专利名称：一种低噪声零伏电压检测电路的制作方法
技术领域：
一种低噪声零伏电压检测电路
(一) 技术领域 本实用新型涉及一种电压检测电路，尤其是一种低噪声零伏电压检测电路。
(二) 背景技术 在脉冲宽度调制系统中，通过增加零伏电压检测电路来消除功率管输出的振荡， 从而提高转换效率及降低输出电压噪声。 一般的零伏电压检测电路是通过将功率管输出电 压与零伏进行比较，获得的信号对电感开关进行控制，以消除电感电流降为0时输出电压 倒流产生的振荡。由于N型与P型功率管的控制延时，这种方式会出现误动作毛剌，增加了 输出电压的噪声，为了消除这种毛剌，需要对这种电路进行改进。
(三) 实用新型内容 本实用新型的目的在于设计一种低噪声零伏电压检测电路，它可以克服现有技术 的不足，消除普通零伏电压检测电路的误动作毛剌，从而降低脉冲宽度调制系统输出电压 的噪声，提高转换效率及降低输出电压噪声。 本实用新型的技术方案一种低噪声零伏电压检测电路，包括时钟输入信号DRV 端子、零伏电压GND端子、检测电压输入信号LX端子、输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信 号DRVN端子、输出开关控制信号LXSW端子，其特征在于它是由零伏比较单元、Non-overl即 信号生成单元和输出开关控制信号生成单元构成；其中，所说的零伏比较单元的正向输 入端连接零伏电压GND端子，其负向输入端连接检测电压输入信号LX端子，其输出端与 Non-overl即信号生成单元的输入端连接；所说的Non-overl即信号生成单元的输入端连 接时钟输入信号DRV端子，输出端连接输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子和 输出开关控制信号生成单元的输入端；所说的输出开关控制信号生成单元的输出端连接输 出开关控制信号LXSW端子。 上述所说的零伏比较单元由比较器C0MP构成，其正向输入端与零伏电压GND连 接，负向输入端与电压输入LX连接，输出端连接与门AND2的输入端。 上述所说的Non-overl即信号生成单元由反相器INV1、反相器INV2、与非门 NAND1、与门ANDl、缓冲驱动器BUFl、缓冲驱动器BUF2、延迟单元Delayl和延迟单元Delay2 构成；其中，所说的反相器INV1的输入端与时钟输入信号DRV端子连接，输出端连接与非门 NAND1的一个输入端；所说的反相器INV2的输入端与延时单元Delay2的输出端连接，输出 端连接与非门NAND1的另一个输入端；所说的与非门NAND1的输出端与缓冲驱动器BUF1连 接；所说的与门AND1的三个输入端分别与时钟输入信号DRV端子、比较器C0MP的输出端 及延时单元Delayl的输出端连接，其输出端与缓冲驱动器BUF2连接；所说的缓冲驱动器 BUF1的输出端DRVP端子与延迟单元Delayl的输入端连接；所说的缓冲驱动器BUF2的输 出端DRVN端子与延迟单元Delay2的输入端连接。 上述所说的输出开关控制信号生成单元由延迟单元Delay3、反相器INV3及与门 AND2构成；其中，延迟单元Delay3的输入端与延迟单元Delayl的输出端连接，输出端连接与门AND2的1个输入端；所说的反相器INV3的输入端与缓冲驱动器BUF2的输出端DRVN 端子以及延迟单元Delay2的输入端连接，其输出端连接与门AND2的第2个输入端；所说的 与门AND2第3个输入端分别与时钟输入信号DRV端子连接，其输出端连接输出开关控制信 号LXSW端子。 本实用新型的工作过程 ①时钟信号输入端子DRV采集时钟信号DRV，在DRV为高电平时，与非门NAND1的 输出被置为高电平，经缓冲驱动器BUF1后输出给DRVP端子；DRVP信号经延时单元Delayl 延时后将AND1的输出置为高电平，然后经缓冲驱动器BUF2后输出给DRVN端子；DRVN信号 经延时单元Delay2延时及反相器INV2反相后，将低电平信号传给与非门NAND1，使与非门 NAND1保持高电平输出。 在DRV变为低电平时，与门AND1的输出先被置为低电平，然后经缓冲驱动器BUF2 后输出给DRVN端子；DRVN信号经延迟单元Delay2及反相器INV2后，将与非门NAND1的输 出置为低电平，然后经缓冲驱动器BUF1后输出给DRVP。 这样，每次信号翻转都会通过延迟单元，从而得到了相互不交叠的信号DRVP与 D扁； ②检测电压端子LX采集检测电压输入信号，通过比较器C0MP与零伏电压GND进 行比较，在检测电压LX高于零伏电压GND时，输出低电平，强制与门AND1置低，然后经缓冲 驱动器BUF2输出给DRVN; ③在时钟信号DRV与输出驱动信号DRVP为高电平，输出驱动信号DRVN为低电平 时，三个信号共同作用，将LXSW置为高电平； ④由于输出驱动信号DRVP与DRVN的翻转沿被步骤①强制错开，导致开关控制信 号LXSW产生了会造成误动作的短脉冲。将输出驱动信号DRVP经过两个延时再提供给与门 AND2，消除了这个短脉冲。 本实用新型的优越性①通过Non-overl即信号生成电路将控制信号错开，避免 功率管同时导通造成的电流损失；②通过对功率管输出电压的检测，在电感储存电能降为 0时将电感短接，来防止电感引起的振荡；③通过巧妙插入延时单元，消除电感开关的误动 作；④电路构成简单，操作方便，实用性强，可以应用于脉冲宽度调制电路中。
(四)
图1为本实用新型现有技术的普通零伏电压检测电路图(其中，图l-a为普通零 伏电压检测电路结构图；图l-b为普通零伏电压检测电路应用于脉冲宽度调制电路时的结 果曲线)。 图2为本实用新型所涉一种低噪声零伏电压检测电路的电路图(其中，图2-a为 零伏电压检测电路的电路结构图；图2-b为本实用新型电路应用于脉冲宽度调制电路时的 结果曲线)。
具体实施方式实施例一种低噪声零伏电压检测电路(见图2-a)，包括时钟输入信号DRV端子、 零伏电压GND端子、检测电压输入信号LX端子、输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子、输出开关控制信号LXSW端子，其特征在于它是由零伏比较单元、Non-overlap 信号生成单元和输出开关控制信号生成单元构成；其中，所说的零伏比较单元的正向输 入端连接零伏电压GND端子，其负向输入端连接检测电压输入信号LX端子，其输出端与 Non-overl即信号生成单元的输入端连接；所说的Non-overl即信号生成单元的输入端连 接时钟输入信号DRV端子，输出端连接输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子和 输出开关控制信号生成单元的输入端；所说的输出开关控制信号生成单元的输出端连接输 出开关控制信号LXSW端子。 上述所说的零伏比较单元(见图2-a)由比较器COMP构成，其正向输入端与零伏 电压GND连接，负向输入端与电压输入LX连接，输出端连接与门AND2的输入端； 上述所说的Non-overl即信号生成单元(见图2_a)由反相器INV1、反相器INV2、 与非门NAND1、与门ANDl、缓冲驱动器BUFl、缓冲驱动器BUF2、延迟单元Delayl和延迟单元 Delay2构成；其中，所说的反相器INV1的输入端与时钟输入信号DRV端子连接，输出端连 接与非门NAND1的一个输入端；所说的反相器INV2的输入端与延时单元Delay2的输出端 连接，输出端连接与非门NAND1的另一个输入端；所说的与非门NAND1的输出端与缓冲驱动 器BUF1连接；所说的与门AND1的三个输入端分别与时钟输入信号DRV端子、比较器C0MP 的输出端及延时单元Delayl的输出端连接，其输出端与缓冲驱动器BUF2连接；所说的缓冲 驱动器BUF1的输出端DRVP端子与延迟单元Delayl的输入端连接；所说的缓冲驱动器BUF2 的输出端DRVN端子与延迟单元Delay2的输入端连接； 上述所说的输出开关控制信号生成单元(见图2-a)由延迟单元Delay3、反相器 INV3及与门AND2构成；其中，延迟单元Delay3的输入端与延迟单元Delayl的输出端连接， 输出端连接与门AND2的1个输入端；所说的反相器INV3的输入端与缓冲驱动器BUF2的输 出端DRVN端子以及延迟单元Delay2的输入端连接，其输出端连接与门AND2的第2个输入 端；所说的与门AND2第3个输入端分别与时钟输入信号DRV端子连接，其输出端连接输出 开关控制信号LXSW端子。 图l-b中可以看出，每次LX在零伏上下变化时，零伏电压检测信号总会引起LXSW 翻转，究其原因，是DRV的变化直接引起LXSW翻转，而DRVN相应的翻转在经过Non-overl即 延时及零伏检测信号产生后才发生。 在DRVP后插入一定延时，这样DRV的变化引起DRVP变化，然后经过一定延时，再 与DRV—起共同作用于LXSW，这样处理以后，上述误动作毛剌就会被过虑掉，如图2-b所示。
权利要求一种低噪声零伏电压检测电路，包括时钟输入信号DRV端子、零伏电压GND端子、检测电压输入信号LX端子、输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子、输出开关控制信号LXSW端子，其特征在于它是由零伏比较单元、Non-overlap信号生成单元和输出开关控制信号生成单元构成；其中，所说的零伏比较单元的正向输入端连接零伏电压GND端子，其负向输入端连接检测电压输入信号LX端子，其输出端与Non-overlap信号生成单元的输入端连接；所说的Non-overlap信号生成单元的输入端连接时钟输入信号DRV端子，输出端连接输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子和输出开关控制信号生成单元的输入端；所说的输出开关控制信号生成单元的输出端连接输出开关控制信号LXSW端子。
2. 根据权利要求l中所述一种低噪声零伏电压检测电路，其特征在于所说的零伏比较 单元由比较器C0MP构成，其正向输入端与零伏电压GND连接，负向输入端与电压输入LX连 接，输出端连接与门AND2的输入端。
3. 根据权利要求1中所述一种低噪声零伏电压检测电路，其特征在于所说的 Non-overl即信号生成单元由反相器INV1 、反相器INV2、与非门NAND1 、与门AND1 、缓冲驱动 器BUFl、缓冲驱动器BUF2、延迟单元Delayl和延迟单元Delay2构成；其中，所说的反相器 INV1的输入端与时钟输入信号DRV端子连接，输出端连接与非门NAND1的一个输入端；所 说的反相器INV2的输入端与延时单元Delay2的输出端连接，输出端连接与非门NAND1的 另一个输入端；所说的与非门NAND1的输出端与缓冲驱动器BUF1连接；所说的与门AND1的 三个输入端分别与时钟输入信号DRV端子、比较器C0MP的输出端及延时单元Delayl的输 出端连接，其输出端与缓冲驱动器BUF2连接；所说的缓冲驱动器BUF1的输出端DRVP端子 与延迟单元Delayl的输入端连接；所说的缓冲驱动器BUF2的输出端DRVN端子与延迟单元 Delay2的输入端连接。
4. 根据权利要求l中所述一种低噪声零伏电压检测电路，其特征在于所说的输出开 关控制信号生成单元由延迟单元Delay3、反相器INV3及与门AND2构成；其中，延迟单元 Delay3的输入端与延迟单元Delayl的输出端连接，输出端连接与门AND2的1个输入端； 所说的反相器INV3的输入端与缓冲驱动器BUF2的输出端DRVN端子以及延迟单元Delay2 的输入端连接，其输出端连接与门AND2的第2个输入端；所说的与门AND2第3个输入端分 别与时钟输入信号DRV端子连接，其输出端连接输出开关控制信号LXSW端子。
专利摘要一种低噪声零伏电压检测电路，其特征在于它是由零伏比较单元、Non-overlap信号生成单元和输出开关控制信号生成单元构成；所说的零伏比较单元的正向输入端连接零伏电压GND端子，其负向输入端连接检测电压输入信号LX端子，其输出端与Non-overlap信号生成单元的输入端连接；所说的Non-overlap信号生成单元的输入端连接时钟输入信号DRV端子，输出端连接输出驱动信号DRVP端子、输出驱动信号DRVN端子和输出开关控制信号生成单元的输入端；所说的输出开关控制信号生成单元的输出端连接输出开关控制信号LXSW端子。它可以消除普通零伏电压检测电路的误动作毛刺，从而降低脉冲宽度调制系统输出电压的噪声，提高转换效率及降低输出电压噪声。
文档编号G01R19/165GK201527445SQ20092025006
公开日2010年7月14日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者吕英杰, 张小兴, 戴宇杰, 林鹏程 申请人:天津南大强芯半导体芯片设计有限公司