过零电压检测电路及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种电压检测电路及方法，且特别是有关于一种过零电压检测电路及方法。
【背景技术】
[0002]图1A和图1B所示为传统降压式转换器(Buck Converter)的概略图示。降压式转换器100包括两个开关101和102、两个电容103和104以及一个电感105。如图1A所示。在任一时间只有一个开关导通，当开关102断开，开关101导通时。电感105连接到电压Vin，因此电流从Vin流到负载106。由于电感105两端为正电压，因此电流增大。当开关101断开，开关102导通。电感105连接到地，因此电流从地流到负载106。由于电感105两端为负电压，因此电流减小，电感105中存储的能量释放到负载106中。上述过程为负载106为重载的情况下，电感105的电流全为正值，亦称为连续导通模式(CCM)，此时电感105相电压(Vphase)小于O。反之，当负载为轻载时，电感105的电流持续下降，当电流小于零时，电流反向，电容104将能量回送，电流从负载106流到地，由于电感105的电流降为零，亦称为不连续导通模式(DCM)，此时电感105相电压(Vphase)大于O。
[0003]一般而言，会使用过零电压检测电路藉由采样电感105的相电压(Vphase)来确定降压式转换器是操作在重载模式的连续导通模式，或是操作在轻载模式的不连续导通模式(DCM)，藉以进行对应控制达到节能操作目的。图1C所示为一传统过零电压检测电路。其中使用一比较器110将采样电感105的相电压(Vphase)与一接地电压(GND)进行比较，以确定相电压(Vphase)何时和接地电压(GND)零交越，来确认所接负载为一重负载或一轻负载以进行对应操作。
[0004]虽然此传统过零电压检测电路是直接通过相电压(Vphase)与接地电压(GND)比较来进行过零电压检测，因此具有检测速度比较快的优点，但受比较器差分对失配影响亦比较大。且因为是直接使用相电压(Vphase)来和接地电压(GND)进行比较，一旦相电压(Vphase)存有噪声，常会造成比较结果错误。因此，无法达成不受噪声影响且具高检测速度的过零电压检测电路，而提升检测精确度。
【发明内容】
[0005]本
【发明内容】
的一目的是在提供一种过零电压检测电路及方法，藉由提供放大的相电压和零电压间差异，来降低外在环境对检测结果的影响。
[0006]本
【发明内容】
的一技术态样是在提供一种过零电压检测电路，系用于检测一电压转换器的一相电压，包含一比较器、一第一晶体管以及一第二晶体管。其中此比较器，具有一第一输入端以及一第二输入端。第一晶体管具有一第一基极、一第一集极以及一第一射极，其中第一基极和第一集极耦接在一起，第一射极接收相电压，第一集极提供一第一电压给第一输入端。第二晶体管具有一第二基极、一第二集极以及一第二射极，其中该第二基极耦接该第一基极，第二基极和第二集极耦接在一起，第二射极接收一零电压，第二集极提供一第二电压给第二输入端。其中，电压比较器根据第一电压以及第二电压产生一过零电压信号。
[0007]在一实施例中，过零电压检测电路，更包括耦接该第一集极的第一电流源以及耦接第二集极的第二电流源。其中在一实施例中，第一电流源提供的电流大小等于第二电流源提供的电流大小。
[0008]在一实施例中，过零电压检测电路，更包含耦接第一射极的第一电阻以及耦接第二射极的第二电阻。其中在一实施例中，第一电阻阻值等于第二电阻阻值。
[0009]在一实施例中，过零电压检测电路，更包括串联耦接第一电阻的一增量电阻以及并联增量电阻的一第一开关。其中当第一开关导通时，产生一旁路路径使第一电阻经由此旁路路径耦接第一射极。当第一开关截止时，增量电阻串联第一电阻以耦接第一射极。
[0010]在一实施例中，更包括一栓锁电路用以控制该第一开关的导通和截止。当电压转换器操作在一连续导通模式时，第一开关被导通。当转换器操作在一不连续导通模式时，第一开关被截止。
[0011]在一实施例中，当过零电压信号为零时，栓锁电路固定输出一低位准信号，截止该第一开关。当过零电压信号为一时脉信号，栓锁电路固定输出一高位准信号，导通第一开关。
[0012]在一实施例中，过零电压检测电路，更包含一第三电阻和第四电阻。其中，第一基极和第一集极透过第三电阻耦接在一起，第二基极和第二集极透过第四电阻耦接在一起。第三电阻阻值等于第四电阻阻值。
[0013]在一实施例中，过零电压检测电路，更包括一启始开关，用以接收相电压。当启始信号控制启始开关导通时，产生一旁路路径，使相电压经由此旁路路径被移除，从而屏蔽过零电压检测电路检测结果。当启始信号控制启始开关截止时，相电压传送给第一射极，使得过零电压检测电路正常工作。
[0014]本
【发明内容】
的一技术态样是在提供过零电压检测方法，用于检测一电压转换器的一相电压，包含下列步骤:提供一第一晶体管，并以相电压耦接到一第一射极，使一第一基极和一第一集极耦接，并于第一集极产生一第一电压；提供一第二晶体管，并以一零电压耦接到一第二射极，一第二基极耦接第一基极，第二基极和一第二集极耦接，并于第二集极产生一第二电压；以及比较第一电压与第二电压，产生一过零电压讯号。
[0015]在一实施例中，过零电压检测方法更包括提供一增量电阻，串联于该第一集极；以及提供一第一开关，并联该增量电阻。
[0016]在一实施例中，过零电压检测方法更包括提供一栓锁电路，控制第一开关的导通和截止。
[0017]在一实施例中，过零电压检测方法更包括提供一启始开关，用以接收相电压，当一启始信号控制启始开关导通时，产生一旁路路径，使相电压经由旁路路径被移除，当启始信号控制启始开关截止时，使相电压传送给第一射极。
[0018]综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。藉由上述技术方案，可放大的相电压和零电压间差异，藉此除了可减小因比较器本身差分对误差(DC Offset)偏移现象造成的检测误差外，更可提高比较器的比较速度。并缓和在不同应用环境下因延时效应造成相电压改变所致的检测误差。
[0019]以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
【附图说明】
[0020]为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，【附图说明】如下:
[0021]图1A和图1B所示为传统降压式转换器的概略图示；
[0022]图1C所示为一传统过零检测电路示意图；
[0023]图2所示是依照本发明一较佳实施例的一过零检测电路示意图；
[0024]图3所示是依照本发明另一较佳实施例的一过零检测电路示意图；
[0025]图4所示是依照本发明再一较佳实施例的一过零检测电路示意图；以及
[0026]图5所示是依照本发明又一较佳实施例的一过零检测电路示意图。
[0027]其中，附图标记:
[0028]100降压式转换器101和102开关
[0029]103和104电容105电感
[0030]106负载110比较器
[0031]200和300和400过零电压检测电路210比较器
[0032]211正输入端212负输入端
[0033]213输出端
[0034]220第一晶体管
[0035]221 第一基极
[0036]222 第一集极
[0037]223 第一射极
[0038]230第二晶体管
[0039]231 第二基极
[0040]232 第二集极
[0041]233 第二射极
[0042]240 第一开关
[0043]250栓锁电路
[0044]260启始开关
[0045]Vl第一电压
[0046]V2第二电压
[0047]V3过零电压检测信号
[0048]VIN 电压
[0049]Vphase 相电压
[0050]GND