[发明专利]谷值检测电路和驱动电路

说明书

描述了用于以较低成本检测谷值时刻的技术。驱动电路包括峰值电压保持器、谷值电压保持器、中心电压发生器、监测器和检测器。峰值电压保持器保持振荡信号的峰值电压，该振荡信号的峰值电压基于耦合到开关元件的电感器的端子处的电压。谷值电压保持器保持振荡信号的谷值电压。中心电压发生器基于峰值电压和谷值电压生成中心电压。监测器监测端子处的电压的当前值。检测器将从监测到的端子处的电压的当前值下降到小于中心电压的时刻起经过预定的延迟时间的时刻检测为谷值时刻。

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年9月26日提交的美国专利申请号为15/276,355的国际申请，其要求于2015年9月28日提交的美国临时专利申请号为62/233,477的权益和优先权，所有这些申请通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明涉及谷值检测电路、驱动电路、谷值检测方法和驱动方法。

背景技术

在控制开关电源的驱动器的控制电路中，当电感器的能量被释放时，连接到该电感器的一端的开关元件的端子(例如，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的漏极)处的电压在振铃(ringing)时上升和下降。已知一种电路，该电路检测在振铃中电压达到谷值电压的时刻，根据该时刻控制开关元件的切换，从而控制驱动器的接通/关断。谷值电压是在振铃时下降的上述电压的最小值。振铃电压在多个时刻达到谷值电压。上述切换在所提供的达到谷值电压的时刻中的一个时刻执行。顺便提及，除了MOSFET之外，上述开关元件包括例如双极型晶体管、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或者使用GaN/SiC的开关元件等。

已知使用在外部附接到控制电路的辅助绕组来检测所提供的达到谷值电压的每个时刻的方法。具体而言，辅助绕组以能够监测开关元件的端子和与其端子连接的电感器的端子之间的电压的方式在外部附接到控制电路。在外部附接的辅助绕组的电压被监测，并且所提供的达到谷值电压的时刻被检测为谷值时刻。

用于通过监测辅助绕组的电压来检测谷值时刻的电路的成本相对较高。因此，需要能够以较低成本检测谷值时刻的技术。

发明内容

在本发明的几个方面中，一个目的是提供能够以较低成本检测谷值时刻(valleytiming)的技术。

根据本发明的一个方面的谷值检测电路配备有：第一保持器，其被配置为保持振荡信号的峰值电压，该振荡信号的峰值电压基于耦合到开关元件的电感器的端子处的电压；第二保持器，其被配置为保持振荡信号的谷值电压；发生器，其被配置为生成介于峰值电压和谷值电压之间的中心电压；监测器，其被配置为至少监测在端子处的电压的当前值；以及检测器，其被配置为将从所监测的当前值下降到小于中心电压的时刻起经过预定的延迟时间的时刻检测为谷值时刻。

在本文呈现的实施例中，术语“部件”、“设备”和“系统”不仅意味着物理机构，而且还包括“部件”、“设备”和“系统”通过软件或固件所具有的功能的实现。“部件”、“设备”或“系统”的功能可以通过两个或更多个物理机构或设备来实现。可替代地，“部件”、“设备”和“系统”的两个或更多个功能可以通过一个物理机构或设备来实现。

附图说明

附图并入本文并形成说明书的一部分。

图1是图示了根据第一实施例的驱动电路的一个示例的框图；

图2是图示了第一实施例中的漏极电压VD和电压VD_感测(VD_sense)之间的关系的图；

图3A是根据第一实施例的用于描述中心电压发生器的图；

图3B是根据第一实施例的用于描述中心电压发生器的图；

图4是根据第一实施例的用于描述接通定时(on-timing)发生器的图；