[发明专利]一种具有过零检测功能的驱动电路及过零检测方法

说明书

本发明提供一种具有过零检测功能的驱动电路及过零检测方法，包括：控制输出电压及耦合跌落信号的功率开关管；提供上拉电流的上拉驱动管；提供第一、第二下拉电流的第一、第二下拉电流的第二下拉驱动管，第一下拉电流大于第二下拉电流。电感开始放电时，第一下拉电流和第二下拉电流共同对功率开关管的栅端下拉，功率开关管处于截止状态；经过设定时间后，第一下拉电流被关断，其中，设定时间小于电感放电的时间；电感放电结束时，功率开关管的寄生电容耦合跌落信号，当检测到跌落信号后，上拉电流对功率开关管的栅端上拉，功率开关管处于导通状态。本发明通过优化驱动时序避免了常规驱动电路过零检测的失效或误检测的可能性，提升了系统可靠性。

技术领域

本发明涉及开关电源控制领域，特别是涉及一种具有过零检测功能的驱动电路及过零检测方法。

背景技术

随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低(只有40％～50％)、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

工作于临界导通模式的开关电源是比较常见的一种开关式稳压电源，其通过对电感电流去磁结束进行过零检测，以确保开关电源的正常工作。

现有技术中的一种过零检测方法直接用电源系统中功率开关的Cgd电容耦合信号来进行过零检测，不需要额外的检测器件及电路实现过零检测，可以减小控制芯片面积，具有明显的成本优势。

如图1所示，现有技术中的开关电源驱动电路1包括，输入电压Vin连接电感L’及续流二极管D’的阴极，电感L’的另一端及续流二极管D’的阳极连接功率开关管NM1的漏端；功率开关管NM1的源端通过采样电阻Rsense接地；上拉管11的漏端连接电源电压、源端连接所述功率开关管NM1的栅端、栅端连接驱动信号Driver1’；下拉管12的漏端连接所述功率开关管NM1的栅端、源端接地、栅端连接驱动信号Driver2’；比较器13的反向输入端连接所述功率开关管NM1的栅端、正相输入端连接参考电压VREF1，用于产生过零检测信号ZCD。

如图2所示，当电感L’开始放电时，驱动信号Driver1’为低电平，驱动信号Driver2’为高电平；功率开关管NM1的栅端电压GATE被拉低，功率开关管NM1处于截止状态，功率开关管NM1的漏端电压Drain上升；当电感L’放电结束时，功率开关NM1的Cgd电容将电感去磁结束的跌落信号耦合到功率开关管NM1的栅端，通过与参考电压VREF1比较得到过零检测信号ZCD。

上述过零检测方案中，系统去磁结束后，跌落信号通过Cgd电容耦合到功率开关的栅极后，下拉管12对功率开关的栅极保持着较强的下拉能力，所以耦合过来的跌落信号会有较大的损失，信号太弱会出现检测不到的问题；现有技术中，为了检测到微弱的跌落信号，会把比较器13的阈值(参考电压VREF1)设计的与地过于接近，也会出现误检测，过零检测失效或误检测会造成电源系统功能不正常甚至炸机，给系统带来可靠性隐患。

因此，如何提高过零检测的准确性和系统的可靠性已成为本领域工作人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有过零检测功能的驱动电路及过零检测方法，用于解决现有技术中电感电流去磁结束的过零检测误检测带来的可靠性问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有过零检测功能的驱动电路，所述具有过零检测功能的驱动电路至少包括：

功率开关管、上拉驱动管、第一下拉驱动管及第二下拉驱动管；