[发明专利]一种自适应延时补偿有源整流器电路

说明书

本发明涉及一种自适应延时补偿有源整流器电路，相比于背景技术中提出的延时补偿整流器电路结构，该电路采用单环路同时补偿导通延时和关断延时，使用采样电容的数量减少了一半，同时避免了电压‑电流转换电路，降低了芯片面积和功耗，有利于芯片的低功耗和微型化。由于反馈环路能够动态调节延时，避免了温度、工艺和电源电压(PVT)变化的影响。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别涉及一种自适应延时补偿有源整流器电路。

背景技术

有源整流器在能量收集系统、无线充电系统和微控制器等低功耗片上集成系统中有广泛应用。传统桥式整流器采用4个二极管实现，由于二极管导通压降，需要消耗额外的电压裕度。有源整流器利用有源二极管替代传统桥式整流器中的二极管，提高了能量传输效率。然而由于有源二极管中比较器的延时随着工作条件发生变化，导致有源二极管导通或关断时的电压并不等于零，导通延时导致电流导通时间变短，同时产生尖峰电流，而关断延时导致反向电流，这些效应都会导致能量传输效率降低。

【文献1】L.Cheng,W.H.Ki,Y.Lu and T.S.Yim,“Adaptive on/off delay-compensated active rectifiers for wireless power transfer systems,”IEEEJournal of Solid-State Circuits,vol.51,no.3,pp.712-723,Mar.2016.

目前针对有源整流器延时补偿问题的研究主要如文献1所示，其中涉及的环路失调电流延时补偿电路可以自适应补偿有源整流器延时。该电路导通延时和关断延时分别使用一个独立的反馈调节环路，硬件和功率消耗都较大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：本发明为了克服现有技术的不足，提供一种自适应延时补偿有源整流器电路，该电路采用单环路同时补偿导通延时和关断延时，解决了由于有源二极管导通、关断带来的效率降低的问题。本发明不需要电压-电流的转换电路，并且减少了采样电容的数量，从而减小了芯片的面积和功耗。本发明采用反馈环路，可以动态的补偿不同温度、工艺和电源电压(PVT)下不同的延时。

本发明的技术方案是：一种自适应延时补偿有源整流器电路，其特征在于，包括有源整流器主电路、采样电路、失调电压产生电路和逻辑控制电路，所述有源整流器主电路在整流过程中，产生功率管漏端电压Vac1并输入至采样电路和失调电压产生电路，经采样电路采样Vac1处理后输入失调电压产生电路；经失调电压产生电路放大并与功率管漏端电压V_ac1叠加处理后传入有源整流器主电路反馈调节比较器失调电压，完成延时补偿；同时有源整流器主电路产生功率管栅端控制信号V_GN1并输入逻辑控制电路，经逻辑控制电路处理后分别输入有源整流器主电路、采样电路和失调电压产生电路，实现逻辑控制。