[发明专利]开关电源的空载检测电路及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及开关电源，具体是指一种开关电源的空载检测电路及检测方法。

背景技术

在采用开关电源方式的电子设备中，特别是在移动设备，如移动电源等，当负载移除后进入空载状态，系统进入待机模式，以此降低系统功耗。

请参阅图1所示，为开关电源芯片空载检测的第一种实现电路，传统的开关电源芯片空载检测技术是在负载通路上串联一个阻值较小的电阻，该方案是通过检测该串联电阻Rs两端的压降来判断电路是否空载。

请参阅图2与图3所示，为开关电源芯片空载检测的第二种实现电路及其具体实施方式，所述的检测方法是通过可调电阻的方式，即通过改变空载和带载时的功率管的导通电阻来检测实现的：通过COM2检测到负载变小时关闭功率管Q2，使电流通路上的导通电阻增大以此来增大输出管导通时源漏之间的电压，再利用COM1判断是否处于空载状态。

上述第一种实现电路的缺点：因为增加了一个采样电阻Rs，电阻的取值需综合考虑，取值过大会影响转换效率，取值小又不容易检测。

上述第二种实现电路的缺点：虽然针对第一种实现电路“取值小不容易检测”的缺点进行了优化，但需要复杂的模拟电路检测，几个阈值电压需要合理的设置，如Vth2的设置如果设置过大，那么电路可能在两种状态(Q2的导通和关闭)反复切换，如果太小也会面临第一种实现电路不易检测的问题。该方案对于伪空载状态(外部的扰动产生的短时间的电流震荡使Vds1电压在某个周期低于阈值电压)也会做出响应，导致电路发出无效的空载判断，并反复切换。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够少模拟电路的使用、通过判断开关电源是否带载而反向判断开关电源是否处于空载状态、电路结构简单、易于集成、应用范围广泛的开关电源的空载检测电路及检测方法。

为了实现上述目的，本发明的开关电源的空载检测电路及检测方法具有如下构成：

该开关电源的空载检测电路，其主要特点是，所述的电路包括采样电路、第一计数器及第二计数器；所述的采样电路、第一计数器及第二计数器的时钟输入端与时钟输入信号相连接，所述的采样电路的信号输入端与开关导通信号相连接，所述的采样电路的输出信号与所述的第二计数器的清零端相连接，所述的第二计数器的信号输出端、第二计数器的清零端以及第一计数器的清零端相连接，且所述的第二计数器的上限值小于第一计数器的上限值。

进一步地，所述的第一计数器与所述的第二计数器包括触发器及外围逻辑电路。

进一步地，所述的采样电路包括触发器。

本发明还涉及一种实现开关电源空载检测的方法，其主要特点是，所述的时钟输入信号及开关导通信号输入至所述的电路中，所述的方法包括第一计数器处理过程及第二计数器处理过程：

所述的第一计数器处理过程包括以下步骤：

(1.1)所述的第一计数器根据所述的时钟输入信号开始计数；

(1.2)所述的第一计数器判断所述的第一计数器的计数值是否等于第一计数器的上限值；

(1.3)如果所述的第一计数器的计数值等于第一计数器的上限值，则所述的电路输出所述的开关电源处于空载状态的结果；否则继续步骤(1.4)；

(1.4)所述的第一计数器加1，然后返回上述步骤(1.2)；

所述的第二计数器处理过程包括以下步骤：

(2.1)所述的第二计数器根据所述的时钟输入信号与所述的第一计数器同时开始计数；

(2.2)所述的采样电路判断所述的开关导通信号的导通时间是否超过开关导通时间阈值；

(2.3)如果所述的开关导通信号的导通时间超过开关导通时间阈值，则所述的第二计数器加1，然后继续步骤(2.5)；否则继续步骤(2.4)；

(2.4)所述的第二计数器清零后，根据所述的时钟输入信号开始计数，然后继续步骤(2.2)；

(2.5)所述的第二计数器判断所述的第二计数器的计数值是否等于第二计数器的上限值；

(2.6)如果所述的第二计数器的计数值等于第二计数器的上限值，则所述的第一计数器及第二计数器均清零后，根据所述的时钟输入信号同时开始计数，然后继续步骤(2.2)；否则继续步骤(2.2)。

进一步地，所述的第一计数器根据所述的时钟输入信号开始计数，具体为：

所述的第一计数器清零后，根据所述的时钟输入信号开始计数。

进一步地，所述的第二计数器根据所述的时钟输入信号与所述的第一计数器同时开始计数，具体为：