[实用新型]一种用于浮动地线BUCK型开关电源的电源开关状态检测电路

说明书

本实用新型涉及电源检测技术领域，尤其涉及一种用于浮动地线BUCK型开关电源的电源开关状态检测电路，浮动地线BUCK型开关电源包括电源VIN1、电源VIN2、开关S1、开关S2、二极管D1、二极管D2、功率管N1、肖特基二极管SD1、电感L1、PWM控制及功率管驱动电路、第一地线和第二地线，电源开关状态检测电路包括NMOS管N2、电阻R3、采样保持电路、负电源产生电路和电压比较器；本案只在功率管导通时间段内对开关状态进行检测，在开关状态检测时间段内，二极管漏电电流很小，检测电阻可以选择得较大，减小电阻功率损耗，提高系统工作效率，同时漏电电流不随系统电源电压改变，系统不会随电源电压变化而出现错误。

技术领域

本实用新型涉及电源检测技术领域，尤其涉及一种用于浮动地线BUCK型开关电源的电源开关状态检测电路。

背景技术

如图1所示，为现有的一种电源开关状态检测电路，其中电源部分包括电源 VIN1、电源VIN2、开关S1、开关S2、二极管D1、二极管D2、二极管SD1、电感 L1、功率管N1，检测电路部分包括电阻R1、电阻R2、电压比较器、PWM控制及功率管驱动电路，检测电路用于检测与电源VIN2连接的开关S2的状态，并输出逻辑信号。

该电源电路的系统架构为BUCK型架构，该电路有2个电源，电源VIN1和电源VIN2由开关S1和开关S2选择开通，PWM控制及功率管驱动电路用来控制功率管N1。当功率管N1栅极电压大于其阈值电压时，功率管N1导通，电感L1充电，充电电流从电源VIN1经过二极管D1，或者从电源VIN2经过二极管D2，然后经过负载、电感L1、功率管N1到达地线；当功率管N1栅极电压小于其阈值电压时，功率管N1关断，电感L1放电，放电电流从二极管SD1阳极经过二极管 SD1、负载、电感L1回到二极管SD1阳极。

当开关S1导通、开关S2关闭时，电源VIN1通过二极管D1为负载供电，二极管D2关闭；当开关S1关闭、开关S2导通时，电源VIN2通过二极管D2为负载供电，二极管D1关闭。

电阻R1、电阻R2和电压比较器用于检测开关S2的状态，并输出逻辑信号。电阻R1和电阻R2为检测电阻，电阻R1和电阻R2的连接点为检测点，检测点的电压作为电压比较器的输入信号，电压比较器的阈值电压值为Vth。

当开关S1关闭、开关S2导通时，电阻R1和电阻R2的连接点的电压为：

式(1)中V_IN2为电源VIN2的电压值。此时，电阻R1和电阻R2的连接点的电压大于电压比较器的阈值电压Vth，即：

V_检测-1＞Vth 式(2)

当开关S1导通、开关S2关闭时，二极管D2关闭，流过二极管D2、电阻R1 和R2的电流为0A，检测点的电压应该为0，此时，电阻R1和电阻R2的连接点的电压小于电压比较器的阈值电压Vth，即0＜Vth。

但是，现有常用的二极管在较高的工作温度和较高的反向电压情况下，会存在由二极管阴极流向阳极的反向漏电电流。假设由二极管D2阴极流向阳极的反向漏电电流为I_漏电-D2，则二极管D2上的反向电压V_D2可以表达为：

V_D2＝V_IN1-I_漏电-D2×(R₁+R₂) 式(3)

式(3)中V_IN1为电源VIN1的电压值，电源VIN1的电压值越大，二极管D2上的反向电压越大，通过二极管D2的反向漏电电流越大。通常，电源VIN1的电压值会比较大，二极管D2的反向漏电电流也比较大。二极管D2的反向漏电电流流过电阻R1、电阻R2，电阻R1和电阻R2的连接点的电压V_检测-2如下式：