[发明专利]一种逐次逼近控制的自适应延时补偿有源整流器电路

说明书

本发明涉及一种逐次逼近控制的自适应延时补偿有源整流器电路：提出了数字延时补偿环路补偿导通延时和关断延时，并设计检测位电路以及系统误差检测电路实现自适应补偿延时，提升系统性能。解决了传统有源整流器中由于比较器延时随工作条件的变化而带来的反向电流以及导通时间短等问题。利用反馈环路自适应补偿导通和关断延时，提升能量传输效率。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别涉及一种逐次逼近控制的自适应延时补偿有源整流器电路。

背景技术

有源整流器在能量收集系统、无线充电系统和微控制器等低功耗片上集成系统中有广泛应用。传统桥式整流器采用4个二极管实现，由于二极管导通压降，需要消耗额外的电压裕度。有源整流器利用有源二极管替代传统桥式整流器中的二极管，利用零电压切换(ZVS)实现整流，避免消耗额外的电压裕度。然而由于有源二极管中比较器存在延时，且该延时随着温度、电源电压和工艺(PVT)等条件的改变发生变化，导致有源二极管导通或关断时两端的电压差并不等于零，导通延时导致二极管导通时间变短，而关断延时导致反向电流，这些效应都会导致能量传输效率降低。

目前针对有源整流器延时补偿问题的研究主要如文献“Adaptive on/off delay-compensated active rectifiers for wireless power transfer systems”所示，其中涉及的延时补偿电路采用模拟控制的反馈环路，通过跨导放大器反馈电流信号调节比较器失调，达到补偿延时的目的。然而模拟控制的反馈环路抗干扰能力差，稳定性补偿电路复杂。同时该环路响应速度慢，反应时间长，不利于提升系统能量传输效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：本发明为了克服现有技术的不足，提供一种逐次逼近控制的自适应延时补偿有源整流器电路，解决了由于有源二极管导通、关断延时带来的效率降低的问题。本发明采用数字反馈环路分别补偿导通延时和关断延时，具有抗干扰能力强，速度快，易于集成的优点。

本发明的技术方案是：一种逐次逼近控制的自适应延时补偿有源整流器电路，包括有源整流器主电路、还包括环路逻辑控制电路、关断延时补偿电路、导通延时补偿电路和补偿检测电路；所述端口信号V_ac1与有源整流器主电路1的输入相连；端口信号V_ac1与关断延时补偿电路3的输入相连；端口信号V_ac1与导通延时补偿电路4的输入相连；有源整流器主电路1的输出信号V_GN1与环路逻辑控制电路2的输入相连，环路逻辑控制电路2的输出信号φ_OFF以及输出信号CLK与关断延时补偿电路2的输入相连，环路逻辑控制电路2的输出信号φ_ON以及输出信号CLK与导通延时补偿电路3的输入相连；关断延时补偿电路3的输出信号I_OFF与有源整流器主电路1的输入相连，关断延时补偿电路3的输出信号OFF_CTL与补偿检测电路5的输入相连；导通延时补偿电路4的输出信号I_ON与有源整流器主电路1的输入相连，导通延时补偿电路4的输出信号ON_CTL与补偿检测电路5的输入相连；补偿检测电路5的输出信号MODE分别与关断延时补偿电路3和导通延时补偿电路4的输入相连。