自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其中包括開關(guān)電源電路；誤差放大器，第一輸入端與所述的開關(guān)電源電路的輸出端相連接，所述的誤差放大器的第二輸入端與參考電壓相連接；空載檢測比較器；驅(qū)動電路；空載門限電壓生成電路，輸出端與所述的空載檢測比較器的第二輸入端相連接，輸入端與所述的開關(guān)電源電路的輸入端相連接。采用該種結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了空載門限電壓和降頻門限電壓的生成電路，實現(xiàn)了根據(jù)輸入電壓自動調(diào)節(jié)空載電壓門限和降頻點，既不需要采樣電阻，又能準確檢測空載，在保證效率的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了準確的空載檢測，同時也降低了成本，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
【專利說明】自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)電源負載檢測領(lǐng)域，具體是指一種自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動設(shè)備中，當負載移除后，系統(tǒng)一般要進入待機模式，降低系統(tǒng)功耗、增加移動電源續(xù)航能力，因此需要檢測負載是否移除，即空載。傳統(tǒng)的開關(guān)電源芯片空載檢測技術(shù)有兩種方法:(1)在負載通路上串聯(lián)一個阻值較小的電阻，檢測該電阻兩端的壓降，如圖1(以升壓型為例，降壓型與此類似)；(2)檢測誤差放大器的輸出，如圖2 (以升壓型為例)；當負載變輕時，誤差放大器的輸出會變低。
[0003]然而，兩種方案都存在一定缺陷。方案(I)在負載通路上增加一個采樣電阻Rs，電阻的取值需折衷考慮，取值過大會影響效率，取值小不易檢測。對于開關(guān)電源來說，效率是個非常重要的指標，因此Rs的阻值不能取得太大。如果Rs電阻取值很小時，這就要求檢測電路有很聞的精度，聞精度的檢測電路不易設(shè)計且成本聞，另外阻值很小的電阻本身的成本也高。因此采用方案(I)總在效率和成本之間艱難選擇。
[0004]方案(2)中通過檢測誤差放大器EA的輸出檢測是否空載。典型峰值電流PWM控制模式升壓型開關(guān)電源變換器的原理圖如圖3所示。EA的輸出Vea和電流采樣電壓Vsense比較產(chǎn)生PWM信號，PWM信號與OSC信號配合，交替關(guān)閉和導(dǎo)通開關(guān)管M。根據(jù)電感電流是否連續(xù)，變換器分為兩種工作模式:連續(xù)模式(CCM)和斷續(xù)模式(DCM)，一般情況下，系統(tǒng)接近空載時，變換器工作在斷續(xù)模式，具體波形如圖4所示，此時Vea的表達式為:
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)包括: 開關(guān)電源電路； 誤差放大器，第一輸入端與所述的開關(guān)電源電路的輸出端相連接，所述的誤差放大器的第二輸入端與參考電壓相連接； 空載檢測比較器，第一輸入端與所述的誤差放大器的輸出端相連接； 驅(qū)動電路，輸入端與所述的空載檢測比較器的輸出端相連接，所述的驅(qū)動電路的輸出端與所述的開關(guān)電源電路的控制開關(guān)相連接； 空載門限電壓生成電路，用以根據(jù)所述的開關(guān)電源電路的輸入電壓調(diào)節(jié)門限電壓值并輸出，所述的空載門限電壓生成電路的輸出端與所述的空載檢測比較器的第二輸入端相連接，所述的空載門限電壓生成電路的輸入端與所述的開關(guān)電源電路的輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括第一輸出電阻和第二輸出電阻，所述的第一輸出電阻的第一端與所述的開關(guān)電源電路的輸出端的正極端相連接，所述的第一輸出電阻的第二端分別與所述的第二輸出電阻的第一端和所述的誤差放大器的第一輸入端相連接，所述的第二輸出電阻的第二端與所述的開關(guān)電源電路的輸出端的負極端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的空載門限電壓生成電路包括第一運算放大器、第一開關(guān)管、第一輸入電阻、第二開關(guān)管、第二輸入電阻、第三輸入電阻、第二運算放大器、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第四輸入電阻、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第五輸入電阻和第六輸入電阻，所述的第一運算放大器的第一輸入端與參考電壓相連接，所述的第一運算放大器的輸出端與所述的第一開關(guān)管相連接，所述的第一開關(guān)管連接于所述的第二開關(guān)管與第一輸入電阻之間，所述的第一輸入電阻的第一端分別與所述的開關(guān)管和所述的第一運算放大器的第二輸入端相連接，所述的第二開關(guān)管連接于所述的第一開關(guān)管和所述的開關(guān)電源電路的輸入端之間，所述的第二開關(guān)管與第八開關(guān)管供基極連接，所述的第二輸入電阻的第一端與所述的開關(guān)電源電路的輸入端相連接，所述的第二輸入電阻的第二端分別與所述的第二運算放大器的第一輸入端和第三輸入電阻相連接，所述的第四開關(guān)管連接于所述的第三開關(guān)管與第四輸入電阻之間，所述的第四輸入電阻的第一端分別與所述的第二運算放大器的第二輸入端和第三開關(guān)管相連接，所述的第五開關(guān)管與第四開關(guān)管共基極連接，所述的第六開關(guān)管第七開關(guān)管共基極連接，所述的第五開關(guān)管連接于所述的開關(guān)電源電路的輸入端與第六開關(guān)管之間，所述的第八開關(guān)管連接于所述的開關(guān)電源電路的輸入端與第五輸入電阻的第一端之間，所述的第五輸入電阻的第二端分別與所述的第六輸入電阻和第七開關(guān)管相連接，所述的第五輸入電阻的第一端與所述的空載檢測比較器的第二輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的空載門限電壓生成電路還包括降頻門限電壓生成單元，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括降頻比較器，所述的降頻門限電壓生成單元連接于所述的開關(guān)電源電路的輸入端和所述的降頻比較器的第二輸入端之間，所述的降頻比較器的第一輸入端與所述的誤差放大器的輸出端相連接，所述的降頻比較器的輸出端與所述的驅(qū)動電路相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的降頻門限電壓生成單元包括第九開關(guān)管、第十開關(guān)管、第七輸入電阻和第八輸入電阻，所述的第九開關(guān)管與所述的第七開關(guān)管共基極連接，所述的第十開關(guān)管連接于所述的第七輸入電阻的第一端和開關(guān)電源電路的輸入端之間，所述的第七輸入電阻的第二端分別與所述的第九開關(guān)管和第八輸入電阻相連接，所述的第七輸入電阻的第一端分別與所述的第十開關(guān)管和降頻比較器的第二輸入端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的空載檢測比較器和降頻比較器均為PWM誤差比較器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)開關(guān)電源的空載檢測電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動電路為RS觸發(fā)器，所述的RS觸發(fā)器的R端與所述的空載檢測比較器的輸出端或降頻比較器的輸出端相連接，所述的RS觸發(fā)器的S端與OSC信號相連接，所述的RS觸發(fā)器的輸出端與所述的開關(guān)電源電 路的控制開關(guān)相連接。
【文檔編號】G01R31/00GK103605035SQ201310637760
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】田劍彪 申請人:紹興光大芯業(yè)微電子有限公司