過(guò)零電壓檢測(cè)電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是有關(guān)于一種電壓檢測(cè)電路及方法，且特別是有關(guān)于一種過(guò)零電壓檢測(cè)電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1A和圖1B所示為傳統(tǒng)降壓式轉(zhuǎn)換器(Buck Converter)的概略圖示。降壓式轉(zhuǎn)換器100包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)101和102、兩個(gè)電容103和104以及一個(gè)電感105。如圖1A所示。在任一時(shí)間只有一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，當(dāng)開(kāi)關(guān)102斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)101導(dǎo)通時(shí)。電感105連接到電壓Vin，因此電流從Vin流到負(fù)載106。由于電感105兩端為正電壓，因此電流增大。當(dāng)開(kāi)關(guān)101斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)102導(dǎo)通。電感105連接到地，因此電流從地流到負(fù)載106。由于電感105兩端為負(fù)電壓，因此電流減小，電感105中存儲(chǔ)的能量釋放到負(fù)載106中。上述過(guò)程為負(fù)載106為重載的情況下，電感105的電流全為正值，亦稱為連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)，此時(shí)電感105相電壓(Vphase)小于O。反之，當(dāng)負(fù)載為輕載時(shí)，電感105的電流持續(xù)下降，當(dāng)電流小于零時(shí)，電流反向，電容104將能量回送，電流從負(fù)載106流到地，由于電感105的電流降為零，亦稱為不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)，此時(shí)電感105相電壓(Vphase)大于O。
[0003]一般而言，會(huì)使用過(guò)零電壓檢測(cè)電路藉由采樣電感105的相電壓(Vphase)來(lái)確定降壓式轉(zhuǎn)換器是操作在重載模式的連續(xù)導(dǎo)通模式，或是操作在輕載模式的不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)，藉以進(jìn)行對(duì)應(yīng)控制達(dá)到節(jié)能操作目的。圖1C所示為一傳統(tǒng)過(guò)零電壓檢測(cè)電路。其中使用一比較器110將采樣電感105的相電壓(Vphase)與一接地電壓(GND)進(jìn)行比較，以確定相電壓(Vphase)何時(shí)和接地電壓(GND)零交越，來(lái)確認(rèn)所接負(fù)載為一重負(fù)載或一輕負(fù)載以進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作。
[0004]雖然此傳統(tǒng)過(guò)零電壓檢測(cè)電路是直接通過(guò)相電壓(Vphase)與接地電壓(GND)比較來(lái)進(jìn)行過(guò)零電壓檢測(cè)，因此具有檢測(cè)速度比較快的優(yōu)點(diǎn)，但受比較器差分對(duì)失配影響亦比較大。且因?yàn)槭侵苯邮褂孟嚯妷?Vphase)來(lái)和接地電壓(GND)進(jìn)行比較，一旦相電壓(Vphase)存有噪聲，常會(huì)造成比較結(jié)果錯(cuò)誤。因此，無(wú)法達(dá)成不受噪聲影響且具高檢測(cè)速度的過(guò)零電壓檢測(cè)電路，而提升檢測(cè)精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一目的是在提供一種過(guò)零電壓檢測(cè)電路及方法，藉由提供放大的相電壓和零電壓間差異，來(lái)降低外在環(huán)境對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0006]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一技術(shù)態(tài)樣是在提供一種過(guò)零電壓檢測(cè)電路，系用于檢測(cè)一電壓轉(zhuǎn)換器的一相電壓，包含一比較器、一第一晶體管以及一第二晶體管。其中此比較器，具有一第一輸入端以及一第二輸入端。第一晶體管具有一第一基極、一第一集極以及一第一射極，其中第一基極和第一集極耦接在一起，第一射極接收相電壓，第一集極提供一第一電壓給第一輸入端。第二晶體管具有一第二基極、一第二集極以及一第二射極，其中該第二基極耦接該第一基極，第二基極和第二集極耦接在一起，第二射極接收一零電壓，第二集極提供一第二電壓給第二輸入端。其中，電壓比較器根據(jù)第一電壓以及第二電壓產(chǎn)生一過(guò)零電壓信號(hào)。
[0007]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)電路，更包括耦接該第一集極的第一電流源以及耦接第二集極的第二電流源。其中在一實(shí)施例中，第一電流源提供的電流大小等于第二電流源提供的電流大小。
[0008]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)電路，更包含耦接第一射極的第一電阻以及耦接第二射極的第二電阻。其中在一實(shí)施例中，第一電阻阻值等于第二電阻阻值。
[0009]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)電路，更包括串聯(lián)耦接第一電阻的一增量電阻以及并聯(lián)增量電阻的一第一開(kāi)關(guān)。其中當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，產(chǎn)生一旁路路徑使第一電阻經(jīng)由此旁路路徑耦接第一射極。當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)截止時(shí)，增量電阻串聯(lián)第一電阻以耦接第一射極。
[0010]在一實(shí)施例中，更包括一栓鎖電路用以控制該第一開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換器操作在一連續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)，第一開(kāi)關(guān)被導(dǎo)通。當(dāng)轉(zhuǎn)換器操作在一不連續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)，第一開(kāi)關(guān)被截止。
[0011]在一實(shí)施例中，當(dāng)過(guò)零電壓信號(hào)為零時(shí)，栓鎖電路固定輸出一低位準(zhǔn)信號(hào)，截止該第一開(kāi)關(guān)。當(dāng)過(guò)零電壓信號(hào)為一時(shí)脈信號(hào)，栓鎖電路固定輸出一高位準(zhǔn)信號(hào)，導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)。
[0012]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)電路，更包含一第三電阻和第四電阻。其中，第一基極和第一集極透過(guò)第三電阻耦接在一起，第二基極和第二集極透過(guò)第四電阻耦接在一起。第三電阻阻值等于第四電阻阻值。
[0013]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)電路，更包括一啟始開(kāi)關(guān)，用以接收相電壓。當(dāng)啟始信號(hào)控制啟始開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，產(chǎn)生一旁路路徑，使相電壓經(jīng)由此旁路路徑被移除，從而屏蔽過(guò)零電壓檢測(cè)電路檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)啟始信號(hào)控制啟始開(kāi)關(guān)截止時(shí)，相電壓傳送給第一射極，使得過(guò)零電壓檢測(cè)電路正常工作。
[0014]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一技術(shù)態(tài)樣是在提供過(guò)零電壓檢測(cè)方法，用于檢測(cè)一電壓轉(zhuǎn)換器的一相電壓，包含下列步驟:提供一第一晶體管，并以相電壓耦接到一第一射極，使一第一基極和一第一集極耦接，并于第一集極產(chǎn)生一第一電壓；提供一第二晶體管，并以一零電壓耦接到一第二射極，一第二基極耦接第一基極，第二基極和一第二集極耦接，并于第二集極產(chǎn)生一第二電壓；以及比較第一電壓與第二電壓，產(chǎn)生一過(guò)零電壓訊號(hào)。
[0015]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)方法更包括提供一增量電阻，串聯(lián)于該第一集極；以及提供一第一開(kāi)關(guān)，并聯(lián)該增量電阻。
[0016]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)方法更包括提供一栓鎖電路，控制第一開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和截止。
[0017]在一實(shí)施例中，過(guò)零電壓檢測(cè)方法更包括提供一啟始開(kāi)關(guān)，用以接收相電壓，當(dāng)一啟始信號(hào)控制啟始開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，產(chǎn)生一旁路路徑，使相電壓經(jīng)由旁路路徑被移除，當(dāng)啟始信號(hào)控制啟始開(kāi)關(guān)截止時(shí)，使相電壓傳送給第一射極。
[0018]綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。藉由上述技術(shù)方案，可放大的相電壓和零電壓間差異，藉此除了可減小因比較器本身差分對(duì)誤差(DC Offset)偏移現(xiàn)象造成的檢測(cè)誤差外，更可提高比較器的比較速度。并緩和在不同應(yīng)用環(huán)境下因延時(shí)效應(yīng)造成相電壓改變所致的檢測(cè)誤差。
[0019]以下將以實(shí)施方式對(duì)上述的說(shuō)明作詳細(xì)的描述，并對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案提供更進(jìn)一步的解釋。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，【附圖說(shuō)明】如下:
[0021]圖1A和圖1B所示為傳統(tǒng)降壓式轉(zhuǎn)換器的概略圖示；
[0022]圖1C所示為一傳統(tǒng)過(guò)零檢測(cè)電路示意圖；
[0023]圖2所示是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一過(guò)零檢測(cè)電路示意圖；
[0024]圖3所示是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的一過(guò)零檢測(cè)電路示意圖；
[0025]圖4所示是依照本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的一過(guò)零檢測(cè)電路示意圖；以及
[0026]圖5所示是依照本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的一過(guò)零檢測(cè)電路示意圖。
[0027]其中，附圖標(biāo)記:
[0028]100降壓式轉(zhuǎn)換器101和102開(kāi)關(guān)
[0029]103和104電容105電感
[0030]106負(fù)載110比較器
[0031]200和300和400過(guò)零電壓檢測(cè)電路210比較器
[0032]211正輸入端212負(fù)輸入端
[0033]213輸出端
[0034]220第一晶體管
[0035]221 第一基極
[0036]222 第一集極
[0037]223 第一射極
[0038]230第二晶體管
[0039]231 第二基極
[0040]232 第二集極
[0041]233 第二射極
[0042]240 第一開(kāi)關(guān)
[0043]250栓鎖電路
[0044]260啟始開(kāi)關(guān)
[0045]Vl第一電壓
[0046]V2第二電壓
[0047]V3過(guò)零電壓檢測(cè)信號(hào)
[0048]VIN 電壓
[0049]Vphase 相電壓
[0050]GND