可消除比较器失调电压影响的DC-DC过零电流检测电路制造技术

本发明专利技术请求保护一种可消除比较器失调电压影响的DC

【技术实现步骤摘要】
可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路


[0001]本专利技术属于模拟集成电路设计
，特别涉及一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路。

技术介绍

[0002]同步整流开关电源转换器的共同点是，续流采用了续流开关管替代续流二极管，以减小功率损耗，提高转换效率。开关电源转换器在重负载时，处于电感电流连续模式(CCM)。在轻负载时，占空比下降，电感电流下降，从而处于电感电流断续模式(DCM)。为了在轻负载时，防止电感电流反灌，导致同步整流开关电源转换器在轻负载时的转换效率下降，当电流下降为零时，需要关断续流开关。当续流开关管上面有电流流过时，由于续流开关管存在导通电阻，因此在续流开关管的源极和漏极之间存在电压差，该电压差正比与流过的电流，一旦电流下降到零，续流开关管的源漏电压差也下降到零。
[0003]传统的过零电流检测技术如图1所示，只用通过一个比较器来比较开关节点的电压V
X
和GND两端电压，一旦发现开关节点的电压V
X
大于GND即认为电流为零，马上关断续流功率管。但是由于比较器存在失调电压的问题，会导致功率管关闭时间有所延迟而造成能量的损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路。本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路，其包括：比较器1、比较器1＇、开关1、开关2、电容C、D触发器、电压叠加电路、功率管开关节点端信号V
X
、地端口GND和功率管开关控制信号V
ZCD
，其中，
[0006]所述比较器1的输入来自于功率管开关节点端信号V
X
与GND信号，GND信号连接地，比较器1的输出连接到D触发器的输入；所述D触发器的输出信号Q1和Q2分别控制开关1、开关2；
[0007]所述开关1通过控制信号Q1采集比较器失调电压V
OFFSET
并存在电容C中，开关2将采集到的比较器失调电压V
OFFSET
传输到电压叠加电路中并与功率管开关节点信号端V
X
叠加产生新的信号V
X
+V
OFFSET
；
[0008]所述的比较器1＇的输入来自于失调电压V
OFFSET
与开关节点信号V
X
通过电压叠加电路叠加产生的信号V
X
+V
OFFSET
和GND信号，比较器1＇的输出为功率管开关控制信号V
ZCD
，其中电压叠加电路是将失调电压V
OFFSET
与开关节点信号V
X
叠加产生信号V
X
+V
OFFSET
。
[0009]进一步的，当比较器1输入端检测到功率管开关节点信号端V
X
大于0时，即产生反向电流的时刻，比较器1的输出由高电平变为低电平。
[0010]进一步的，所述D触发器的输出根据比较器1的输出发生改变而产生翻转信号，由于D触发器的输入端D和时钟连接同一信号，因此D触发器的输出信号发生翻转后会保持。
[0011]进一步的，所述D触发器的输出Q1和Q2分别控制开关1和2，Q1和Q2为相反的两个信号；当开关1关闭，开关2打开时，电容C为充电状态，此时电容C的电压通过开关1跟随功率管开关节点端信号V
X
，直到发生过零电流，即D触发器的输出信号发生翻转。
[0012]进一步的，当发生过零电流，即D触发器的输出信号发生翻转时，发生翻转的同时电容C会产生一个电压，此电压记为比较器的失调电压V
OFFSET
；当开关1打开，开关2关闭，比较器的失调电压V
OFFSET
会通过开关2传输到电压叠加电路中与开关节点信号V
X
叠加产生新的信号V
X
+V
OFFSET
并输入到比较器1＇中与GND比较产生功率管开关控制信号V
ZCD
。
[0013]进一步的，所述比较器1、比较器1＇为迟滞比较器(Hysteresis comparator)，其中比较器1、比较器1＇为相同的比较器。电容C为PIP(Poly insulator poly)型的电容，其值在几个pf左右，且不同工艺下电容值也不同，需根据情况自行选择。
[0014]本专利技术的优点及有益效果如下：
[0015]1、为了消除比较器失调电压对DC
‑
DC过零电流检的影响，本专利技术的具有消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零检测技术在沿用了目前常用的传统的过零电流检测技术后，提出了一种具有消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零检测技术中，相较于传统的过零电流检测技术的比较器之外还包括有D触发器、开关和电容，能有效地消除比较器失调电压对过零检测技术的影响，进而可较精确地关闭功率管，有效防止能量损失。
[0016]2、本专利技术的具有消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零检测技术包含了比较器失调电压的采集，当比较器1检测到开关节点电压V
X
大于0时，输出会从高电平变为低电平，但是由于比较器存在失调电压会导致信号有所延迟，导致功率管关闭不及时，造成能量的损失。因此，增加额外的开关、电容和D触发器来采集比较器的失调电压V
OFFSET
并存在电容中，随后将采集到的失调电压V
OFFSET
与开关节点信号V
X
叠加产生新的信号V
X
+V
OFFsET
输入到比较器1＇中与GND比较产生功率管开关控制信号V
ZCD
，从而消除比较器失调电压对过零电流检测技术的影响。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供优选实施例传统过零电流检测技术框图。
[0018]图2本专利技术的过零电流检测技术框图。
[0019]图3传统过零电流检测技术瞬态仿真结果
[0020]图4本专利技术的过零电流检测技术瞬态仿真结果
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例。
[0022]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0023]如图2所示，一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测技术，包括：比较器1、比较器1＇、开关1、开关2、电容C、D触发器、电压叠加电路、功率管开关节点端信号V
X
、地端口GND和功率管开关控制信号V
ZCD...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路，其特征在于，包括：比较器1、比较器1
′
、开关1、开关2、电容C、D触发器、电压叠加电路、功率管开关节点端信号V
X
、地端口GND和功率管开关控制信号V
ZCD
，其中，所述比较器1的输入来自于功率管开关节点端信号V
X
与GND信号，GND信号连接地，比较器1的输出连接到D触发器的输入；所述D触发器的输出信号Q1和Q2分别控制开关1、开关2；所述开关1通过控制信号Q1采集比较器失调电压V
OFFSET
并存在电容C中，开关2将采集到的比较器失调电压V
OFFSET
传输到电压叠加电路中并与功率管开关节点信号端V
X
叠加产生新的信号V
X
+V
OFFSET
；所述的比较器1
′
的输入来自于失调电压V
OFFSET
与开关节点信号V
X
通过电压叠加电路叠加产生的信号V
X
+V
OFFSET
和GND信号，比较器1
′
的输出为功率管开关控制信号V
ZCD
，其中电压叠加电路将失调电压V
OFFSET
与开关节点信号V
X
叠加产生信号V
X
+V
OFFSET
。2.根据权利要求1所述的一种可消除比较器失调电压影响的DC
‑
DC过零电流检测电路，其特征在于，当比较器1输入端检测到功率管开关节点信号端V
X
大于0时，即产生反向电流的时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巍，李明波，赵汝法，马力，罗宸彬，夏旭，丁辉，稅绍林，袁军，张涛洪，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：