[发明专利]一种负载检测方法、检测电路及应用其的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及使用于开关电源的负载检测方法及检测电路。

背景技术

反激式开关电源可实现原边和副边的隔离，输出电压易调节，在反激式开关电源的副边通常有一整流器，以将变压器副边绕组的交流电压或电流转换为负载所需的直流电压或电流。为了减少整流器的损耗，通常用导通电阻相对较低的金属氧化物半导体场效应晶体管作为同步整流器，这种同步整流的方式可提高电源的转换效率。

如图1所示为现有技术的一种反激式开关电源的电路框图，副边有一开关管Q2作为同步整流开关，整流控制电路101控制开关管Q2的开关状态，整流控制电路中包括有同步整流驱动电路和同步整流控制电路，两者均由输出电压直接供电。此外，如图1所示，现有技术中的反激式开关电源通过二极管D1以及分压电阻网络以获得表征输出电压信息的采样电压V_off，之后通过比较器比较采样电压V_off和设定的参考电压V_REF，当采样电压V_off低于所述参考电压V_REF时，判定所述开关电源处于空载或轻载。

按照图1所示的开关电源的电路图，如果开关电源在轻载状态下，同步整流控制电路的电源保持供电。一般而言，同步整流控制电路的供电电压在3.0-3.5V左右，而输出电压在在较高情况下，如12-19V左右，这部分的压差会较大，其带来的功耗也会比较大，尤其在轻载状态下，较大的功耗对开关电源的效率将产生非常大的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种应用于开关电源中的负载检测方法及检测电路，通过负载检测电路检测同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压，以据此来判定所述反激式开关电源中功率开关管的开关状态，当所述功率开关管处于关断状态，且关断状态持续到预设的时间区间时，则判定所述反激式开关电源的输出端处于空载或轻载状态。

依据本发明的一种开关电源的负载检测方法，应用于反激式开关电源中，

监测所述反激式开关电源中的同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压，

根据所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压变化判定所述反激式开关电源中功率开关管的开关状态，其中，

当所述功率开关管处于关断状态，且关断状态持续到预设的时间区间时，则判定所述反激式开关电源的输出端处于空载或轻载状态。

优选的，采样并保持所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压，获得一采样保持电压；

当实时采样获得的所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压小于所述采样保持电压时，判定所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压处于开始下降状态；

当实时采样获得的所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压大于所述采样保持电压时，判定所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压处于开始上升状态。

优选的，当所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压开始上升时，表征所述功率开关管开始导通；

当所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压开始下降时，表征所述功率开关管开始关断。

优选的，判断所述功率开关管的关断状态持续到预设的时间区间的具体步骤包括：

利用一充电电流对一电容进行充电，利用可控开关控制所述电容的充放电状态，所述电容的两端电压作为斜坡电压，其中，所述可控开关的开关状态与所述功率开关管的开关状态相同；

当所述可控开关断开时，所述斜坡电压持续上升，所述斜坡电压上升至预设的电压阈值的时间即为所述功率开关管的关断状态持续到预设的时间区间。

依据本发明的一种开关电源的负载检测电路，应用于反激式开关电源中，

所述负载检测电路监测所述反激式开关电源中的同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压，并根据所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压变化判定所述反激式开关电源中功率开关管的开关状态，

其中，当所述功率开关管处于关断状态，且关断状态持续到预设的时间区间时，则判定所述反激式开关电源的输出端处于空载或轻载状态。

进一步的，所述负载检测电路包括电压采样电路，电压采样电路包括采样保持电路和比较电路，

所述采样保持电路采样并保持所述同步整流开关的第一功率端和第二功率端之间的电压，获得一采样保持电压；