为第八晶体管Q8的第二端，NMOS管的漏极为第八晶体管Q8的第三端。
其中，第八晶体管Q8工作于饱和区，即第八晶体管Q8为受控于第八晶体管Q8的栅极与源极之间的电压差的可变电流源。
在图7所示的电路结构中，第一开关S1和第二开关S2受到脉宽为Ton的脉冲信号（即第一电压信号）控制。当第一电压信号处于低电平时，第一开关S1断开，第二开关S2导通，第二电容C2上的电荷以第一放电电流I2放电，第二电容C2上的电压降低。当第一电压信号处于高电平时，第一开关S1导通，第二开关S2断开，由第一充电电流I1对第二电容C2进行充电，同时以第一放电电流I2对第二电容C2进行放电，第二电容C2上的电压升高。其中，第一充电电流由控制支路60产生的第二充电电流经第一电流镜支路30镜像后在第三晶体管Q3的漏极生成。上述的整个过程周期反复，最终在反馈支路的作用下电路达到稳态。具体的，在稳态下，一个周期T内第二电容C2的总充电电荷和总放电电荷相等，并且第二电容C2上电压与第一预设电压VREF相等。由电荷守恒可得：
I1*Ton=I2*T (5)
当I2和IIN成比例时，即满足I2=IIN/K时，结合等式(3)和等式(5)可得：
I1=IIN/(D*K) (6)
因此，通过等式(6)可知，可以在输出端没有串联检测电阻的情况下获得第一电流的信息。
当第一占空比D或第二电流IIN变化时，第二电容C2上充电的时间Ton或第一充电电流I1也随之改变，导致在一个周期内，第二电容C2的总充电电荷发生变化，这就导致第二电容C2上的电压与第一预设电压VREF产生差值。反馈支路50根据该差值输出第五电压信号以调节第一充电电流，以调节一个周期T内第二电容C2的总充电电荷使其与一个周期内的总放电电荷相等，将第二电容C2上的电压稳定在第一预设电压VREF。当电路重新回归稳态后，第一充电电流I1、第一放电电流I2和第一占空比D仍旧可以保持等式(5)(6)中的关系。
综合图5-图7所示的电路结构，以综合等式(3)与等式(6)可得：
Iout=I1*K (7)
由等式(7)可知，通过综合图5-图7所示的电路结构，可以在没有外部检测电阻的情况下，获得检测电流，此时的检测电流即为第一充电电流I1，从而得到流入用电负载200的第一电流Iout的大小。继而，控制支路60能够根据所确定的第一电流实时调整第一占空比，以精准控制第一电流的大小，实现无损耗电流控制。
请参照图8，图8中示例性示出了第二电流镜支路70的一种结构，如图8所示，第二电流镜支路70包括第九晶体管Q9、第十晶体管Q10与第十一晶体管Q11。
其中，第九晶体管Q9的第一端与电流采样支路10中第六晶体管Q6的第一端连接，第九晶体管Q9的第二端接地GND，第九晶体管Q9的第三端分别与第十晶体管Q10的第三端、第十晶体管Q10的第一端及第十一晶体管Q11的第一端连接，第十晶体管Q10的第二端与第十一晶体管Q11的第二端均与第二直流电源DV2连接，第十一晶体管Q11的第三端与控制支路60中第三电阻R3的第一端连接。其中，第二直流电源DV2与第一直流电源DV1可以相同也可以不同，本申请实施例对此不作具体限制。
在该实施例中，第九晶体管Q9的第一端与第六晶体管Q6的第一端连接，第九晶体管Q9的第二端与第六晶体管Q6的第二端均接地GND，则第九晶体管Q9上能够产生与流过第六晶体管Q6的第二放电电流Iin成比例关系的电流。同样地，第十晶体管Q10与第十一晶体管Q11上将流经第九晶体管Q9的电流，成比例的镜像到第十一晶体管Q11以输出与第一放电电流成比例关系的第三放电电流。第三放电电流经过第三电阻R3后形成第二检测电压，并与表示预设输入电流阈值的第二参考电压VF2进行比较，以输出第三电压信号至控制器U1，以使控制器U1基于第三电压信号调节第一占空比，从而保持第二电流不超过提供输入电压VIN的电源所能够承受的最大电流，有利于对提供输入电压VIN的电源起到保护作用。
请参照图9，图9为本申请实施例提供的电流检测方法的流程图。其中，该电流检测方法应用于电流检测电路，电流检测电路与用电负载连接，电流检测电路中设置有电容支路。其中，在一些实施方式中，这里的电流检测电路可通过如图2-图8所示的电路结构实现，具体实现过程在上述实施例已进行详细描述，这里不再赘述。
该电流检测方法用于第二电流，检测流入用电负载的第一电流，其中，第二电流为电流检测电路与输入电压连接时电流检测电路被输入的电流。该电流检测方法包括以下步骤：
步骤901：获得与第二电流成比例关系的第一放电电流，以持续为电容支路进行放电，并同时以第一充电电流断续为电容支路充电。
步骤902：调节电容支路两端的第一电压的平均值与第一预设电压相等，以使电容支路在一个周期内放电的总电荷与充电的总电荷相等。
步骤903：根据第一放电电流，确定给电容支路充电的第一充电电流。
步骤904：基于第一充电电流，确定第一电流。
其中，在一个周期内，电容支路充电的时长为输入电压为用电负载供电的时长，电容支路放电的时长为一个周期的时长。亦即，输入电压与用电负载之间是以第一占空比断续连接的，例如，在第一占空比信号为高电平时，输入电压与用电负载连接，输入电压为用电负载供电；在第一占空比信号为低电平时，输入电压与用电负载之间的连接断开，由第一电感L1上积蓄的能量为用电负载200供电。
在该实施例中，第一放电电流与第二电流成比例关系，即可以用第一放电电流表示第二电流。再通过使电容支路在一个周期内放电的总电荷与充电的总电荷相等，可得到满足电荷充放均衡的第一充电电流，进而通过第一充电电流表示第一电流。综上，即实现了对第一电流的检测过程。
在一实施例中，步骤903中根据第一放电电流，确定为电容支路充电的第一充电电流的过程包括如下步骤：当一个周期内达到电荷充放均衡，且第一电压的平均值与第一预设电压相等时所对应的第一充电电流满足I1＝I2*T/Ton。其中，I1为第一充电电流，I2为第一放电电流，Ton为在一个周期内电容支路充电的时长，T为一个周期的时长。这时第一充电电流I1即为与第一电流成比例的电流，可以用来表示第一电流。
在一实施例中，第二电流为第一放电电流的K倍，其中，K＞1。则步骤904中基于第一充电电流，确定第一电流的过程包括如下步骤：通过以下公式确定第一电流的大小：Iout＝I1*K。其中，Iout为第一电流。
应理解，方法实施例中对电流检测电路的具体控制以及产生的有益效果，可以参考上述电流检测电路的实施例中的相应描述，为了简洁，这里不再赘述。
请参照图10，图10为本申请另一些实施例提供的电流检测电路的结构示意图。如图10所示，该电流检测电路100包括电容支路40与控制处理单元80。
其中，电容支路40用于进行充电与放电。
控制处理单元80可以采用微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）或者数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）控制器等。
控制处理单元80包括至少一个处理器801以及存储器802，其中，存储器802可以内置在控制处理单元80中，也可以外置在控制处理单元80外部，存储器802还可以是远程设置的存储器，通过网络连接所述控制处理单元80。
存储器802作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器802可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器802可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器802可选包括相对于处理器801远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器801通过运行或执行存储在存储器802 内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器802内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控，例如实现本申请任一实施例所述的电流检测方法。
处理器801可以为一个或多个，图10中以一个处理器801为例。处理器801和存储器802可以通过总线或者其他方式连接。处理器801可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)设备等。处理器801还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器、或者任何其它此类配置。
本申请实施例还提供一种充电器，该充电器包括如本申请任一实施例中的电流检测电路，例如如图2-图8中的电流检测电路100，或者如图10中的电流检测电路100。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.一种电流检测电路，其特征在于，用于与用电负载连接，并用于检测流入所述用电负载的第一电流，所述电流检测电路包括：
电流采样支路、开关支路、第一电流镜支路、电容支路、反馈支路与控制支路；
所述控制支路分别与所述开关支路及所述用电负载连接，所述控制支路用于在与输入电压连接时被输入第二电流，并输出所述第一电流至所述用电负载，以及输出具有第一占空比的第一电压信号至所述开关支路；
所述电流采样支路分别与所述电容支路及所述控制支路连接，所述电流采样支路用于基于所述第二电流输出与其成比例关系的第一放电电流至所述电容支路；
所述开关支路分别与所述第一电流镜支路及所述电容支路连接，所述开关支路用于以所述第一占空比建立与断开所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接，其中，在所述第一电流镜支路与所述电容支路连接时，所述第一电流镜支路输出第一充电电流至所述电容支路；
所述电容支路用于响应于所述第一充电电流而充电，以及响应于所述第一放电电流而放电；
所述第一电流镜支路与所述反馈支路连接，所述第一电流镜支路用于输出与流经所述反馈支路的第二充电电流成比例关系的所述第一充电电流；
所述反馈支路与所述电容支路连接，所述反馈支路用于基于所述电容支路两端的第一电压调节所述第二充电电流，以通过所述第一充电电流调节所述电容支路两端的第一电压的平均值使其与第一预设电压相等；
其中，在所述电容支路两端的第一电压的平均值与所述第一预设电压相等时，所述第一放电电流与所述第一充电电流之间的比值等于所述第一占空比，以通过所述第一充电电流表示所述第一电流。
2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一电流镜支路还与所述控制支路连接；
所述第一电流镜支路还用于将与所述第一充电电流成比例关系的第三充电电流输出至所述控制支路，其中，所述第三充电电流用于表示所述第一电流；
所述控制支路还用于基于所述第三充电电流调节所述第一占空比，以保持所述第一电流等于预设输出电流，其中，所述第二电流与所述第一电流之间的比值为所述第一占空比。
3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述控制支路包括控制器、第一晶体管、第一功率开关管、第二功率开关管、第一电感与第一电容；
所述第一晶体管的第一端分别与所述控制器及所述电流采样支路连接，所述第一晶体管的第二端与所述输入电压连接，所述第一晶体管的第三端分别与所述第一功率开关管的第三端及所述电流采样支路连接，所述第一功率开关管的第二端分别与所述第二功率开关管的第三端及所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述用电负载连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一功率开关管的第一端与所述第二功率开关管的第一端均与所述控制器连接。
4.根据权利要求3所述的电流检测电路，其特征在于，所述控制支路还包括第一运放与第一电阻，所述第一电阻分别与所述第一电流镜支路及所述第一运放连接；
所述第一电阻用于基于所述第三充电电流产生第一检测电压；
所述第一运放用于对所述第一检测电压与表示所述预设输出电流的第一参考电压之间的差值进行放大，以输出第二电压信号至所述控制器，以使所述控制器基于所述第二电压信号调节所述第一占空比。
5.根据权利要求4所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一电阻的第一端分别与所述第一运放的反相输入端及所述第一电流镜支路连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第一运放的同相输入端用于输入所述第一参考电压，所述第一运放的输出端与所述控制器连接。
6.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一电流镜支路包括第二晶体管与第三晶体管；
所述第二晶体管的第一端与所述第二晶体管的第三端、所述第三晶体管的第一端及所述反馈支路连接，所述第二晶体管的第二端及所述第三晶体管的第二端均与第一直流电源连接，所述第三晶体管的第三端与所述开关支路连接。
7.根据权利要求6所述的电流检测电路，其特征在于，所述第一电流镜支路还包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端与所述第三晶体管的第一端连接，所述第四晶体管的第二端与所述第三晶体管的第二端连接，所述第四晶体管的第三端与所述控制支路连接。
8.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流采样支路包括电流采样单元与反馈单元；
所述电流采样单元分别与所述控制支路及所述反馈单元连接，所述电流采样单元用于基于所述第二电流输出第二放电电流至所述反馈单元；
所述反馈单元分别与所述电容支路及所述开关支路连接，所述反馈单元用于基于所述第二电流调节所述第二放电电流，以使所述第二放电电流为所述第二电流的1/K，并用于输出与所述第二放电电流成比例关系的所述第一放电电流，其中，K＞1。
9.根据权利要求8所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流采样单元包括第五晶体管；
所述第五晶体管的第一端与所述控制支路连接，所述第五晶体管的第二端与所述输入电压连接，所述第五晶体管的第三端与所述反馈单元连接。
10.根据权利要求8所述的电流检测电路，其特征在于，所述反馈单元包括第二运放、第六晶体管与第七晶体管；
所述第二运放的同相输入端与所述控制支路连接，所述第二运放的反相输入端分别与所述电流采样单元及所述第六晶体管的第三端连接，所述第二运放的输出端分别与所述第六晶体管的第一端及所述第七晶体管的第一端连接，所述第六晶体管的第二端与所述第七晶体管的第二端均接地，所述第七晶体管的第三端分别与所述电容支路及所述开关支路连接。
11.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述开关支路包括反相器、第一开关与第二开关；
所述反相器的输入端分别与所述第一开关的第一端及所述控制支路连接，所述反相器的输出端与所述第二开关的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第二开关的第二端及所述第一电流镜支路连接，所述第一开关的第三端分别与所述电容支路、所述电流采样支路及所述反馈支路连接，所述第二开关的第三端接地。
12.根据权利要求11所述的电流检测电路，其特征在于，在所述第一电压信号处于高电平时，所述第一开关导通，以建立所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接；
在所述第一电压信号处于低电平时，所述第一开关断开，以断开所述第一电流镜支路与所述电容支路的连接。
13.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电容支路包括第二电容；
所述第二电容的第一端分别与所述开关支路、所述反馈支路及所述电流采样支路连接，所述第二电容的第二端接地。
14.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述反馈支路包括第三运放、第八晶体管与第二电阻；
所述第三运放的同相输入端用于输入所述第一预设电压，所述第三运放的反相输入端分别与所述开关支路、所述电容支路及所述电流采样支路连接，所述第三运放的输出端与所述第八晶体管的第一端连接，所述第八晶体管的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第八晶体管的第三端与所述第一电流镜支路连接。
15.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，还包括第二电流镜支路；
所述第二电流镜支路分别与所述电流采样支路及所述控制支路连接，所述第二电流镜支路用于输出与所述第一放电电流成比例关系的第三放电电流，并输出至所述控制支路；
所述控制支路还用于基于所述第三放电电流确定所述第二电流是否大于预设输入电流阈值，以在所述第二电流大于预设输入电流阈值时降低所述第一占空比。
16.根据权利要求15所述的电流检测电路，其特征在于，所述第二电流镜支路包括第九晶体管、第十晶体管与第十一晶体管；
所述第九晶体管的第一端与所述电流采样支路连接，所述第九晶体管的第二端接地，所述第九晶体管的第三端分别与所述第十晶体管的第三端、所述第十晶体管的第一端及所述第十一晶体管的第一端连接，所述第十晶体管的第二端与所述第十一晶体管的第二端均与第二直流电源连接，所述第十一晶体管的第三端与所述控制支路连接。
17.根据权利要求16所述的电流检测电路，其特征在于，所述控制支路包括第四运放与第三电阻；
所述第三电阻分别与所述第二电流镜支路及所述第四运放连接；
所述第三电阻用于基于所述第三放电电流产生第二检测电压；
所述第四运放用于对所述第二检测电压与表示预设输入电流阈值的第二参考电压进行比较，以输出第三电压信号至所述控制支路，以使所述控制支路基于所述第三电压信号调节所述第一占空比。
18.根据权利要求17所述的电流检测电路，其特征在于，所述第三电阻的第一端分别与所述第四运放的反相输入端及所述第二电流镜支路连接，所述第四运放的同相输入端用于输入所述第二参考电压，所述第四运放的输出端与所述控制支路连接。
19.一种电流检测方法，其特征在于，应用于电流检测电路，所述电流检测电路分别与输入电压及用电负载连接，所述电流检测电路包括电容支路，所述方法用于根据第二电流，检测流入所述用电负载的第一电流，所述第二电流为所述电流检测电路与输入电压连接时所述电流检测电路被输入的电流，所述方法包括：
获得与所述第二电流成比例关系的第一放电电流，以持续为所述电容支路进行放电，并同时以第一充电电流断续为电容支路充电；
调节所述电容支路两端的第一电压的平均值与第一预设电压相等，以使所述电容支路在一个周期内放电的总电荷与充电的总电荷相等；
根据所述第一放电电流，确定给所述电容支路充电的第一充电电流，其中，在一个周期内，所述电容支路充电的时长为所述输入电压为所述用电负载供电的时长，所述电容支路放电的时长为一个周期的时长；
基于所述第一充电电流，确定所述第一电流。
20.根据权利要求19所述的电流检测方法，其特征在于，所述根据所述第一放电电流，确定为所述电容支路充电的第一充电电流，包括：
通过以下公式获取所述第一充电电流：
I1＝I2*T/Ton；
其中，I1为所述第一充电电流，I2为所述第一放电电流，Ton为在一个周期内所述电容支路充电的时长，T为一个周期的时长。
21.根据权利要求20所述的电流检测方法，其特征在于，所述第二电流为所述第一放电电流的K倍，其中，K＞1；
所述基于所述第一充电电流，确定所述第一电流，包括：
通过以下公式确定所述第一电流的大小：
Iout＝I1*K；
其中，Iout为所述第一电流。
22.一种电流检测电路，其特征在于，包括：
电容支路，用于进行充电与放电；
控制处理单元，包括：至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求19-21任一项所述的电流检测方法。
23.一种充电器，其特征在于，包括：如权利要求1-18、22任意一项所述的电流检测电路。
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