[发明专利]一种自适应过零检测电路

说明书

一种自适应过零检测电路，在BUCK变换器的下功率管关断时产生脉冲信号作为逻辑信号，利用动态比较器在逻辑信号的脉冲触发沿检测BUCK变换器在下功率管关断完毕后的开关节点处电压并与零电压进行比较，当比较结果为开关节点处电压小于零电压时控制计数器正向计数一位，调整过零比较器的翻转阈值增大，当比较结果表示开关节点处电压大于零电压时控制计数器反向计数一位，调整过零比较器的翻转阈值减小，过零比较器检测开关节点处电压并与过零比较器的翻转阈值进行比较，产生输出信号控制BUCK变换器的下功率管在开关节点电压过零时关断。本发明实现了自适应过零检测，提高了过零检测电路的精度，且BUCK变换器最后能够工作在最接近电感电流等于零的双稳态。

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体涉及一种自适应过零检测电路，适用于BUCK变换器。

背景技术

BUCK变换器包括上功率管和下功率管，上功率管和下功率管的连接点为开关节点SW。当下功率管导通时间过长使BUCK变换器的电感电流反向时，输出电容会对地放电，产生严重的导通损耗。过零比较器用于检测开关节点SW处的电压，当电感电流为0时，开关节点SW处的电压为0，此时需要将下功率管关断，避免电感电流反向倒灌。然而传统过零比较器的延时以及驱动部分的延迟会导致翻转点靠后，很难精确地使下功率管关断时开关节点SW处的电压等于0。

发明内容

针对上述传统过零比较器翻转点靠后导致的精度问题，本发明提出了一种自适应过零检测电路，通过动态调整过零比较器的翻转点，使过零比较器能够工作在双稳态，有效地提高了过零检测电路的精度。

本发明的技术方案为：

一种自适应过零检测电路，用于检测BUCK变换器的开关节点处电压是否过零，所述自适应过零检测电路包括动态比较器、计数器和过零比较器；

所述自适应过零检测电路在检测到所述BUCK变换器的开关节点处电压过零时产生脉冲信号作为所述自适应过零检测电路的输出信号，用于关断所述BUCK变换器的下功率管；当所述BUCK变换器的下功率管关断时产生脉冲信号作为逻辑信号；

所述动态比较器在所述逻辑信号的脉冲触发沿检测所述BUCK变换器在下功率管关断完毕后的开关节点处电压并与零电压进行比较，将比较结果锁存并送入所述计数器的计数输入端；

所述计数器在时钟信号的控制下进行计数，根据计数结果调整所述过零比较器的翻转阈值；所述计数器设置n位计数位，共有2ⁿ种计数结果，对应所述过零比较器的2ⁿ种翻转阈值，计数结果越高对应的所述过零比较器的翻转阈值越高，其中n为正整数；

当所述动态比较器检测结果表示所述BUCK变换器的开关节点处电压小于零电压时，所述计数器正向计数一位，当所述动态比较器检测结果表示所述BUCK变换器的开关节点处电压大于零电压时，所述计数器反向计数一位；

所述过零比较器用于检测所述BUCK变换器的开关节点处电压并与所述过零比较器的翻转阈值进行比较，产生所述自适应过零检测电路的输出信号。

具体的，所述动态比较器在所述逻辑信号的每个上升沿进行比较，所述计数器在所述时钟信号的每个上升沿进行计数。

本发明的有益效果为：本发明在BUCK变换器下功率管关断时采用动态比较器将开关节点电压和零电压进行比较，计数器根据动态比较器的比较结果进行正向计数或者反向计数，从而调整过零比较器CP1的翻转阈值，实现自适应过零检测，提高了过零检测电路的精度，且BUCK变换器最后能够工作在最接近电感电流等于零的双稳态。

附图说明

图1为本发明提出的一种自适应过零检测电路的电路框架图。

图2为本发明提出的一种自适应过零检测电路的时序图。

具体实施方式