[发明专利]一种消除误翻转的反流比较器

说明书

本发明为一消除误翻转的反流比较器，属于集成电路技术领域。包括提前翻转点设置模块、电流过零比较模块、逻辑模块。提前翻转点设置模块在电源建立时为电流过零比较模块提供偏置电压。电流过零比较模块，利用偏置对管的失调电压，使输入共栅管的源端电压输入SW与地电平存在一定的失调时，输出提前翻转，以此补偿系统的响应延时；加入使能管来消除输出的误翻转现象。逻辑模块，通过逻辑门组合，产生提前翻转点设置模块和电流过零比较模块的使能控制信号以及反流比较器的输出信号。本发明提出了一种基于较小偏置电流的消除误翻转的反流比较器，简单结构，解决了现有反流比较器在较小偏置电流下，输出响应较慢且易有误翻转出现的问题。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体的说是涉及一种较小偏置电流的消除误翻转的反流比较器。

背景技术

同步整流开关变换器，往往需要一个反流比较器来判断何时进行上下管的开关切换。如图1所示的降压型Buck开关变换器中，功率开关管上管MP与下管MN在一个开关周期内交替导通，MP导通时，流过电感的电流I_L上升，MN导通时，电感电流I_L下降。上管MP与下管MN的漏极相连的点为SW，其电压V_SW与电感电流I_L的关系如图2所示，在电感电流降为0并发生反向后，会造成变换器的效率降低，所以需要避免反流的出现。反流比较器要求能够准确检测到反流点，同时还要求有较快的响应。反流比较器在较小偏置电流下，输出响应较慢且易有误翻转的现象。以及改进的反流比较器为了消除误翻转现象并提高响应速度，增加了电路的复杂度以及工作电流。

发明内容

针对上述反流比较电路或响应慢，或易出现误翻转的缺陷，本发明提出了一种结构简单的基于较小偏置电流的消除误翻转的反流比较电路。

本发明的技术方案为：

一种较小偏置电流的消除误翻转反流比较电路，包括提前翻转点设置模块、电流过零比较模块、逻辑模块：

所述提前翻转点设置模块，在电源建立时为电流过零比较模块提供偏置电压，调节输出翻转点；

所述电流过零比较模块，采用共栅极放大结构，利用输入级失调，可使翻转点为一个较小的负压：V_SW＝-V_OS，以此补偿系统的响应延时；以及使能管的加入消除输出误翻转的现象。

所述逻辑模块，通过一系列与非门、或非门、反相器，产生开关管的控制信号以及将输出整形为标准的数字逻辑信号。

具体的，所述电流过零比较模块包括第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第一电阻R1和第二电阻R2；定义提前翻转点设置模块输出第一偏置电压VB1和第二偏置电压VB2，逻辑模块为提前翻转点设置模块提供第三使能信号、为电流过零比较模块提供第四使能信号；第一PMOS管MP1的源极接电源，其栅极接外部第一使能信号，其漏极接第二PMOS管MP2的漏极；第二PMOS管MP2的源极接电源，其栅极与漏极互连；第三PMOS管MP3的源极接电源，其栅极接第一PMOS管MP1的漏极；第一NMOS管MN1的漏极接第二NMOS管MN2的源极，第一NMOS管的栅极接外部第二使能信号，其源极接地；第二NMOS管MN2的漏极接第二PMOS管MP2的漏极，第二NMOS管MN2的栅极接第一偏置电压VB1；第三NMOS管MN3的漏极接第三PMOS管MP3的漏极，第三NMOS管MN3的栅极接第二偏置电压；第四NMOS管MN4的漏极接第二NMOS管MN2的源极，第四NMOS管MN4的栅极接第四使能信号，其源极通过第一电阻R1后接地VSS；第五NMOS管MN4的漏极接第三NMOS管MN3的源极，第五NMOS管MN5的栅极接第四使能信号，其源极通过第二电阻R2后为输入点，即SW；第六NMOS管MN6的漏极接第三PMOS管MP3的漏极，第六NMOS管NN6的栅极接外部第二使能信号，其源极接地。