一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路制造技术

本发明专利技术属于电源管理技术领域，具体来说是涉及一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路。本发明专利技术的电路对反馈参考电压进行微分运算产生微分电流，然后再将微分电流转化为电压与反相器翻转电压进行比较，在膝点时，反馈参考电压会迅速下掉，微分电流会迅速增加，从而使得比较器翻转，检测得到膝点。本发明专利技术能够精确检测出反馈参考电压的膝点位置，为后续的反馈参考电压的膝点电压采样提供控制信号。考电压的膝点电压采样提供控制信号。考电压的膝点电压采样提供控制信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路


[0001]本专利技术属于电源管理
，具体来说是涉及一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路。

技术介绍

[0002]在电源管理的拓扑结构中，反激式变换器因其能够容易地实现输入与输出之间的电器隔离且外围较为简单，成本较低而成为一大研究热点。输出信息反馈方式可以将反激式变换器分为原边反馈和次边反馈两类。原边反馈反激式变换器由于省去了光耦组件以及TL431，相较于次边反馈反激式变换器能够更好地实现小型化，以及比次边反馈的结构拥有更好的温度特性，而受到市场的重视。
[0003]原边反馈反激式变换器通过辅助绕组或者原边绕组将反激的输出电压信息经过分压之后反馈到原边的控制芯片中，控制芯片对反馈参考电压进行采样，变换器环路通过带有输出电压信息的采样电压对输出电压进行调节。因此精确的采样对实现精准的恒定输出电压而言尤为重要。原边反馈反激式变换器对反馈参考电压的采样通常是靠膝点检测与采样保持两个模块完成的，膝点检测模块检测到反馈参考电压的“膝点”产生采样信号对反馈参考电压进行采样，因此膝点检测的准确度决定了采样电压的准确度。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要提出了一种基于斜率检测的膝点检测电路。该电路对反馈参考电压进行微分运算产生微分电流，然后再将微分电流转化为电压与反相器翻转电压进行比较。在膝点时，反馈参考电压会迅速下掉，微分电流会迅速增加，从而使得比较器翻转，检测得到膝点。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路，用于原边反馈反激式变换器膝点检测，定义原边反馈反激式变换器的反馈参考电压为V
RREF
，其特征在于，所述检测电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、电容、电阻、第一电流源、第二电流源、第一反相器、第二反相器、第三反相器和逻辑电路；
[0007]第一PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连，其漏极接第一电流源的输入端，第一电流源的输出端接地；
[0008]第二PMOS管的源极接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极，第二PMOS管的漏极接第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极；
[0009]第三PMOS管的栅极接基准电源，其漏极接第一NMOS管的源极；第四PMOS管的栅极接电容的一端、第七PMOS管的漏极和第五NMOS管的漏极，第四PMOS管的漏极接第一NMOS管
的栅极、第二NMOS管的栅极和漏极；第一NMOS管的源极接地，第二NMOS管的源极接地；电容的另一端接V
RREF
；
[0010]第二电流源的输入端接电源，其输出端接第三NMOS管的漏极和栅极、第五NMOS管的栅极、第七NMOS管的栅极；
[0011]第三NMOS管的源极接第四NMOS管的漏极和栅极、第六NMOS管的栅极、第八NMOS管的栅极；第四NMOS管源极接地；
[0012]第五PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连，其漏极接第七PMOS管的源极；第七PMOS管的栅极接第三PMOS管的漏极；
[0013]第五NMOS管的源极接第六NMOS管的漏极，第六NMOS管的源极接地；
[0014]第六PMOS管的源极接电源，其栅极接第五PMOS管的漏极，第六PMOS管的漏极接第八PMOS管的源极；第八PMOS管的栅极接第三PMOS管的漏极，第八PMOS管的漏极接第七NMOS管的漏极、第九NMOS管的栅极和漏极、第十一NMOS管的栅极；
[0015]第七NMOS管的源极接第八NMOS管的漏极，第八NMOS管的源极接地；第九NMOS管的源极接第十NMOS管的栅极和漏极、第十二NMOS管的栅极，第十NMOS管的源极接地；
[0016]第十一NMOS管的漏极通过电阻后接电源，第十一NMOS管的漏极还接第一反相器的输入端，其源极接第十二NMOS管的漏极，第十二NMOS管的源极接地；
[0017]第二反相器的输入端接第一反相器的输出端，第三反相器的输入端接第二反相器的输出端，第三反相器的输出端接逻辑电路的输入端和第十三NMOS的漏极；第十三NMOS管的栅极接V
LEB
，其源极接地；
[0018]所述逻辑电路为单次波提取逻辑，用于提取膝点处信号的翻转，所述第三反相器输出信号为膝点处信号，逻辑电路输出检测到的膝点电压信号。
[0019]本专利技术的有益效果为：本专利技术能够精确检测出反馈参考电压的膝点位置，为后续的反馈参考电压的膝点电压采样提供控制信号。
附图说明
[0020]图1带有辅助绕组的原边反馈反激式变换器原理图。
[0021]图2不带有辅助绕组的原边反馈反激式变换器原理图。
[0022]图3反馈参考电压和电感电流的波形图。
[0023]图4本专利技术提出的基于斜率检测的电流型膝点检测电路原理图。
[0024]图5本专利技术提出的logic模块电路原理图。
[0025]图6本专利技术提出的logic模块电路工作波形图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的描述：
[0027]应用本专利技术提出的带有与不带有辅助绕组的原边反馈反激式变换器原理图分别如图1，2所示，反馈参考电压和电感电流的波形图如图3所示。在t0‑
t1变换器处于原边导通t
on
阶段，此时反馈参考电压V
RREF
为0；在t1‑
t3变换器处于次边退磁t
off
阶段，其中受到原边电感漏感以及原边主功率管寄生电容的影响，V
RREF
在t1‑
t2阶段会振铃，为了膝点检测电路出现误触发，会选择对这段振铃时间进行屏蔽，这段屏蔽的时间被称为前沿消隐时间。经过前
沿消隐后，膝点检测电路开始工作。由于带有与不带有辅助绕组的变换器将输出电压反馈到原边的方式存在不同，带有辅助绕组的变换器将反激到辅助绕组的进行分压直接产生反馈参考电压V
RREF
，而不带有辅助绕组的变换器通过VIN钳位模块与反馈电阻R
FB
将反馈到原边绕组的电压信号转换为电流信号再通过反馈参考电阻R
REF
形成反馈参考电压V
RREF
，因此反馈参考电压可以表示为：
[0028]V
RREF
(t)＝K[V
OUT
+V
F
(t)+I
S
(t)R
par
][0029][0030]其中，K为反馈系数，带有辅助绕组变换器的反馈系数为K
AUX
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于斜率检测的电流型膝点检测电路，用于原边反馈反激式变换器膝点检测，定义原边反馈反激式变换器的反馈参考电压为V
RREF
，其特征在于，所述检测电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、电容、电阻、第一电流源、第二电流源、第一反相器、第二反相器、第三反相器和逻辑电路；第一PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连，其漏极接第一电流源的输入端，第一电流源的输出端接地；第二PMOS管的源极接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极，第二PMOS管的漏极接第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极；第三PMOS管的栅极接基准电源，其漏极接第一NMOS管的源极；第四PMOS管的栅极接电容的一端、第七PMOS管的漏极和第五NMOS管的漏极，第四PMOS管的漏极接第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极和漏极；第一NMOS管的源极接地，第二NMOS管的源极接地；电容的另一端接V
RREF
；第二电流源的输入端接电源，其输出端接第三NMOS管的漏极和栅极、第五NMOS管的栅极、第七...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泽坤，艾雪，任航，王卓，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：