[實用新型]一種用于浮動地線BUCK型開關電源的電源開關狀態檢測電路

有效

• 申請號: 201821341100.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN208623550U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 夏虎;劉桂芝;王冬峰
• 申請（專利權）人: 無錫麟力科技有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖;葛莉華

本實用新型涉及電源檢測技術領域，尤其涉及一種用于浮動地線BUCK型開關電源的電源開關狀態檢測電路，浮動地線BUCK型開關電源包括電源VIN1、電源VIN2、開關S1、開關S2、二極管D1、二極管D2、功率管N1、肖特基二極管SD1、電感L1、PWM控制及功率管驅動電路、第一地線和第二地線，電源開關狀態檢測電路包括NMOS管N2、電阻R3、采樣保持電路、負電源產生電路和電壓比較器；本案只在功率管導通時間段內對開關狀態進行檢測，在開關狀態檢測時間段內，二極管漏電電流很小，檢測電阻可以選擇得較大，減小電阻功率損耗，提高系統工作效率，同時漏電電流不隨系統電源電壓改變，系統不會隨電源電壓變化而出現錯誤。

技術領域

本實用新型涉及電源檢測技術領域，尤其涉及一種用于浮動地線BUCK型開關電源的電源開關狀態檢測電路。

背景技術

如圖1所示，為現有的一種電源開關狀態檢測電路，其中電源部分包括電源 VIN1、電源VIN2、開關S1、開關S2、二極管D1、二極管D2、二極管SD1、電感 L1、功率管N1，檢測電路部分包括電阻R1、電阻R2、電壓比較器、PWM控制及功率管驅動電路，檢測電路用于檢測與電源VIN2連接的開關S2的狀態，并輸出邏輯信號。

該電源電路的系統架構為BUCK型架構，該電路有2個電源，電源VIN1和電源VIN2由開關S1和開關S2選擇開通，PWM控制及功率管驅動電路用來控制功率管N1。當功率管N1柵極電壓大于其閾值電壓時，功率管N1導通，電感L1充電，充電電流從電源VIN1經過二極管D1，或者從電源VIN2經過二極管D2，然后經過負載、電感L1、功率管N1到達地線；當功率管N1柵極電壓小于其閾值電壓時，功率管N1關斷，電感L1放電，放電電流從二極管SD1陽極經過二極管 SD1、負載、電感L1回到二極管SD1陽極。

當開關S1導通、開關S2關閉時，電源VIN1通過二極管D1為負載供電，二極管D2關閉；當開關S1關閉、開關S2導通時，電源VIN2通過二極管D2為負載供電，二極管D1關閉。

電阻R1、電阻R2和電壓比較器用于檢測開關S2的狀態，并輸出邏輯信號。電阻R1和電阻R2為檢測電阻，電阻R1和電阻R2的連接點為檢測點，檢測點的電壓作為電壓比較器的輸入信號，電壓比較器的閾值電壓值為Vth。

當開關S1關閉、開關S2導通時，電阻R1和電阻R2的連接點的電壓為：

式(1)中V_IN2為電源VIN2的電壓值。此時，電阻R1和電阻R2的連接點的電壓大于電壓比較器的閾值電壓Vth，即：

V_檢測-1＞Vth 式(2)

當開關S1導通、開關S2關閉時，二極管D2關閉，流過二極管D2、電阻R1 和R2的電流為0A，檢測點的電壓應該為0，此時，電阻R1和電阻R2的連接點的電壓小于電壓比較器的閾值電壓Vth，即0＜Vth。

但是，現有常用的二極管在較高的工作溫度和較高的反向電壓情況下，會存在由二極管陰極流向陽極的反向漏電電流。假設由二極管D2陰極流向陽極的反向漏電電流為I_漏電-D2，則二極管D2上的反向電壓V_D2可以表達為：

V_D2＝V_IN1-I_漏電-D2×(R₁+R₂) 式(3)

式(3)中V_IN1為電源VIN1的電壓值，電源VIN1的電壓值越大，二極管D2上的反向電壓越大，通過二極管D2的反向漏電電流越大。通常，電源VIN1的電壓值會比較大，二極管D2的反向漏電電流也比較大。二極管D2的反向漏電電流流過電阻R1、電阻R2，電阻R1和電阻R2的連接點的電壓V_檢測-2如下式：