[發明專利]一種負載檢測方法、檢測電路及應用其的開關電源

有效

• 申請號: 201410012900.8
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103728572A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張凌棟
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R31/327;G01R31/02;H02M3/338
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技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及使用于開關電源的負載檢測方法及檢測電路。

背景技術

反激式開關電源可實現原邊和副邊的隔離，輸出電壓易調節，在反激式開關電源的副邊通常有一整流器，以將變壓器副邊繞組的交流電壓或電流轉換為負載所需的直流電壓或電流。為了減少整流器的損耗，通常用導通電阻相對較低的金屬氧化物半導體場效應晶體管作為同步整流器，這種同步整流的方式可提高電源的轉換效率。

如圖1所示為現有技術的一種反激式開關電源的電路框圖，副邊有一開關管Q2作為同步整流開關，整流控制電路101控制開關管Q2的開關狀態，整流控制電路中包括有同步整流驅動電路和同步整流控制電路，兩者均由輸出電壓直接供電。此外，如圖1所示，現有技術中的反激式開關電源通過二極管D1以及分壓電阻網絡以獲得表征輸出電壓信息的采樣電壓V_off，之后通過比較器比較采樣電壓V_off和設定的參考電壓V_REF，當采樣電壓V_off低于所述參考電壓V_REF時，判定所述開關電源處于空載或輕載。

按照圖1所示的開關電源的電路圖，如果開關電源在輕載狀態下，同步整流控制電路的電源保持供電。一般而言，同步整流控制電路的供電電壓在3.0-3.5V左右，而輸出電壓在在較高情況下，如12-19V左右，這部分的壓差會較大，其帶來的功耗也會比較大，尤其在輕載狀態下，較大的功耗對開關電源的效率將產生非常大的影響。

發明內容

有鑒于此，本發明公開了一種應用于開關電源中的負載檢測方法及檢測電路，通過負載檢測電路檢測同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓，以據此來判定所述反激式開關電源中功率開關管的開關狀態，當所述功率開關管處于關斷狀態，且關斷狀態持續到預設的時間區間時，則判定所述反激式開關電源的輸出端處于空載或輕載狀態。

依據本發明的一種開關電源的負載檢測方法，應用于反激式開關電源中，

監測所述反激式開關電源中的同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓，

根據所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓變化判定所述反激式開關電源中功率開關管的開關狀態，其中，

當所述功率開關管處于關斷狀態，且關斷狀態持續到預設的時間區間時，則判定所述反激式開關電源的輸出端處于空載或輕載狀態。

優選的，采樣并保持所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓，獲得一采樣保持電壓；

當實時采樣獲得的所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓小于所述采樣保持電壓時，判定所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓處于開始下降狀態；

當實時采樣獲得的所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓大于所述采樣保持電壓時，判定所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓處于開始上升狀態。

優選的，當所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始上升時，表征所述功率開關管開始導通；

當所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，表征所述功率開關管開始關斷。

優選的，判斷所述功率開關管的關斷狀態持續到預設的時間區間的具體步驟包括：

利用一充電電流對一電容進行充電，利用可控開關控制所述電容的充放電狀態，所述電容的兩端電壓作為斜坡電壓，其中，所述可控開關的開關狀態與所述功率開關管的開關狀態相同；

當所述可控開關斷開時，所述斜坡電壓持續上升，所述斜坡電壓上升至預設的電壓閾值的時間即為所述功率開關管的關斷狀態持續到預設的時間區間。

依據本發明的一種開關電源的負載檢測電路，應用于反激式開關電源中，

所述負載檢測電路監測所述反激式開關電源中的同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓，并根據所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓變化判定所述反激式開關電源中功率開關管的開關狀態，

其中，當所述功率開關管處于關斷狀態，且關斷狀態持續到預設的時間區間時，則判定所述反激式開關電源的輸出端處于空載或輕載狀態。

進一步的，所述負載檢測電路包括電壓采樣電路，電壓采樣電路包括采樣保持電路和比較電路，

所述采樣保持電路采樣并保持所述同步整流開關的第一功率端和第二功率端之間的電壓，獲得一采樣保持電壓；