[發(fā)明專利]一種零電流檢測電路及寬負載范圍的KY變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011331467.6
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112564480B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范世全;謝鷹;袁晨曦;白開全;耿莉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/08;H02M1/088;G01R19/175
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開了一種零電流檢測電路及寬負載范圍的KY變換器，電源與共柵放大器相連接，共柵放大器的輸入端與電流信號輸入端相連接，共柵放大器的第一個輸出端與瞬態(tài)增強晶體管的漏極、D觸發(fā)器的D引腳與D觸發(fā)器的VDD引腳相連接，共柵放大器的第二個輸出端經(jīng)緩沖器與D觸發(fā)器的CLK引腳相連接，第一控制信號輸入端與反相器的輸入端及與門電路的輸入端相連接，反相器的輸出端與D觸發(fā)器的RESEST引腳相連接，D觸發(fā)器的引腳與與門電路的輸入端相連接，與門電路的輸出端與信號輸出端相連接，該零電流檢測電路及KY變換器能夠精準檢測輕負載情況下KY變換器中反向電流的過零點，完全消除反向電流，提升其輕負載時的能量轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電源管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種零電流檢測電路及寬負載范圍的KY變換器。

背景技術(shù)

電源管理模塊是集成電路應(yīng)用中必不可少的部分，在傳統(tǒng)的電源管理模塊中，boost變換器經(jīng)常被用于實現(xiàn)輸出電壓的升壓轉(zhuǎn)換功能。然而，由于boost變換器的電感電流不連續(xù)，其輸出電壓紋波較大。在boost 變換器的基礎(chǔ)上使用額外的耦合電感可以有效降低輸出紋波，但是需要復(fù)雜的補償網(wǎng)絡(luò)。KY結(jié)構(gòu)是近年來新提出的升壓變換器結(jié)構(gòu)，其主功率級電路沒有右半平面的零點，補償難度較低。并且相比于boost結(jié)構(gòu)， KY結(jié)構(gòu)有更好的瞬態(tài)響應(yīng)和更小的輸出紋波。因此，近年來的研究主要集中于改進型的KY結(jié)構(gòu)變換器上。但是當變換器的負載電流較小時，由于KY結(jié)構(gòu)中存在多條反向電流路徑和RLC串聯(lián)諧振回路，其反向電流難以完全消除。尤其是在寬負載范圍的應(yīng)用中，由于大尺寸的功率開關(guān)管導(dǎo)通壓降很小，反向電流的檢測難度進一步增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種零電流檢測電路及寬負載范圍的KY變換器，該零電流檢測電路及KY變換器能夠精準檢測輕負載情況下KY變換器中反向電流的過零點，完全消除反向電流，提升其輕負載時的能量轉(zhuǎn)換效率。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的零電流檢測電路包括電源、電流信號輸入端、第一控制信號輸入端、第二控制信號輸入端、信號輸出端、共柵放大器、瞬態(tài)增強晶體管、D觸發(fā)器、反相器、與門電路及緩沖器，其中，電源與共柵放大器相連接，共柵放大器的輸入端與電流信號輸入端相連接，共柵放大器的第一個輸出端與瞬態(tài)增強晶體管的漏極、D觸發(fā)器的D引腳與D觸發(fā)器的VDD引腳相連接，共柵放大器的第二個輸出端經(jīng)緩沖器與D觸發(fā)器的CLK引腳相連接，第一控制信號輸入端與反相器的輸入端及與門電路的輸入端相連接，反相器的輸出端與D觸發(fā)器的RESEST引腳相連接，D觸發(fā)器的引腳與與門電路的輸入端相連接，與門電路的輸出端與信號輸出端相連接。

一種寬負載范圍的KY變換器包括主功率開關(guān)管、驅(qū)動與死區(qū)控制系統(tǒng)、邏輯控制電路及零電流檢測電路，主功率開關(guān)管經(jīng)邏輯控制電路與驅(qū)動與死區(qū)控制系統(tǒng)相連接，零電流檢測電路中的信號輸入端與主功率開關(guān)管相連接，零電流檢測電路中的信號輸出端與驅(qū)動與死區(qū)控制系統(tǒng)的輸入端相連接，驅(qū)動與死區(qū)控制系統(tǒng)的輸出端與主功率開關(guān)管的控制端及零電流檢測電路中第一控制信號輸入端及第二控制信號輸入端相連接。