一種電壓斜率變化檢測(cè)電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電壓斜率變化檢測(cè)電路及方法，其利用電容沖放電時(shí)dV/dT變化的斜率來(lái)提取沖放電電流，再將此電流同一基準(zhǔn)電流相比較，從而檢測(cè)出dV/dT發(fā)生變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，由此可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)電壓斜率發(fā)生較大變化時(shí)，將變化的突變時(shí)刻檢測(cè)出來(lái)。此電壓斜率變化檢測(cè)電路可以用于，但不僅限于用于，原邊控制無(wú)光耦反饋的反激式（Flyback）開(kāi)關(guān)電源二次側(cè)電感電流過(guò)零檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】—種電壓斜率變化檢測(cè)電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓斜率變化檢測(cè)電路及方法，主要用于原邊控制無(wú)光耦反饋的反激式(Flyback)開(kāi)關(guān)電源二次側(cè)電感電流過(guò)零檢測(cè)，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出二次側(cè)電感電流放電到零的時(shí)刻。
【背景技術(shù)】
[0002]原邊控制無(wú)光耦反饋的反激式(Flyback)開(kāi)關(guān)電源由于其外圍元器件少，成本低，因而在手機(jī)充電器，隔離式LED照明中得到廣泛應(yīng)用。
[0003]以隔離式LED照明驅(qū)動(dòng)為例，一個(gè)典型的原邊控制無(wú)光耦反饋的Flyback如圖1所示。其包括:變壓器以及輸出整流濾波電路101，一個(gè)VCC調(diào)節(jié)器和反饋電阻網(wǎng)絡(luò)102，一個(gè)原邊PWM控制芯片103，一個(gè)NMOS功率開(kāi)關(guān)管105，一個(gè)初級(jí)電感電流感應(yīng)電阻106，以及LED 負(fù)載 107。
[0004]變壓器以及輸出整流濾波電路101用于將交流輸入電能轉(zhuǎn)換到次級(jí)LED恒流輸出端V0UT。其中變壓器的原邊耦合到輸入電源VIN。變壓器的次級(jí)耦合到輸出整流二極管Dl和濾波電容Cl。變壓器的輔助繞組耦合到VCC調(diào)節(jié)器和反饋電阻網(wǎng)絡(luò)102。
[0005]VCC調(diào)節(jié)器和反饋電阻網(wǎng)絡(luò)102用于產(chǎn)生VCC直流電壓和信號(hào)VFB給原邊PWM控制芯片103。VCC直流電壓用來(lái)給原邊PWM控制芯片103供電。VFB用來(lái)給原邊PWM控制芯片103提供間接的LED輸出電流和電壓的信息，以供原邊PWM控制芯片103來(lái)控制LED輸出恒流。 [0006]原邊PWM控制芯片103利用輔助繞組反饋電阻網(wǎng)絡(luò)102生成的反饋信號(hào)VFB和電阻106上生成的初級(jí)電感電流感應(yīng)電壓VCS，產(chǎn)生NMOS功率開(kāi)關(guān)管105的導(dǎo)通關(guān)斷信號(hào)GATE。
[0007]如此通過(guò)周期性的NMOS功率開(kāi)關(guān)管105的導(dǎo)通關(guān)斷，其由原邊PWM控制芯片103生成的GATE信號(hào)控制，交流輸入VIN的電能通過(guò)變壓器以及輸出整流濾波電路101轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED的恒流輸出能量。
[0008]圖2示出了一個(gè)典型的反激式LED驅(qū)動(dòng)電路次級(jí)電感電流ISEC和輔助繞組上的電壓波形AUX。由圖知反激式LED恒流由下式?jīng)Q定:
【權(quán)利要求】
1.一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，包括:一電容、一 PMOS電壓跟隨器、一對(duì)NMOS電流管、一電流基準(zhǔn)和一反相器，所述一對(duì)NMOS電流管包括:電流鏡主管NMOS和電流鏡鏡像管NMOS ;其特征在于，所述檢測(cè)電路的整體電路結(jié)構(gòu)為: 電容的一端接電源VCC或地，另一端接PMOS管的源極，PMOS管的柵極接輸入電壓，PMOS管的漏極接電流鏡主管NMOS的漏極，電流鏡主管NMOS的源極接地，電流鏡主管NMOS的柵極接電流鏡主管NMOS的漏極和電流鏡鏡像管NMOS的柵極，電流鏡鏡像管NMOS的源極接地，電流鏡鏡像管NMOS的漏極接電流基準(zhǔn)的一端，電流基準(zhǔn)的另一端接電源VCC，電流鏡鏡像管NMOS的漏極同時(shí)接反相器的輸入端，反相器的輸出端接輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述PMOS電壓跟隨器用于跟蹤輸入信號(hào)電壓的變化，并將此變化轉(zhuǎn)換為電容上的電壓變化。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流鏡主管NMOS能夠利用電容上的電壓變化產(chǎn)生一個(gè)與dV/dT成比例的電流。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流鏡鏡像管NMOS能夠?qū)⑺雠cdV/dT成比例的電流鏡像生成另外一個(gè)與之成比例的鏡像電流。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流基準(zhǔn)能夠產(chǎn)生一基準(zhǔn)電流，用于與所述鏡像電流比較。
6.如權(quán)利要求5所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述反相器能夠?qū)⑺鲧R像電流與所述基準(zhǔn)電流比較后結(jié)果放大并輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)電路，其特征在于，所述PMOS電壓跟隨器和所述NMOS電流管可以互相替代，即PMOS電壓跟隨器可采用NMOS電流管替代，或所述NMOS電流管可采用PMOS電壓跟隨器替代。
8.一種電壓斜率變化檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:用一 PMOS電壓跟隨器去跟隨輸入信號(hào)電壓的變化，并將此變化轉(zhuǎn)換為電容上的電壓的變化； 52:用一 NMOS電流鏡管將電容上的電壓變化生成一個(gè)與dV/dT成比例的電流； 53:將S2步驟中所生成的電流利用另一個(gè)NMOS電流鏡管生成一鏡像電流； 54:將S3步驟中生成的鏡像電流與一電流基準(zhǔn)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電流比較，并輸出一比較結(jié)果; 55:利用反相器將S4步驟中輸出的比較結(jié)果放大后輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的一種電壓斜率變化檢測(cè)方法，其特征在于，S2步驟中所述的NMOS電流鏡管和S3步驟中所述的另一個(gè)NMOS電流鏡管構(gòu)成一對(duì)NMOS電流鏡管，且S2步驟中所述的NMOS電流鏡管為電流鏡主管，S3步驟中所述的另一個(gè)NMOS電流鏡管為電流鏡鏡像管。
【文檔編號(hào)】G01R19/175GK103630735SQ201210308245
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】陶志波, 張義, 王虎剛, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:上海占空比電子科技有限公司