電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源的製作方法
2024-02-09 16:59:15
電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源的製作方法
【專利摘要】本發明涉及電子領域，公開了一種電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源。方法包括：確定所述開關電源當前的輸出電壓；根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。應用該技術方案有利於避免電感電流在過零點補償時出現負電流的情況。
【專利說明】電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子領域，尤其涉及一種電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源。
【背景技術】
[0002]開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。
[0003]過零檢測是開關電源中的一項關鍵技術，在現有技術中，當開關電源處於輕載模式時，由於沒有自適應的過零檢測電路，會出現過零點超前或者滯後的情況，使得電流發生倒灌，從而影響系統的整體性能指標，導致整個電路的效率降低。並且上述倒灌電流在下一周期會對供電電源造成衝擊，影響整體系統的可靠性。
[0004]在現有技術中，通常有採用過零比較器用來檢測電感電流的過零點。如圖1的電感電流波形示意圖所示，當輸出電壓Vout較低時，電感電流波形如圖中電流變化線101標註，其下降斜率較小，當電感電流在to時刻下降到vzx時(VZXS過零比較器的過零檢測閾值電壓)，由於過零比較器有延遲，經過延時時間td後，電感電流在tl時刻下降到零。
[0005]而當輸出電壓Vout較高時，電感電流波形如圖中電流變化線102標註，由於其下降斜率較大，在相同的延時時間td內，電感電流下降得更多，因此，在tl時刻，電感電流將下降到小於零的值，導致電感電流出現負電流而進一步影響電路的輕載效率。
[0006]自適應的過零檢測電路的功能在於，變換器工作於輕載模式時，過零檢測電路檢測同步整流管的電流變化，自適應調整過零點，控制同步整流管在過零點關斷，以此來提高開關電源在輕載下的工作效率和可靠性。
【發明內容】
[0007]本發明實施例目的之一在於:提供一種適用於開關電源的電感電流過零檢測方法，應用該技術方案有利於避免電感電流在過零點補償時出現負電流的情況。
[0008]本發明實施例目的之二在於:提供一種適用於開關電源的電感電流過零檢測電路，應用該技術方案有利於避免電感電流在過零點補償時出現負電流的情況。
[0009]本發明實施例目的之三在於:提供一種開關電源，應用該技術方案有利於避免電感電流在過零點補償時出現負電流的情況。
[0010]第一方面，本發明實施例提供的一種適用於開關電源的電感電流過零檢測方法，包括:
[0011]確定所述開關電源當前的輸出電壓；
[0012]根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，
[0013]根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。
[0014]結合第一方面，在第一種實現方式下，根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，包括:
[0015]當所述輸出電壓小於或等於預定的最小輸出電壓時，生成且輸出預定固定值的所述過零檢測閾值電壓；
[0016]否則，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓。
[0017]結合第一方面，在第一種實現方式下，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0018]生成且輸出與所述輸出電壓成線性關係的所述過零檢測閾值電壓。
[0019]結合第一方面，在第一種實現方式下，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0020]生成且輸出隨所述輸出電壓增大而增大的所述過零檢測閾值電壓。
[0021]結合第一方面，在第一種實現方式下，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出所述過零檢測電平信號，具體是:
[0022]比較所述過零檢測閾值電壓與零電壓，生成並且輸出所述過零檢測電平信號。
[0023]結合第一方面，在第一種實現方式下，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0024]生成且輸出隨所述輸出電壓增大而降低的所述過零檢測閾值電壓。
[0025]結合第一方面，在第一種實現方式下，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，具體是:
[0026]比較所述過零檢測閾值電壓與所述輸出電壓，生成並且輸出所述過零檢測電平信號。
[0027]結合第一方面，在第一種實現方式下，確定開關電源當前的輸出電壓，包括:
[0028]根據所述開關電源當前的輸入電壓、以及脈衝寬度調製信號的佔空比，確定所述輸出電壓，使所述輸出電壓等於所述輸入電壓與所述佔空比的乘積。
[0029]第二方面，本發明實施例提供的一種適用於開關電源的電感電流過零檢測電路，包括:
[0030]輸出電壓採樣電路，用於確定開關電源當前的輸出電壓；
[0031]過零檢測閾值電壓生成電路，與所述輸出電壓採樣電路的輸出端連接，用於根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓；
[0032]過零檢測電路，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。
[0033]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測閾值電壓生成電路具體用於:
[0034]當所述輸出電壓小於或等於預定的最小輸出電壓時，生成且輸出預定固定值的所述過零檢測閾值電壓，
[0035]當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓。
[0036]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0037]用於生成且輸出與所述輸出電壓成線性關係的所述過零檢測閾值電壓。[0038]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0039]用於生成且輸出隨所述輸出電壓增大而增大的所述過零檢測閾值電壓。
[0040]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測電路包括過零比較器，所述過零比較器的所述第一輸入端與所述過零檢測閾值電壓生成電路的輸出端連接，第二輸入端接地；
[0041]所述過零檢測閾值電壓生成電路包括:第一開關管、第一恆流源、第一壓控電流源，所述第一壓控電流源用於當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時輸出隨所述輸出電壓增大而增大的可變電流，所述第一恆流源、第一壓控電流源的輸出端分別與所述第一輸入端連接，所述第一開關管連接在第一節點與過零比較器的第一輸入端之間，所述第一開關管的控制端輸入脈衝寬度調製信號，所述第一節點為所述開關電源的主功率管與電感之間的連接節點。
[0042]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:
[0043]用於生成且輸出隨所述輸出電壓增大而降低的所述過零檢測閾值電壓。
[0044]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述過零檢測電路包括:過零比較器，所述過零比較器的第二輸入端與所述過零檢測閾值電壓生成電路的輸出端連接，第一輸入端與所述開關電源的輸出端連接；
[0045]所述過零檢測閾值電壓生成電路包括:第二開關管、第二恆流源、第二壓控電流源，所述第二壓控電流源用於當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時輸出隨所述輸出電壓增大而增大的可變電流，所述第二恆流源、第二壓控電流源的輸出端分別與所述第二輸入端連接，所述第二開關管連接在第一節點與過零比較器的第二輸入端之間，所述第一開關管的控制端輸入脈衝寬度調製信號，所述第一節點為所述開關電源的主功率管與電感之間的連接節點。
[0046]結合第二方面，在第一種實現方式下，所述輸出電壓米樣電路包括輸入電流產生電路、第三開關管、採樣電阻，
[0047]所述輸入電流產生電路的輸入端與所述開關電源的電壓輸入端連接，輸出端與所述開關管的一端連接，所述第三開關管的另一端與所述採樣電阻的一端連接，所述採樣電阻的另一端接地，所述第三開關管的控制端輸入所述脈衝寬度調製信號。
[0048]第三方面，本發明實施例提供的一種開關電源，包括上述之任一所述的電感電流過零檢測電路。
[0049]可見，應用本實施例技術方案，由於本發明實施例作為電感電流是否過零的過零檢測閾值電壓隨輸出電壓進行自適應調整變化，而非與輸出電壓無關的恆定固定值，可以避免電感電流iL在過零點時出現負電流的情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0050]圖1為應用現有技術時開關電源的電感電流隨時間變化示意圖；
[0051]圖2為本發明實施例1提供的一種適用於開關電源的電感電流過零檢測方法流程示意圖；[0052]圖3為本發明實施例1、2提供的在Buck電路中應用本實施例技術方案的電路原理示意圖；
[0053]圖4為本發明實施例1、2提供的應用本發明實施例技術方案前後開關電源的電感電流隨時間變化示意圖；
[0054]圖5為本發明實施例1、2提供的在Boost電路中應用本發明實施例技術方案的電路原理不意圖；
[0055]圖6為本發明實施例2提供的電感電流過零檢測電路結構示意圖；
[0056]圖7為本發明實施例1、2提供的輸出電壓採樣電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0057]下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。
[0058]實施例1:
[0059]圖2為本實施例提供的一種電感電流過零檢測方法，參見圖示，該方法主要包括以下步驟:
[0060]步驟201:確定開關電源當前的輸出電壓。
[0061]作為本實施例的示意，可以在開關電源的輸出電壓端直接獲取開關電源當前的輸出電壓Vout ；
`[0062]作為本實施例的示意，也可以根據當前開關電源的輸入電壓(記為Vin)與脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)信號的佔空比(記為D)關係，確定輸出電壓(記為Vout)，該技術方案特別適用於當前開關電源無對外的輸出電壓引腳的情況應用。
[0063]譬如:以Buck電路為例，可以根據輸入電壓Vin、以及PWM信號的佔空比D，確定輸出電壓Vout,使輸出電壓Vout等於輸入電壓Vout與佔空比D的乘積，即Vout = DXVin,具體的電路實現可以但不限於參見圖7所示。
[0064]步驟202:根據輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓。
[0065]在本實施例中，根據輸出電壓Vout生成過零檢測閾值電壓，使過零檢測閾值電壓(記為Vzx』)根據輸出電壓Vout變化而自適應變化，而不是如現有技術一樣:無論輸出電壓Vout的大小而在任一時刻均為恆定值。
[0066]作為本實施例的示意，在本實施例中，可以但不限於採用以下技術方案:
[0067]當輸出電壓Vout小於或等於預定的最小輸出電壓(記為Vout-min)時，生成且輸出預定的固定值的過零檢測閾值電壓；
[0068]當輸出電壓Vout大於最小輸出電壓Vout-min時，生成且輸出隨輸出電壓Vout變化而變化的過零檢測閾值電壓。即過零檢測閾值電壓Vzx』滿足以下關係式:
(Vzxo, Voul < Voul-min
[0069]Vzx』=( ^.，其中V(Vout)為輸出電壓Vout的函數。
(、V(Vout), Vout > Voul-min
[0070]作為本實施例的示意，以在Buck電路中應用本實施例為例，使當輸出電壓Vout大於最小輸出電壓Vout-min時，生成的零檢測閾值電壓Vzx』為隨輸出電壓Vout增大而增大的關係。
[0071]參見圖3所示,作為本實施例的示意，在Buck電路中具體應用本實施例時，Buck電路包括作為主功率管的上管MPP3以及下管MNP3，在本實施例中，在上管MPP3以及下管MNP3與電感的連接點(記為:第一節點LX2)與過零比較器A3 (其可以為任一類型的比較器)的第一輸入端(圖3中具體實施為同相輸入端「 + 」端)之間連接開關管Q3，在開關管Q3的控制端輸入與下管MNP3相同的PWM控制信號。過零比較器A3的第二輸入端(圖3中具體實施為反相輸入端端)接地，在過零比較器A3的第一輸入端輸入過零檢測閾值電壓Vzx』，在本實施例中，過零檢測閾值電壓Vzx』為:VZX』 =VLX+RMsen* (11+12)，其中第一節點LX2的電壓，RMsen為開關管Q3的等效電阻，II為恆流源IS31輸出至第一輸入端的恆定電流，12為壓控電流源IS32輸出至第一輸入端、隨輸出電壓增大而增大的電流。
[0072]作為本實施例的示意，將壓控電流源IS32設置為受輸出電壓Vout與預設的最小輸出電壓值(記為Vout-min)之間的壓降控制的電流源，應用該優選技術方案可以使得在開關電源的輸出電壓Vout等於最小輸出電壓值Vout-min時，過零檢測閾值電壓Vzx』由恆流源IS31輸出的恆定電流II決定，為一;〖亙定值；而在開關電源的輸出電壓Vout大於最小輸出電壓值Vout-min時，過零檢測閾值電壓Vzx』由恆流源IS31輸出的恆定電流II和壓控電流源IS32輸出的可變電流12決定，而可變電流12又由輸出電壓Vout決定，即過零檢測閾值電壓Vzx』可以根據輸出電壓Vout進行自適應調整。
[0073]步驟203:根據過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據過零檢測電平信號控制開關電源的關斷。[0074]作為本實施例的示意，以在Buck電路中應用本實施例為例，具體是過零比較器A3比較過零檢測閾值電壓Vzx』與零電壓的大小，輸出電平信號(記為過零檢測電平信號ZX)，將該過零檢測電平信號ZX輸出至開關電源的控制電路，以供控制電路根據該過零檢測電平信號ZX在過零點時控制開關電源中的同步整流管關斷。
[0075]在本實施例Buck電路中，高電平的過零檢測電平信號ZX標識當前電感電流處於過零狀態，當控制電路在該高電平的過零檢測電平信號ZX的控制下，關斷下管MNP3，避免出現電感電流負電流的情況。
[0076]由上可見，應用本實施例技術方案，由於本實施例輸入至過零比較器A3作為電感電流(記為iL)是否過零的過零檢測閾值電壓Vzx』隨輸出電壓進行自適應調整變化，而非與輸出電壓無關的恆定固定值，可以避免電感電流iL在過零點時出現負電流的情況。
[0077]譬如，對上述Buck電路:
[0078]當輸出電壓Vout較低時，電感電流iL的波形如圖4中電流變化線401標註，其下降斜率較小，當電感電流iL在t0時刻下降到過零檢測閾值電壓VZXQ時，由於過零比較器A3有延遲，經過延時時間td後，電感電流iL在tl時刻下降到零；
[0079]而當輸出電壓Vout較高時，在進行過零補償前，電感電流iL的波形如圖4中電流變化線402所示，由於其下降斜率較大，在相同的延時時間td內，電感電流iL下降得更多，因此，電感電流iL將在相同的延時時間td內下降到小於零的值，此時如果過零檢測閾值電壓Vzx』仍然保持為Vzro，則將導致電感電流iL出現負電流而影響電路的輕載效率。而在本實施例中，過零檢測閾值電壓Vzx』隨輸出電壓的變大而變大，從而當電感電流iL下降斜率較大時，能夠抬高過零檢測閾值電壓Vzx』使其提高為Vzxl而進行過零點補償，從而避免出現未進行過零點補償時電感電流iL出現負電流的情況，得到如電流變化線403所示經過零補償後的電感電流iL的波形。[0080]作為本實施例的示意，以在Boost電路中應用本實施例為例，使當輸出電壓Vout大於最小輸出電壓Vout-min時，生成的零檢測閾值電壓Vzx』隨輸出電壓Vout增大而降低。
[0081]作為本實施例的示意，以下以在Boost電路中應用本實施例為例，對本實施例進行進一步分析:
[0082]參見圖5所示，在Boost電路應用本實施例時,Boost電路包括作為主功率管的上管MPP5以及下管MNP5，在本實施例中，在上管MPP5以及下管MNP5與電感連接點(記為--第一節點LX4)與過零比較器A5的第二輸入端(圖5中具體實施為反相輸入端端)之間連接開關管Q5，在開關管Q5的控制端輸入與上管MPP5相同的PWM控制信號。過零比較器A5的第一輸入端(圖5中具體實施為同相輸入端「 + 」端)輸入輸出電壓Vout,在過零比較器A5的第二輸入端輸入過零檢測閾值電壓Vzx』，過零比較器A5比較過零檢測閾值電壓Vzx』與輸出電壓Vout，輸出過零檢測電平信號ZX。在本實施例中，過零檢測閾值電壓Vzx』為:Vzx,=VLX-R?sen* (11+12)，其中Vu為第一節點LX4的電壓，RMsm為開關管Q5的等效電阻，I1、12分別為恆流源IS51、壓控電流源IS52輸出的恆定電流、可變電流。電流11、12的電流方向均為:由過零比較器A5第二輸入端到地，其中可變電流12隨輸出電壓增大而增大從而使生成的零檢測閾值電壓Vzx』隨輸出電壓Vout增大而降低。
[0083]同理，在該Boost電路中，還可以將壓控電流源IS52設置為受輸出電壓Vout與預設的最小輸出電壓值(記為Vout-min)之間的壓降控制的電流源，應用該優選技術方案還可以使得在開關電源的輸出電壓Vout等於最小輸出電壓值Vout-min時，過零檢測閾值電壓Vzx>由恆流源IS31輸出的恆定電流II決定，為一〖亙定值；而在開關電源的輸出電壓Vout大於最小輸出電壓值Vout-min時，過零檢測閾值電壓Vzx』由恆流源IS31輸出的恆定電流II和壓控電流源IS32輸出的可變電流12決定，而可變電流12又由輸出電壓Vout決定，即過零檢測閾值電壓Vzx』可以根據輸出電壓Vout進行自適應調整。
[0084]作為本實施例的示意，以在Boost電路中應用本實施例為例，其過零檢測具體是:過零比較器A5比較過零檢測閾值電壓Vzx』與輸出電壓的大小，輸出過零檢測電平信號ZX，將該過零檢測電平信號ZX輸出至開關電源的控制電路，以供控制電路根據該過零檢測電平信號ZX在過零點時控制開關電源中的同步整流管關斷。
[0085]在本實施例Boost電路中，高電平的過零檢測電平信號ZX標識當前電感電流處於過零狀態，當控制電路在該高電平的過零檢測電平信號ZX的控制下，關斷上管，避免出現電感電流負電流的情況。
[0086]作為本實施例的示意，在本實施例中可以但不限於使過零檢測閾值電壓Vzx』與輸出電壓Vout成線性關係，但實際並不限於此，在應用時使過零檢測閾值電壓Vzx』隨輸出電壓Vout自適應變化，使當輸出電壓較大時，能自適應根據輸出電壓Vout而調整過零檢測閾值電壓Vzx』而準確進行過零點補償即可。
[0087]實施例2:
[0088]參見圖6所示，本實施例一種適用於開關電源的電感電流過零檢測電路包括:輸出電壓採樣電路601、過零檢測閾值電壓生成電路602、過零檢測電路603。
[0089]其中，過零檢測閾值電壓生成電路602的輸入端與輸出電壓採樣電路601的輸出端連接，輸出端與過零檢測電路603的輸入端連接。
[0090]過零檢測閾值電·壓生成電路602根據輸出電壓採樣電路601確定的開關電源當前的輸出電壓，生成過零檢測閾值電壓Vzx』，使過零檢測閾值電壓根據輸出電壓Vout變化而自適應變化，而不是如現有技術一樣:無論輸出電壓Vout的大小而在任一時刻均為恆定值。
[0091]作為本實施例的示意，在本實施例中，可以但不限於使採用以下技術方案；當輸出電壓Vout小於或等於預定的最小輸出電壓Vout-min時，過零檢測閾值電壓生成電路602生成預定的固定值的過零檢測閾值電壓，使Vzx』 =Vzxo ;當輸出電壓Vout大於最小輸出電壓Vout-min時，過零檢測閾值電壓生成電路602生成且輸出隨輸出電壓Vout變化而變化的過零檢測閾值電壓，使Vzx』=V (Vout)。
[0092]過零檢測閾值電壓生成電路602將過零檢測閾值電壓Vzx』輸出給過零檢測電路603，過零檢測電路603根據過零檢測閾值電壓Vzx』進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號ZX，控制電路根據該過零檢測電平信號ZX在過零點時控制開關電源中的同步整流管關斷。其中進一步的工作原理以及有益效果詳細參見實施例1中的相應描述，在此不作贅述。
[0093]作為本實施例的示意，參見圖3所示，當將本實施例應用於Buck電路時，可以選用過零比較器A3實現本實施例的過零檢測電路603。通過開關管Q3、恆流源IS31以及壓控電流源組成的電路實現本實施例的過零檢測閾值電壓生成電路602，從而使生成的過零檢測閾值電壓Vzx』為:VZX』 =VLX+RMsen* (11+12)。進一步的工作原理以及有益效果分析詳細但不限於參見實施例1的相應描述。
[0094]作為本實施例的示意，參見圖5所示，當將本實施例應用於Boost電路時，同理可以選用過零比較器A5實現本實施例的過零檢測電路603。通過圖5所示的開關管Q5、恆流源IS51以及壓控電流源組成的電路實現本實施例的過零檢測閾值電壓生成電路602，從而使生成的過零檢測閾值電壓Vzx』為:VZX』 =VLX-RMsen* (11+12)。進一步的工作原理以及有益效果分析詳細但不限於參見實施例1的相應描述。
[0095]同理，對於圖3、5所示的電路，可以將壓控電流源IS32、壓控電流源IS52均設置為受輸出電壓Vout與最小輸出電壓值Vout-min之間的壓降控制的電流源，應用該優選技術方案的有益效果分析詳細參見實施例1中的相應描述，在此不作贅述。
[0096]參見圖7所示，本實施例提供了一種根據開關電源的輸入電壓確定開關電源的輸出電壓的輸出電壓採樣電路601。該電路結構特別適用於當前開關電源無對外的輸出電壓引腳的情況。
[0097]參見圖7所示，該輸出電壓採樣電路701主要包括輸入電流產生電路702、第三開關管Q9 (圖7以N型的晶體M0S管作為示意)、以及採樣電阻R2。電流產生電路702與開關電源的電壓輸入端(即變換器的電壓輸入端，該變換器可以但不限於Buck變換器或者Boost變換器，或者由Buck或者Boost變換器衍變得到的其他變換器)連接，在輸入電流產生電路702的輸出端得到輸入電流Iin。參見圖7所示，本實施例由放大器A7、開關管Q8、電阻R1以及開關管Q7實現輸入電流產生電路702。
[0098]參見圖7示，在放大器的同相輸入端「+「端輸入電壓Vin/K，在電阻R1上得到電流Iin/K,電流Iin/K經過由開關管Q8、Q7組成的鏡像電路後，在鏡像電路的輸出端(即Q7的漏極)處得到輸入電流Iin，鏡像電路的輸出端與第三開關管Q9的一端(圖7中的漏極「D」極)連接，第三開關管Q9的另一端(圖7中的源極「S」極)與採樣電阻R2的一端連接，並使採樣電阻R2的另一端接地，在工作時，在第三開關管Q9的控制端(圖7中的柵極「G」極)輸入用於控制本開關電源的PWM信號。在圖7中，採樣電阻R2以及電阻R1的阻值均為R，其中開關管Q8、開關管Q7的面積比例為1:K。
[0099]這樣，應用本實施例的輸出電壓米樣電路701可以根據輸入電壓確定輸出電壓，具體分析如下:
[0100]根據圖7，以下關係式(1)成立:
【權利要求】
1.一種適用於開關電源的電感電流過零檢測方法，其特徵是，包括:確定所述開關電源當前的輸出電壓；根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。
2.根據權利要求1所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，包括:當所述輸出電壓小於或等於預定的最小輸出電壓時，生成且輸出預定固定值的所述過零檢測閾值電壓；否則，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓。
3.根據權利要求2所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:生成且輸出與所述輸出電壓成線性關係的所述過零檢測閾值電壓。
4.根據權利要求2所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:生成且輸出隨所述輸出電壓增 大而增大的所述過零檢測閾值電壓。
5.根據權利要求4所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出所述過零檢測電平信號，具體是:比較所述過零檢測閾值電壓與零電壓，生成並且輸出所述過零檢測電平信號。
6.根據權利要求2所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:生成且輸出隨所述輸出電壓增大而降低的所述過零檢測閾值電壓。
7.根據權利要求6所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，具體是:比較所述過零檢測閾值電壓與所述輸出電壓，生成並且輸出所述過零檢測電平信號。
8.根據權利要求1至7之任一所述的電感電流過零檢測方法，其特徵是，確定開關電源當前的輸出電壓，包括:根據所述開關電源當前的輸入電壓、以及脈衝寬度調製信號的佔空比，確定所述輸出電壓，使所述輸出電壓等於所述輸入電壓與所述佔空比的乘積。
9.一種適用於開關電源的電感電流過零檢測電路，其特徵是，包括:輸出電壓採樣電路，用於確定開關電源當前的輸出電壓；過零檢測閾值電壓生成電路，與所述輸出電壓採樣電路的輸出端連接，用於根據所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓；過零檢測電路，根據所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成並且輸出過零檢測電平信號，以根據所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。
10.根據權利要求9所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測閾值電壓生成電路具體用於:當所述輸出電壓小於或等於預定的最小輸出電壓時，生成且輸出預定固定值的所述過零檢測閾值電壓，當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時，生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓。
11.根據權利要求10所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:用於生成且輸出與所述輸出電壓成線性關係的所述過零檢測閾值電壓。
12.根據權利要求10所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:用於生成且輸出隨所述輸出電壓增大而增大的所述過零檢測閾值電壓。
13.根據權利要求12所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測電路包括過零比較器，所述過零比較器的所述第一輸入端與所述過零檢測閾值電壓生成電路的輸出端連接，第二輸入端接地；所述過零檢測閾值電壓生成電路包括:第一開關管、第一恆流源、第一壓控電流源，所述第一壓控電流源用於當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時輸出隨所述輸出電壓增大而增大的可變電流，所述第一恆流源、第一壓控電流源的輸出端分別與所述第一輸入端連接，所述第一開關管連接在第一節點與過零比較器的第一輸入端之間，所述第一開關管的控制端輸入脈衝寬度調製信號，所述第一節點為所述開關電源的主功率管與電感之間的連接節點。`
14.根據權利要求10所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測閾值電壓生成電路用於生成且輸出隨所述輸出電壓變化而變化的所述過零檢測閾值電壓，具體是:用於生成且輸出隨所述輸出電壓增大而降低的所述過零檢測閾值電壓。
15.根據權利要求14所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述過零檢測電路包括:過零比較器，所述過零比較器的第二輸入端與所述過零檢測閾值電壓生成電路的輸出端連接，第一輸入端與所述開關電源的輸出端連接；所述過零檢測閾值電壓生成電路包括:第二開關管、第二恆流源、第二壓控電流源，所述第二壓控電流源用於當所述輸出電壓大於所述最小輸出電壓時輸出隨所述輸出電壓增大而增大的可變電流，所述第二恆流源、第二壓控電流源的輸出端分別與所述第二輸入端連接，所述第二開關管連接在第一節點與過零比較器的第二輸入端之間，所述第一開關管的控制端輸入脈衝寬度調製信號，所述第一節點為所述開關電源的主功率管與電感之間的連接節點。
16.根據權利要求9至15之任一所述的電感電流過零檢測電路，其特徵是，所述輸出電壓採樣電路包括輸入電流產生電路、第三開關管、採樣電阻，所述輸入電流產生電路的輸入端與所述開關電源的電壓輸入端連接，輸出端與所述開關管的一端連接，所述第三開關管的另一端與所述採樣電阻的一端連接，所述採樣電阻的另一端接地，所述第三開關管的控制端輸入所述脈衝寬度調製信號。
17.一種開關電源，包`括權利要求9至16之任一所述的電感電流過零檢測電路。
【文檔編號】G01R19/175GK103675426SQ201310721874
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】陳雷 申請人:矽力傑半導體技術(杭州)有限公司