[发明专利]一种自适应调节驱动电压的轻载检测电路

说明书

本发明涉及开关电源中驱动电压的调节技术领域，具体为一种自适应调节驱动电压的轻载检测电路。包括钳位电压产生模块，电平转换模块和使能无效控制模块。钳位电压产生模块输出钳位电压信号CLAMP控制驱动电路，钳位驱动电路的输出电压；使能无效控制模块输出使能无效信号，将驱动电路输出拉为最低电平，并且关断芯片内部可关断电路；电平转换模块产生低于电源电压的信号，作为钳位电压产生模块的高压地电位。本发明通过负载检测，输出可调的驱动电压和使能无效控制信号，对负载为轻载或空载情况下，优化系统效率；同时当功率开关管状态切换，驱动电压调节技术能提高系统的性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及开关电源中驱动电压的调节技术领域，特别涉及一种自适应调节驱动电压的轻载检测电路。

背景技术

近年来随着微电子技术的不断改进，人们对于微功耗、节能型产品的需求量不断增多，因此促使DC-DC开关转换器向高效率节能方向发展。

在中等负载和满载的条件下，同步整流技术能显著地提高开关电源系统的转换效率；然而当负载变为轻载或空载的条件下，驱动开关管的驱动损耗成为主要的功率损耗源，此时会显著地降低开关电源系统的转换效率。

其中一些方案虽然提出了轻载电路检测电路，但是其实现电路太复杂，同时在负载为轻载时不能对驱动电压进行调节。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种自适应调节驱动电压的轻载检测电路，降低了轻载或空载情况下的驱动损耗，提高了开关电源系统的转换效率。

该自适应调节驱动电压的轻载检测电路，如图1所示，包括钳位电压产生模块、电平转换模块和使能无效控制模块。

所述钳位电压产生模块的输入端口接峰值检测电路，输出钳位电压信号CLAMP至使能无效控制模块和驱动电路；当负载不为空载，此时工作在正常模式下，输出的钳位电压信号控制驱动电路，钳位驱动电路的输出电压；

所述电平转换模块产生低于电源电压的信号，作为钳位电压产生模块的高压地电位；

所述使能无效控制模块，当负载为空载，此时工作在无效模式，输出使能无效信号，将驱动电路输出拉为最低电平，并且将关断芯片内部可关断电路，将功耗降为最低。

当负载不为空载，根据输出负载的条件，驱动电路输出电压会跟随进行调整，即输出负载降低时，驱动电路输出电压随之降低。重载条件下，功率开关管由高的驱动电压进行驱动来优化系统性能和降低导通功耗；轻载条件下，功率开关管不需要高的驱动电压以达到如此低的沟道导通电阻。这种自适应调节驱动电压技术能够在负载为轻载的条件下优化系统效率，降低功耗，特别当使用有很大的输入寄生电容的功率开关管时，效果更为显著。

当负载为空载，轻载检测电路输出使能无效控制信号，将驱动电路的输出电压拉为最低电位，同时降低片内的功率损耗。为了增加系统的稳定性和避免噪声的影响，进入和退出使能无效模式的阈值电压应存在一定的迟滞。

在负载突变时，功率开关管间的寄生体二极管的瞬间软导通和降在功率开关管沟道电阻上的压降能提高系统的稳定性。即当功率开关管的状态进入和退出正常模式或使能无效模式，本发明也能提高系统性能。