一种零电流检测电路及电压变换电路的制作方法-山东亚星游戏官网机床有限公司

专利名称：一种零电流检测电路及电压变换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路保护技术,尤其涉及一种零电流检测(Z⑶，Zero CurrentDetection)电路及电压变换电路。
背景技术：
在电子设备中经常会用到直流-直流(DC-DC)变换电路，典型的DC-DC变换电路有降压(BUCK)电路、升压(BOOST)电路等，所述BUCK电路如图I所示，当驱动(Drive)信号为高电平时，PMOS Pl截止，作为续流管的匪OS NI导通，电感LI上的电流为0，开关节点(Sff)为NMOS NI的漏极，SW的电压变化能够反应出电感LI上的电流变化，此时，SW的电压为0，触发零电流检测电路；所述BOOST电路如图2所示，当Drive信号为高电平时，PMOS P2截止，作为调整管的NMOS N2导通，电感L2上的电流为0，Sff为NMOS N2的漏极，Sff的电压变化能够反应出电感L2上的电流变化，此时，SW的电压与BOOST电路输出电压相等，触发零电流检测电路。所述零电流检测电路一般由比较器实现，如图3所示，比较器Cl的正输入端连接基准电压(Vref)和故作失调电压(Voffset)，并在Voffset上并联开关S21，比较器Cl的负输入端连接电容CS21、开关S22和SW，并通过开关S24连接输出端，所述电容CS21的负极对地连接有开关S23。当零电流检测电路进入采样状态时，如图4所示，所述开关S21、开关S22打开，所述开关S23、开关S24闭合，电容CS21的电压为Vref和Voffset之和；当零电流检测电路进入比较状态时，如图5所示，所述开关S21、开关S22闭合，所述开关S23、开关S24打开，在理论上，SW的电压与电容CS21的电压之和等于Vref时比较器Cl翻转，输出零电流检测的使能信号，此时，Sff的电压等于负的Voffset。在实际应用中，零电流检测电路具有工作延时(t-delay)，并将Voffset设置为一个常数，这样，当DC-DC变换电路的输出电压(Vout)变大时，在相同t-delay的时间内，SW的电压变化更大。虽然触发零电流检测电路开始反应的SW的电压相同，但是经过t-delay，即零电流检测电路反应结束时，SW电压变的更大，反映出电感中的电流更大，从而降低了零电流检测的精度。例如图6、7分别为针对BUCK电路和BOOST电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图。对于BUCK结构，输出电压Voutl大于输出电压Vout2，输出电压Voutl对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率大于输出电压Vout2对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率，Voff set设置为常数，在相同的t-delay的情况下，输出电压Voutl对应的零电流检测电路反应结束(即检测电路输出电压完成逻辑翻转)时的SW的电压为VI，时间为Tl，输出电压Vout2对应的零电流检测电路反应结束时的SW的电压为V2，时间为T2，可以看出，BUCK电路中，|V1-V2|较大，也就是说零电流检测电路反应结束时的SW的电压随输出电压的变大而变的更大；B00ST电路中，Vl-Voutl比|V2-Vout2|大的多，也就是说零电流检测电路反应结束时的SW的电压与输出电压的差值，随输出电压的变大而变的更大。
实用新型内容为解决现有技术中的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种零电流检测电路及电压变换电路。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的本实用新型提供的一种零电流检测电路，该电路包括根据DC-DC变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路的补偿电路；根据所述补偿电压动态调整Vof f set，按照调整后的Voffset对所述DC-DC变换电路进行零电流检测的检测电路。本实用新型提供的一种电压变换电路，该电路包括通过开关器件对直流电压降压，产生输出电压的BUCK电路；根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测的零电流检测电路。本实用新型提供的一种电压变换电路，该电路包括通过开关器件对直流电压升压，产生输出电压的BOOST电路；根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BOOST电路进行零电流检测的零电流检测电路。本实用新型提供的一种零电流检测电路及电压变换电路，所述零电流检测电路包括补偿电路和检测电路，所述补偿电路根据DC-DC变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；所述检测电路根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset进行零电流检测；如此，触发零电流检测电路的SW的电压会能够随着DC-DC变换电路的输出电压变化而变化，在零电流检测电路的触发延迟不变的条件下，有效提高零电流检测的精准度。

图I为现有技术中BUCK电路的不意图；图2为现有技术中BOOST电路的示意图；图3为现有技术中零电流检测电路的示意图；图4为图3中零电流检测电路采样状态的示意图；图5为图3中零电流检测电路比较状态的示意图；图6为现有技术中针对BUCK电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图；图7为现有技术中针对BOOST电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图；图8为本实用新型实施例提供的一种零电流检测电路的示意图；图9为本实用新型实施例中BUCK电路的零电流检测电路不意图；图10为图9中BUCK电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图；图11为本实用新型实施例中BOOST电路的零电流检测电路示意图；图12为图11中BOOST电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图；图13为本实用新型实施例提供的针对BUCK电路、工作在采样状态的零电流检测电路不意图；图14为图13中电流II、电流12、电流Ic的关系示意图；图15为本实用新型实施例提供的针对BUCK电路、工作在比较状态的零电流检测电路不意图；图16为本实用新型实施例提供的针对BUCK电路的零电流检测电路的具体连接示意图；图17为本实用新型实施例提供的针对BOOST电路、工作在采样状态的零电流检测电路不意图；图18为本实用新型实施例提供的针对BOOST电路、工作在比较状态的零电流检测电路不意图；图19为本实用新型实施例提供的一种电压变换电路示意图；图20为本实用新型实施例提供的另一种电压变换电路意图。
具体实施方式在实际应用中，故作失调电压Voffset是随着DC-DC变换电路的输出电压Vout变大而变大的，这样，本实用新型的基本思想是补偿电路根据DC-DC变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；检测电路根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset进行零电流检测。下面通过附图及具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。本实用新型实现一种零电流检测电路，如图8所示，该电路包括补偿电路、检测电路，其中，补偿电路，配置为根据DC-DC变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；检测电路，配置为根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述DC-DC变换电路进行零电流检测。所述补偿电路，具体配置为所述DC-DC变换电路为BUCK电路时，将BUCK电路的输出电压作为补偿电压反馈至检测电路；如图9所示，将BUCK电路的输出电压Vout反馈到检测电路的Voffset，这样，当Vout变大时,Voffset变大,在相同的t-delay的情况下,零电流检测电路反应结束时的SW的电压变化很小。图10为BUCK电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图，输出电压Voutl大于输出电压Vout2，输出电压Voutl对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率大于输出电压Vout2对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率，将输出电压Voutl和输出电压Vout2反馈到检测电路的Voffset后，Voffsetl大于Voffset2,在相同的t-delay的情况下，输出电压Voutl对应的触发零电流检测电路的SW的电压为VI’，时间为Tl’，输出电压Vout2对应的触发零电流检测电路的SW的电压为V2’，时间为T2’，可以看出，触发零电流检测电路的SW的电压随输出电压变化而产生变化，并在零电流检测电路反应结束时，SW的电压变化Ivr -V2’ I较�。耸涑龅缪贡浠許W电压变化斜率的影响。所述补偿电路，具体配置为所述DC-DC变换电路为BOOST电路时，将BOOST电路的输出电压与输入电压的差值作为补偿电压反馈至检测电路；如图11所示，将BOOST电路的输出电压Vout与输入电压Vin的差值反馈到检测电路的Voffset，这样，当Vout变大时，Voffset变大，触发零电流检测电路的SW的电压变大，在相同的t-delay的情况下，零电流检测电路反应结束时的SW的电压与输出电压Vout的差值变化很小。图12为BOOST电路的零电流检测电路中SW的电压与时间关系图，输出电压Voutl大于输出电压Vout2，输出电压Voutl对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率大于输出电压Vout2对应的SW的电压与时间关系曲线的斜率，将输出电压Voutl与输入电压Vin的差值和输出电压Vout2与输入电压Vin的差值反馈到检测电路的Voffset后，Voffsetl大于Voffset2,在相同的t-delay的情况下,输出电压Voutl对应的零电流检测电路反应结束时的SW的电压为VI’，时间为Tl’，输出电压Vout2对应的零电流检测电路反应结束时的SW的电压为V2’，时间为T2’，可以看出，触发零电流检测电路的SW的电压与输出电压之差随输出电压变化而变化，零电流检测电路反应结束时|V1，-Voutl与V2’ -Vout2之间的差值较�。耸涑龅缪贡浠許W电压变化斜率的影响。图13所示为针对BUCK电路、工作在采样状态的零电流检测电路，该零电流检测电路的补偿电路包括PM0S P31、PMOS P32、PMOS P33、开关S31、开关S32、开关S33、电流源Q3UNM0S N3UNM0S N32、电阻 R31、电阻 R32，其中，PMOS P3UPM0S P32 为共源共栅连接，源极均连接BUCK电路的输入电压Vin，PMOS P31的漏极与源极相连，并连接NMOS N31和NM0SN32的漏极；PM0S P32的漏极通过开关S31连接Voffset ；PM0S P33的栅极连接NMOSN31的源极和NMOS N32的栅极，并连接BUCK电路的输出电压Vout，漏极接地，源极连接电流源Q31的负极和NMOS N31的栅极；NM0S N31的源极连接电阻R31 ；NM0S N32的源极连接电阻R32 ；电流源Q31的正极连接输入电压Vin ；电阻R31对地连接有开关S32 ；电阻R32对地连接有开关S33 ；该零电流检测电路的检测电路包括开关S34、开关S35、开关S36、开关S37、PM0SP34、PM0S P35、PM0S P36、NM0S N33、NM0S N34、NM0S N35、NM0S N36、电流源 Q32、电容 CS31，其中，开关S34 —端连接SW，另一端连接电容CS31负极和开关S35 ;开关S35另一端接地；电容CS31正极连接PMOS P34和NMOS N33的栅极；PM0S P34的源极连接电流源Q32的负极，漏极与NMOS N33的漏极连接，并连接PMOS P35和NMOS N35的栅极；电流源Q32的正极连接输入电压Vin ；NM0S N33的源极连接补偿电路和NMOSN34的漏极，并对地连接开关S37，栅极和漏极之间连接开关S36 ；NM0S N34的漏极电压为Voffset，NMOS N34的源极接地，栅极接输入电压Vin ；PM0S P35和NMOS N35、PMOSP36和NMOS N36分别连接成两个反相器，PMOS P36和NMOS N36的漏极为零电流检测电路的输出端。图13所示的零电流检测电路在工作时，开关S31、开关S32、开关S33、开关S35、开关S36闭合，开关S34、开关S37打开，输出电压Vout转变为电阻R31和电阻R32上的电流，电阻R31上的电流为II，电阻R32上的电流为12，PMOS P32漏极镜像得到的电流Ic =11+12，Ic与NMOS N34的导通电阻Ron的乘积为补偿电压，所述补偿电压反馈到PMOS P32的漏极，调整Voffset，电容CS31充电后的电压为调整后的Voffset加上PMOS P34、NMOSN33和电流源Q32构成的反相器的翻转电压，调整后的Voffset为
Vλ31八32 y其中，IO为电流源Q32提供的电流；K为PMOS Ρ31和PMOS Ρ32构成的电流镜的电流镜像比例；Vgsp为PMOS P33的源极-栅极电压；Vgsnl为NM0SN31的栅极-源极电压；Vgsn2为NMOS N32的栅极-源极电压。[0053]在Voffset上还有Vref时，上述CS31充电后的电压为调整后的Voffset加上Vref0在输入电压Vin = 5. 5V，输出电压Vout由04V变化到5V的过程中，所述电流II、电流12、电流Ic的关系如图14所示，可以看出，当输出电压Vout小于Vgsn2时，12 = 0，Ic=Il ;当输出电压Vout大于输入电压Vin与Vgsp的差值时，电流Il不再随输出电压Vout的增大而增大，但电流12随输出电压Vout的增大而增大,对电流Ic进行额外的电流补偿。图15所示为针对BUCK电路、工作在比较状态的零电流检测电路，该零电流检测电路的结构与图13相同，区别在于工作时，开关S31、开关S32、开关S33、开关S35、开关S36打开，开关S34、开关S37闭合，当SW的电压等于负的调整后的Voffset时，PMOS P36和NMOSN36的漏极输出高电平。图16所示为针对BUCK电路的零电流检测电路的具体连接，图16所示零电流检测电路的补偿电路和检测电路与图13或图15所示相同，其中，NMOS N37实现开关S31，NMOS N38实现开关S32，NM0S N39实现开关S33，NMOS MO实现开关S34，NMOS N41实现开关S35，NMOS N42.NM0S N43、PM0S P37、PM0S P38 实现开关 S36，NM0S N44 实现开关 S37 ;并通过两级反相器增强输入电压Vin，通过电流镜结构实现电流源Q31和电流源Q32。图17所示为针对BOOST电路、工作在采样状态的零电流检测电路，该零电流检测电路的补偿电路包括NM0S N5UNM0S N52.NM0S N53、开关S51、开关S52、开关S53、电流源Q5UPM0S P5UPM0S P52、电阻 R51、电阻 R52，其中，NMOS N5UNM0S N52 为共源共栅连接，源极均接地，NMOS N51的漏极与栅极相连，并连接PMOS P51和PMOS P52的漏极；NM0S N52的漏极通过开关S51连接Voffset ；NM0S N53的栅极连接PMOS P51的栅极和PMOS P52的源极，并连接BOOST电路的输入电压Vin，漏极连接BOOST电路的输出电压Vout，源极连接电流源Q51的正极和PMOS P52的栅极；PM0S P51的源极连接电阻R52 ；PM0S P52的源极连接电阻R51 ;电流源Q51的负极接地；电阻R51通过开关S52连接输出电压Vout ;电阻R52通过开关S53连接输出电压Vout ；该零电流检测电路的检测电路包括开关S54、开关S55、开关S56、开关S57、PM0SP53、PM0S P54、PM0S P55、PM0S P56、NM0S N54、NM0S N55、NM0S N56、电流源 Q52、电容 CS51，其中，开关S54—端连接电源电压VDD，另一端连接PMOS P53的漏极；PMOS P53的栅极接地，源极连接电源电压VDD，漏极连接补偿电路和PMOS P54的源极；开关S55 —端连接SW，另一端连接电容CS51的负极，并通过开关S57连接输出电压Vout ;电容CS51的正极连接PMOSP54和NMOS N54的栅极；PM0S P54的栅极和漏极之间连接开关S56，源极连接补偿电路，源极电压为Voffset ；NM0S N54的漏极与PMOS P54的漏极连接，并连接PMOS P55和NMOS N55的栅极，源极连接电流源Q52的正极；电流源Q52的负极接地；PM0S P55和NMOS N55、PM0SP56和NMOS N56分别连接成两个反相器，PMOS P56和NMOS N56的漏极为零电流检测电路的输出端；图17所示的零电流检测电路在工作时，开关S51、开关S52、开关S53、开关S56、开关S57闭合，开关S54、开关S55打开，输出电压Vout与输入电压Vin的差值转变为电阻R51和电阻R52上的电流，电阻R51上的电流为12，电阻R52上的电流为II，NMOS N52漏极镜像得到的电流Ic = 11+12，Ic与PM0SP53的导通电阻的乘积为补偿电压，所述补偿电压反馈到PMOS P54的源极，调整Voffset，电容CS51充电后的电压为BOOST电路的输出电压Vout减去调整后的Voffset再减去PMOS P54、NMOS N54和电流源Q52构成的反相器的翻转电压。在Voffset上还有Vref时，上述CS51充电后的电压为调整后的Voffset加上Vref0图18所示为针对BOOST电路、工作在比较状态的零电流检测电路，该零电流检测电路的结构与图17所示相同，区别在于工作时，开关S51、开关S52、开关S53、开关S56、开关S57打开，开关S54、开关S55闭合，当SW的电压等于BOOST电路的输出电压Vout加上调整后的Voffset时，PMOS P56和NMOS N56的漏极输出高电平。本实用新型实施例还提供一种电压变换电路，如图19所示，该电路包括BUCK电路、零电流检测电路；其中， BUCK电路，配置为通过开关器件对直流电压降压，产生输出电压；零电流检测电路，配置为根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测。所述零电流检测电路，如图8所示，包括补偿电路、检测电路,其中，补偿电路，配置为根据BUCK电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；检测电路，配置为根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测。图13所示为针对BUCK电路、工作在采样状态的零电流检测电路，所述补偿电路包括PMOS P3UPM0S P32、PM0S P33、开关 S31、开关 S32、开关 S33、电流源 Q31、NM0S N3UNM0SN32、电阻R31、电阻R32，其中，PMOS P3UPM0S P32为共源共栅连接，源极均连接BUCK电路的输入电压Vin，PMOS P31的漏极与源极相连，并连接NMOS N31和NMOS N32的漏极；PM0SP32的漏极通过开关S31连接Voffset ；PM0S P33的栅极连接NMOS N31的源极和NMOS N32的栅极，并连接BUCK电路的输出电压Vout，漏极接地，源极连接电流源Q31的负极和NMOSN31的栅极；NM0S N31的源极连接电阻R31 ；NM0S N32的源极连接电阻R32 ;电流源Q31的正极连接输入电压Vin ；电阻R31对地连接有开关S32 ；电阻R32对地连接有开关S33 ；所述检测电路包括开关S34、开关S35、开关S36、开关S37、PM0S P34、PM0S P35、PMOS P36、NM0S N33、NM0S N34、NM0S N35、NM0S N36、电流源 Q32、电容 CS31，其中，开关 S34一端连接SW，另一端连接电容CS31负极和开关S35 ;开关S35另一端接地；电容CS31正极连接PMOS P34和NM0SN33的栅极；PM0S P34的源极连接电流源Q32的负极，漏极与NMOSN33的漏极连接，并连接PMOS P35和NMOS N35的栅极；电流源Q32的正极连接输入电压Vin ；NM0S N33的源极连接补偿电路和NMOS N34的漏极，并对地连接开关S37，栅极和漏极之间连接开关S36 ；NM0S N34的漏极电压为Voffset，NMOS N34的源极接地，栅极接输入电压Vin ；PM0S P35和NMOS N35、PM0S P36和NMOS N36分别连接成两个反相器，PMOS P36和NMOS N36的漏极为零电流检测电路的输出端。图13所示的零电流检测电路在工作时，开关S31、开关S32、开关S33、开关S35、开关S36闭合，开关S34、开关S37打开，输出电压Vout转变为电阻R31和电阻R32上的电流，电阻R31上的电流为II，电阻R32上的电流为12，PMOS P32漏极镜像得到的电流Ic =11+12，Ic与NMOS N34的导通电阻Ron的乘积为补偿电压，所述补偿电压反馈到PMOS P32的漏极，调整Voffset，电容CS31充电后的电压为调整后的Voffset加上PMOS P34、NMOSN33和电流源Q32构成的反相器的翻转电压，调整后的Voffset为
权利要求1.ー种零电流检测电路，其特征在干，该电路包括根据直流-直流(DC-DC)变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路的补偿电路；根据所述补偿电压动态调整故作失调电压(Voffset)，按照调整后的Voffset对所述DC-DC变换电路进行零电流检测的检测电路。
2.根据权利要求I所述的零电流检测电路，其特征在于，所述DC-DC变换电路为降压(BUCK)电路，该零电流检测电路包括^fBUCK电路的输出电压作为补偿电压反馈至检测电路的补偿电路。
3.根据权利要求2所述的零电流检测电路，其特征在于，所述补偿电路包括PM0S(P31)、PM0S(P32)、PM0S(P33)、开关(S31)、开关(S32)、开关(S33)、电流源(Q31)、NM0S(N31)、NM0S(N32)、电阻(R31)、电阻(R32)，其中，PMOS(P31)、PM0S(P32)为共源共栅连接，源极均连接BUCK电路的输入电压Vin，PMOS (P31)的漏极与源极相连，并连接NMOS (N31)和NM0S(N32)的漏极；PM0S(P32)的漏极通过开关(S31)连接Voffset ；PM0S (P33)的栅极连接NMOS (N31)的源极和NMOS (N32)的栅极，并连接BUCK电路的输出电压Vout，漏极接地，源极连接电流源(Q31)的负极和NM0S(N31)的栅极；NM0S(N31)的源极连接电阻(R31)；NMOS (N32)的源极连接电阻(R32);电流源(Q31)的正极连接输入电压Vin ;电阻(R31)对地连接有开关(S32);电阻(R32)对地连接有开关(S33)。
4.根据权利要求3所述的零电流检测电路，其特征在于，所述检测电路包括开关(S34)、开关(S35)、开关(S36)、开关(S37)、PMOS (P34)、PMOS (P35)、PMOS (P36)、NMOS (N33)、NMOS (N34)、NMOS (N35)、NMOS (N36)、电流源(Q32)、电容(CS31)，其中，开关(S34) —端连接开关节点(SW)，另一端连接电容(CS31)负极和开关(S35);开关(S35)另一端接地；电容(CS31)正极连接PM0S(P34)和NM0S(N33)的栅极；PM0S(P34)的源极连接电流源(Q32)的负极，漏极与NM0S(N33)的漏极连接，并连接PMOS (P35)和NM0S(N35)的栅极；电流源(Q32)的正极连接输入电压Vin ;NM0S(N33)的源极连接补偿电路和NMOS (N34)的漏极，并对地连接开关(S37)，栅极和漏极之间连接开关(S36) ；NM0S (N34)的漏极电压为Voffset，NMOS (N34)的源极接地，栅极接输入电压Vin ；PM0S (P35)和NMOS (N35)、PMOS (P36)和NMOS (N36)分别连接成两个反相器，PMOS(P36)和NM0S(N36)的漏极为零电流检测电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的零电流检测电路，其特征在于，所述零电流检测电路在进入采样状态时，所述开关(S31)、开关(S32)、开关(S33)、开关(S35)、开关(S36)闭合，开关(S34)、开关(S37)打开。
6.根据权利要求5所述的零电流检测电路，其特征在于，所述零电流检测电路在进入比较状态时，所述开关(S31)、开关(S32)、开关(S33)、开关(S35)、开关(S36)打开，开关(S34)、开关(S37)闭合。
7.根据权利要求I所述的零电流检测电路，其特征在于，所述DC-DC变换电路为BOOST电路，该零电流检测电路包括JfBOOST电路的输出电压与输入电压的差值作为补偿电压反馈至检测电路的补偿电路。
8.根据权利要求7所述的零电流检测电路，其特征在于，所述补偿电路包括NM0S(N51)、NM0S(N52)、NM0S(N53)、开关(S51)、开关(S52)、开关(S53)、电流源(Q51)、PM0S(P51)、PM0S(P52)、电阻(R51)、电阻(R52)，其中，NMOS (N51)、NMOS (N52)为共源共栅连接，源极均接地，NMOS (N51)的漏极与栅极相连，并连接PMOS (P51)和PM0S(P52)的漏极；NMOS(N52)的漏极通过开关(S51)连接Voffset ；NM0S(N53)的栅极连接PMOS(P51)的栅极和PMOS (P52)的源极，并连接BOOST电路的输入电压Vin，漏极连接BOOST电路的输出电压Vout，源极连接电流源(Q51)的正极和PM0S(P52)的栅极；PMOS(P51)的源极连接电阻(R52) ；PM0S(P52)的源极连接电阻(R51);电流源(Q51)的负极接地；电阻(R51)通过开关(S52)连接输出电压Vout ;电阻(R52)通过开关(S53)连接输出电压Vout。
9.根据权利要求8所述的零电流检测电路，其特征在干，所述检测电路包括开关(S54)、开关(S55)、开关(S56)、开关(S57)、PM0S(P53)、PM0S(P54)、PM0S(P55)、PM0S(P56)、NMOS(N54)、NMOS(N55)、NMOS(N56)、电流源(Q52)、电容(CS51)，其中，开关(S54) 一端连接电源电压VDD，另一端连接PM0S(P53)的漏极；PM0S(P53)的栅极接地，源极连接电源电压VDD，漏极连接补偿电路和PM0S(P54)的源极；开关(S55) —端连接SW，另一端连接电容(CS51)的负极，并通过开关(S57)连接输出电压Vout ;电容(CS51)的正极连接PMOS (P54)和NM0S(N54)的栅极；PM0S(P54)的栅极和漏极之间连接开关(S56)，源极连接补偿电路，源极电压为Voffset ；NM0S (N54)的漏极与PMOS (P54)的漏极连接，并连接PMOS (P55)和 NMOS(N55)的栅极，源极连接电流源(Q52)的正极；电流源(Q52)的负极接地；PM0S(P55)和NMOS (N55)、PMOS (P56)和 NM0S(N56)分别连接成两个反相器，PMOS (P56)和 NM0S(N56)的漏极为零电流检测电路的输出端。
10.根据权利要求9所述的零电流检测电路，其特征在于，所述零电流检测电路在进入采样状态时，所述开关(S51)、开关(S52)、开关(S53)、开关(S56)、开关(S57)闭合，开关(S54)、开关(S55)打开。
11.根据权利要求10所述的零电流检测电路，其特征在于，所述零电流检测电路在进入比较状态时，所述开关(S51)、开关(S52)、开关(S53)、开关(S56)、开关(S57)打开，开关(S54)、开关(S55)闭合。
12.—种电压变换电路，其特征在干，该电路包括通过开关器件对直流电压降压，产生输出电压的BUCK电路；根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测的零电流检测电路。
13.根据权利要求12所述的电压变换电路，其特征在于，所述零电流检测电路，包括根据BUCK电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路的补偿电路；根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BUCK电路进行零电流检测的检测电路。
14.根据权利要求13所述的电压变换电路，其特征在于，所述补偿电路包括PM0S(P31)、PM0S(P32)、PM0S(P33)、开关(S31)、开关(S32)、开关(S33)、电流源(Q31)、NM0S(N31)、NM0S(N32)、电阻(R31)、电阻(R32)，其中，PMOS(P31)、PM0S(P32)为共源共栅连接，源极均连接BUCK电路的输入电压Vin，PM0S(P31)的漏极与源极相连，并连接NMOS (N31)和NM0S(N32)的漏极；PM0S(P32)的漏极通过开关(S31)连接Voffset ；PM0S (P33)的栅极连接NMOS(N31)的源极和NMOS(N32)的栅极，并连接BUCK电路的输出电压Vout，漏极接地，源极连接电流源(Q31)的负极和NM0S(N31)的栅极；匪0S(N31)的源极连接电阻(R31)；NMOS(N32)的源极连接电阻(R32);电流源(Q31)的正极连接输入电压Vin ;电阻(R31)对地连接有开关(S32);电阻(R32)对地连接有开关(S33)。
15.根据权利要求14所述的电压变换电路，其特征在于，所述检测电路包括开关(S34)、开关(S35)、开关(S36)、开关(S37)、PMOS (P34)、PMOS (P35)、PMOS (P36)、NMOS (N33)、NMOS (N34)、NMOS (N35)、NMOS (N36)、电流源(Q32)、电容(CS31)，其中，开关(S34) —端连接开关节点(SW)，另一端连接电容(CS31)负极和开关(S35);开关(S35)另一端接地；电容(CS31)正极连接PM0S(P34)和NM0S(N33)的栅极；PM0S(P34)的源极连接电流源(Q32)的负极，漏极与NM0S(N33)的漏极连接，并连接PMOS (P35)和NM0S(N35)的栅极；电流源(Q32)的正极连接输入电压Vin ;NM0S(N33)的源极连接补偿电路和NMOS (N34)的漏极，并对地连接开关(S37)，栅极和漏极之间连接开关(S36) ；NM0S (N34)的漏极电压为Voffset，NMOS (N34)的源极接地，栅极接输入电压Vin ；PM0S (P35)和NMOS (N35)、PMOS (P36)和NMOS (N36)分别连接成两个反相器，PMOS(P36)和NM0S(N36)的漏极为零电流检测电路的输出端。
16.ー种电压变换电路，其特征在干，该电路包括通过开关器件对直流电压升压，产生输出电压的BOOST电路；根据所述输出电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BOOST电路进行零电流检测的零电流检测电路。
17.根据权利要求16所述的电压变换电路，其特征在于，所述零电流检测电路包括根据BOOST电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路的补偿电路；根据所述补偿电压动态调整Voffset，按照调整后的Voffset对所述BOOST电路进行零电流检测的检测电路。
18.根据权利要求17所述的电压变换电路，其特征在于，所述补偿电路包括NM0S(N51)、NM0S(N52)、NM0S(N53)、开关(S51)、开关(S52)、开关(S53)、电流源(Q51)、PMOS (P51)、PMOS (P52)、电阻(R51)、电阻(R52)，其中，NMOS (N51)、NMOS (N52)为共源共栅连接，源极均接地，NMOS (N51)的漏极与栅极相连，并连接PMOS (P51)和PM0S(P52)的漏极；NMOS(N52)的漏极通过开关(S51)连接Voffset ；NM0S(N53)的栅极连接PMOS(P51)的栅极和PMOS (P52)的源极，并连接BOOST电路的输入电压Vin，漏极连接BOOST电路的输出电压Vout，源极连接电流源(Q51)的正极和PM0S(P52)的栅极；PMOS(P51)的源极连接电阻(R52) ；PM0S(P52)的源极连接电阻(R51);电流源(Q51)的负极接地；电阻(R51)通过开关(S52)连接输出电压Vout ;电阻(R52)通过开关(S53)连接输出电压Vout。
19.根据权利要求18所述的电压变换电路，其特征在于，所述检测电路包括开关(S54)、开关(S55)、开关(S56)、开关(S57)、PMOS (P53)、PMOS (P54)、PMOS (P55)、PMOS (P56)、NMOS(N54)、NMOS(N55)、NMOS(N56)、电流源(Q52)、电容(CS51)，其中，开关(S54) 一端连接电源电压VDD，另一端连接PM0S(P53)的漏极；PM0S(P53)的栅极接地，源极连接电源电压VDD，漏极连接补偿电路和PM0S(P54)的源极；开关(S55) —端连接SW，另一端连接电容(CS51)的负极，并通过开关(S57)连接输出电压Vout ;电容(CS51)的正极连接PMOS (P54)和NM0S(N54)的栅极；PM0S(P54)的栅极和漏极之间连接开关(S56)，源极连接补偿电路，源极电压为Voffset ；NM0S(N54)的漏极与PMOS(P54)的漏极连接，并连接PMOS(P55)和NMOS(N55)的栅极，源极连接电流源(Q52)的正极；电流源(Q52)的负极接地；PM0S(P55)和NMOS (N55)、PMOS (P56)和 NM0S(N56)分别连接成两个反相器，PMOS (P56)和 NM0S(N56)的漏极为零电流检测电路的输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种零电流检测电路，包括补偿电路和检测电路，所述补偿电路根据直流-直流(DC-DC)变换电路的输出电压反馈补偿电压至检测电路；所述检测电路根据所述补偿电压动态调整故作失调电压(Voffset)，按照调整后的Voffset进行零电流检测；本实用新型同时还公开了一种电压变换电路，通过本实用新型的方案，触发零电流检测电路的开关节点(SW)的电压能够随着DC-DC变换电路的输出电压变化而变化，在零电流检测电路的触发延迟不变的条件下，有效提高零电流检测的精准度。
文档编号G01R19/175GK202649298SQ20122023606
公开日2013年1月2日申请日期2012年5月19日优先权日2012年5月19日
发明者李茂旭, 李东申请人:快捷半导体(苏州)有限公司

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一种零电流检测电路及电压变换电路的制作方法