[发明专利]直流变换器及其控制电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种直流变换器及其控制电路和方法。

背景技术

在电源转换领域中，功率开关电路的运行通常有两种模式，电流连续运行模式(continuedcurrentmode，CCM)和电流断续运行模式(discontinuedcurrentmode，DCM)。在CCM下，无需过零检测(zerocurrentdetection,ZCD)，从功率管的断开通过主功率管的导通来实现。在DCM下，从功率管的断开可以通过对电感电流的过零检测实现。

然而，过零检测用的比较器通常存在速度误差，使得过零检测的精确度受到影响。因此，有需要提出一种精确性更高的过零检测。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种可以精确提供过零检测的直流变换器及其控制电路和方法。

根据本发明的实施例，提出了一种用于直流变换器的控制电路，所述直流变换器包括主功率管、从功率管、储能元件，其中主功率管和从功率管分别被第一控制信号和第二控制信号周期性地导通和断开，当主功率管导通、从功率管断开时，流过储能元件的电流增大，储能元件开始储存能量；当主功率管断开、从功率管导通时，流过储能元件的电流减小，储能元件存储的能量被输送至输出，所述从功率管具有体二极管，所述控制电路包括：采样保持电路，接收表征从功率管两端压降的检测电压，所述采样保持电路响应从功率管的断开，对检测电压进行短时间地采样，并对采样的结果进行保持，得到采样保持信号；误差放大电路，耦接至采样保持电路接收采样保持信号，产生误差放大信号；电压电流转化器，耦接至误差放大电路接收误差放大信号，产生转化电流；电阻，耦接至电压电流转化器，所述电阻两端电压为阈值电压；比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接至电阻接收阈值电压，其第二输入端接收检测电压，所述比较电路在主功率管断开时对检测电压和阈值电压进行比较，产生过零检测信号，在主功率管导通时比较电路输出的过零检测信号被无效；以及逻辑控制电路，接收过零检测信号，产生所述第二控制信号，当所述检测电压大于阈值电压时，所述过零检测信号复位第二控制信号，使从功率管被断开。

根据本发明的实施例，提出了一种直流变换器，包括上述控制电路和具有所述主功率管、从功率管、储能元件的功率开关电路。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于直流变换器的方法，所述直流变换器包括主功率管、从功率管、储能元件，其中主功率管和从功率管被周期性地导通和断开，当主功率管导通、从功率管断开时，流过储能元件的电流增大，储能元件开始储存能量；当主功率管断开、从功率管导通时，流过储能元件的电流减小，储能元件存储的能量被输送至输出，所述方法包括：响应从功率管的断开，产生短脉冲信号，在短脉冲时间内对从功率管两端的压降进行采样，得到采样保持信号；对采样保持信号与参考零电压的差值进行放大，并进行比例积分，得到误差放大信号；将误差放大信号转化为与之成比例的转化电流；响应转化电流，得到与之成比例的阈值电压；当主功率管断开时，比较从功率管两端的压降和阈值电压的大小，产生过零检测信号；当主功率管导通时，所述过零检测信号被无效；其中在主功率管断开期间，当所述从功率管两端的压降大于阈值电压时，断开从功率管。

根据本发明各方面的上述直流变换器及其控制电路和方法，精确地实现过零检测对从功率管的断开控制。

附图说明

图1为根据本发明实施例的直流变换器100的电路结构示意图；

图2示出根据本发明实施例的图1所示直流变换器100中比较电路108的电路结构示意图；

图3示出根据本发明实施例的图1所示直流变换器100中比较电路108的另一电路结构示意图；

图4示出根据本发明实施例的图1所示直流变换器100中采样保持电路104的电路结构示意图；

图5示出根据本发明实施例的图1所示直流变换器100中逻辑控制电路109的电路结构示意图；

图6为根据本发明实施例的直流变换器200的电路结构示意图；

图7为根据本发明实施例的直流变换器300的电路结构示意图；

图8示意性示出了根据本发明实施例的用于直流变换器的方法流程图400。

具体实施方式