[發(fā)明專利]電感電流過零檢測方法及電路以及帶該電路的開關電源

有效

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• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103675426A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳雷
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 羅娟

技術領域

本發(fā)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

開關電源是利用現(xiàn)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(wěn)定輸出電壓的一種電源。

過零檢測是開關電源中的一項關鍵技術，在現(xiàn)有技術中，當開關電源處于輕載模式時，由于沒有自適應的過零檢測電路，會出現(xiàn)過零點超前或者滯后的情況，使得電流發(fā)生倒灌，從而影響系統(tǒng)的整體性能指標，導致整個電路的效率降低。并且上述倒灌電流在下一周期會對供電電源造成沖擊，影響整體系統(tǒng)的可靠性。

在現(xiàn)有技術中，通常有采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標注，其下降斜率較小，當電感電流在t0時刻下降到V_ZX時（V_ZX為過零比較器的過零檢測閾值電壓），由于過零比較器有延遲，經(jīng)過延時時間td后，電感電流在t1時刻下降到零。

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標注，由于其下降斜率較大，在相同的延時時間td內(nèi)，電感電流下降得更多，因此，在t1時刻，電感電流將下降到小于零的值，導致電感電流出現(xiàn)負電流而進一步影響電路的輕載效率。

自適應的過零檢測電路的功能在于，變換器工作于輕載模式時，過零檢測電路檢測同步整流管的電流變化，自適應調(diào)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例目的之一在于：提供一種適用于開關電源的電感電流過零檢測方法，應用該技術方案有利于避免電感電流在過零點補償時出現(xiàn)負電流的情況。

本發(fā)明實施例目的之二在于：提供一種適用于開關電源的電感電流過零檢測電路，應用該技術方案有利于避免電感電流在過零點補償時出現(xiàn)負電流的情況。

本發(fā)明實施例目的之三在于：提供一種開關電源，應用該技術方案有利于避免電感電流在過零點補償時出現(xiàn)負電流的情況。

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種適用于開關電源的電感電流過零檢測方法，包括：

確定所述開關電源當前的輸出電壓；

根據(jù)所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，

根據(jù)所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成并且輸出過零檢測電平信號，以根據(jù)所述過零檢測電平信號控制所述開關電源的關斷。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，根據(jù)所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓，包括：

當所述輸出電壓小于或等于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。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)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：

生成且輸出與所述輸出電壓成線性關系的所述過零檢測閾值電壓。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)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：

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。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，根據(jù)所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成并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，生成并且輸出所述過零檢測電平信號。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)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：

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。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，根據(jù)所述過零檢測閾值電壓進行過零檢測，生成并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，生成并且輸出所述過零檢測電平信號。

結合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，確定開關電源當前的輸出電壓，包括：

根據(jù)所述開關電源當前的輸入電壓、以及脈沖寬度調(diào)制信號的占空比，確定所述輸出電壓，使所述輸出電壓等于所述輸入電壓與所述占空比的乘積。

第二方面，本發(fā)明實施例提供的一種適用于開關電源的電感電流過零檢測電路，包括：

輸出電壓采樣電路，用于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，與所述輸出電壓采樣電路的輸出端連接，用于根據(jù)所述輸出電壓生成且輸出過零檢測閾值電壓；