[发明专利]一种零电流检测电路和方法、及电压变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护技术，尤其涉及一种零电流检测(ZCD，Zero CurrentDetection)电路和方法、及电压变换电路。

背景技术

在电子设备中经常会用到直流-直流(DC-DC)变换电路，典型的DC-DC变换电路有降压(BUCK)电路、升压(BOOST)电路等，所述BUCK电路如图1所示，当驱动(Drive)信号为高电平时，PMOS P1截止，作为续流管的NMOS N1导通，电感L1上的电流为0，开关节点(SW)为NMOS N1的漏极，SW的电压变化能够反应出电感L1上的电流变化，此时，SW的电压为0，触发零电流检测电路；所述BOOST电路如图2所示，当Drive信号为高电平时，PMOS P2截止，作为调整管的NMOS N2导通，电感L2上的电流为0，SW为NMOS N2的漏极，SW的电压变化能够反应出电感L2上的电流变化，此时，SW的电压与BOOST电路输出电压相等，触发零电流检测电路。

所述零电流检测电路一般由比较器实现，如图3所示，比较器C1的正输入端连接基准电压(Vref)和故作失调电压(Voffset)，并在Voffset上并联开关S21，比较器C1的负输入端连接电容CS21、开关S22和SW，并通过开关S24连接输出端，所述电容CS21的负极对地连接有开关S23。当零电流检测电路进入采样状态时，如图4所示，所述开关S21、开关S22打开，所述开关S23、开关S24闭合，电容CS21的电压为Vref和Voffset之和；当零电流检测电路进入比较状态时，如图5所示，所述开关S21、开关S22闭合，所述开关S23、开关S24打开，在理论上，SW的电压与电容CS21的电压之和等于Vref时比较器C1翻转，输出零电流检测的使能信号，此时，SW的电压等于负的Voffset。

在实际应用中，零电流检测电路具有工作延时(t-delay)，并将Voffset设置为一个常数，这样，当DC-DC变换电路的输出电压(Vout)变大时，在相同t-delay的时间内，SW的电压变化更大。虽然触发零电流检测电路开始反应的SW的电压相同，但是经过t-delay，即零电流检测电路反应结束时，SW电压变的更大，反映出电感中的电流更大，从而降低了零电流检测的精度。

例如：图6、7分别为针对BUCK电路和BOOST电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图。对于BUCK结构，输出电压Vout1大于输出电压Vout2，输出电压Vout1对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率大于输出电压Vout2对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率，Voffset设置为常数，在相同的t-delay的情况下，输出电压Vout1对应的零电流检测电路反应结束(即检测电路输出电压完成逻辑翻转)时的SW的电压为V1，时间为T1，输出电压Vout2对应的零电流检测电路反应结束时的SW的电压为V2，时间为T2，可以看出，BUCK电路中，|V1-V2|较大，也就是说零电流检测电路反应结束时的SW的电压随输出电压的变大而变的更大；BOOST电路中，|V1-Vout1|比|V2-Vout2|大的多，也就是说零电流检测电路反应结束时的SW的电压与输出电压的差值，随输出电压的变大而变的更大。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的主要目的在于提供一种零电流检测电路和方法、及电压变换电路。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种零电流检测电路，该电路包括：补偿电路、检测电路，其中，

补偿电路，配置为根据DC-DC变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；

检测电路，配置为根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述DC-DC变换电路进行零电流检测。

本发明提供的一种电压变换电路，该电路包括：BUCK电路、零电流检测电路；其中，

BUCK电路，配置为通过开关器件对直流电压降压，产生输出电压；

零电流检测电路，配置为根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测。

本发明提供的一种电压变换电路，该电路包括：BOOST电路、零电流检测电路；其中，

BOOST电路，配置为通过开关器件对直流电压升压，产生输出电压；

零电流检测电路，配置为根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BOOST电路进行零电流检测。

本发明提供的一种零电流检测方法，该方法包括：