CN112737335B - 一种升压转换电路的过零检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种升压转换电路的过零检测装置，包括反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块；占空比调制模块和输出稳压校准模块均与反向电流感应模块连接；反向电流感应模块用于感应高边功率开关管两端的电压并进行比较，得到第一比较结果，并根据第一比较结果输出四位控制信号；占空比调制模块用于根据所述四位控制信号，生成匹配升压转换电路反向电流大小占空比的控制信号；输出稳压校准模块用于将升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果，并根据第二比较结果将升压转换电路的输出电压校准为稳定的预设电压值。本发明具有低功耗，高稳定性，高电路使用性的优点；本发明可广泛应用于集成电路技术领域。

Description

一种升压转换电路的过零检测装置
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其是一种升压转换电路的过零检测装置。
背景技术
随着升压DC-DC转换电路广泛运用于各类可穿戴电子产品，物联网传感器中，DC-DC升压转换电路被更多要求工作在低功耗高效率的工作模式下，在此需求下，对升压转换电路新的控制方案被提出，过零检测(ZCS)是一种用于低功耗高效率需求升压转换电路的控制方式，该技术通过检测升压转换电路高边功率开关管两端电压判断反向电流的存在，通过检测反向电流是否存在或者反向电流的大小来产生相对应的高边功率开关管的控制信号，进而决定高边功率开关管是否导通或者同一周期内导通时间的长短，从而保证电路的高效率和低功耗。
传统的过零检测电路存在功耗高，工作电压与工作频率要求高，集成面积大，不稳定等缺点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种升压转换电路的过零检测装置。
本发明所采取的技术方案是：
本发明包括一种升压转换电路的过零检测装置，所述升压转换电路包括直流电源、电感线圈、高边功率开关管、低边功率开关管、第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述高边功率开关管的第一端连接，所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述低边功率开关管的第一端连接，所述低边功率开关管的第二端与所述直流电源的第二端连接，所述高边功率开关管的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均与所述直流电源的第二端连接；
所述过零检测装置包括反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块；所述占空比调制模块和所述输出稳压校准模块均与所述反向电流感应模块连接；
所述反向电流感应模块用于感应所述高边功率开关管两端的电压并进行比较，得到第一比较结果，并根据第一比较结果输出四位控制信号；
所述占空比调制模块用于根据所述四位控制信号，生成匹配所述升压转换电路反向电流大小占空比的控制信号；
所述输出稳压校准模块用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果，并根据第二比较结果将所述升压转换电路的输出电压校准为稳定的预设电压值。
进一步地，所述反向电流感应模块包括第一动态比较器和死区时间发生电路，所述第一动态比较器和所述死区时间发生电路均与所述输出稳压校准模块连接；
所述第一动态比较器用于对感应到的所述高边功率开关管两端的电压进行比较，并得到第一比较结果；
所述死区时间发生电路用于接收所述输出稳压校准模块发出的第一时钟信号，并根据所述第一时钟信号产生第二时钟信号。
进一步地，所述第一动态比较器的同相输入端与所述高边功率开关管的第一端连接，所述第一动态比较器的反相输入端与所述高边功率开关管的第二端连接。
进一步地，所述反向电流感应模块还包括计数器，所述计数器与所述第一动态比较器相连；
所述计数器用于对所述第一比较结果进行处理得到所述四位控制信号。
进一步地，所述输出稳压校准模块包括第二动态比较器，所述第二动态比较器的输出端与所述死区时间发生电路的第一端连接，所述第二动态比较器的同相输入端外接基准电压，所述第二动态比较器的反相输入端接入所述升压转换电路的输出电压；
所述第二动态比较器用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果。
进一步地，所述占空比调制模块包括NMOS管，所述NMOS管包括四个开关管，四个所述开关管接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
进一步地，占空比调制模块还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第二电容；所述NMOS管包括四个开关管、第一NMOS管和第二NMOS管，四个所述开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第四PMOS管的栅极、所述第五PMOS管的栅极和所述第六PMOS管的栅极相互连接；所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极、所述第六PMOS管的源极、所述第七PMOS管的源极和第八PMOS管的源极均与电源相连；所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极的交接处接入一个基准电流；所述第七PMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极均与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述第二NMOS管的栅极和所述第八PMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第八PMOS管的漏极共同和所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接；所述第一开关管的漏极与所述第三PMOS管的漏极连接，所述第二开关管的漏极与所述第四PMOS管的漏极连接，所述第三开关管的漏极与所述第五PMOS管的漏极连接，所述第四开关管的漏极与所述第六PMOS管的漏极连接；所述第一开关管的源极、所述第二开关管的源极、所述第三开关管的源极和所述第四开关管的源极共同连接并与所述第二电容的第一端相连；所述第一开关管的栅极、所述第二开关管的栅极、所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
进一步地，所述第七PMOS管与所述第一NMOS管构成第一反相器，所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极相连构成所述第一反相器的输出。
进一步地，所述第八PMOS管与所述第二NMOS管构成第二反相器，所述第八PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极相连构成所述第二反相器的输出。
进一步地，所述占空比调制模块通过控制四个所述开关管的导通和断开，控制所述第二电容的充电时间。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用输出稳压校准模块，能够保证装置在实现过零检测功能的同时，将升压转换电路的输出电压维持校准在预设电压值，保证升压转换电路输出电压的稳定性；
(2)本发明采用反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块相结合，提高了检测装置在工作过程中的稳定性，同时延展了检测装置的可使用范围，保证了检测装置的适用度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例所述升压转换电路的主体架构图；
图2为本发明实施例所述过零检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
参照图1，首先，对升压转换电路的主体架构进行说明，所述升压转换电路包括直流电源、电感线圈、高边功率开关管、低边功率开关管、第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述高边功率开关管的第一端连接，所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述低边功率开关管的第一端连接，所述低边功率开关管的第二端与所述直流电源的第二端连接，所述高边功率开关管的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均与所述直流电源的第二端连接；所述检测装置包括反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块；所述占空比调制模块和所述输出稳压校准模块均与所述反向电流感应模块连接。
参照图2，本发明实施例提供一种升压转换电路的过零检测装置，包括反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块；所述占空比调制模块和所述输出稳压校准模块均与所述反向电流感应模块连接；
所述反向电流感应模块用于感应所述高边功率开关管两端的电压并进行比较，得到第一比较结果，并根据第一比较结果输出四位控制信号；
所述占空比调制模块用于根据所述四位控制信号，生成匹配所述升压转换电路反向电流大小占空比的控制信号；
所述输出稳压校准模块用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果，并根据第二比较结果将所述升压转换电路的输出电压校准为稳定的预设电压值。
具体地，所述反向电流感应模块包括第一动态比较器和死区时间发生电路，所述第一动态比较器和所述死区时间发生电路均与所述输出稳压校准模块连接；
所述第一动态比较器用于对感应到的所述高边功率开关管两端的电压进行比较，并得到第一比较结果；
所述死区时间发生电路用于接收所述输出稳压校准模块发出的第一时钟信号，并根据所述第一时钟信号产生第二时钟信号。
具体地，所述第一动态比较器的同相输入端与所述高边功率开关管的第一端连接，所述第一动态比较器的反相输入端与所述高边功率开关管的第二端连接。
具体地，所述反向电流感应模块还包括计数器，所述计数器与所述第一动态比较器相连；
所述计数器用于对所述第一比较结果进行处理得到所述四位控制信号。
本实施例中，所述反向电流感应模块将感应到的升压转换电路的高边功率开关管左端的电压和右端的输出电压进行比较，得到第一比较结果，第一比较结果生成后，运用计数器进行处理，与此同时，反向电流感应模块采用死区时间产生电路，能够保证产生准确的四位控制信号；本实施例中，反向电流感应模块输出的四位控制信号分别用Y0、Y1、Y2、Y3表示。
具体地，本实施例中，所述输出稳压校准模块包括第二动态比较器，所述第二动态比较器的输出端与所述死区时间发生电路的第一端连接，所述第二动态比较器的同相输入端外接基准电压，所述第二动态比较器的反相输入端接入所述升压转换电路的输出电压；
所述第二动态比较器用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果。
本实施例中，所述输出稳压校准模块用于将反馈网络采集到升压转换电路的反馈电压和基准电压比较，得到第二比较结果，并将第二比较结果作为反向电流感应模块的时钟信号，保证检测装置在实现过零检测功能的同时，将升压转换电路的输出电压维持校准在预设电压值，保证升压转换电路输出电压的稳定性。
具体地，本实施例中，所述占空比调制模块包括NMOS管，所述NMOS管包括四个开关管，四个所述开关管接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
具体地，占空比调制模块还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第二电容；所述NMOS管包括四个开关管、第一NMOS管和第二NMOS管，四个所述开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第四PMOS管的栅极、所述第五PMOS管的栅极和所述第六PMOS管的栅极相互连接；所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极、所述第六PMOS管的源极、所述第七PMOS管的源极和第八PMOS管的源极均与电源相连；所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极的交接处接入一个基准电流；所述第七PMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极均与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述第二NMOS管的栅极和所述第八PMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第八PMOS管的漏极共同和所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接；所述第一开关管的漏极与所述第三PMOS管的漏极连接，所述第二开关管的漏极与所述第四PMOS管的漏极连接，所述第三开关管的漏极与所述第五PMOS管的漏极连接，所述第四开关管的漏极与所述第六PMOS管的漏极连接；所述第一开关管的源极、所述第二开关管的源极、所述第三开关管的源极和所述第四开关管的源极共同连接并与所述第二电容的第一端相连；所述第一开关管的栅极、所述第二开关管的栅极、所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
具体地，所述第七PMOS管与所述第一NMOS管构成第一反相器，所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极相连构成所述第一反相器的输出。
具体地，所述第八PMOS管与所述第二NMOS管构成第二反相器，所述第八PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极相连构成所述第二反相器的输出。
具体地，所述占空比调制模块通过控制四个所述开关管的导通和断开，控制所述第二电容的充电时间。
本实施例中，所述占空比调制模块将接收来自反向电流感应模块的四位控制信号，并将四位控制信号作用于四条电流不同的电流支路开关，通过改变电流支路的导通和断开从而改变第二电容达到反相器阈值电压的时间，最终生成匹配电路反向电流大小占空比的控制信号。
本实施例中，所述占空比调制模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管；分别对应图2中的PM0、PM1、PM2、PM3、PM4、PM5、PM7、PM8；四个所述开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，分别对应图2中的Y0、Y1、Y2、Y3；该处的Y0、Y1、Y2、Y3与反向电流感应模块输出的四位控制信号开关管Y0接入控制信号Y0Y0、Y1、Y2、Y3一一对应，表明开关管Y0接入控制信号Y0，开关管Y1接入控制信号Y1，开关管Y2接入控制信号Y2，开关管Y3接入控制信号Y3；第一NMOS管和第二NMOS管分别对应图2中的NMO、NM1；第二电容对应图2中的电容C1。
同时，本实施例中，所述占空比调制模块还引入单稳态电路，以保证电容C1在每个充电周期到来时均在零电位开始升压。
本实施例中所述过零检测装置的主要工作流程如下：
(1)装置中输出稳压校准模块以升压转换电路低边功率开关管控制信号作为时钟控制信号，首先电路将接收来自反馈网络采集的升压转换电路的反馈电压以及基准电压，并对升压转换电路的反馈电压以及基准电压进行比较，若升压转换电路的反馈电压未达到预设电压值，此时，输出稳压校准模块输出信号即为N管控制信号，保证下级电路的正常运行，当升压转换电路的反馈电压高于预设电压值时，此时，输出稳压校准模块将持续输出低电平，停止整体过零检测装置的工作，从而控制升压转换电路断开高边功率开关管，防止升压转换电路进一步升压；
(2)在输出稳压校准模块正常输出控制信号，即升压转换电路仍然处于升压阶段时，此时反向感应电流模块正常对升压转换电路高边功率开关管左右两端的电压进行比较，假设高边功率开关管右边的电压高于左边的电压，即升压转换电路的输出电压高于高边功率开关管的漏极电压，此时，第一动态比较器同相输出端输出高电平，反相输出端输出低电平，其中，同相输出端作用于计数器的加计数使能端，反相输出端作用于计数器的减计数使能端，因此，在此情况下，输出稳压校准模块启动加计数，四位控制信号开始加计数，产生控制信号。
(3)控制信号作用于四路不同电流的电流镜，其中电流和控制信号的关系的表达式为：ICH＝IRFE+Y0×(2IREF)+Y1×(4IREF)+Y2×(8IREF)+Y3×(16IREF) (式1)；式1中，IREF为接入占空比调制模块的基准电流，ICH则为最终对电容的充电电流。由上述表达式可知，在不同控制信号的控制下，占空比调制模块会产生不同的电流，当升压转换电路存在反向电流时，此时反向电流感应模块会产生一累加的四位控制信号，此时占空比调制模块中产生的电容充电电流也会随之增加，开始充电时，充电电容处在零电位，此时充电电容存储电压与充电电流的关系为：
Figure BDA0002869928460000081
根据式2，,假设电路反相器翻转阈值电压为VTH，此时电容充电至阈值电压的时间可以表示为：
Figure BDA0002869928460000082
占空比调制模块中的电容在从零电位到达反相器阈值电压时，此时电路经过两级反相器最终输出低电平，此时升压转换电路的高边功率开关管处在导通状态，此时的时间称作有效时间，此时假设低边功率开关管控制信号从下降沿到下个上升沿的时间为T，因此，升压转换电路的高边功率开关管的有效时间比可表示为：
Figure BDA0002869928460000083
随着反向电流感应模块的计数控制信号的不断增大，占空比调制模块的电容充电电流也会不断增大，此时升压转换电路的高边功率开关管的有效时间也越来越短，检测装置通过减小高边功率开关管的导通时间从而减小反向电流的大小，最终实现过零检测调制功能。
本发明实施例所述升压转换电路的过零检测装置具有以下技术效果：
本发明实施例提供一种升压转换电路的过零检测装置，包括反向电流感应模块、占空比调制模块以及输出稳压校准模块；所述的输出稳压校准模块可以保证装置在实现过零检测功能的同时，保证升压转换电路输出稳定的电压；所述的反向电流感应模块用于感应升压转换电路高边功率开关管左右两端的电压并进行准确比较，比较结果生成后运用计数器进行处理，然后产生相对应的四位控制信号；所述占空比调制模块将接收来自反向电流感应模块的四位控制信号，并将四位控制信号作用于四条电流不同的电流支路开关，通过改变电流支路的导通和断开从而改变充电电容达到反相器阈值电压的时间，最终生成匹配电路反向电流大小占空比的控制信号；本发明具有低功耗，高稳定性，高电路使用性的优点。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种升压转换电路的过零检测装置，所述升压转换电路包括直流电源、电感线圈、高边功率开关管、低边功率开关管、第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述高边功率开关管的第一端连接，所述直流电源的第一端通过所述电感线圈与所述低边功率开关管的第一端连接，所述低边功率开关管的第二端与所述直流电源的第二端连接，所述高边功率开关管的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均与所述直流电源的第二端连接；其特征在于，所述检测装置包括：
反向电流感应模块、占空比调制模块和输出稳压校准模块；所述占空比调制模块和所述输出稳压校准模块均与所述反向电流感应模块连接；
所述反向电流感应模块用于感应所述高边功率开关管两端的电压并进行比较，得到第一比较结果，并根据第一比较结果输出四位控制信号；
所述占空比调制模块用于根据所述四位控制信号，生成匹配所述升压转换电路的反向电流大小占空比的控制信号；
所述输出稳压校准模块用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果，并根据第二比较结果将所述升压转换电路的输出电压校准为稳定的预设电压值；
所述反向电流感应模块包括第一动态比较器和死区时间发生电路，所述第一动态比较器和所述死区时间发生电路均与所述输出稳压校准模块连接；
所述第一动态比较器用于对感应到的所述高边功率开关管两端的电压进行比较，并得到第一比较结果；
所述死区时间发生电路用于接收所述输出稳压校准模块发出的第一时钟信号，并根据所述第一时钟信号产生第二时钟信号。
2.根据权利要求1所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述第一动态比较器的同相输入端与所述高边功率开关管的第一端连接，所述第一动态比较器的反相输入端与所述高边功率开关管的第二端连接。
3.根据权利要求1所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述反向电流感应模块还包括计数器，所述计数器与所述第一动态比较器相连；
所述计数器用于对所述第一比较结果进行处理得到所述四位控制信号。
4.根据权利要求1所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述输出稳压校准模块包括第二动态比较器，所述第二动态比较器的输出端与所述死区时间发生电路的第一端连接，所述第二动态比较器的同相输入端外接基准电压，所述第二动态比较器的反相输入端接入所述升压转换电路的输出电压；
所述第二动态比较器用于将所述升压转换电路的输出电压与基准电压进行比较，得到第二比较结果。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述占空比调制模块包括NMOS管，所述NMOS管包括四个开关管，四个所述开关管接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
6.根据权利要求5所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，占空比调制模块还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第二电容；所述NMOS管包括四个开关管、第一NMOS管和第二NMOS管，四个所述开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第四PMOS管的栅极、所述第五PMOS管的栅极和所述第六PMOS管的栅极相互连接；所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极、所述第六PMOS管的源极、所述第七PMOS管的源极和第八PMOS管的源极均与电源相连；所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极的交接处接入一个基准电流；所述第七PMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极均与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述第二NMOS管的栅极和所述第八PMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第八PMOS管的漏极共同和所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接；所述第一开关管的漏极与所述第三PMOS管的漏极连接，所述第二开关管的漏极与所述第四PMOS管的漏极连接，所述第三开关管的漏极与所述第五PMOS管的漏极连接，所述第四开关管的漏极与所述第六PMOS管的漏极连接；所述第一开关管的源极、所述第二开关管的源极、所述第三开关管的源极和所述第四开关管的源极共同连接并与所述第二电容的第一端相连；所述第一开关管的栅极、所述第二开关管的栅极、所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极接入所述反向电流感应模块输出的四位控制信号。
7.根据权利要求6所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述第七PMOS管与所述第一NMOS管构成第一反相器，所述第七PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极相连构成所述第一反相器的输出。
8.根据权利要求6所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述第八PMOS管与所述第二NMOS管构成第二反相器，所述第八PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极相连构成所述第二反相器的输出。
9.根据权利要求6所述的一种升压转换电路的过零检测装置，其特征在于，所述占空比调制模块通过控制四个所述开关管的导通和断开，控制所述第二电容的充电时间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113037063B (zh) * 2021-05-25 2021-09-07 珠海市杰理科技股份有限公司 过零自校准电路、dc/dc转换器及电源管理芯片
CN115694192B (zh) * 2021-07-26 2024-04-26 中兴通讯股份有限公司 电压转换电路、控制方法、电源装置及存储介质
JP2024004895A (ja) 2022-06-29 2024-01-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法
CN117347702B (zh) * 2023-12-04 2024-02-27 晶艺半导体有限公司 用于Boost电路的过零检测电路、启动电路及过零检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401421A (zh) * 2013-07-30 2013-11-20 浙江大学 一种Boost升压变换器的控制电路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102364991B (zh) * 2011-02-01 2012-10-24 杭州士兰微电子股份有限公司 一种原边控制led恒流驱动开关电源控制器及其方法
JP5891593B2 (ja) * 2011-03-29 2016-03-23 株式会社富士通ゼネラル 電力変換装置
CN102694468A (zh) * 2012-05-22 2012-09-26 奇瑞汽车股份有限公司 一种双向电源变换的控制方法
JP6131685B2 (ja) * 2013-04-03 2017-05-24 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
CN108768363B (zh) * 2018-08-24 2023-09-29 上海艾为电子技术股份有限公司 一种三态过零比较电路及电源管理芯片
CN209913707U (zh) * 2019-04-25 2020-01-07 西安电子科技大学 一种开关频率可调的自适应关断时间计时器
CN210724566U (zh) * 2019-08-29 2020-06-09 杭州士兰微电子股份有限公司 开关变换器及其控制电路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401421A (zh) * 2013-07-30 2013-11-20 浙江大学 一种Boost升压变换器的控制电路

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