[发明专利]用于功率转换器中的次级侧整流电压感测的电路和方法

权利要求书

1.一种电压传感器，所述电压传感器用于跟踪隔离式开关模式功率转换器的次级侧电压，所述电压传感器包括：

第一感测端子，用于连接到输入节点，所述输入节点具有与所述次级侧电压对应的第一感测电压；

第一电平移位器，用于对所述第一感测电压进行移位，从而提供第一电平移位电压；

第一输入缓冲器，被配置为输入所述第一电平移位电压，并且提供第一缓冲输出，所述第一缓冲输出具有与所述第一电平移位电压对应的电压，并且具有比所述第一输入缓冲器的输入处的电流高的第一缓冲电流；以及

跟踪模数转换器(ADC)，具有耦合到所述第一缓冲输出的ADC输入，并且被配置为输出与所述次级侧电压对应的数字值。

2.根据权利要求1所述的电压传感器，进一步包括边沿检测比较器，所述边沿检测比较器连接到所述第一感测端子，并且被配置为检测所述次级侧电压的电压脉冲，并且响应于所述脉冲检测而激活所述跟踪ADC。

3.根据权利要求2所述的电压传感器，其中所述跟踪ADC包括：

数模转换器(DAC)，具有DAC输出；

DAC寄存器，所述DAC寄存器的存储值确定所述DAC输出的电压；

DAC比较器，被配置为将所述ADC输入的电压与所述DAC输出的电压进行比较，并且提供DAC比较器输出，所述DAC比较器输出指示这些电压中的哪个电压较高；以及

ADC控制器，被配置为基于所述DAC比较器输出来更新所述DAC寄存器的所述存储值，

其中激活所述跟踪ADC包括向所述DAC寄存器预加载来自所述跟踪ADC的先前活跃间隔的值。

4.根据权利要求3所述的电压传感器，其中所述边沿检测比较器进一步被配置为检测所述电压脉冲的下降边沿，并且所述跟踪ADC被配置为响应于从所述边沿检测比较器接收到检测到的所述下降边沿的指示，向所述DAC寄存器预加载零。

5.根据权利要求3所述的电压传感器，其中所述ADC控制器被配置为：在激活所述跟踪ADC时，针对每次跟踪迭代，以多步的步尺寸来更改所述DAC寄存器的所述存储值，并且在所述跟踪ADC的后续迭代期间，减小所述步尺寸。

6.根据权利要求1所述的电压传感器，进一步包括：

第二感测端子，用于连接到参考节点，所述参考节点具有与次级侧参考电压对应的第二感测电压；

第二电平移位器，用于对所述第二感测电压进行移位，从而提供第二电平移位电压；以及

第二输入缓冲器，被配置为输入所述第二电平移位电压，并且提供第二缓冲输出，所述第二缓冲输出具有与所述第二电平移位电压对应的电压，并且具有比所述第二输入缓冲器的输入处的电流高的第二缓冲电流，

其中所述跟踪ADC被配置为基于所述第一缓冲输出与所述第二缓冲输出之间的电压差来输出数字值。

7.根据权利要求6所述的电压传感器，其中所述第一电平移位器和所述第二电平移位器是电平移位器电路的一部分，并且所述电平移位器电路包括：

第一p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(pMOSFET)，具有第一端子、第二端子和栅极端子，其中所述栅极端子耦合到所述第一感测端子，所述栅极端子控制所述第一端子与所述第二端子之间的导通，并且在所述第一pMOSFET的所述第一端子处提供所述第一电平移位电压；

第二pMOSFET，具有第一端子、第二端子和栅极端子，其中所述栅极端子耦合到所述第二感测端子，所述栅极端子控制所述第一端子与所述第二端子之间的导通，并且在所述第二pMOSFET的所述第一端子处提供所述第二电平移位电压；

电平移位器电流源，提供参考电流电平；

电流镜，包括第一镜MOSFET、第二镜MOSFET和第三镜MOSFET，所述第一镜MOSFET、第二镜MOSFET和第三镜MOSFET被配置为将用于所述第一pMOSFET和所述第二pMOSFET的电流设置为所述参考电流电平，其中所述镜MOSFET中的每个镜MOSFET具有栅极端子、第一端子和第二端子。