過零電壓檢測電路及方法技術

本發明專利技術公開了一種過零電壓檢測電路及方法具有一比較器、一第一晶體管以及一第二晶體管。第一晶體管具有第一基極、第一集極以及第一射極，第一基極和第一集極耦接在一起，第一射極接收相電壓，第一集極提供第一電壓給比較器的第一輸入端。第二晶體管具有第二基極、第二集極以及第二射極，第二基極耦接第一基極，第二基極和第二集極耦接在一起，第二射極接收一零電壓，第二集極提供一第二電壓給比較器的第二輸入端。比較器根據第一電壓以及第二電壓產生一過零電壓信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種電壓檢測電路及方法，且特別是有關于一種過零電壓檢測電路及方法。
技術介紹
圖1A和圖1B所示為傳統降壓式轉換器(BuckConverter)的概略圖示。降壓式轉換器100包括兩個開關101和102、兩個電容103和104以及一個電感105。如圖1A所示。在任一時間只有一個開關導通，當開關102斷開，開關101導通時。電感105連接到電壓Vin，因此電流從Vin流到負載106。由于電感105兩端為正電壓，因此電流增大。當開關101斷開，開關102導通。電感105連接到地，因此電流從地流到負載106。由于電感105兩端為負電壓，因此電流減小，電感105中存儲的能量釋放到負載106中。上述過程為負載106為重載的情況下，電感105的電流全為正值，亦稱為連續導通模式(CCM)，此時電感105相電壓(Vphase)小于0。反之，當負載為輕載時，電感105的電流持續下降，當電流小于零時，電流反向，電容104將能量回送，電流從負載106流到地，由于電感105的電流降為零，亦稱為不連續導通模式(DCM)，此時電感105相電壓(Vphase)大于0。一般而言，會使用過零電壓檢測電路藉由采樣電感105的相電壓(Vphase)來確定降壓式轉換器是操作在重載模式的連續導通模式，或是操作在輕載模式的不連續導通模式(DCM)，藉以進行對應控制達到節能操作目的。圖1C所示為一傳統過零電壓檢測電路。其中使用一比較器110將采樣電感105的相電壓(Vphase)與一接地電壓(GND)進行比較，以確定相電壓(Vphase)何時和接地電壓(GND)零交越，來確認所接負載為一重負載或一輕負載以進行對應操作。雖然此傳統過零電壓檢測電路是直接通過相電壓(Vphase)與接地電壓(GND)比較來進行過零電壓檢測，因此具有檢測速度比較快的優點，但受比較器差分對失配影響亦比較大。且因為是直接使用相電壓(Vphase)來和接地電壓(GND)進行比較，一旦相電壓(Vphase)存有噪聲，常會造成比較結果錯誤。因此，無法達成不受噪聲影響且具高檢測速度的過零電壓檢測電路，而提升檢測精確度。
技術實現思路
本
技術實現思路
的一目的是在提供一種過零電壓檢測電路及方法，藉由提供放大的相電壓和零電壓間差異，來降低外在環境對檢測結果的影響。本
技術實現思路
的一技術態樣是在提供一種過零電壓檢測電路，系用于檢測一電壓轉換器的一相電壓，包含一比較器、一第一晶體管以及一第二晶體管。其中此比較器，具有一第一輸入端以及一第二輸入端。第一晶體管具有一第一基極、一第一集極以及一第一射極，其中第一基極和第一集極耦接在一起，第一射極接收相電壓，第一集極提供一第一電壓給第一輸入端。第二晶體管具有一第二基極、一第二集極以及一第二射極，其中該第二基極耦接該第一基極，第二基極和第二集極耦接在一起，第二射極接收一零電壓，第二集極提供一第二電壓給第二輸入端。其中，電壓比較器根據第一電壓以及第二電壓產生一過零電壓信號。在一實施例中，過零電壓檢測電路，更包括耦接該第一集極的第一電流源以及耦接第二集極的第二電流源。其中在一實施例中，第一電流源提供的電流大小等于第二電流源提供的電流大小。在一實施例中，過零電壓檢測電路，更包含耦接第一射極的第一電阻以及耦接第二射極的第二電阻。其中在一實施例中，第一電阻阻值等于第二電阻阻值。在一實施例中，過零電壓檢測電路，更包括串聯耦接第一電阻的一增量電阻以及并聯增量電阻的一第一開關。其中當第一開關導通時，產生一旁路路徑使第一電阻經由此旁路路徑耦接第一射極。當第一開關截止時，增量電阻串聯第一電阻以耦接第一射極。在一實施例中，更包括一栓鎖電路用以控制該第一開關的導通和截止。當電壓轉換器操作在一連續導通模式時，第一開關被導通。當轉換器操作在一不連續導通模式時，第一開關被截止。在一實施例中，當過零電壓信號為零時，栓鎖電路固定輸出一低位準信號，截止該第一開關。當過零電壓信號為一時脈信號，栓鎖電路固定輸出一高位準信號，導通第一開關。在一實施例中，過零電壓檢測電路，更包含一第三電阻和第四電阻。其中，第一基極和第一集極透過第三電阻耦接在一起，第二基極和第二集極透過第四電阻耦接在一起。第三電阻阻值等于第四電阻阻值。在一實施例中，過零電壓檢測電路，更包括一啟始開關，用以接收相電壓。當啟始信號控制啟始開關導通時，產生一旁路路徑，使相電壓經由此旁路路徑被移除，從而屏蔽過零電壓檢測電路檢測結果。當啟始信號控制啟始開關截止時，相電壓傳送給第一射極，使得過零電壓檢測電路正常工作。本
技術實現思路
的一技術態樣是在提供過零電壓檢測方法，用于檢測一電壓轉換器的一相電壓，包含下列步驟：提供一第一晶體管，并以相電壓耦接到一第一射極，使一第一基極和一第一集極耦接，并于第一集極產生一第一電壓；提供一第二晶體管，并以一零電壓耦接到一第二射極，一第二基極耦接第一基極，第二基極和一第二集極耦接，并于第二集極產生一第二電壓；以及比較第一電壓與第二電壓，產生一過零電壓訊號。在一實施例中，過零電壓檢測方法更包括提供一增量電阻，串聯于該第一集極；以及提供一第一開關，并聯該增量電阻。在一實施例中，過零電壓檢測方法更包括提供一栓鎖電路，控制第一開關的導通和截止。在一實施例中，過零電壓檢測方法更包括提供一啟始開關，用以接收相電壓，當一啟始信號控制啟始開關導通時，產生一旁路路徑，使相電壓經由旁路路徑被移除，當啟始信號控制啟始開關截止時，使相電壓傳送給第一射極。綜上所述，本專利技術的技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可放大的相電壓和零電壓間差異，藉此除了可減小因比較器本身差分對誤差(DCOffset)偏移現象造成的檢測誤差外，更可提高比較器的比較速度。并緩和在不同應用環境下因延時效應造成相電壓改變所致的檢測誤差。以下將以實施方式對上述的說明作詳細的描述，并對本專利技術的技術方案提供更進一步的解釋。附圖說明為讓本專利技術的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，附圖說明如下：圖1A和圖1B所示為傳統降壓式轉換器的概略圖示；圖1C所示為一傳統過零檢測電路示意圖；圖2所示是依照本專利技術一較佳實施例的一過零檢測電路示意圖；圖3所示是依照本專利技術另一較佳實施例的一過零檢測電路示意圖；圖4所示是依照本專利技術再一較佳實施例的一過零檢測電路示意圖；以及圖5所示是依照本專利技術又一較佳實施例的一過零檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種過零電壓檢測電路，用于檢測一電壓轉換器的一相電壓，其特征在于，包含：一比較器，具有一第一輸入端以及一第二輸入端；一第一晶體管，具有一第一基極、一第一集極以及一第一射極，其中該第一基極和該第一集極耦接在一起，該第一射極接收該相電壓，該第一集極提供一第一電壓給該第一輸入端；以及一第二晶體管，具有一第二基極、一第二集極以及一第二射極，其中該第二基極耦接該第一基極，該第二基極和該第二集極耦接在一起，該第二射極接收一零電壓，該第二集極提供一第二電壓給該第二輸入端；其中，該比較器根據該第一電壓以及該第二電壓產生一過零電壓信號。

【技術特征摘要】
1.一種過零電壓檢測電路，用于檢測一電壓轉換器的一相電壓，其特征
在于，包含：
一比較器，具有一第一輸入端以及一第二輸入端；
一第一晶體管，具有一第一基極、一第一集極以及一第一射極，其中該第
一基極和該第一集極耦接在一起，該第一射極接收該相電壓，該第一集極提供
一第一電壓給該第一輸入端；以及
一第二晶體管，具有一第二基極、一第二集極以及一第二射極，其中該第
二基極耦接該第一基極，該第二基極和該第二集極耦接在一起，該第二射極接
收一零電壓，該第二集極提供一第二電壓給該第二輸入端；
其中，該比較器根據該第一電壓以及該第二電壓產生一過零電壓信號。
2.如權利要求1所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，還包括：
一第一電流源，耦接該第一集極；以及
一第二電流源，耦接該第二集極。
3.如權利要求2所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，該第一電流
源提供的電流大小等于該第二電流源提供的電流大小。
4.如權利要求1所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，還包含：
一第一電阻，耦接該第一射極；以及
一第二電阻，耦接該第二射極。
5.如權利要求4所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，該第一電阻
阻值等于該第二電阻阻值。
6.如權利要求4所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，還包括：
一增量電阻，串聯耦接該第一電阻；以及
一第一開關，并聯該增量電阻；
其中當該第一開關導通時，產生一旁路路徑使該第一電阻經由該旁路路徑
耦接該第一射極，以及當該第一開關截止時，使該增量電阻串聯該第一電阻以
耦接該第一射極。
7.如權利要求6所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，還包括一栓
鎖電路用以控制該第一開關的導通和截止，其中當該電壓轉換器操作在一連續
導通模式時，該第一開關被導通，當該轉換器操作在一不連續導通模式時，該
第一開關被截止。
8.如權利要求7所述的過零電壓檢測電路，其特征在于，當該過零電
壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立民，邵超，
申請(專利權)人：登豐微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71