輸出電壓檢測電路、控制電路和開關型變換器的制造方法
【專利摘要】公開了一種輸出電壓檢測電路、控制電路和開關型變換器，所述輸出電壓檢測電路用于對開關型變換器的輸出電壓進行檢測，通過整流二極管以及濾波電容對輸出電壓進行整流濾波，通過并聯(lián)在濾波電容兩端的放電電路在每個開關周期內(nèi)對濾波電容放電預定時間，從而可以精確檢測輸出電壓，同時使得濾波電容兩端電壓跟隨輸出電壓變化快速變化，使得應用該電壓檢測電路或集成電路的開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
【專利說明】輸出電壓檢測電路、控制電路和開關型變換器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術，具體涉及輸出電壓檢測電路、控制電路和開關型變換器。
【背景技術】
[0002]在開關型變換器中，通常需要將其輸出電壓反饋至控制電路中，用來與表征開關電源期望輸出電壓的基準電壓進行比較而產(chǎn)生開關控制控制信號，以控制開關電源中的開關管的開關動作，從而使開關電源的輸出電壓維持為其期望輸出電壓。因此，需要一個用于檢測輸出電壓的檢測電路。
[0003]現(xiàn)有的開關型變換器通常通過設置于控制電路芯片外部的分壓電阻來進行輸出電壓檢測。圖1是現(xiàn)有的開關型變換器的電路示意圖，開關型變換器用于將輸入電壓νΙΝ轉換為穩(wěn)定的輸出電壓V。。其中，由第一電阻Rl和第二電阻R2構成的電阻分壓電路連接在電壓輸出端和續(xù)流二極管Dl的負極之間，由此，輸出電壓V。由電阻分壓電路分壓后輸出分壓電壓vd，分壓電壓Vd經(jīng)采樣保持電路采樣后轉換為反饋電壓vFB輸出到比較電路，并進而將比較結果輸入到驅動電路，反饋電壓Vfb實際是輸出電壓V。的檢測值。由此，可以實現(xiàn)對輸出電壓V。的檢測。
[0004]但是，由于電阻分壓電路置于控制電路芯片的外部，在處于濕度較大的環(huán)境中時，控制電路芯片的反饋引腳與其它引腳之間容易發(fā)生漏電，這會引起電阻分壓電路中各電阻上的電壓降的變化，影響輸出電壓檢測的精確度，導致開關型變換器的電壓調(diào)整率較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，提供一種開關型變換器輸出電壓檢測電路、控制電路和開關型變換器，使得開關型變換器可以不受外界環(huán)境影響，精確地檢測獲取輸出電壓，同時，使得開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
[0006]第一方面，提供一種輸出電壓檢測電路，用于對開關型變換器的輸出電壓進行檢測，所述輸出電壓檢測電路包括:
[0007]整流二極管，連接在所述開關型變換器的電壓輸出端和第一端之間；
[0008]濾波電容，連接在所述第一端和檢測電路參考端之間；
[0009]放電電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于在每個開關周期內(nèi)的對所述濾波電容放電預定時間；
[0010]采樣保持電路，用于對第一端電壓或分壓電壓進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓；
[0011 ] 所述分壓電壓由所述第一端電壓經(jīng)分壓后獲得。
[0012]優(yōu)選地，所述采樣保持電路用于在所述放電電路放電結束再延遲預定時間后對所述第一端電壓或分壓電壓進行采樣。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測電路參考端連接到開關型變換器的控制電路參考地端。
[0014]優(yōu)選地，所述開關型變換器的功率級電路為降壓型拓撲，所述控制電路參考地端與所述功率級電路的續(xù)流二極管的負極連接。
[0015]優(yōu)選地，所述放電電路在每個開關周期開始時對所述濾波電容放電預定時間。
[0016]優(yōu)選地，所述采樣保持電路在所述功率級電路的功率開關由導通切換為關斷，并經(jīng)過預定的前沿消隱時間后再對所述第一端電壓或分壓電壓進行采樣。
[0017]優(yōu)選地，所述輸出電壓檢測電路還包括:
[0018]補償電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于將流過所述續(xù)流二極管的續(xù)流電流負反饋至第一端，補償所述第一端電壓。
[0019]優(yōu)選地，所述輸出電壓檢測電路還包括:
[0020]電阻分壓電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于對所述第一端電壓分壓后在第二端輸出所述分壓電壓。
[0021]優(yōu)選地，所述輸出電壓檢測電路還包括:
[0022]補償電路，連接在所述第二端和所述檢測電路參考端之間，用于將流過所述續(xù)流二極管的續(xù)流電流負反饋至所述第二端，補償所述分壓電壓。
[0023]第二方面，提供一種控制電路，用于開關型變換器，所述集成電路包括:
[0024]如上所述的輸出電壓檢測電路；
[0025]比較電路，用于比較所述檢測電壓和參考電壓輸出比較結果；
[0026]驅動電路，用于根據(jù)所述比較結果生成開關控制信號，所述開關控制信號用于控制所述開關型變換器的功率級電路。
[0027]優(yōu)選地，所述輸出電壓檢測電路的放電電路、采樣保持電路和所述比較電路以及驅動電路集成為集成電路。
[0028]第三方面，提供一種開關型變換器，包括控制電路和功率級電路；
[0029]所述控制電路包括:
[0030]如上所述的輸出電壓檢測電路；
[0031]比較電路，用于比較所述檢測電壓和參考電壓輸出比較結果；
[0032]驅動電路，用于根據(jù)所述比較結果生成開關控制信號，所述開關控制信號用于控制所述功率級電路。
[0033]優(yōu)選地，所述輸出電壓檢測電路的放電電路、采樣保持電路和所述比較電路以及驅動電路集成為集成電路。
[0034]通過整流二極管以及濾波電容對輸出電壓進行整流濾波，同時通過并聯(lián)在濾波電容兩端的放電電路在每個開關周期內(nèi)對濾波電容放電預定時間，從而可以精確檢測輸出電壓，并使得濾波電容兩端電壓跟隨輸出電壓變化快速變化。應用該電壓檢測電路或集成電路的開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0036]圖1是現(xiàn)有的開關型變換器的電路示意圖；
[0037]圖2A是本發(fā)明第一實施例的開關型變換器的電路示意圖；
[0038]圖2B是一個優(yōu)選實施方式中放電電路的示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明第二實施例的開關型變換器的電路示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明第二實施例的開關型變換器的工作波形圖。
【具體實施方式】
[0041]以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。
[0042]此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0043]同時，應當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
[0044]除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。
[0045]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0046]圖2A是本發(fā)明第一實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖2A所示，開關型變換器包括控制電路21和功率級電路22。
[0047]控制電路21用于檢測功率級電路22的輸出電壓V。，生成開關控制信號Q，控制功率級電路的功率開關SI導通和關斷，使得功率級電路22輸出穩(wěn)定的電壓。
[0048]控制電路21包括輸出電壓檢測電路211、比較電路212和驅動電路213。
[0049]輸出電壓檢測電路211與功率級電路22的電壓輸出端ο (也即，開關型變換器的輸出端)連接，用于檢測輸出電壓V。輸出檢測電壓vFB。
[0050]比較電路212用于比較檢測電壓vFB和參考電壓vKEF輸出比較結果Vq(P。參考電壓Vref用于表征所期望的輸出電壓。
[0051]驅動電路213用于根據(jù)比較結果Vqip生成開關控制信號Q。
[0052]功率級電路22包括至少一個功率開關SI，功率開關SI根據(jù)開關控制信號Q導通和關斷。通過功率開關的導通和關斷，可以調(diào)節(jié)功率級電路22輸出電壓，使其保持穩(wěn)定。在本實施例中，功率級電路22可以采用降壓型拓撲、升壓型拓撲、升降壓型拓撲或其它類型的拓撲。
[0053]負載&與功率級電路22的電壓輸出端ο連接，以獲得穩(wěn)定的電壓V。。
[0054]在控制電路21中，輸出電壓檢測電路211連接在電壓輸出端ο和檢測電路參考端g之間。在本實施例中，如圖2所示，檢測電路參考端g連接到開關型變換器的控制電路參考地端。
[0055]輸出電壓檢測電路211包括整流二極管D2、濾波電容C2、電阻分壓電路DIV、放電電路DIS和采樣保持電路SAM。
[0056]其中，整流二極管D2連接在開關型變換器的電壓輸出端ο和第一端f之間。具體地，整流二極管D2的正極與電壓輸出端ο連接，負極與第一端f連接。
[0057]濾波電容C2連接在第一端f和檢測電路參考端g (在本實施例中，其與開關型變換器的控制電路參考地端連接)之間。
[0058]整流二極管D2和濾波電容C2可以對輸出電壓進行整流和濾波，使得濾波電容C2的兩端電壓既能與功率級電路22的輸出電壓保持相對一致，又能濾除其中的噪聲的毛刺。濾除噪聲和毛刺有利于保護電阻分壓電路DIV，防止對其造成損害。由于易導致集成電路損害的有害信號被濾除，電阻分壓電路DIV可以被集成在集成電路芯片內(nèi)部。
[0059]電阻分壓電路DIV與濾波電容C2并聯(lián)，用于對濾波電容兩端電壓(也即，第一端電壓)分壓后輸出分壓電壓vd。
[0060]在本實施例中，電阻分壓電路DIV由串聯(lián)的第一電阻Rl和第二電阻R2構成，從第一電阻Rl和第二電阻R2的相連端(也即，第二端s)輸出分壓電壓vd。
[0061 ] 如上所述，弓I入濾波電容C2可以使得輸入到電阻分壓電路DIV的電壓更加平滑，從而使得電阻分壓電路適于集成在集成電路芯片中，而不必使用體積大、容易受環(huán)境影響的外部電路。但是，濾波電容C2會使得電阻分壓電路DIV的兩端電壓不能與輸出電壓V。保持完全一致，在輸出電壓V。有較大幅度變化時，尤其在負載切換時，濾波電容C2兩端的電壓不能及時響應該變化，這會導致電阻分壓電路DIV輸出的分壓電壓Vd不能反映輸出電壓的變化，進而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和開關型變換器的調(diào)整率。
[0062]由此，本實施例通過增加與濾波電容C2并聯(lián)的放電電路DIS來克服上述問題。
[0063]放電電路DIS與濾波電容C2并聯(lián)，用于在每個開關周期內(nèi)對濾波電容C2放電預定時間Tl。預定時間Tl為一較短的時間。
[0064]當功率級電路22采用降壓型拓撲時，放電電路DIS在功率開關SI導通期間進行放電操作。
[0065]優(yōu)選地，放電電路DIS在每個開關周期開始時(也即，功率開關SI剛導通時)對濾波電容放電預定時間Tl。
[0066]控制放電電路DIS放電的控制信號可以根據(jù)開關控制信號Q由控制電路生成。
[0067]在本實施例中，開關周期是指開關控制信號Q控制功率開關SI導通/關斷一次所經(jīng)歷的周期，根據(jù)控制電路的不同，其可以是固定時間，也可以是變化的。
[0068]在一個優(yōu)選實施方式中，如圖2A所示，放電電路DIS包括電流源Il和開關S2。電流源Il和開關S2串聯(lián)連接，開關S2在每個開關周期內(nèi)導通一個預定時間Tl，使得在該時間段內(nèi)形成電流通路，電流源Il生成的電流可以流過，從而對濾波電容C2放電，降低其兩端電壓Vce。
[0069]在一個優(yōu)選實施方式中，如圖2B所示，放電電路DIS也可以為脈寬調(diào)制信號控制電流源，其基于一個脈寬調(diào)制信號的控制，在每個開關周期內(nèi)的預定時間Tl內(nèi)輸出預定的電流。
[0070]在本實施例中，在每個開關周期中，濾波電容C2兩端電壓會由于放電電路DIS的放電而降低，然后在功率開關SI關斷時，由電壓輸出端的輸出電壓充電，變化至與輸出電壓一致，由此，可以保證濾波電容C2兩端電壓Vc2快速響應輸出電壓V。變化，提高電壓檢測的精確性，同時保證開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
[0071]采樣保持電路SAM輸入分壓電壓Vd，用于對分壓電壓Vd進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓vFB。在本實施例中，采樣保持電路SAM可以在放電電路放電結束后延遲預定時間后對分壓電壓Vd進行采樣。在該預定時間內(nèi)，濾波電容C2兩端電壓被充電上升到和輸出電壓基本一致并穩(wěn)定。
[0072]優(yōu)選地，采樣保持電路SAM在功率開關SI關斷后經(jīng)過一個前沿消隱時間后再對分壓電壓Vd進行采樣。
[0073]檢測電壓vFB作為反饋參量被輸入到控制電路21中，從而控制電路21可以生成開關控制信號Q。
[0074]應理解，電阻分壓電路DIV并非必須，在輸出電壓V。較小時，輸出電壓檢測電路211可以不包含電阻分壓電路DIV。此時，直接將第一端電壓輸入到采樣保持電路SAM，進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓vFB。
[0075]其中，在一個優(yōu)選實施方式中，電壓檢測電路211中的電阻分壓電路DIV、放電電路DIS以及采樣保持電路SAM可以和比較電路212以及驅動電路213—同集成在同一集成電路中。該集成電路具有電壓檢測引腳，其連接到電壓檢測電路211的第一端f。
[0076]在另一個優(yōu)選實施方式中，還可以進一步將功率級電路的功率開關SI也集成在該集成電路中。
[0077]由此，可以提高系統(tǒng)集成度，并且避免環(huán)境對于輸出電壓檢測的不利影響。
[0078]本實施例通過整流二極管以及濾波電容對輸出電壓進行整流濾波，同時通過并聯(lián)在濾波電容兩端的放電電路在每個開關周期內(nèi)對濾波電容放電預定時間，從而可以精確檢測輸出電壓，同時使得濾波電容兩端電壓跟隨輸出電壓變化快速變化，使得應用該電壓檢測電路或集成電路的開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
[0079]圖3是本發(fā)明第二實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖3所示，開關型變換器包括控制電路31、功率級電路32。
[0080]控制電路31用于檢測功率級電路22的輸出電壓V。，生成開關控制信號Q，控制功率級電路的功率開關器件SI導通和關斷，使得功率級電路32輸出穩(wěn)定的電壓V。。
[0081 ] 控制電路31可以將檢測電壓vFB與表征所期望的輸出電壓的參考電壓比較，并進而基于比較結果調(diào)整開關控制信號Q的占空比。
[0082]控制電路31包括輸出電壓檢測電路321、比較電路312和驅動電路313。
[0083]輸出電壓檢測電路311與功率級電路32的電壓輸出端ο (也即，開關型變換器的輸出端)連接，用于檢測輸出電壓V。并輸出檢測電壓vFB。
[0084]比較電路312用于比較檢測電壓vFB和參考電壓vKEF輸出比較結果Vq(P。參考電壓Vref用于表征所期望的輸出電壓。
[0085]驅動電路313用于根據(jù)比較結果Vqip生成開關控制信號Q。
[0086]在圖3中，功率級電路32采用降壓型拓撲，其可以包括功率開關器件SI，續(xù)流二極管Dl，儲能元件LI和輸出電容Cl。功率開關器件SI連接在功率級電路32的輸入端與中間端m之間。續(xù)流二極管Dl連接在中間端m和接地端之間，其中，其正極與接地端連接，負極與中間端m連接。儲能元件LI連接在中間端和電壓輸出端之間，其可以為電感。輸出電容Cl連接在電壓輸出端和接地端之間。
[0087]負載&與功率級電路32的電壓輸出端連接，以獲得穩(wěn)定的輸入電壓。
[0088]在控制電路31中，輸出電壓檢測電路311連接在電壓輸出端ο和檢測電路參考端g之間。在本實施例中，所述檢測電路參考端g連接到開關型變換器的控制電路參考地端，也即，與控制電路共地。在功率級電路32為降壓型拓撲的前提下，控制電路參考地端通常與功率級電路32的中間端m連接，也即，與續(xù)流二極管Dl的負極連接。
[0089]輸出電壓檢測電路311包括整流二極管D2、濾波電容C2、電阻分壓電路DIV、放電電路DIS和采樣保持電路SAM。
[0090]其中，整流二極管D2連接在開關型變換器的電壓輸出端O和第一端f之間。具體地，整流二極管D2的正極與電壓輸出端連接，負極與第一端f連接。
[0091]濾波電容C2連接在第一端f和檢測電路參考端g(在本實施例中連接到續(xù)流二極管Dl的負極)之間。
[0092]對于降壓型拓撲，續(xù)流二極管Dl在功率開關SI關斷期間導通。在此期間，濾波電容C2相當于連接在電壓輸出端和接地端之間，其兩端電壓和功率級電路32的輸出電壓V。保持相對一致。
[0093]與上一實施例類似，整流二極管D2和濾波電容C2可以對輸出電壓進行整流和濾波，使得濾波電容C2的兩端電壓既能與功率級電路22的輸出電壓保持相對一致，又能濾除其中的噪聲的毛刺。濾除噪聲和毛刺有利于保護電阻分壓電路DIV，防止對其造成損害。這使得電阻分壓電路DIV可以集成在集成電路芯片內(nèi)部，而不必擔心輸出電壓的噪聲和毛刺會損壞集成電路芯片。
[0094]電阻分壓電路DIV與濾波電容C2并聯(lián)，用于對濾波電容兩端電壓分壓后輸出分壓電壓vd。
[0095]與第一實施例類似，引入濾波電容C2可以使得輸入到電阻分壓電路DIV的電壓更加平滑，從而使得電阻分壓電路適于集成在集成電路芯片中，而不必使用體積大、容易受環(huán)境影響的外部電路。但是，濾波電容C2會使得電阻分壓電路兩端電壓不能與輸出電壓保持完全一致，在輸出電壓有較大幅度變化時，尤其在負載切換時，濾波電容C2兩端的電壓不能及時響應該變化，這會導致電阻分壓電路DIV輸出的分壓電壓Vd不能反映輸出電壓的變化，進而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和開關型變換器的調(diào)整率。
[0096]由此，本實施例通過增加與濾波電容C2并聯(lián)的放電電路DIS來克服上述問題。
[0097]放電電路DIS與濾波電容C2并聯(lián)，用于在每個開關周期內(nèi)對濾波電容C2放電預定時間Tl。預定時間Tl為一較短的時間。
[0098]優(yōu)選地，放電電路DIS在每個開關周期開始時對濾波電容C2放電預定時間Tl。
[0099]在本實施例中，開關周期是指開關控制信號Q控制功率開關SI導通/關斷一次所經(jīng)歷的周期，根據(jù)控制電路的不同，其可以是固定時間，也可以是變化的。
[0100]優(yōu)選地，放電電路DIS包括電流源Il和開關S2。電流源Il和開關S2串聯(lián)連接，開關S2在每個開關周期內(nèi)導通一個預定時間Tl，使得在該時間段內(nèi)形成電流通路，電流源Il生成的電流可以流過，從而對濾波電容C2放電，降低其兩端電壓。
[0101]優(yōu)選地，放電電路DIS也可以為如圖2B所示的脈寬調(diào)制信號控制電流源，其基于一個脈寬調(diào)制信號PWM的控制,在每個開關周期內(nèi)的預定時間Tl內(nèi)輸出預定的電流。
[0102]在每個開關周期中，濾波電容C2兩端電壓會由于放電電路DIS的放電而降低，然后由電壓輸出端的電壓充電，變化至與輸出電壓一致，由此，可以保證濾波電容C2兩端電壓V?可以快速響應輸出電壓V。變化，提高電壓檢測的精確性，同時保證開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
[0103]圖4是本實施例的工作波形圖。如圖4所示，開關控制信號Q在每個開關周期內(nèi)控制功率開關SI導通和關斷一次，其中，開關控制信號Q為高電平時，功率開關SI導通，開關控制信號Q為低電平時，功率開關SI關斷。在每個開關周期開始時，根據(jù)Tml信號，放電電路DIS導通對濾波電容C2兩端電壓放電一個預定時間Tl，使得濾波電容Cl的兩端電壓Vc2下降。在放電電路DIS由電流源Il和與之串聯(lián)的開關S2構成時，控制信號Tml作用于開關S2，使得其在開關周期內(nèi)導通預定時間Tl，從而對濾波電容C2進行放電。
[0104]在功率開關關斷后(優(yōu)選經(jīng)過一個前沿消隱時間Tblk后)，濾波電容C2兩端電壓被充電至輸出電壓并保持穩(wěn)定，此時基于米樣信號Vsample對濾波電容C2兩端電壓或與其成比例的分壓進行采樣保持可以獲得輸出電壓的檢測值vFB。
[0105]在一個優(yōu)選實施方式中，電阻分壓電路DIV由串聯(lián)的第一電阻Rl和第二電阻R2構成，從第一電阻Rl和第二電阻R2的連接端輸出分壓電壓vd。
[0106]在另一個優(yōu)選實施方式中，如圖3所示，由于續(xù)流二極管Dl和整流二極管D2在導通時具有正相壓降，因此，為了消除該正相壓降的影響，可以在電阻分壓電路DIV中加入一個受控電流源12，使得受控電流源12輸出與功率級電路輸出電流i。成比例的電流，并與第二電阻R2并聯(lián)。由此，電阻分壓電路DIV包括第一電阻R1、第二電阻R2和受控電流源12。
[0107]對于圖3所示的開關型變換器，濾波電容C2的兩端電壓ve2滿足ve2 = v0+vD1-vD2,其中，vD1和vD2分別為續(xù)流二極管Dl和整流二極管D2的正向壓降。由于二極管的正向壓降與流過二極管的電流成比例。當降壓型拓撲的功率級電路32工作在電感電流連續(xù)模式(CCM)時，流過續(xù)流二極管Dl的電流與輸出電流i。相關，流過整流二極管D2的電流很小，因此，續(xù)流二極管Dl上的正向壓降vD1不為零，整流二極管D2的正向壓降Vd2接近為零。由此，濾波電容C2的兩端電壓vC2 ^ vD1+vD1。而且，續(xù)流二極管Dl的正向壓降Vdi與輸出電流i0成比例。為了使在不同負載時輸出電壓檢測電路檢測得到的檢測電壓vFB相同，本實施例通過補償電路(圖3中示出為一受控電流源12)對分壓電壓進行補償，使得續(xù)流電流被負反饋至第二端S，會去除分壓電壓中續(xù)流二極管Dl的正向壓降相關的分量，從而補償分壓電壓vd，使得分壓電壓Vd準確表征輸出電壓V。。。所述續(xù)流電流iD1為流過開關型變換器的功率級電路31的續(xù)流二極管Dl的電流。
[0108]具體地，在圖3中，補償電路設置為受控電流源12。受控電流源12的電流大小隨輸出電流i。(輸出電流i?？梢员碚骼m(xù)流電流的變化)變化而變化，從而可以補償整流二極管D2的正向壓降vD1對輸出電壓檢測的影響，實現(xiàn)不同負載電流時的電壓補償，從而獲得較好的負載調(diào)整率。應理解，補償電路也可以設為受可以表征續(xù)流電流的其它參數(shù)控制的電流源或其它器件以實現(xiàn)補償功能。
[0109]采樣保持電路SAM輸入分壓電壓Vd，用于對分壓電壓進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓vFB。
[0110]檢測電壓vFB作為反饋參量被輸入到控制電路31中，從而控制電路31可以生成開關控制信號Q。
[0111]應理解，電阻分壓電路DIV并非必須，在輸出電壓V。較小時，輸出電壓檢測電路211可以不包含電阻分壓電路DIV。此時，直接將第一端電壓輸入到采樣保持電路SAM，進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓vFB。同時，補償電路與濾波電容Cl并聯(lián)，用于將流過續(xù)流二極管Dl的續(xù)流電流iD1負反饋至第一端，去除第一端電壓中與續(xù)流二極管Dl的正向壓降相關的分量，從而補償?shù)谝欢穗妷?，使得第一端電壓準確表征輸出電壓V。。
[0112]在一個優(yōu)選實施方式中，電壓檢測電路311中的電阻分壓電路DIV、放電電路DIS以及采樣保持電路SAM可以和比較電路312以及驅動電路313—同集成在集成電路中。該集成電路具有電壓檢測引腳，其連接到電壓檢測電路211的第一端f。
[0113]在另一個優(yōu)選實施方式中，還可以進一步將功率級電路的功率開關SI也集成在該集成電路中。
[0114]由此，可以提高系統(tǒng)集成度，并且避免環(huán)境對于輸出電壓檢測的不利影響。
[0115]本實施例通過整流二極管以及濾波電容對輸出電壓進行整流濾波，同時通過并聯(lián)在濾波電容兩端的放電電路在每個開關周期內(nèi)對濾波電容放電預定時間，從而可以精確檢測輸出電壓，同時使得濾波電容兩端電壓跟隨輸出電壓變化快速變化，使得應用該電壓檢測電路或集成電路的開關型變換器具有較好的電壓調(diào)整率。
[0116]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域技術人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種輸出電壓檢測電路，用于對開關型變換器的輸出電壓進行檢測，所述輸出電壓檢測電路包括: 整流二極管，連接在所述開關型變換器的電壓輸出端和第一端之間； 濾波電容，連接在所述第一端和檢測電路參考端之間； 放電電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于在每個開關周期內(nèi)的對所述濾波電容放電預定時間； 采樣保持電路，用于對第一端電壓或分壓電壓進行采樣，并根據(jù)采樣獲得的電壓值輸出檢測電壓； 所述分壓電壓由所述第一端電壓經(jīng)分壓后獲得。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述采樣保持電路用于在所述放電電路放電結束再延遲預定時間后對所述第一端電壓或分壓電壓進行采樣。
3.根據(jù)權利要求1所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述檢測電路參考端連接到開關型變換器的控制電路參考地端。
4.根據(jù)權利要求3所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述開關型變換器的功率級電路為降壓型拓撲，所述控制電路參考地端與所述功率級電路的續(xù)流二極管的負極連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述放電電路在每個開關周期開始時對所述濾波電容放電預定時間。
6.根據(jù)權利要求5所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述采樣保持電路在所述功率級電路的功率開關由導通切換為關斷，并經(jīng)過預定的前沿消隱時間后再對所述第一端電壓或分壓電壓進行采樣。
7.根據(jù)權利要求4所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述輸出電壓檢測電路還包括: 補償電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于將流過所述續(xù)流二極管的續(xù)流電流負反饋至第一端，補償所述第一端電壓。
8.根據(jù)權利要求4所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述輸出電壓檢測電路還包括: 電阻分壓電路，與所述濾波電容并聯(lián)，用于對所述第一端電壓分壓后在第二端輸出所述分壓電壓。
9.根據(jù)權利要求8所述的輸出電壓檢測電路，其特征在于，所述輸出電壓檢測電路還包括: 補償電路，連接在所述第二端和所述檢測電路參考端之間，用于將流過所述續(xù)流二極管的續(xù)流電流負反饋至所述第二端，補償所述分壓電壓。
10.一種控制電路，用于開關型變換器，所述集成電路包括: 如權利要求1-9中任一項所述的輸出電壓檢測電路； 比較電路，用于比較所述檢測電壓和參考電壓輸出比較結果； 驅動電路，用于根據(jù)所述比較結果生成開關控制信號，所述開關控制信號用于控制所述開關型變換器的功率級電路。
11.根據(jù)權利要求10所述的控制電路，其特征在于，所述輸出電壓檢測電路的放電電路、采樣保持電路和所述比較電路以及驅動電路集成為集成電路。
12.—種開關型變換器，包括控制電路和功率級電路； 所述控制電路包括: 如權利要求1-9中任一項所述的輸出電壓檢測電路； 比較電路，用于比較所述檢測電壓和參考電壓輸出比較結果； 驅動電路，用于根據(jù)所述比較結果生成開關控制信號，所述開關控制信號用于控制所述功率級電路。
13.根據(jù)權利要求12所述的開關型變換器，其特征在于，所述輸出電壓檢測電路的放電電路、采樣保持電路和所述比較電路以及驅動電路集成為集成電路。
【文檔編號】H02M3/10GK104297553SQ201410588498
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】張少斌, 徐孝如, 胡志亮, 白永江 申請人:矽力杰半導體技術(杭州)有限公司