CN111934525B - 一种负电平检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种负电平检测电路，利用电压采样模块将负电平检测电路的输入信号进行降压处理再输出至阈值检测模块中进行比较；阈值检测模块包括电压检测单元和参考电压产生单元，参考电压产生单元利用电流镜将偏置电流镜像到第一电阻上在第一电阻两端产生阈值电压，通过调节第一电阻的电阻值和电流镜镜像到第一电阻上的电流能够设置不同的阈值电压；电压检测单元为三极管发射极输入的比较器，比较器两个输入端分别连接地电位与电压采样模块的输出，当地电位与电压采样模块输出电压值的差值达到参考电压产生单元设置的阈值电压时，负电平检测电路产生有效的负电平检测信号。本发明利用小环路和大环路结合实现阈值调整和快速比较，具有高分辨率。

Description

一种负电平检测电路
技术领域
本发明属于电源管理技术领域，涉及一种负电平检测电路，能够应用于同步整流栅驱动。
背景技术
同步整流技术利用低导通电阻的MOSFET代替常规的二极管或肖特基管，可以大大的降低整流过程中的导通损耗，提高反激式变换器的性能，实现电源的高效率。一种采用电压型自驱动同步整流栅驱动的反激式变换器拓扑如图1所示，芯片采样同步整流管(Synchronous Rectification，SR管)的漏极和源极电压，通过内部逻辑来控制同步整流管SR的开启与关断。具体的内部逻辑是：当第一负电平检测器(开启阈值检测模块)检测到同步整流管SR的漏源电压VDS<-86mV时，同步整流管SR栅极输出VG为高电平，同步整流管开启；当第二负电平检测器(关断阈值检测模块)检测到同步整流管SR的漏源电压VDS>-3mV时，同步整流管SR的栅极输出VG为低电平，同步整流管关断。由于同步整流管的源极一般接地电位0V，因此同步整流管打开后其漏极会进入负电位，且该电位为毫伏级，因此设计用于检测同步整流管漏极负压的比较器是同步整流栅驱动电路设计的关键，在其他电路系统中也有各种应用负压检测的场景，因此亟需设计一种精确的负电平检测电路以满足各种电路系统对于负压检测的需求。
发明内容
针对各自电路系统对于负压检测的要求，本发明提出了一种负电平检测电路，能够根据需要灵活设计负压检测阈值，采样三极管发射极输入的比较器结构进行准确的负电平检测，能够应用于同步整流栅驱动技术中，在检测到同步整流管漏源电压低于阈值电压时控制同步整流管打开，满足同步整流栅驱动电路的需要。
本发明的技术方案为：
一种负电平检测电路，包括电压采样模块和阈值检测模块，所述电压采样模块包括第一LDNMOS管、第一NMOS管和第一PMOS管，第一LDNMOS管的漏极作为所述负电平检测电路的输入端，其栅极连接第一PMOS管的栅极和源极并连接内部电源电压，其源极连接第一PMOS管的漏极和第一NMOS管的漏极并作为所述电压采样模块的输出端；第一NMOS管的栅极和源极接地；
所述阈值检测模块包括电压检测单元和参考电压产生单元，所述参考电压产生单元包括第一电阻，偏置电流通过电流镜镜像到第一电阻上在第一电阻两端产生阈值电压，第一电阻两端中电压值更大的一端电压作为第一阈值设置电压，另一端电压作为第二阈值设置电压；
所述电压检测单元包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第三NPN型三极管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第二PMOS管和第二电阻，
第一NPN型三极管的基极连接所述第一阈值设置电压，其集电极连接第三NPN型三极管的基极和第二NMOS管的漏极并作为第一节点，其发射极连接第三NMOS管和第四NMOS管的源极并接地；
第二NPN型三极管的基极连接第三NPN型三极管的发射极和第四NMOS管的漏极以及所述第二阈值设置电压，其集电极连接第二NMOS管的源极和第二PMOS管的栅极并作为第二节点，其发射极连接所述电压采样模块的输出端；
所述偏置电流通过电流镜为所述电压检测单元的第一节点和第二节点提供相同偏置；
第三NPN型三极管的集电极通过第二电阻后连接所述内部电源电压；
第二PMOS管的漏极连接第三NMOS管的漏极并作为所述负电平检测电路的输出端，其源极连接所述内部电源电压；
第二NMOS管的栅极连接第三NMOS管和第四NMOS管的栅极并连接偏置电压，其衬底连接所述内部电源电压；
通过调节第一电阻的电阻值和电流镜镜像到第一电阻上的电流设置所述阈值电压，当地电位与所述电压采样模块输出端输出电压值的差值达到所述阈值电压时所述负电平检测电路产生有效的负电平检测信号。
具体的，所述阈值检测模块中的电流镜包括第三电阻、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管、第二十二PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管，
第三电阻一端连接所述偏置电流以及第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的栅极，其另一端连接第三PMOS管的漏极以及第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管和第二十二PMOS管的栅极；
第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的衬底以及第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管和第二十二PMOS管的源极连接所述内部电源电压；
第三PMOS管的源极连接第十三PMOS管的漏极；
第四PMOS管的源极连接第十四PMOS管的漏极；
第五PMOS管的源极连接第十五PMOS管的漏极；
第六PMOS管的源极连接第十六PMOS管的漏极；
第七PMOS管的源极连接第十七PMOS管的漏极；
第八PMOS管的源极连接第十八PMOS管的漏极；
第九PMOS管的源极连接第十九PMOS管的漏极；
第十PMOS管的源极连接第二十PMOS管的漏极；
第十一PMOS管的源极连接第二十一PMOS管的漏极；
第十二PMOS管的源极连接第二十二PMOS管的漏极；
第六NMOS管的栅漏短接并连接第七NMOS管的栅极和第四PMOS管的漏极，其源极连接第五NMOS管和第七NMOS管的源极并接地；
第五PMOS管的漏极连接第一电阻的一端并输出所述第一阈值设置电压，第七NMOS管的漏极连接第一电阻的另一端并输出所述第二阈值设置电压；
第五NMOS管的栅极连接所述偏置电压，其漏极连接第六PMOS管的漏极；
第七PMOS管、第八PMOS管和第九PMOS管的漏极连接所述第一节点，第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的漏极连接所述第二节点。
具体的，所述负电平检测电路用于检测开关电源中同步整流管的漏源电压是否达到开启阈值；所述开关电源中同步整流管的源极接地，其漏极连接所述负电平检测电路的输入端，所述开启阈值为-86mV；通过调节第一电阻的电阻值和电流镜镜像到第一电阻上的电流设置所述阈值电压为86mV；所述电压检测单元是三极管发射极输入的比较器，第一NPN型三极管和第二NPN型三极管的发射极是比较器的两个输入端分别连接地电位和所述电压采样模块的输出端，当所述电压采样模块输出端输出电压值低于所述开启阈值-86mV时所述负电平检测信号翻高控制所述同步整流管栅极充电。
本发明的有益效果为：本发明提出一种新型负压检测方式，小环路和大环路结合实现阈值调整和快速比较，分辨率可以达到毫伏级；且本发明可以根据需要设置不同阈值电压，适用范围广；能够应用于同步整流栅驱动中进行负电平检测并控制同步整流管的开启和关断。
附图说明
图1为将本发明提出的一种负电平检测电路应用于反激变换器Flyback进行同步整流驱动的拓扑结构图。
图2为本发明提出的一种负电平检测电路中电压采样模块应用于反激变换器时采样同步整流管SR的漏极电压的结构示意图。
图3为本发明提出的一种负电平检测电路中阈值检测模块应用于反激变换器时检测样同步整流管SR的漏极电压是否达到开启阈值的电路示意图
图4为本发明提出的一种负电平检测电路中阈值检测模块应用于反激变换器时检测样同步整流管SR的漏极电压是否达到开启阈值的翻转仿真示意图。
图5为本发明提出的一种负电平检测电路中阈值检测模块在实施例中的小环路波特图。
具体实施方式
下面结合图示对本发明的具体实施方式与原理详细阐述。
本发明提出的一种负电平检测电路包括电压采样模块和阈值检测模块，电压采样模块的作用是对负电平检测电路的输入信号进行降压处理再输出至阈值检测模块中进行比较，如图2所示，电压采样模块包括第一LDNMOS管M0、第一NMOS管M3和第一PMOS管M2，第一LDNMOS管M0的漏极作为负电平检测电路的输入端，其栅极连接第一PMOS管M2的栅极和源极并连接内部电源电压LVDD，其源极连接第一PMOS管M2的漏极和第一NMOS管M3的漏极并作为电压采样模块的输出端；第一NMOS管M3的栅极和源极接地VSS。另外为了让第一LDNMOS管M0的栅极电压更加稳定，一些实施例中还可以增加电阻和电容进行RC低通滤波，如图2所示。
阈值检测模块用于将电压采样模块的输出信号与阈值进行比较，如图3所示，阈值检测模块包括电压检测单元和参考电压产生单元，参考电压产生单元用于产生阈值电压，包括第一电阻R1，偏置电流Ibias通过电流镜镜像到第一电阻R1上在第一电阻R1两端产生阈值电压，第一电阻R1两端中电压值更大的一端电压作为第一阈值设置电压VB1，另一端电压作为第二阈值设置电压VB2，阈值电压可根据实际需求进行调整。
电压检测单元包括第一NPN型三极管NPN1、第二NPN型三极管NPN2、第三NPN型三极管NPN3、第二NMOS管M1、第三NMOS管M5、第四NMOS管M6、第二PMOS管M4和第二电阻R2，第一NPN型三极管NPN1的基极连接第一阈值设置电压VB1，其集电极连接第三NPN型三极管NPN3的基极和第二NMOS管M1的漏极并作为第一节点，其发射极连接第三NMOS管M5和第四NMOS管M6的源极并接地VSS；第二NPN型三极管NPN2的基极连接第三NPN型三极管NPN3的发射极和第四NMOS管M6的漏极以及第二阈值设置电压VB2，其集电极连接第二NMOS管M1的源极和第二PMOS管M4的栅极并作为第二节点，其发射极连接电压采样模块的输出端；偏置电流Ibias通过电流镜为电压检测单元的第一节点和第二节点提供相同偏置；第三NPN型三极管NPN3的集电极通过第二电阻R2后连接内部电源电压LVDD；第二PMOS管M4的漏极连接第三NMOS管M5的漏极并作为负电平检测电路的输出端，其源极连接内部电源电压LVDD；第二NMOS管M1的栅极连接第三NMOS管M5和第四NMOS管M6的栅极并连接偏置电压Vbias，其衬底连接内部电源电压LVDD。
阈值检测模块中的电流镜用于镜像偏置电流Ibias为各支路提供偏置，如图3所示给出了电流镜的一种实现结构，包括第三电阻R3、第三PMOS管M8、第四PMOS管M9、第五PMOS管M10、第六PMOS管M11、第七PMOS管M12、第八PMOS管M13、第九PMOS管M14、第十PMOS管M15、第十一PMOS管M16、第十二PMOS管M17、第十三PMOS管M18、第十四PMOS管M19、第十五PMOS管M20、第十六PMOS管M21、第十七PMOS管M22、第十八PMOS管M23、第十九PMOS管M24、第二十PMOS管M25、第二十一PMOS管M26、第二十二PMOS管M27、第五NMOS管M7、第六NMOS管M28和第七NMOS管M29，第三电阻R3一端连接偏置电流Ibias以及第三PMOS管M8、第四PMOS管M9、第五PMOS管M10、第六PMOS管M11、第七PMOS管M12、第八PMOS管M13、第九PMOS管M14、第十PMOS管M15、第十一PMOS管M16和第十二PMOS管M17的栅极，其另一端连接第三PMOS管M8的漏极以及第十三PMOS管M18、第十四PMOS管M19、第十五PMOS管M20、第十六PMOS管M21、第十七PMOS管M22、第十八PMOS管M23、第十九PMOS管M24、第二十PMOS管M25、第二十一PMOS管M26和第二十二PMOS管M27的栅极；第三PMOS管M8、第四PMOS管M9、第五PMOS管M10、第六PMOS管M11、第七PMOS管M12、第八PMOS管M13、第九PMOS管M14、第十PMOS管M15、第十一PMOS管M16和第十二PMOS管M17的衬底以及第十三PMOS管M18、第十四PMOS管M19、第十五PMOS管M20、第十六PMOS管M21、第十七PMOS管M22、第十八PMOS管M23、第十九PMOS管M24、第二十PMOS管M25、第二十一PMOS管M26和第二十二PMOS管M27的源极连接内部电源电压LVDD；第三PMOS管M8的源极连接第十三PMOS管M18的漏极；第四PMOS管M9的源极连接第十四PMOS管M19的漏极；第五PMOS管M10的源极连接第十五PMOS管M20的漏极；第六PMOS管M11的源极连接第十六PMOS管M21的漏极；第七PMOS管M12的源极连接第十七PMOS管M22的漏极；第八PMOS管M13的源极连接第十八PMOS管M23的漏极；第九PMOS管M14的源极连接第十九PMOS管M24的漏极；第十PMOS管M15的源极连接第二十PMOS管M25的漏极；第十一PMOS管M16的源极连接第二十一PMOS管M26的漏极；第十二PMOS管M17的源极连接第二十二PMOS管M27的漏极；第六NMOS管M28的栅漏短接并连接第七NMOS管M29的栅极和第四PMOS管M9的漏极，其源极连接第五NMOS管M7和第七NMOS管M29的源极并接地VSS；第五PMOS管M10的漏极连接第一电阻的一端并输出第一阈值设置电压VB1，第七NMOS管M29的漏极连接第一电阻的另一端并输出第二阈值设置电压VB2；第五NMOS管M7的栅极连接偏置电压Vbias，其漏极连接第六PMOS管M11的漏极；第七PMOS管M12、第八PMOS管M13和第九PMOS管M14的漏极连接第一节点，第十PMOS管M15、第十一PMOS管M16和第十二PMOS管M17的漏极连接第二节点。
本发明适用于各种负电压检测需求，通过调节第一电阻R1的电阻值和电流镜镜像到第一电阻R1上的电流设置阈值电压，当地电位与电压采样模块输出端输出电压值的差值达到阈值电压时本发明提出的负电平检测电路就能够产生有效的负电平检测信号。
下面以将本发明提出的负电平检测电路应用于反激变换器Flyback中检测同步整流管SR漏极电压是否达到开启阈值从而控制同步整流管开启和关断为例进行说明，如图1所示反激变换器Flyback的同步整流驱动电路包括开启阈值(-86mV)检测模块、关断阈值检测模块、同步整流管SR漏极电压采样模块、上通道逻辑模块、下通道逻辑模块、上管驱动、下管驱动以及驱动上管MP和驱动下管MN组成，本发明提出的一种负电平检测电路利用电压采样模块作为同步整流管SR漏极电压采样模块，利用阈值检测模块作为开启阈值(-86mV)检测模块，偏置电压Vbias和偏置电流Ibias可以由反激变换器Flyback内部产生。当反激变换器Flyback原边绕组关断后，开启阈值检测模块检测到同步整流管SR漏极电压达到开启阈值电压(-86mV)时，同步整流驱动电路上管驱动打开，同步整流管SR栅压开始充电，同步整流管沟道形成，反激变换器Flyback副边侧电感通过同步整流管SR沟道对负载电容进行充电。
在反激变换器Flyback的原边侧开关导通时，由于同步整流管SR的漏极处于高压状态，该电压不能直接进入同步整流栅驱动芯片内部控制电路，需要通过电压采样模块进行降压处理，如图2所示，当同步整流管SR漏极电压VD为高压时，电压采样模块中的第一LDNMOS管M0由于其栅极接内部电源产生模块输出的内部电源电压LVDD，因此第一LDNMOS管M0进入饱和区，第一LDNMOS管M0的源极即电压采样模块的输出端VD_SENSE的最高电压将被限制到5V-Vth，Vth是第一LDNMOS管M0的阈值电压，5V是内部电源电压LVDD通常取值。
当反激变换器Flyback原边侧开关关断，次边侧同步整流管打开时，第一LDNMOS管M0由于漏极为负压，因此进入深线性区，第一LDNMOS管M0的源极电位将约等于同步整流管SR漏极电压VD，另外第一LDNMOS管M0的源极分别通过两个MOS管(第一PMOS管M2和第一NMOS管M3)的体二极管接到了内部电源电压LVDD和芯片地电位VSS，因此可以将电压采样模块的输出端VD_SENSE的电平进行钳位，VD_SENSE的电平范围为LVDD-Vth～-Vf(Vf是第一PMOS管M2和第一NMOS管M3的体二极管导通压降)，保证了电压采样模块的输出端VD_SENSE引脚输出不对内部控制电路的器件造成破坏。
阈值检测模块实际是三极管发射极输入的比较器，包括电压检测单元和参考电压产生单元，参考电压产生单元通过电流镜产生的电流I流经第一电阻R1产生阈值电压，第一电阻R1的上下两端的电压VB1和VB2分别接到电压检测单元中的第一NPN型三极管NPN1和第二NPN型三极管NPN2的基极，本实施例由于将负电平检测电路用于检测同步整流管漏极是否达到开启阈值(-86mV)，因此本实施例中通过调节第一电阻R1的电阻值和电流镜镜像到第一电阻R1上的电流I设置阈值电压为86mV，即：
VB1-VB2＝I×R1＝86mV
第一NPN型三极管NPN1和第二NPN型三极管NPN2的发射极作为比较器的两个输入端分别接地电位VSS和电压采样模块的输出端VD_SENSE，将第一NPN型三极管NPN1和第二NPN型三极管NPN2分别接相同的电流镜偏置使得比较器能够准确比较，因此该比较器翻转点电压计算公式为：
VB1-VSS＝VB2-VD_SENSE
由于VB1和VB2的压差已经通过参考电压产生单元产生(86mV)，VSS为零电位，因此VD_SENSE等于-86mV，即当VD_SENSE低于-86mV时，比较器输出OUT为高，同步整流管栅极能够充电。
类似地，将本发明用于其他应用场景中进行负压检测时，只需要调节第一电阻R1的电阻值和电流镜镜像到第一电阻R1上的电流I设置不同的阈值电压即可。
本发明提出的负电平检测电路中，第一NPN型三极管NPN1、第二NPN型三极管NPN2、第三NPN型三极管NPN3和共栅管(第二NMOS管M1)构成一个负反馈环路(大环路)，负反馈环路的输入为电压采样模块的输出端VD_SENSE即第二NPN型三极管NPN2发射极输入，输出为第二节点即A节点，假设第二NPN型三极管NPN2的共基极增益约为A0＝gm2/gm1，其中gm1为第二NMOS管M1跨导，gm2是第二NPN型三极管NPN2的跨导，环路增益β＝gm1×ro，其中ro为等效高阻抗，约为第一NPN型三极管NPN1集电极、第三NPN型三极管NPN3基极以及电流镜的漏极电阻的并联阻抗，因此负反馈环路输入到输出的增益为：
Figure BDA0002624545660000081
由于环路增益β较大，因此闭环增益将很小，第二NPN型三极管NPN2发射极输入VD_SENSE发生较大的变化时，第二节点A只会发生较小的变化，因此可以保证第二节点A一直处于比较器翻转阈值(即静态工作点)附近，从而实现比较器高速比较。第三NPN型三极管NPN3将第二阈值设置电压VB2和第一NPN型三极管NPN1的集电极隔开，保证第一NPN型三极管NPN1工作在放大区。
本发明提出的负电平检测电路中，第一电阻R1、第一NPN型三极管NPN1、第二NPN型三极管NPN2和第三NPN型三极管NPN3构成小环路，该环路的作用是钳位第一阈值设置电压VB1和第二阈值设置电压VB2，当VD_SENSE进行阈值比较时，流经第一NPN型三极管NPN1的电流减小，根据三极管跨导计算式gm＝qIc/kT，gm减小，该环路增益将低于1，所以在比较器处于比较过程中该环路的作用可以忽略。当VD_SENSE为高时，第二NPN型三极管NPN2截止将与集电极相接的电流镜压入线性区，共栅管M1也截止，此时第一NPN型三极管NPN1的gm变大，该环路重新使能，将第一阈值设置电压VB1和第二阈值设置电压VB2重新进行置位。因此开启阈值检测模块中的两个环路交替进行工作，小环路将第一阈值设置电压VB1和第二阈值设置电压VB2进行重新钳位，大环路用于比较器快速比较。本实施例中阈值电压比较点-86mV为优选值。
如图4所示为本发明应用于反激变换器Flyback中检测同步整流管SR漏极电压是否达到开启阈值(-86mV)时电压检测单元的直流电平翻转仿真示意图，仿真结果显示该比较器的翻转电平约为-86mV。
如图5所示为将本发明应用于反激变换器Flyback中检测同步整流管SR漏极电压是否达到开启阈值(-86mV)时电压检测单元的小环路波特图，此时VD_SENSE为-600mV，低频增益为-104dB，因此小环路将不工作，只有大环正常工作。
本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其他各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种负电平检测电路，其特征在于，包括电压采样模块和阈值检测模块，所述电压采样模块包括第一LDNMOS管、第一NMOS管和第一PMOS管，第一LDNMOS管的漏极作为所述负电平检测电路的输入端，其栅极连接第一PMOS管的栅极和源极并连接内部电源电压，其源极连接第一PMOS管的漏极和第一NMOS管的漏极并作为所述电压采样模块的输出端；第一NMOS管的栅极和源极接地；
所述阈值检测模块包括电压检测单元和参考电压产生单元，所述参考电压产生单元包括第一电阻，偏置电流通过电流镜镜像到第一电阻上在第一电阻两端产生阈值电压，第一电阻两端中电压值更大的一端电压作为第一阈值设置电压，另一端电压作为第二阈值设置电压；
所述电压检测单元包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第三NPN型三极管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第二PMOS管和第二电阻，
第一NPN型三极管的基极连接所述第一阈值设置电压，其集电极连接第三NPN型三极管的基极和第二NMOS管的漏极并作为第一节点，其发射极连接第三NMOS管和第四NMOS管的源极并接地；
第二NPN型三极管的基极连接第三NPN型三极管的发射极和第四NMOS管的漏极以及所述第二阈值设置电压，其集电极连接第二NMOS管的源极和第二PMOS管的栅极并作为第二节点，其发射极连接所述电压采样模块的输出端；
所述偏置电流通过电流镜为所述电压检测单元的第一节点和第二节点提供相同偏置；
第三NPN型三极管的集电极通过第二电阻后连接所述内部电源电压；
第二PMOS管的漏极连接第三NMOS管的漏极并作为所述负电平检测电路的输出端，其源极连接所述内部电源电压；
第二NMOS管的栅极连接第三NMOS管和第四NMOS管的栅极并连接偏置电压，其衬底连接所述内部电源电压；
通过调节第一电阻的电阻值和电流镜镜像到第一电阻上的电流设置所述阈值电压，当地电位与所述电压采样模块输出端输出电压值的差值达到所述阈值电压时所述负电平检测电路产生有效的负电平检测信号。
2.根据权利要求1所述的负电平检测电路，其特征在于，所述阈值检测模块中的电流镜包括第三电阻、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管、第二十二PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管，
第三电阻一端连接所述偏置电流以及第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的栅极，其另一端连接第三PMOS管的漏极以及第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管和第二十二PMOS管的栅极；
第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的衬底以及第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管和第二十二PMOS管的源极连接所述内部电源电压；
第三PMOS管的源极连接第十三PMOS管的漏极；
第四PMOS管的源极连接第十四PMOS管的漏极；
第五PMOS管的源极连接第十五PMOS管的漏极；
第六PMOS管的源极连接第十六PMOS管的漏极；
第七PMOS管的源极连接第十七PMOS管的漏极；
第八PMOS管的源极连接第十八PMOS管的漏极；
第九PMOS管的源极连接第十九PMOS管的漏极；
第十PMOS管的源极连接第二十PMOS管的漏极；
第十一PMOS管的源极连接第二十一PMOS管的漏极；
第十二PMOS管的源极连接第二十二PMOS管的漏极；
第六NMOS管的栅漏短接并连接第七NMOS管的栅极和第四PMOS管的漏极，其源极连接第五NMOS管和第七NMOS管的源极并接地；
第五PMOS管的漏极连接第一电阻的一端并输出所述第一阈值设置电压，第七NMOS管的漏极连接第一电阻的另一端并输出所述第二阈值设置电压；
第五NMOS管的栅极连接所述偏置电压，其漏极连接第六PMOS管的漏极；
第七PMOS管、第八PMOS管和第九PMOS管的漏极连接所述第一节点，第十PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的漏极连接所述第二节点。
3.根据权利要求1或2所述的负电平检测电路，其特征在于，所述负电平检测电路用于检测开关电源中同步整流管的漏源电压是否达到开启阈值；所述开关电源中同步整流管的源极接地，其漏极连接所述负电平检测电路的输入端，所述开启阈值为-86mV；通过调节第一电阻的电阻值和电流镜镜像到第一电阻上的电流设置所述阈值电压为86mV；所述电压检测单元是三极管发射极输入的比较器，第一NPN型三极管和第二NPN型三极管的发射极是比较器的两个输入端分别连接地电位和所述电压采样模块的输出端，当所述电压采样模块输出端输出电压值低于所述开启阈值-86mV时所述负电平检测信号翻高控制所述同步整流管栅极充电。
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