【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关电源，特别涉及一种基于斜率补偿的过零检测电路。
技术介绍
1、bulk结构开关电源芯片，在轻载时，往往工作于dcm模式（断续模式）。dcm模式中，在下功率管导通时间内，续流电流会下降到零；这时，如不关闭下功率管，则续流电流会继续下降，即反向。因此，为了提高效率，当续流电流降为零时，需要关闭下功率管；而这就需要对续流电流进行过零检测(zcd)，过零检测指的是在交流系统中，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，系统作出的检测。可作开关电路或者频率检测。
2、如图4所示，为现有的过零检测电路，其中，hs和ls分别是上功率管和下功率管，l1是输出电感，cout是输出电容；n1是ls的采样管，其电流与ls成比例（图4中省略采样电路）；p1和p2构成电流镜，rcs为检测电阻，p2的镜像电流与rcs相乘，即可得到采样电压vcs；comp是比较器，vcs与固定电压vref通过comp进行比较，当vcs<vref时，比较器翻转，产生过零信号zcd_l；logic+dr是芯片控制逻辑及驱动模块，logic+dr接收到过零信号zcd_l后，关闭ls，避免续流电流继续下降。在实际中，电路都存在延时，记comp和logic+dr的总延时为td。因为总延时td的存在，所以需要在续流电流降低到零以前，就检测到zcd信号，即需要设置vref>0。
3、如图5所示，vcs1和vcs2分别是不同续流电流斜率下对应的采样电压；t1和t2是比较器翻转到vcs1和vcs2分别降低到零的延时。从图5中可知，由于使用
4、由此可知，基于现有的过零检测电路结构，在电路设计中，如果设定td<t1，则下功率管关闭时，在两种斜率下，续流电流都还没有降低到零，且对于较小斜率(vcs2)下的下功率管，续流电流仍然较大，影响轻载效率；如果设定td>t2，则下功率管关闭时，两种斜率下，续流电流都已经过零，且对于较大斜率(vcs1)下的下功率管，其反向电流会较大，影响轻载效率；如果设定t1<td<t2，则下功率管关闭时，较大斜率(vcs1)下的下功率管，续流电流已经过零，而较小斜率(vcs2)下的下功率管，续流电流没有过零。
5、根据现有的过零检测电路，不同的vout及l1取值，对应的下功率管的续流电流斜率不同，且变化范围较大，而采样电压vcs斜率跟随续流电流变化。由于斜率范围较大，在最大和最小斜率下，都会对轻载效率有较大影响。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于斜率补偿的过零检测电路，具体技术方案如下：
2、电路包括采样单元、参考电压单元、电压比较单元、逻辑驱动模块以及输出单元；
3、所述采样单元的采样电压输出端与所述电压比较单元的正向输入端连接；所述电压比较单元的信号输出端与所述逻辑驱动模块连接，所述逻辑驱动模块与所述输出单元连接；
4、所述采样单元包括采样管、电流镜以及检测电阻；所述电流镜分别通过采样管和检测电阻接地，所述电流镜和所述检测电阻的串接节点处与所述电压比较单元的正向输入端连接；
5、所述参考电压单元包括镜像管和比较电阻；所述镜像管与所述电流镜并联连接，且经所述比较电阻接地；
6、所述输出单元包括上功率管、下功率管、输出电感以及输出电容，所述下功率管与所述逻辑驱动模块的输出连接，所述上功率管和下功率管串接，串接的节点处接所述输出电感的一端，另一端经所述输出电容接地，并作为输出端。
7、进一步的，所述上功率管和所述下功率管采用mos管。
8、进一步的，所述上功率管的源极与所述下功率管的漏极连接，所述下功率管的栅极与所述逻辑驱动模块的输出端连接，所述下功率管的源极接地，所述上功率管的漏极接正电压端。
9、进一步的，所述电流镜由两个mos管构成，所述采样管采用mos管。
10、进一步的，构成所述电流镜的两个mos管的栅极、源极和漏极互接，且两个mos管的栅极与所述采样管的漏极连接，所述采样管的源极接地。
11、进一步的，所述镜像管采用mos管。
12、进一步的，所述镜像管的栅极与所述电流镜的两个mos管的栅极连接，所述镜像管的源极与所述电流镜的两个mos管的源极连接；
13、所述镜像管的漏极与所述比较电阻连接。
14、进一步的，所述参考电压单元还包括串接的滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻接在所述镜像管的漏极和所述电压比较单元的反向输入端之间，所述电压比较单元的反向输入端通过所述滤波电容接地。
15、进一步的，所述参考电压单元还包括恒流源，所述恒流源与所述镜像管并联。
16、进一步的，所述恒流源的输入端与所述镜像管的源极连接，所述恒流源的输出端与所述镜像管的漏极连接。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术通过在过零检测电路中设置镜像管和/或恒流源，对参考电压的斜率补偿，使得参考电压动态化，能够在不同续流电流斜率下，实现比较器的翻转延时与续流电流降为零的时间相近，同时通过设置基础偏置vb，设定了zcd检测的最小阈值，保证续流电流不会出现反向，避免了对轻载效率的影响。
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1.一种基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，电路包括采样单元、参考电压单元、电压比较单元、逻辑驱动模块以及输出单元；
2.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述上功率管和所述下功率管采用MOS管。
3.根据权利要求2所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述上功率管的源极与所述下功率管的漏极连接，所述下功率管的栅极与所述逻辑驱动模块的输出端连接，所述下功率管的源极接地，所述上功率管的漏极接正电压端。
4.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述电流镜由两个MOS管构成，所述采样管采用MOS管。
5.根据权利要求4所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，构成所述电流镜的两个MOS管的栅极、源极和漏极互接，且两个MOS管的栅极与所述采样管的漏极连接，所述采样管的源极接地。
6.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述镜像管采用MOS管。
7.根据权利要求6所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，镜像管的栅极与电流镜的
8.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述参考电压单元还包括串接的滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻接在镜像管的漏极和所述电压比较单元的反向输入端之间，所述电压比较单元的反向输入端通过所述滤波电容接地。
9.根据权利要求1-8任一所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述参考电压单元还包括恒流源，所述恒流源与所述镜像管并联。
10.根据权利要求9所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述恒流源的输入端与镜像管的源极连接，所述恒流源的输出端与镜像管的漏极连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，电路包括采样单元、参考电压单元、电压比较单元、逻辑驱动模块以及输出单元；
2.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述上功率管和所述下功率管采用mos管。
3.根据权利要求2所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述上功率管的源极与所述下功率管的漏极连接，所述下功率管的栅极与所述逻辑驱动模块的输出端连接，所述下功率管的源极接地，所述上功率管的漏极接正电压端。
4.根据权利要求1所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，所述电流镜由两个mos管构成，所述采样管采用mos管。
5.根据权利要求4所述的基于斜率补偿的过零检测电路，其特征在于，构成所述电流镜的两个mos管的栅极、源极和漏极互接，且两个mos管的栅极与所述采样管的漏极连接，所述采样管的源极接地。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉成，欧阳路，黄攀，
申请(专利权)人：珠海电科星拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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