[發明專利]一種自適應延時補償有源整流器電路

有效

• 申請號: 201811209212.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109067210B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 馬彥昭;崔楷;樊曉椏
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/32
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 華金

本發明涉及一種自適應延時補償有源整流器電路，相比于背景技術中提出的延時補償整流器電路結構，該電路采用單環路同時補償導通延時和關斷延時，使用采樣電容的數量減少了一半，同時避免了電壓?電流轉換電路，降低了芯片面積和功耗，有利于芯片的低功耗和微型化。由于反饋環路能夠動態調節延時，避免了溫度、工藝和電源電壓(PVT)變化的影響。

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，特別涉及一種自適應延時補償有源整流器電路。

背景技術

有源整流器在能量收集系統、無線充電系統和微控制器等低功耗片上集成系統中有廣泛應用。傳統橋式整流器采用4個二極管實現，由于二極管導通壓降，需要消耗額外的電壓裕度。有源整流器利用有源二極管替代傳統橋式整流器中的二極管，提高了能量傳輸效率。然而由于有源二極管中比較器的延時隨著工作條件發生變化，導致有源二極管導通或關斷時的電壓并不等于零，導通延時導致電流導通時間變短，同時產生尖峰電流，而關斷延時導致反向電流，這些效應都會導致能量傳輸效率降低。

【文獻1】L.Cheng,W.H.Ki,Y.Lu and T.S.Yim,“Adaptive on/off delay-compensated active rectifiers for wireless power transfer systems,”IEEEJournal of Solid-State Circuits,vol.51,no.3,pp.712-723,Mar.2016.

目前針對有源整流器延時補償問題的研究主要如文獻1所示，其中涉及的環路失調電流延時補償電路可以自適應補償有源整流器延時。該電路導通延時和關斷延時分別使用一個獨立的反饋調節環路，硬件和功率消耗都較大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：本發明為了克服現有技術的不足，提供一種自適應延時補償有源整流器電路，該電路采用單環路同時補償導通延時和關斷延時，解決了由于有源二極管導通、關斷帶來的效率降低的問題。本發明不需要電壓-電流的轉換電路，并且減少了采樣電容的數量，從而減小了芯片的面積和功耗。本發明采用反饋環路，可以動態的補償不同溫度、工藝和電源電壓(PVT)下不同的延時。

本發明的技術方案是：一種自適應延時補償有源整流器電路，其特征在于，包括有源整流器主電路、采樣電路、失調電壓產生電路和邏輯控制電路，所述有源整流器主電路在整流過程中，產生功率管漏端電壓Vac1并輸入至采樣電路和失調電壓產生電路，經采樣電路采樣Vac1處理后輸入失調電壓產生電路；經失調電壓產生電路放大并與功率管漏端電壓V_ac1疊加處理后傳入有源整流器主電路反饋調節比較器失調電壓，完成延時補償；同時有源整流器主電路產生功率管柵端控制信號V_GN1并輸入邏輯控制電路，經邏輯控制電路處理后分別輸入有源整流器主電路、采樣電路和失調電壓產生電路，實現邏輯控制。