CN114236217A - 一种浮地式芯片电压检测电路 - Google Patents
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Abstract
本申请包括一种浮地式芯片电压检测电路，具体涉及电压检测技术领域。所述电路的电压接入端通过功率开关管以及第一电阻与目标节点连接；目标节点还通过第一电感连接至电路的电压输出端；目标节点还通过第一电感以及第一电容接地；在控制芯片中，栅极控制引脚与功率开关管的栅极连接；压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；接地引脚与目标节点连接；控制芯片包括第一检测引脚与第二检测引脚；第一检测引脚通过第二电阻与目标节点连接；第二检测引脚通过第三电阻与目标节点连接；第一检测引脚通过第四电阻与电压输出端连接；第二检测引脚通过第五电阻接地。上述方案在降低了电压检测电路中控制芯片耐压的同时，保证了电压检测功能的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电压检测技术领域，具体涉及一种浮地式芯片电压检测电路。
背景技术
现有技术中的降压电路如图1所示，其中控制芯片U7为降压控制芯片；降压电路中的主功率MOS管M4的导通条件之一为MOS管M4的栅极电压大于源极电压达到一阈值A，而MOS管M4的栅极电压由芯片内部的驱动电路提供。
MOS管M4的源极接功率电感L2的一端，但是功率电感L2的端电压是可变的，故为了确保MOS管M4正常导通，可在控制芯片U7外部设置由充电二极管D4和电荷泵电容C7构成的压差保持电路，此时，电荷泵电容C7的一端通过BOOST引脚接芯片内部的驱动电路，为芯片内部的驱动电路提供MOS管M4的栅极驱动电压，故电荷泵电容C7一端的电压与MOS管M4的栅极电压相关，电荷泵电容C7的另一端接MOS管M4的源极，故电荷泵电容C7另一端的电压与MOS管M4的源极电压相关，因此，可通过控制电荷泵电容C7两端的电压从而保证MOS管M4的栅极电压大于源极电压达到阈值A，从而确保MOS管M4可靠导通。
现有的降压电路的电压检测电路中，控制芯片U7的地与功率电路的地为同一个接地，因此，若电源的电压接入端VIN的电压过高，会导致在M4导通时，BOOST引脚与GND之间的压差较大，从而导致控制芯片U7耐压不够，甚至可能损坏控制芯片U7。
发明内容
本申请实施例提供一种浮地式芯片电压检测电路，所述电路包括控制芯片、功率开关管、第一电阻、第一电感、第一电容；
所述电路的电压接入端通过功率开关管以及第一电阻与目标节点连接；
所述目标节点还通过第一电感连接至所述电路的电压输出端；
所述目标节点还通过第一电感以及第一电容接地；
所述控制芯片中的栅极控制引脚与所述功率开关管的栅极连接；
所述控制芯片中的压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；所述压差控制引脚上的电压大小用于控制所述栅极控制引脚输出信号的电压值；
所述控制芯片的接地引脚与所述目标节点连接；所述控制芯片还包括第一检测引脚与第二检测引脚；
所述第一检测引脚通过第二电阻与所述目标节点连接；
所述第二检测引脚通过第三电阻与所述目标节点连接；
所述第一检测引脚通过第四电阻与所述电压输出端连接；
所述第二检测引脚通过第五电阻接地；
所述控制芯片用于根据第一检测引脚与第二检测引脚之间的电压差，控制所述栅极控制引脚的输出信号。
可选的，所述控制芯片中还包括电压接入引脚；所述电压接入引脚通过第六电阻与所述电压接入端连接；所述电压接入引脚还通过目标稳压二极管与所述目标节点连接；
所述控制芯片的电压接入端还通过第三电容接地。
可选的，所述电压接入引脚还通过第四电容与目标节点连接。
可选的，所述电压输出端还通过第二二极管与电压接入引脚连接。
可选的，所述控制芯片中包括目标减法器；
所述目标减法器的同相输入端用于接入所述第一检测引脚的电压值；所述目标减法器的反相输入端用于接入所述第二检测引脚的电压值；
所述目标减法器的输出端连接至第一比较器，与基准电压进行比较，第一比较器的输出端连接至脉宽调制模块；
所述脉宽调制模块用于根据第一比较器的输出结果，生成调制信号并通过驱动信号放大模块放大后作为栅极控制引脚的输出；
所述驱动信号放大模块的正电源端与所述压差控制引脚连接；所述驱动信号放大模块的负电源端与所述接地引脚连接。
可选的，所述控制芯片中还包括第一跟随器以及第二跟随器；
所述第一跟随器的输入端用于接入所述第一检测引脚的电压值；所述第一跟随器的输出端通过第七电阻与所述目标减法器的同相输入端相连；
所述第二跟随器的输入端用于接入所述第二检测引脚的电压值；所述第二跟随器的输出端通过第八电阻与所述目标减法器的反相输入端相连。
可选的，所述控制芯片中还包括第一开关管与第二开关管；
所述第一检测引脚通过第一开关管连接至所述第一跟随器的输入端；
所述第二检测引脚通过第二开关管连接至所述第二跟随器的输入端；
所述第一开关管与所述第二开关管在所述脉宽调制模块输出的调制信号为低电平时导通，高电平时关断。
可选的，所述控制芯片中还包括第五电容以及第六电容；
所述第一跟随器的输入端通过第五电容与所述接地引脚连接；
所述第二跟随器的输入端通过第六电容与所述接地引脚连接。
可选的，所述第一比较器的输出端还连接至可控电流源的控制正端；所述可控电流源的控制负端与所述接地引脚连接；
所述可控电流源的输入端接入参考电压；所述可控电流源的输出端与第二比较器的反相输入端连接；所述第二比较器的同相输入端通过控制芯片的采样引脚与所述功率开关管的源极连接。
可选的，所述控制芯片还包括电压生成模块；所述电压生成模块与所述电压接入引脚连接，以输出所述控制芯片中的基准电压、参考电压和供电电压；
所述电压生成模块还与所述压差控制引脚连接。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在降压电路的电压检测电路中，功率开关管、第一电阻、第一电容以及第一电感构成降压电路，并且此时控制芯片可以通过栅极控制引脚与功率开关管的栅极连接；此时控制芯片中的压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；目标节点表征着功率开关管的源极电压，而压差控制引脚上的电压值与栅极控制引脚相关，因此通过控制第二电容上的电压达到功率开关管的导通阈值，即可以确保功率开关管可靠导通，并且此时控制芯片的接地引脚接入至目标节点，降低了控制芯片的输入电压端与接地端之间的电压差，即降低控制芯片的工艺耐压，并且通过第二电阻至第五电阻所构成的浮地式电压检测电路，在控制芯片接地端电压浮动的情况下仍然可以实现正常的电压检测，因此上述方案，在降低了控制芯片耐压的同时，保证了电压检测功能的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是常见的降压电路的结构示意图。
图2是根据本申请一个示例性实施例示出的一种浮地式芯片电压检测电路的结构示意图。
图3示出了本申请实施例涉及的一种差分检测电路的示意图。
图4示出了本申请实施例涉及的一种浮地差分电压检测电路的示意图。
图5示出了本申请实施例涉及的降压电路拓扑结构的示意图。
图6示出了本申请实施例涉及的目标节点的电压波形图。
图7是根据本申请一个示例性实施例示出的一种浮地式芯片电压检测电路的结构示意图。
图8示出了本申请实施例涉及的一种控制芯片的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应理解，在本申请的实施例中提到的“指示”可以是直接指示，也可以是间接指示，还可以是表示具有关联关系。举例说明，A指示B，可以表示A直接指示B，例如B可以通过A获取；也可以表示A间接指示B，例如A指示C，B可以通过C获取；还可以表示A和B之间具有关联关系。
在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
本申请实施例中，“预定义”可以通过在设备（例如，包括终端设备和网络设备）中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本申请对于其具体的实现方式不做限定。
图2是根据本申请一个示例性实施例示出的一种浮地式芯片电压检测电路的结构示意图。如图2所示，该电路包括控制芯片U1、功率开关管M1、第一电阻R1、第一电感L1、第一电容C1；
该电路的电压接入端VIN通过功率开关管M1以及第一电阻R1与目标节点SW连接；
该目标节点SW还通过第一电感L1连接至该电路的电压输出端VOUT；
该目标节点还通过第一电感L1以及第一电容C1接地；
该控制芯片中的栅极控制引脚GATE与该功率开关管M1的栅极连接；
该控制芯片中的压差控制引脚INTVCC通过第二电容C2与目标节点连接；该压差控制引脚INTVCC上的电压大小用于控制该栅极控制引脚GATE输出信号的电压值；
该控制芯片U1的接地引脚（即图2中的PGND与SGND）与该目标节点SW连接；该控制芯片U1还包括第一检测引脚FB1与第二检测引脚FB2；
该第一检测引脚FB1通过第二电阻R2与该目标节点SW连接；
该第二检测引脚FB2通过第三电阻R3与该目标节点SW连接；
该第一检测引脚FB1通过第四电阻R4与该电压输出端VOUT连接；
该第二检测引脚FB2通过第五电阻R5接地；
该控制芯片U1还用于根据第一检测引脚FB1与第二检测引脚FB2之间的电压差，控制该栅极控制引脚GATE的输出信号。
并且在本申请实施例中，该控制芯片U1中还包括电压接入引脚VCC，该电压接入引脚VCC通过第六电阻R6与该电压接入端VIN连接；该电压接入引脚VCC还通过目标稳压二极管Z1与目标节点连接；
该控制芯片的电压接入端VIN还通过第六电阻R6以及第四电容C4与目标节点连接。
在本申请实施例中，为了降低控制芯片U1的耐压，避免由于电压接入端VIN的电压与U1的接地引脚之间的压差较大导致控制芯片U1损坏，可将控制芯片U1的接地引脚设计为与目标节点SW相连，使得整个控制芯片U1均处于浮地的状态，并且通过改变目标稳压二极管Z1的稳压值从而改变控制芯片U1的电压接入引脚VCC和接地引脚PGND之间的最大压差，该最大压差最大可以设计为控制芯片U1的工艺耐压；由于第六电阻R6的存在，使得电压接入端VIN的电压可以远大于电压接入引脚VCC的电压，使得无论电压接入端VIN的电压多大，电压接入引脚VCC与接地引脚PGND之间的压差可以做到很小。
而为了在浮地状态下保证本申请中的电路的电压检测功能可以正常运行，本申请使用了一种浮地差分电压检测电路，使得在浮地状态下仍然可以对电压进行检测，原理如下所示。
请参考图3，其示出了本申请实施例涉及的一种差分检测电路的示意图。如图3所示，在该差分检测电路中，A1点的电压VA1=VCC1*Rb/(Ra+Rb)；B1点的电压VB1=VCC1*Rd/(Rc+Rd)。
进一步的，可以将该差分检测电路设计为浮地差分电压检测电路。请参考图4，其示出了本申请实施例涉及的一种浮地差分电压检测电路的示意图。
以下对图4中浮地差分电压检测电路的工作原理进行分析：
1、如果VCC2大于VOUT，则电流方向为VCC2流向VOUT，以及VCC2流向地；此时，A2点的电压VA2=(VCC2-VOUT)*Rf/(Re+Rf)+VOUT，B2点的电压VB2=VCC2*Rh/(Rg+Rh)；
因此，VA2-VB2=VOUT*Re/(Re+Rf)+VCC2*(Rf/(Re+Rf)-Rh/(Rg+Rh))；
此时，当将Rf/(Re+Rf)设计为等于Rh/(Rg+Rh)时，则VA2-VB2即等于VOUT* Re/(Re+Rf)；
2、如果VCC2小于0，则电流方向为VOUT流向VCC2，以及地流向VCC2；此时，A2点的电压VA2=VOUT-(VOUT-VCC2)* Rf/(Re+Rf)，B2点的电压VB2=VCC2* Rh/(Rg+Rh)；
因此，VA2-VB2=VOUT* Re/(Re+Rf)+VCC2(Rf/(Re+Rf)-Rh/(Rg+Rh))；
此时，当将Rf/(Re+Rf)设计为等于Rh/(Rg+Rh)时，则VA2-VB2即等于VOUT* Re/(Re+Rf)；
由上述针对图4中浮地差分电压检测电路的分析可知，当VCC2处于大于VOUT和小于零两个数值区间时，即可通过测量A点电压和B点电压，得到VOUT。
请参考图5，其示出了本申请实施例涉及的降压电路拓扑结构的示意图。图6示出了本申请实施例涉及的目标节点的电压波形图。如图6所示，当M1导通时，目标节点的电压为电压接入端VIN的电压，且由于电路为降压电路，因此，VIN>VOUT；当M1关断时，目标节点SW的电压为即为-VD1（VD1表示第一二极管D1正向导通压降）；
此时，降压电路中目标节点SW的电压即处于大于VOUT和小于零两个数值区间，因此，可以将目标节点SW的电压当作浮地差分电压检测电路中的VCC2，从而利用图4中的浮地差分电压检测电路对VOUT电压进行检测，从而得到如图2所示的浮地式芯片电压检测电路。假设R4/(R2+R4)等于R5/(R3+R5)，检测A3点和B3点的电压之后，将A3点的电压和B3点的电压进行做差，得到VA3-VB3=VOUT*R2/(R2+R4)，即得到，VOUT=(VA3-VB3)*(R2+R4)/R2。
即通过本申请实施例所示的浮地差分电压检测电路，对A3点以及B3点的电压进行检测后，控制芯片U1对A3点以及B3点之间的电压进行做差，并根据差值计算出VOUT，控制芯片U1再根据计算出的VOUT的值，以控制栅极控制引脚GATE输出信号，从而控制功率开关管的开关。
在本申请实施例中，由于控制芯片U1上的INTVCC通过第二电容C2与目标节点连接，并且压差控制引脚INTVCC的电压大小用于控制该栅极控制引脚GATE输出信号的电压值，即第二电容C2两端的电压，分别为功率开关管的栅极电压以及源极电压，因此通过控制第二电容C2上的电压值达到功率开关管的导通阈值，即可以确保功率开关管可靠导通。
通过本申请实施例所示出的电路结构，可以使得控制芯片U1在降低电压接入引脚以及接地引脚之间的电压差的同时，即降低控制芯片U1工艺耐压的同时，通过浮地式差分电压检测电路，在芯片的接地引脚的电压抬高时，仍然可以实现对电压的精确检测。
综上所述，在降压电路的电压检测电路中，功率开关管、第一电阻、第一电容以及第一电感构成降压电路，并且此时控制芯片可以通过栅极控制引脚与功率开关管的栅极连接；此时控制芯片中的压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；目标节点表征着功率开关管的源极电压，而压差控制引脚上的电压值与栅极控制引脚相关，因此通过控制第二电容上的电压达到功率开关管的导通阈值，即可以确保功率开关管可靠导通，并且此时控制芯片的接地引脚接入至目标节点，降低了控制芯片的输入电压端与接地端之间的电压差，即降低控制芯片的工艺耐压，并且通过第二电阻至第五电阻所构成的浮地式电压检测电路，在控制芯片接地端电压浮动的情况下仍然可以实现正常的电压检测，因此上述方案，在降低了控制芯片耐压的同时，保证了电压检测功能的正常运行。
图7是根据本申请一个示例性实施例示出的一种浮地式芯片电压检测电路的结构示意图。如图7所示，该电路包括控制芯片U1、功率开关管M1、第一电阻R1、第一电感L1、第一电容C1；
该电路的电压接入端VIN通过功率开关管M1以及第一电阻R1与目标节点SW连接；
该目标节点SW还通过第一电感L1连接至该电路的电压输出端VOUT；
该目标节点还通过第一电感L1以及第一电容C1接地；
该控制芯片中的栅极控制引脚GATE与该功率开关管M1的栅极连接；
该控制芯片中的压差控制引脚INTVCC通过第二电容C2与目标节点连接；该压差控制引脚INTVCC上的电压大小用于控制该栅极控制引脚GATE输出信号的电压值；
该控制芯片U1的接地引脚（PGND与SGND）与该目标节点SW连接；该控制芯片U1还包括第一检测引脚FB1与第二检测引脚FB2；
该第一检测引脚FB1通过第二电阻R2与该目标节点SW连接；
该第二检测引脚FB2通过第三电阻R3与该目标节点SW连接；
该第一检测引脚FB1通过第四电阻R4与该电压输出端VOUT连接；
该第二检测引脚FB2通过第五电阻R5接地；
该压差控制引脚INTVCC用于根据第一检测引脚FB1与第二检测引脚FB2之间的电压差，控制该栅极控制引脚GATE的输出信号。
该控制芯片的电压接入端VIN还通过第三电容C3接地。
在一种可能的实现方式中，在如图7所示的浮地式芯片电压检测电路，该目标节点还通过第一二极管D1接地。
在一种可能的实现方式中，在如图7所示的浮地式芯片电压检测电路，该电压输出端VOUT还通过第二二极管D2与电压接入引脚连接。
请参考图8，其示出了本申请实施例涉及的一种控制芯片的内部结构示意图。
即在本申请实施例涉及的一种可能的实现方式中，该控制芯片U1中包括目标减法器U4；
该目标减法器U4的同相输入端用于接入该第一检测引脚FB1的电压值；该目标减法器U4的反相输入端用于接入该第二检测引脚FB2的电压值；
该目标减法器U4的输出端连接至第一比较器U5，与基准电压BG进行比较，第一比较器U5的输出端连接至脉宽调制模块PWM logic；
该脉宽调制模块PWM logic用于根据第一比较器U5的输出结果，生成调制信号并通过驱动信号放大模块driver放大后作为栅极控制引脚GATE的输出；
该驱动信号放大模块driver的正电源端与该压差控制引脚INTVCC连接；该驱动信号放大模块driver的负电源端与该接地引脚连接。
在一种可能的实现方式中，该控制芯片中还包括第一跟随器U3以及第二跟随器U2；
该第一跟随器U3的输入端用于接入该第一检测引脚FB1的电压值；该第一跟随器U3的输出端通过第七电阻与该目标减法器U4的同相输入端相连；
该第二跟随器U2的输入端用于接入该第二检测引脚FB2的电压值；该第二跟随器U2的输出端通过第八电阻与该目标减法器U4的反相输入端相连。
在一种可能的实现方式中，该控制芯片U1中还包括第一开关管M3与第二开关管M2；
该第一检测引脚通过第一开关管M3连接至该第一跟随器的输入端；
该第二检测引脚通过第二开关管M2连接至该第二跟随器的输入端；
该第一开关管M3与该第二开关管M2在该脉宽调制模块PWM logic输出的调制信号为低电平时导通，高电平时关断。
在一种可能的实现方式中，该控制芯片中还包括第五电容C5以及第六电容C6；
该第一跟随器的输入端通过第五电容C5与该接地引脚连接；
该第二跟随器的输入端通过第六电容C6与该接地引脚连接。
在一种可能的实现方式中，该第一比较器U5的输出端还连接至可控电流源G1的控制正端；该可控电流源G1的控制负端与该接地引脚连接；
该可控电流源G1的输入端接入参考电压；该可控电流源G1的输出端与第二比较器U6的反相输入端连接；该第二比较器U6的同相输入端通过控制芯片的采样引脚SENSE与该功率开关管M1的源极连接。
在一种可能的实现方式中，该控制芯片U1还包括电压生成模块；该电压生成模块与该电压接入引脚VCC连接，以生成该控制芯片中的基准电压BG、参考电压VREF以及供电电压LDO；
该电压生成模块还与该压差控制引脚INTVCC连接。
在如图8所示的控制芯片U1中，电压检测信号通过第一检测引脚FB1和第二检测引
脚FB2输入控制芯片U1中，此时，判断控制芯片U1中的
信号是高电平还是低电平，从
而决定此时检测得到的电压检测信号是否输入控制芯片U1中：SWON信号是控制芯片U1中脉
宽调制模块PWM logic的输出信号，该SWON信号为高电平时，功率开关管M1导通，该SWON信
号为低电平时，功率开关管M1关断；而
信号为SWON信号的反相信号，用于对控制芯
片U1中的第二开关管M2和第一开关管M3的导通状态进行控制。
同时，当SWON信号为高电平，功率开关管M1导通时，目标节点SW的电压为电压接入
端VIN的电压，故电压检测电路中的电流流向为目标节点SW流向B3点以及目标节点SW流向
A3点，而A3点与第一检测引脚FB1引脚相连，B3点与第二检测引脚FB2引脚相连，目标节点SW
与PGND相连，因此，控制芯片U1中第一检测引脚FB1引脚的电压和第二检测引脚FB2引脚的
电压均小于PGND引脚的电压，但是控制芯片U1的控制逻辑是基于第一检测引脚FB1的电压
和第二检测引脚FB2的电压均大于PGND引脚的电压而设计的，因此，如果当控制芯片U1中第
一检测引脚FB1的电压和第二检测引脚FB2的电压均小于PGND引脚的电压时，仍对控制芯片
U1进行采样控制可能会导致控制系统的紊乱，故当SWON信号为高电平，
信号是低电
平时，第二开关管M2和第一开关管M3断开，检测得到的电压检测信号不输入控制芯片U1中；
当SWON信号为低电平，功率开关管M1关断时，
信号为高电平，第二开关管
M2和第一开关管M3导通，电压检测信号通过第一检测引脚FB1和第二检测引脚FB2输入控制
芯片U1中，之后分别通过第二跟随器U2和第一跟随器U3输入目标减法器U4中，得到VA3-VB3
的相关值，其中设置第二跟随器U2和第一跟随器U3的原因如下：电路正常工作时，第一检测
引脚FB1和第二检测引脚FB2尽量不要有电流流入或流出，且控制芯片U1内部的第五电容C5
和第六电容C6在正常工作时通常保持在一个固定的电位，从而使得第一检测引脚FB1和第
二检测引脚FB2的实测电压值不会发生偏移，确保电压检测电路的准确性；此时，由于控制
芯片U1内部的目标减法器U4正常工作时，必然需要流入电流，因此，可在第五电容C5和第六
电容C6与目标减法器U4之间设置第二跟随器U2和第一跟随器U3，目标减法器U4工作时所需
的电流即可由第二跟随器U2和第一跟随器U3提供；
目标减法器U4的输出为VA3-VB3的相关值，设定R8=R7，R9=R10，故此时，目标减法器U4的输出为(VA3-VB3)*R9/R8；又由于VOUT=(VA3-VB3)*(R2+R4)/R2，当R2和R4为固定值时，此时即可通过换算得到VOUT的值，因此，根据预设的控制逻辑，通过第一比较器U5将(VA3-VB3)*R9/R8与控制芯片U1内部的基准电压BG进行比较后，即可得知此时的输出电压与额定电压之间的差值，从而将该差值输入到PWM logic模块后，得到控制信号SWON，对电路进行控制；
可控电流源G1和第二比较器U6用来实现电流检测；OSC模块为振荡器模块，为控制芯片U1内部提供振荡电压；BG-VREF-LDO模块为控制芯片U1提供各种类型的基准电压、参考电压和供电电压的电压生成模块；driver模块为驱动信号放大模块，将SWON信号放大后输出给功率开关管M1；
由于采用了浮地差分电压检测电路，因此，可将控制芯片U1的接地端设计为与目标节点SW相连，使得整个控制芯片U1均处于浮地的状态，从而可以达到以下几个有益效果：
（1）无需现有技术中的压差保持电路，只需要在控制芯片U1的压差控制引脚INTVCC处设置第二电容C2，利用控制芯片U1内部的电压生成模块通过压差控制引脚INTVCC对第二电容C2进行充电，从而使得压差控制引脚INTVCC的电压（该电压与功率开关管M1的栅极电压相关）与目标节点SW的电压（该电压与功率开关管M1的源极电压相关）的差值达到功率开关管M1的导通阈值（如5V）即可，同时，目标节点SW与控制芯片U1的接地引脚相连，因此，通过设置本申请中的浮地差分电压检测电路，即可省去原有的BOOST引脚，故此时，由于不存在BOOST引脚，则可以大大降低控制芯片U1的工艺耐压，节约芯片制造成本；
（2）在本申请实施例中，控制芯片U1的电压接入引脚VCC通过目标稳压二极管Z1与目标节点SW连接，此时通过改变目标稳压管二极管Z1的稳压值从而改变控制芯片U1的电压接入引脚VCC和接地引脚（PGND与SGND）之间的最大压差，该最大压差最大可以设计为控制芯片U1的工艺耐压；
由于第六电阻R6的存在，使得电压接入端VIN的电压可以远大于电压接入引脚VCC的电压，且由于采用了浮地差分电压检测电路，控制芯片U1的接地引脚（PGND与SGND）接降压电路中的目标节点SW，使得控制芯片的地与功率电路的地分开设置，故此时，电压接入端VIN的电压与功率电路的地之间的压差远大于电压接入引脚VCC与接地引脚（PGND与SGND）之间的压差，因此，电压接入端VIN的电压可以远大于控制芯片U1的工艺耐压，即无论电压接入端VIN的电压为多大，只需将控制芯片U1的电压接入引脚VCC与接地引脚（PGND与SGND）引脚之间的压差控制在工艺耐压以下，即可保证控制芯片U1处于耐压范围内，从而可利用低压工艺制备的芯片实现高压降压电路，且该降压电路可实现宽范围输入；
（3）当采用了浮地差分电压检测电路后，此时若将目标节点SW视为接地点，则功率开关管M1、第一电阻R1和接地点三者的位置关系与升压电路完全相同，因此，控制芯片U1内部即可按照升压控制芯片的控制逻辑进行设计，而无需重新设计一套独立的控制逻辑方案，即本申请的降压电路是由浮地式差分电压检测电路与具有升压控制芯片逻辑的控制芯片及其外围电路构成的；
（4）由于本申请采用的浮地差分电压检测电路均由电阻构成，确保了负载阶跃响应的速度；
为了防止第六电阻R6上功耗过大，故第六电阻R6上流过的电流不能过大；但是，当与控制芯片U1的电压接入引脚VCC相连的第四电容C4需要充电时，由于第六电阻R6上流过的电流较小，故不能及时给第四电容C4充电，从而可能会导致电压接入引脚VCC电压较低，影响控制芯片U1的正常工作，故此时，可在第四电容C4和电压输出端VOUT之间设置第二二极管D2，从而电压输出端VOUT通过第二二极管D2对第四电容C4充电；
综上所述，在降压电路的电压检测电路中，功率开关管、第一电阻、第一电容以及第一电感构成降压电路，并且此时控制芯片可以通过栅极控制引脚与功率开关管的栅极连接；此时控制芯片中的压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；目标节点表征着功率开关管的源极电压，而压差控制引脚上的电压值与栅极控制引脚相关，因此通过控制第二电容上的电压达到功率开关管的导通阈值，即可以确保功率开关管可靠导通，并且此时控制芯片的接地引脚接入至目标节点，降低了控制芯片的输入电压端与接地端之间的电压差，即降低控制芯片的工艺耐压，并且通过第二电阻至第五电阻所构成的浮地式电压检测电路，在控制芯片接地端电压浮动的情况下仍然可以实现正常的电压检测，因此上述方案，在降低了控制芯片耐压的同时，保证了电压检测功能的正常运行。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种浮地式芯片电压检测电路，其特征在于，所述电路包括控制芯片、功率开关管、第一电阻、第一电感、第一电容；
所述电路的电压接入端通过功率开关管以及第一电阻与目标节点连接；
所述目标节点还通过第一电感连接至所述电路的电压输出端；
所述目标节点还通过第一电感以及第一电容接地；
所述控制芯片中的栅极控制引脚与所述功率开关管的栅极连接；
所述控制芯片中的压差控制引脚通过第二电容与目标节点连接；所述压差控制引脚上的电压大小用于控制所述栅极控制引脚输出信号的电压值；
所述控制芯片的接地引脚与所述目标节点连接；所述控制芯片还包括第一检测引脚与第二检测引脚；
所述第一检测引脚通过第二电阻与所述目标节点连接；
所述第二检测引脚通过第三电阻与所述目标节点连接；
所述第一检测引脚通过第四电阻与所述电压输出端连接；
所述第二检测引脚通过第五电阻接地；
所述控制芯片用于根据第一检测引脚与第二检测引脚之间的电压差，控制所述栅极控制引脚的输出信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制芯片中还包括电压接入引脚；所述电压接入引脚通过第六电阻与所述电压接入端连接；所述电压接入引脚还通过目标稳压二极管与所述目标节点连接；
所述控制芯片的电压接入端还通过第三电容接地。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压接入引脚还通过第四电容与目标节点连接。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压输出端还通过第二二极管与电压接入引脚连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的电路，其特征在于，所述控制芯片中包括目标减法器；
所述目标减法器的同相输入端用于接入所述第一检测引脚的电压值；所述目标减法器的反相输入端用于接入所述第二检测引脚的电压值；
所述目标减法器的输出端连接至第一比较器，与基准电压进行比较，第一比较器的输出端连接至脉宽调制模块；
所述脉宽调制模块用于根据第一比较器的输出结果，生成调制信号并通过驱动信号放大模块放大后作为栅极控制引脚的输出；
所述驱动信号放大模块的正电源端与所述压差控制引脚连接；所述驱动信号放大模块的负电源端与所述接地引脚连接。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制芯片中还包括第一跟随器以及第二跟随器；
所述第一跟随器的输入端用于接入所述第一检测引脚的电压值；所述第一跟随器的输出端通过第七电阻与所述目标减法器的同相输入端相连；
所述第二跟随器的输入端用于接入所述第二检测引脚的电压值；所述第二跟随器的输出端通过第八电阻与所述目标减法器的反相输入端相连。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述控制芯片中还包括第一开关管与第二开关管；
所述第一检测引脚通过第一开关管连接至所述第一跟随器的输入端；
所述第二检测引脚通过第二开关管连接至所述第二跟随器的输入端；
所述第一开关管与所述第二开关管在所述脉宽调制模块输出的调制信号为低电平时导通，高电平时关断。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述控制芯片中还包括第五电容以及第六电容；
所述第一跟随器的输入端通过第五电容与所述接地引脚连接；
所述第二跟随器的输入端通过第六电容与所述接地引脚连接。
9.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一比较器的输出端还连接至可控电流源的控制正端；所述可控电流源的控制负端与所述接地引脚连接；
所述可控电流源的输入端接入参考电压；所述可控电流源的输出端与第二比较器的反相输入端连接；所述第二比较器的同相输入端通过控制芯片的采样引脚与所述功率开关管的源极连接。
10.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制芯片还包括电压生成模块；所述电压生成模块与所述电压接入引脚连接，以输出所述控制芯片中的基准电压、参考电压和供电电压；
所述电压生成模块还与所述压差控制引脚连接。
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