[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于原邊反饋式反激變換器的電壓采樣電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810061866.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108183615B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅萍;繆昕昊;張遼;周澤坤;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H03K17/96
• 代理公司: 51232 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 葛啟函

1.一種應(yīng)用于原邊反饋式反激變換器的電壓采樣電路，其特征在于，包括采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路、采樣信號(hào)選通電路和至少兩個(gè)并聯(lián)的采樣單元，

所述采樣單元包括采樣開(kāi)關(guān)、采樣保持電容和傳輸開(kāi)關(guān)，所述采樣開(kāi)關(guān)和傳輸開(kāi)關(guān)串聯(lián)，其串聯(lián)點(diǎn)通過(guò)所述采樣保持電容后接地，所述采樣開(kāi)關(guān)的另一端作為所述采樣單元的輸入端，所述傳輸開(kāi)關(guān)的另一端作為所述采樣單元的輸出端；

所述各個(gè)采樣單元的輸入端相連并作為所述電壓采樣電路的輸入端，其輸出端相連并作為所述電壓采樣電路的輸出端；

所述采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生控制信號(hào)分別控制各個(gè)采樣單元中的采樣開(kāi)關(guān)，使所述采樣開(kāi)關(guān)依次導(dǎo)通；

所述采樣信號(hào)選通電路用于產(chǎn)生選通信號(hào)分別控制各個(gè)采樣單元中的傳輸開(kāi)關(guān)，使得一個(gè)采樣周期內(nèi)只有一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳輸開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；

所述采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括多個(gè)帶失調(diào)的比較器，所述比較器用于比較每相鄰兩個(gè)采樣周期的采樣值；

當(dāng)任意一個(gè)比較器的輸出翻高時(shí)表示所述原邊反饋式反激變換器工作于電流斷續(xù)模式，否則表示所述原邊反饋式反激變換器工作于電流連續(xù)模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于原邊反饋式反激變換器的電壓采樣電路，其特征在于，所述采樣單元有三個(gè)，第一采樣單元包括第一采樣開(kāi)關(guān)(S1)、第一采樣保持電容(C1)和第一傳輸開(kāi)關(guān)(P1)，第一采樣開(kāi)關(guān)(S1)和第一傳輸開(kāi)關(guān)(P1)的串聯(lián)點(diǎn)處的信號(hào)為第一采樣信號(hào)(V_SENSE1)；第二采樣單元包括第二采樣開(kāi)關(guān)(S2)、第二采樣保持電容(C2)和第二傳輸開(kāi)關(guān)(P2)，第二采樣開(kāi)關(guān)(S2)和第二傳輸開(kāi)關(guān)(P2)的串聯(lián)點(diǎn)處的信號(hào)為第二采樣信號(hào)(V_SENSE2)；第三采樣單元包括第三采樣開(kāi)關(guān)(S3)、第三采樣保持電容(C3)和第三傳輸開(kāi)關(guān)(P3)，第三采樣開(kāi)關(guān)(S3)和第三傳輸開(kāi)關(guān)(P3)的串聯(lián)點(diǎn)處的信號(hào)為第三采樣信號(hào)(V_SENSE3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于原邊反饋式反激變換器的電壓采樣電路，其特征在于，所述采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括三分頻模塊、第一比較器(COMP1)、第二比較器(COMP2)、第三比較器(COMP3)、第一二輸入與門(mén)(AND21)、第二二輸入與門(mén)(AND22)、第三二輸入與門(mén)(AND23)、第四二輸入與門(mén)(AND24)、第五二輸入與門(mén)(AND25)、第六二輸入與門(mén)(AND26)、第一四輸入與門(mén)(AND41)、第一D觸發(fā)器(D1)、第二D觸發(fā)器(D2)、第三D觸發(fā)器(D3)、NMOS管(MN)、電容(C4)、電流源(I)和第一反相器(INV1)，

三分頻模塊包括一個(gè)輸入端和三個(gè)輸出端，其輸入端連接采樣頻率信號(hào)(SH_clk)，其三個(gè)輸出端分別連接第四二輸入與門(mén)(AND24)、第五二輸入與門(mén)(AND25)和第六二輸入與門(mén)(AND26)的第一輸入端；

NMOS管(MN)的柵極連接第一反相器(INV1)的輸入端并連接所述原邊反饋式反激變換器中原邊功率管的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)(D_RIVE)，其漏極分別通過(guò)電流源(I)后連接電源電位和通過(guò)電容(C4)后接地，其源極接地；

第一采樣信號(hào)(V_SENSE1)連接第一比較器(COMP1)的負(fù)向輸入端和第三比較器(COMP3)的正向輸入端，第二采樣信號(hào)(V_SENSE2)連接第一比較器(COMP1)的正向輸入端和第二比較器(COMP2)的負(fù)向輸入端，第三采樣信號(hào)(V_SENSE3)連接第二比較器(COMP2)的正向輸入端和第三比較器(COMP3)的負(fù)向輸入端，第一比較器(COMP1)、第二比較器(COMP2)和第三比較器(COMP3)的輸出端分別連接第一二輸入與門(mén)(AND21)、第二二輸入與門(mén)(AND22)和第三二輸入與門(mén)(AND23)的第一輸入端，第一二輸入與門(mén)(AND21)、第二二輸入與門(mén)(AND22)和第三二輸入與門(mén)(AND23)的第二輸入端連接NMOS管(MN)的漏極；

第一D觸發(fā)器(D1)、第二D觸發(fā)器(D2)和第三D觸發(fā)器(D3)的D輸入端均連接電源電位，其時(shí)鐘輸入端分別連接第一二輸入與門(mén)(AND21)、第二二輸入與門(mén)(AND22)和第三二輸入與門(mén)(AND23)的輸出端，其輸出端分別連接第一四輸入與門(mén)(AND41)的第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端；

第一四輸入與門(mén)(AND41)的第四輸入端連接第一反相器(INV1)的輸出端，其輸出端連接第四二輸入與門(mén)(AND24)、第五二輸入與門(mén)(AND25)和第六二輸入與門(mén)(AND26)的第二輸入端；

第四二輸入與門(mén)(AND24)、第五二輸入與門(mén)(AND25)和第六二輸入與門(mén)(AND26)的輸出端分別輸出第一控制信號(hào)(V_S1)、第二控制信號(hào)(V_S2)和第三控制信號(hào)(V_S3)分別控制所述第一采樣開(kāi)關(guān)(S1)、第二采樣開(kāi)關(guān)(S2)和第三采樣開(kāi)關(guān)(S3)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于原邊反饋式反激變換器的電壓采樣電路，其特征在于，所述采樣信號(hào)選通電路包括第四D觸發(fā)器(D4)、第五D觸發(fā)器(D5)、第二反相器(INV2)、第三反相器(INV3)、第四反相器(INV4)、第五反相器(INV5)、第六反相器(INV6)、第七二輸入與門(mén)(AND27)、第八二輸入與門(mén)(AND28)、第一三輸入與門(mén)(AND31)、第二三輸入與門(mén)(AND32)、第二四輸入與門(mén)(AND42)、第三四輸入與門(mén)(AND43)、二輸入或門(mén)(OR2)、三輸入或門(mén)(OR3)、異或門(mén)(XOR)和同或門(mén)(XNOR)，

第四D觸發(fā)器(D4)的D輸入端連接電源電位，其時(shí)鐘輸入端連接第一控制信號(hào)(V_S1)，其Q輸出端連接第七二輸入與門(mén)(AND27)的第一輸入端；

第五D觸發(fā)器(D5)的D輸入端連接地電位，其時(shí)鐘輸入端連接第二控制信號(hào)(V_S2)，其Q輸出端連接第八二輸入與門(mén)(AND28)的第一輸入端；

第二反相器(INV2)的輸入端連接第三控制信號(hào)(V_S3)，其輸出端連接第四D觸發(fā)器(D4)和第五D觸發(fā)器(D5)的置位端；

三輸入或門(mén)(OR3)的三個(gè)輸入端分別連接所述采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路中第一D觸發(fā)器(D1)、第二D觸發(fā)器(D2)和第三D觸發(fā)器(D3)的Q輸出端，其輸出端連接第三反相器(INV3)的輸入端；

所述采樣控制信號(hào)產(chǎn)生電路中第一四輸入與門(mén)(AND41)的輸出端信號(hào)取反后連接第七二輸入與門(mén)(AND27)和第八二輸入與門(mén)(AND28)的第二輸入端；

第七二輸入與門(mén)(AND27)的輸出端連接同或門(mén)(XNOR)的第一輸入端、第六反相器(INV6)的輸入端、第二三輸入與門(mén)(AND32)和第二四輸入與門(mén)(AND42)的第一輸入端；

第八二輸入與門(mén)(AND28)的輸出端連接異或門(mén)(XOR)的第一輸入端、第四反相器(INV4)的輸入端、第一三輸入與門(mén)(AND31)和第三四輸入與門(mén)(AND43)的第一輸入端；

第三反相器(INV3)的輸出端連接異或門(mén)(XOR)的第二輸入端、同或門(mén)(XNOR)的第二輸入端、第五反相器(INV5)的輸入端和第三四輸入與門(mén)(AND43)的第二輸入端；

時(shí)鐘信號(hào)(Clk)連接第一三輸入與門(mén)(AND31)、第二三輸入與門(mén)(AND32)和第二四輸入與門(mén)(AND42)的第二輸入端以及第三四輸入與門(mén)(AND43)的第三輸入端，所述時(shí)鐘信號(hào)(Clk)與所述原邊反饋式反激變換器開(kāi)關(guān)頻率一致；

第一三輸入與門(mén)(AND31)的第三輸入端連接同或門(mén)(XNOR)的輸出端，其輸出端輸出第一選通信號(hào)(V_P1)；

第二三輸入與門(mén)(AND32)的第三輸入端連接異或門(mén)(XOR)的輸出端，其輸出端輸出第二選通信號(hào)(V_P2)；

第二四輸入與門(mén)(AND42)的第三輸入端連接第四反相器(INV4)的輸出端，其第四輸入端連接第五反相器(INV5)的輸出端，其輸出端連接二輸入或門(mén)(OR2)的第一輸入端；

第三四輸入與門(mén)(AND43)的第四輸入端連接第六反相器(INV6)的輸出端，其輸出端連接二輸入或門(mén)(OR2)的第二輸入端，二輸入或門(mén)(OR2)的輸出端輸出第三選通信號(hào)(V_P3)；

所述第一選通信號(hào)(V_P1)、第二選通信號(hào)(V_P2)和第三選通信號(hào)(V_P3)分別控制所述第一傳輸開(kāi)關(guān)(P1)、第二傳輸開(kāi)關(guān)(P2)和第三傳輸開(kāi)關(guān)(P3)。