[发明专利]一种适用于开关电源的自适应过零检测电路

说明书

本发明公开了一种适用于开关电源的自适应过零检测电路，包括加减计数器、失调电压动态调节电路和过零比较器，加减计数器连接失调电压动态调节电路，失调电压动态调节电路连接过零比较器，过零比较器连接开关电源的控制端和加减计数器，加减计数器用于根据过零比较器输出的过零检测信号来进行加减计数并输出逻辑信号；失调电压动态调节电路用于接收加减计数器输出的逻辑信号并将其转换成失调电压；过零比较器用于根据开关电源的功率管和同步整流管的公共端的电压与失调电压动态调节电路输出的失调电压的大小输出过零检测信号。本发明可同时消除过零比较器随时失调和延时的影响，精确地检测开关电源的反向电流。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种适用于开关电源的自适应过零检测电路。

背景技术

为提高开关电源的转换效率，开关电源一般都采用同步整流结构，即用同步整流晶体管代替传统二极管完成电感电流整流。但当输出负载较小时，电感电流会反向造成能量损耗，为此，需要过零检测电路检测同步整流晶体管的反向电流。当过零检测电路检测到同步整流管电流反向时，过零检测电路将发出信号关断同步整流晶体管以阻止电流反向。但是，受半导体制造工艺偏差、环境温度、工作电压的影响，过零检测电路存在随机的输入失调电压和延时，导致过零检测电路检测到反向电流到发出信号关断同步整流晶体管的时间不准确：(1)同步整流晶体管关断时间过早时，电感电流依靠同步整流晶体管的体二极管续流，产生较大的体二极管损耗；(2)当同步整流晶体管关断时间过晚时，电感电流反向，也会导致损耗增大；同时，功率管和同步整流晶体管的公共端(SW)有很大的振铃电压，增加了晶体管、电感的电压应力，加剧了功率管损耗，并引入了EMI问题；因此需要精确的过零检测电路及时关断同步整流晶体管以减小功率损耗、器件应力和EMI问题。

在当前应用中，开关电源朝着高压高频大电流的方向发展。在高压应用中，电感电流的变化速率更快，对过零检测电路的反应速度提出更高的要求；在高频应用中，开关周期变短，并且过零检测电路还需要额外的消隐时间，同样对过零检测电路的反应速度提出更高的要求；在大电流应用中，非同步状态的体二极管损耗和电感电流反向，均降低了转换器的效率，对过零检测电路的精度提出了更高的要求。

现有技术通过将功率管和同步整流晶体管的公共端(SW)电压按照一定比例放大后接到过零检测电路输入端或调节过零检测电路输出信号延时来增加过零检测精度。其中将功率管和同步整流晶体管的公共端(SW)电压按照一定比例放大后接到过零比较器输入端，只减小了过零检测电路延时对过零检测精度的影响，可以加快过零检测电路的反应速度，但是无法消除过零检测电路失调的影响；调节过零检测电路输出信号延时来增加过零检测精度，可以在一定程度上减小过零检测电路失调的影响，但无法减小过零检测电路本身延时的影响。因此，现有技术无法同时消除过零检测电路失调和延时的影响，不能得到精确的过零检测电路，无法应用于高压高频大电流设计中。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种适用于开关电源的自适应过零检测电路，可以同时消除过零比较器随时失调和延时的影响，精确地检测开关电源的反向电流。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：