专利名称：开关电源的占空比检测电路、检测方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关电源的占空比检测技术及其在频率检测中的应用。
背景技术：
在开关电源稳压电路中，需要检测开关信号的占空比，将开关信号的占空比的数值转换 成稳定的电压或者电流值，作为开关电源电路控制的一部分。
图l为目前普遍采用的开关电源占空比检测电路，输入方波信号Vi至反向器NA，反向器NA 的另一端连接到开关PM0S晶体管P1和开关NM0S晶体管N1的栅极，Pl的源极连接基准电压 Vdd,N1的源扱接地，P1的漏极和N1的漏极连接电阻R1，电容C1连接于电阻R1的另一端和N1的 源极之间，通过P1和N1的切换控制电容C1充放电，在电阻R1和电容C1的联接点处检测开关电 源的占空比。
假设输入方波信号Vi，周期为T，高电平持续时间为Ton，则Vi输入的占空比D为 T
当Vi输入高电平时，Nl关断，Pl导通，电容C1充电，充电回路为电源VDD-PMOS管Pl-电 阻R1-电容C1;当Vi输入为低电平时，Nl导通，Pl关断，电容C1放电，放电通路为电容Cl-电 阻R1-NM0S管N1-地。
当输入方波信号Vi的占空比固定，且R1C1充放电的时间常数远大于开关周期时，电容上 的电压最终不变，该输出电压能够表示输入方波占空比的大小。
由于在输出电压稳定以后，对电容的充放电达到平衡，充电电荷等于放电电荷，艮卩
Ton.J^_^ = (T_Ton).， (2) Rl Rl
得到如下结果 V0=D.VDD
D = Ton/T (3) 即输出电压V。与输入方波信号的占空比成正比。
输出电压的纹波为
AV Ton.(VDD-V0) —D-T-VDD,(1-D) Q— R1C1 R1C1图2示出了目前的开关电源占空比检测电路输入Vi、输出Vo以及纹波AV。的波形图。
纹波系数<formula>formula see original document page 6</formula>
在输入方波信号Vi周期不变条件下，输出纹波与R1、 Cl的充放电时间常数有关，加大R1、 Cl可以有效地降低电压的纹波，消除纹波对后级电路的影响。 在D4/2时，输出纹波数值最大，为
假设T二20ms， VDD为5V， R1=100KQ， Cl=10uF，得到AV。二25raV。由于电容太大，无法集
成在开关电源占空比检测电路中，需要额外提供一个管脚，用于外接电容，如果需要调整占 空比检测电路的输出电压、电流值，还要增加一个集成电路的管脚进行设置，这样就需要使 用两个管脚来设置检测占空比的数值大小。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种内部集成充电电阻电容且可调整占空比电压、 电流值的开关电源占空比检测电路。
本发明还提供了开关电源的占空比检测方法。
同时本发明还提供了利用开关电源占空比检测电路实现的频率检测电路。 开关电源占空比检测电路，包括开关控制模块、充电电压/电流转换模块、充电电流镜像 模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块、电容C2，输入信号Vi输入所述的开关控 制模块，电容C2的一端连接充电电压/电流转换模块、放电电压/电流转换模块、充电电流镜 像模块、放电电流镜像模块，电容C2的另一端接地，充电电压/电流转换模块连接充电电流镜 像模块，放电电压/电流转换模块连接放电电流镜像模块，充电电压/电流转换模块、充电电 流镜像模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块或电容C2输出包含占空比信息的值， 开关控制模块的输出连接并控制-
(1) 充电电压/电流转换模块和放电电压/电流转换模块的输入或输出，或；
(2) 充电电压/电流转换模块和放电电流镜像模块的输入或输出，或；
(3) 充电电流镜像模块和放电电压/电流转换模块的输入或输出，或；
(4 )充电电流镜像模块和放电电流镜像模块的输入或输出。所述的开关电源占空比检测电路还包括电流/电压转换模块，所述的电流/电压转换模块 将放电电流镜像模块输出的电流转换为电压。
开关电源占空比检测方法，其特征在于开关控制模块输入信号Vi，当输入信号Vi为高电 平时，充电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，充电电流镜像模块将充电电压/电 流转换模块的输出电流镜像，充电电流镜像模块对电容C2充电；当输入信号Vi为低电平时， 放电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，放电电流镜像模块将放电电压/电流转换 模块的输出电流镜像,放电电流镜像模块对电容C2放电，充电电压/电流转换模块、充电电流 镜像模块、放电电压/电流转换模块或放电电流镜像模块输出包含占空比信息的值，开关控制 模块的输出控制
(1) 充电电压/电流转换模块和放电电压/电流转换模块的输出，或；
(2) 充电电压/电流转换模块和放电电流镜像模块的输出，或；
(3) 充电电流镜像模块和放电电压/电流转换模块的输出，或；
(4) 充电电流镜像模块和放电电流镜像模块的输出。 所述的开关电源占空比检测方法还包括将所述的放电电压/电流转换模块或开关控制模
块输出开关电源占空比测量值。
一种开关电源频率检测电路，包括固定脉冲宽度产生电路和开关电源占空比检测电路， 固定频率的方波信号V1输入所述的固定脉冲宽度产生电路，固定脉冲宽度产生电路连接到开 关电源占空比检测电路，由开关电源占空比检测电路输出开关电源占空比测量值。
所述的固定脉冲宽度产生电路生成固定脉冲宽度信号。
其中，所述的开关电源占空比检测电路采用本发明前述的开关电源占空比检测电路。 本发明的有益效果在于本发明通过充电电电压/电流转换模块、放电电压/电流转换模 块将电容C2上的电压转换为充电电流和放电电流，再利用电流镜像模块的传递，使得传递后 的充电电流和放电电流变小，从而减少对电容的充放电电流的大小，因此可以釆用小电容， 在开关电源占空比检测电路中集成电容，减少外围管脚，降低成本，实现小的纹波电压；本 发明通过开关控制模块控制对电压/电流转换模块、电流镜像模块的控制，实现对电容的充放 电进行控制，通过调整充电电压/电流转换模块、放电电压/电流转换模块中的镜像电流比例 对输出的占空比电压、电流进行调整；同时本发明通过选择不同的外加电阻值对输出的占空 比电压值进行调整，有利于电路的调试。
本发明提供的频率检测电路，可以应用于变频开关控制电路中，由于输出电压或者功率 与频率相关，通过频率检测电路得到表示频率的电压，实现对开关控制电路输出电压或者功率的补偿。假设输出电压或频率随输入频率变高而线性增大，则可以使用频率检测的输出电 压来控制电路的输出频率，达到调整、稳定输出电压或输出功率的目的。
图l为目前的开关电源占空比检测电路图
图2为目前的开关电源占空比检测电路输入、输出波形图
图3A、 3B、 3C、 3D为本发明开关电源占空比检测电路结构图
图4为为本发明开关电源占空比检测电路图1
图5为本发明开关电源占空比检测电路图2
图6为为本发明开关电源占空比检测电路图3
图7为图4的开关切换模块电路图的一种
图8为本发明频率检测电路结构图及波形图
图9为固定脉冲宽度发生电路
图10为固定脉冲宽度发生电路输入、输出波形图
具体实施例方式
以下结合附图对本发明内容进一步说明。
如图3所示，开关电源占空比检测电路，包括开关控制模块l、充电电流镜像模块2、充电 电压/电流转换模块3、放电电压/电流转换模块4、放电电流镜像模块4、电容C2，输入信号Vi 输入所述的开关控制模块l，电容C2的一端通接充电电压/电流转换模块3、放电电压/电流转 换4，电容C2的另一端接地，充电电压/电流转换模块3连接充电电流镜像模块2，放电电压/ 电流转换模块5连接放电电流镜像模块4，充电电流镜像模块2、充电电压/电流转换模块3、放 电电压/电流转换模块4、放电电流镜像模块4或电容C2输出包含占空比信息的值，所述的开关
控制模块l的输出按如下连接方式中的一种连接并控制-
如图3A所示，开关控制模块1的输出连接充电电流镜像模块2和放电电流镜像模块4的输入
或输出；
如图3B所示，开关控制模块l的输出连接充电电压/电流转换模块3和放电电压/电流转换 模块5的输入或输出，或；
如图3C所示，开关控制模块l的输出连接充电电流镜像模块2和放电电压/电流转换模块5 的输入或输出，或；如图3D所示，开关控制模块l的输出连接充电电压/电流转换模块3和放电电流镜像模块4 的输入或输出，或；
如图4、 5、 6所示，所述的充电电压/电流转换模块3包括运算放大器Al， PM0S晶体管M9， 电阻R^，所述运算放大器A1的输入正端连接电容C2，运算放大器A1的输入负端接电阻RA的 一端和M9的源极，运算放大器A1的输出端接M9的栅极，电阻RA的另一端接入电位VA， M9的
漏极连接充电电流镜像模块。
如图4、 5、 6所示，所述的放电电压/电流转换模块5包括运算放大器A2， NM0S晶体管管M12， 电阻Re，所述运算放大器A2的输入正端连接电容C2，运算放大器A2的输入负端接电阻Re的 一端和M12的源极，运算放大器A2的输出端连接M12的栅极，电阻Re的另一端接入电位VB， M12的漏极连接放电电流镜像模块。
如图4、 5、 6所示，所述的充电电流镜像模块2包括第一充电电流镜像电路21和第二充电 电流镜像电路22:
所述的第一充电电流镜像电路21由共栅极、共源极连接的顺OS晶体管M10和NM0S晶体管 Mll组成，M10的栅极、漏极连接到充电电压/电流转换模块M9的漏极，Mll的漏极连接第二充 电电流镜像电路22;
所述的第二充电电流镜像电路22由共栅极、共源极连接的PM0S晶体管M7和M8组成，M7和M8 的源极接电源VDD， M8的漏极、栅极连接第一充电电流模块的M11的漏极，M7的漏极连接开关
控制模块l。
如图4、 5、 6所示，所述的放电电流镜像模块4包括第一放电电流镜像电路41和第二放电 电流镜像电路42:
所述的第一放电电流镜像电路41由共栅极、共源极连接的刚0S晶体管M1和M2组成，Ml的 漏极连接开关控制模块，M2的漏极、栅极连接第二放电电流镜像模块42;
所述的第二放电电流镜像电路42由共栅极、共源极连接的PM0S晶体管M13、 M14组成，M13 和M14的源极接电源VDD， M13的漏极、栅极连接所述的放电电压/电流转换模块的M12漏极， M14的漏极连接第一放电电流镜像模块41的M2漏极。
如图4、 5、 6所采用的充电电流镜像模块2、放电电流镜像模块4仅是本发明具体实施方式
的一种，而不是对本发明的限制，本发明中的充电电流镜像模块2或放电电流镜像模块4还可 以由多个电流镜像电路组成，如四个电流镜像电路，同时电流镜像模块的结构还可以采用其 他形式的电流源结构，如折叠式、威尔逊电流源等各种电流源。
所述M9的漏极、Mll的漏极、M12的漏极、M14的漏极输出包含占空比信息的值。如图4所示,所述的开关控制模块1的输出用于切换充电电流镜像模块2的输出和放电电流 镜像模块4的输出，所述的开关控制模块1包括反向器NA1、 NM0S晶体管M3、 PM0S晶体管M6，输 入信号Vi连接反向器输入端，反向器的输出端连接M3、 M6的栅极，M3和M6的漏极连接到电容 C2的一端，M6的源极连接第二充电电流镜像电路22的M7的漏极，M3的源极连接第一放电电流 镜像电路41的M1的漏极。
如图5所示，所述的开关控制模块1的输出用于切换充电电流镜像模块2的输入和放电电流 镜像模块4的输入，所述的开关控制模块1包括NM0S晶体管M17、 PM0S晶体管M16，输入信号Vi 连接M16、 M17的栅极，M16的漏极连接到第二充电电流镜像电路22的M8的漏极，M16的源极连 接到第一充电电流镜像电路21的M8的源极，M17的漏极连接到第一放电电流镜像电路41的M2 的漏极，M17的源极连接第一放电电流镜像电路41的M2的源极。
如图6所示，所述的开关控制模块l的输出用于切换充电电压/电流转换模块3的输入和放 电电压/电流转换模块5的输入，所述的开关控制模块1包括醒0S晶体管M21、 PM0S晶体管M20， 输入信号Vi连接M20、 M21的栅极，M20的漏极连接到充电电压/电流转换模块3的M9的栅极，M20 的源极连接到充电电压/电流转换模块3的电位VA ， M21的漏极连接到放电电压/电流转换模块 5的M12的栅极，M21的源极连接到放电电压/电流转换模块5的电位VB 。
图4、 5、 6所述的开关控制模块1输出的连接方式的实施例只是对本发明的说明，而不是 对本发明的限制，本发明说书的开关控制模块1的输出的其它连接方式与图4、 5、 6的连接方 式同理。
另外，图4、图5、图6所采用开关控制模块1仅是本发明具体实施方式
中的一种，所述的 开关控制模块l还可以进行如下任意变换
其中，所述的M3、 M6、 M16、 M17、 M20、 M21使用传输门实现;
其中，所述的M3、 M17、 M21采用NPN管，M6、 M16、 M20采用PNP管，同时输入信号作相应 的变化；
其中，所述的M3、 M6、 M16、 M17、 M20、 M21的栅极同输入信号Vi之间可以连接缓冲电路； 其中，所述的图4的反向器可以为多级反向器，或者在输入电压本身为反向电压时，省略 反向器；
其中，所述图4的M3和电容C2之间增加醒0S晶体管M4或者所述的M6和电容C2之间增加丽0S 晶体管M5。
图7举例示出了上述可能变换中的一种具体实施方式
，而不是对本发明的限制。 所述的开关电源占空比检测电路还可以包括电流/电压转换模块6，所述的电流/电压转换模块6将放电电流镜像模块5输出的电流I。转换为电压V。。
如图5所示，所述的电流/电压转换模块6由并联的电容CD。电阻RDe构成，电阻RDe、 电容CDe的一端连接第二放电电流镜像模块的PMOS晶体管M15漏极，输出开关电源占空比测量 电流值，电阻R^、电容CDe的另一端接地，其中所述的M15同所述的第二放电电流镜像电路 的M13和14共同组成共栅极、共源极的电流镜像电路，所述电容CDe用于减小因电流变化引起 的电压波动，电阻RDe用于确定输出电压的高低。
所述的PM0S晶体管M9、 M7、 M8、 M13、 M14、 M15可以替换为PNP型三极管，其对应连接方 式同理。
所述的画0S晶体管M12、 MIO、 Mll、 Ml、 M2可以替换为NPN型三极管，其对应连接方式同理。
以下以附图4为例，对本发明所能达到的有益效果进行说明。
假设电容C2上的电压为Vc，则充电电流/电压转换模块3中的M9的漏极输出电流值为 I-W
假设M10的宽长比为^M1L, Mll的宽长比为^， M8的宽长比为！邑，M7的宽长比为
LmIO Lm11
W
，，贝U:在M6导通时M7的漏极电流为
^M7
W T W' I V - Vc
dM7 -^~ -^--dM9 — KlidM9 _K1,_^-
' WM8丄Mll ' WM10 KA
同理
放电电流/电压转换模块5中的M12的漏极输出电流值为
I -(9)
丄麵2 一 D 、"
假设M13的宽长比为^， M14的宽长比为^W， M15的宽长比为i, Ml的宽长比为
Lm3 L固 LM15
~， M2的宽长比为^M1，贝lj:在M3导通时M1的漏极电流为
IdM1 =tWm1 .》.r固'》"譜42.1麵2 =K2.^^ (10)
WM2丄M14 ' WM13 KBW T - W - T
宜中K^zz Ml M2M14 ^M13
L .w 丄 .w
Ljvil VVM2hMi4 VVM13
输出电流值
T WM15 ' LM13Vc" VB ,"、
i0 =:j^-^--i緩=K3.idm12 =K3.~^- (11)
w 丄
其中K3^節 M13
L . W
^M15 vvM13
输出电压值
V0 =I0 .RDC =K3-…，B .RDC (12)
由于在输出VC电压稳定以后，对电容的充放电达到平衡，有充电电荷=放电电荷，艮P:
Ton 1 IdM7 = (T - T加)■ I麵 (13)
代入(8)、 (10)式，并且令^1 = ^，可以得到
RA RB
Ton'(VA-VC) = (T-Ton).(Vc-VB) (14)
把(1)代入，有Vc-VB =D.(VA-VB) (15) 把(15)代入(11)、 (12)，有
工=K3.D.(Va-Vb) (16)
° RB
k3.d.(va-vb).rdc=kd (17)
其中.K=K3.(VA-VB).RDC
八 RB
在Va， Vb恒定的条件下，输出电压Vo或电流Io与占空比成正比。 如果令V^O，则有Vc = D.VA (18) Vc点也可以作为直接的输出电压，如果要调节输出，可以通过调节V八电压得到。 电容C2上的电压纹波大小为
AVc:(T-Ton)-I續—(l-D)-T.I麵二 (1-D).T.K2.(Vc-VB) (④ C2 C2 C2*RB
袖/1C、 六A、，D.(l-D).T.K2.(VA-VB)
把(15)代入，有AVc =-——^
C2HB在D^0.5时，C2上的电压纹波最大
AV—T,K2.(Va-Vb) (20) 4C2RB
在给定的周期T范围内，只要取的K2/RB数值足够小，C2上的电压纹波就可以做到很小。 而此时，电容C2可以取得不是特别大，这样，就能做在集成电路内部。
假设C2=5pF， RB=1MQ， Va-Vb=3V， T=20us， K2=0.001，得到AVcmax = 3mV ，即 此时的纹波电压变化已经不大。以上的C2、 Re都可以做在集成电路内部。
对于输出电压V。 = 、v^-vb"KDe ，没有外加电容CDe时，输出的电压纹波如下:
<formula>formula see original document page 13</formula> (21)
通过加入外置电容CDe，可以使得Vo的纹波变得极低。在某些场合，对纹波要求不是特 别高时，外置电容CDe可以不用。
如图8—种开关电源频率检测电路，包括固定脉冲宽度产生电路和开关电源占空比检测电 路，输入固定频率的输入方波信号V1输入所述的固定脉冲宽度产生电路，固定脉冲宽度产生 电路连接到开关电源占空比检测电路，由开关电源占空比检测电路输出开关电源占空比测量 值。
其中，所述的开关电源占空比检测电路采用本发明开关电源占空比检测电路。
其中，所述的固定脉冲宽度产生电路产生固定脉冲宽度信号，不同周期的输入方波信号
VI，经过如附图9所示的固定脉冲宽度发生电路，产生的V2的固定高电平时间恒定为tl，则占
空比为D4l/T，由(3)或(17)式得到
<formula>formula see original document page 13</formula> (22)
其中K、 tl是常数、f^/T是输入信号的频率，即输出电压值与频率成正比。该电路可以 检测得到的最高频率值为f =丄。
max {J
本发明提供的频率检测电路，可以应用于变频开关控制电路中，由于输出电压或者功率 与频率相关，通过频率检测电路得到表示频率的电压，实现对开关控制电路输出电压或者频 率的补偿。
本发明公开了开关电源的占空比检测电路以及利用该电路来实现频率检测电路，并且参 照附图描述了本发明的具体实施方式
和效果。应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，包括但不限于 对开关控制模块的修改、采样电路和镜像的组成方式的修改、对电路的局部构造的变更、对 元器件的类型或型号的替换，以及其他非实质性的替换或修改，均落入本发明保护范围之内。
权利要求
1. 开关电源占空比检测电路，其特征在于包括开关控制模块、充电电压/电流转换模块、充电电流镜像模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块、电容C2，输入信号Vi输入所述的开关控制模块，电容C2的一端连接充电电压/电流转换模块、放电电压/电流转换模块、充电电流镜像模块、放电电流镜像模块，电容C2的另一端接地，充电电压/电流转换模块连接充电电流镜像模块，放电电压/电流转换模块连接放电电流镜像模块，充电电压/电流转换模块、充电电流镜像模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块或电容C2输出包含占空比信息的值，开关控制模块的输出连接并控制(1)充电电压/电流转换模块和放电电压/电流转换模块的输入或输出，或；(2)充电电压/电流转换模块和放电电流镜像模块的输入或输出，或；(3)充电电流镜像模块和放电电压/电流转换模块的输入或输出，或；(4)充电电流镜像模块和放电电流镜像模块的输入或输出。
2. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于当所述的输入信号Vi为高电平 时，充电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，充电电流镜像模块将充电电压/ 电流转换模块的输出电流镜像，充电电流镜像模块对电容C2充电；当输入信号Vi为低电 平时，放电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，放电电流镜像模块将放电电压 /电流转换模块的输出电流镜像，放电电流镜像模块对电容C2放电。
3. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于还包括电流/电压转换模块， 所述的电流/电压转换模块将放电电流镜像模块输出的电流转换为电压。
4. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的充电电压/电流转换模 块包括运算放大器A1， PM0S晶体管M9，电阻R八，所述运算放大器A1的输入正端连接电容 C2，运算放大器A1的输入负端接电阻RA的一端和M9的源极，运算放大器A1的输出端接M9 的栅极，电阻R八的另一端接入电位VA， M9的漏极连接所述的充电电流镜像模块。
5. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的放电电压/电流转换模 块包括运算放大器A2， NM0S晶体管管M12，电阻尺8，所述运算放大器A2的输入正端连接 电容C2，运算放大器A2的输入负端接电阻RB的一端和M12的源极，运算放大器A2的输出 端连接M12的栅极，电阻RB的另一端接入电位VB， M12的漏极连接所述的放电电流镜像 模块。
6. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的充电电流镜像模块包括 第一充电电流镜像电路和第二充电电流镜像电路所述的第一充电电流镜像电路由共栅极、共源极连接的顧0S晶体管M10和NM0S晶体管M11组成，M10的漏极、栅极连接到充电电压/电流转换模块M9的漏极，Mll的漏极连接 第二充电电流镜像电路；所述的第二充电电流镜像电路由共栅极、共源极连接的PM0S晶体管M7和M8组成,M7 和M8的源极接电源VDD， M8的漏极、栅极连接第一充电电流模块的M11的漏极，M7的漏极连接所述的开关控制模块。
7. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的放电电流镜像模块包括 第一放电电流镜像电路和第二放电电流镜像电路所述的第一放电电流镜像电路由共栅极、共源极连接的NM0S晶体管M1和M2组成，Ml 的漏极连接开关控制模块，M2的漏极、栅极连接第二放电电流镜像模块；所述的第二放电电流镜像电路由共栅极、共源极连接的PM0S晶体管M13、 M14组成， M13和M14的源极接电源y ， M13的漏极、栅极连接所述的放电电压/电流转换模块的M12漏极，M14的漏极连接第一放电电流镜像模块的M2漏极。
8. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的开关控制模块包括反向 器NA1、醒0S晶体管M3、 PM0S晶体管M6，输入信号Vi连接反向器输入端，反向器的输出端 连接M3、 M6的栅极，M3和M6的漏极连接到电容C2的一端，M6的源极连接第二充电电流镜 像电路的M7的漏极，M3的源极连接第一放电电流镜像电路的M1的漏极。
9. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的开关控制模块包括NMOS 晶体管M17、 PM0S晶体管M16，输入信号Vi连接M16、 M17的栅极，M16的漏极连接到第二充 电电流镜像电路的M8的漏极，M16的源极连接到第一充电电流镜像电路的M8的源极，M17 的漏极连接到第一放电电流镜像电路的M2的漏极，M17的源极连接第一放电电流镜像电路 的M2的源极。
10. 如权利要求l所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的开关控制模块包括NMOS 晶体管M21、 PM0S晶体管M20，输入信号Vi连接M20、 M21的栅极，M20的漏极连接到充电电 压/电流转换模块的M9的栅极，M20的源极连接到充电电压/电流转换模块的电位VA， M21 的漏极连接到放电电压/电流转换模块的M12的栅极，M21的源极连接到放电电压/电流转 换模块的电位VB。
11. 如权利要求3所述的开关电源占空比检测电路，其特征在于所述的电流/电压转换模块由 并联的电容C沉、电阻R。c构成，电阻R。c、电容CDc的一端连接第二放电电流镜像模块的PM0S晶体管M15漏极，输出开关电源占空比测量电流值，电阻RM、电容CDe的另一端 接地，其中所述的M15同所述的第二放电电流镜像电路的M13和14共同组成共栅极、共源极的电流镜像电路。
12. 开关电源占空比检测方法，其特征在于开关控制模块输入信号Vi，当输入信号Vi为高电 平时，充电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，充电电流镜像模块将充电电压 /电流转换模块的输出电流镜像，充电电流镜像模块对电容C2充电；当输入信号Vi为低电 平时，放电电压/电流转换模块将电容电压Vc转换成电流，放电电流镜像模块将放电电压 /电流转换模块的输出电流镜像，放电电流镜像模块对电容C2放电，充电电压/电流转换模 块、充电电流镜像模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块或电容C2输出包含 占空比信息的值，开关控制模块的输出控制(1) 充电电压/电流转换模块和放电电压/电流转换模块的输出，或；(2) 充电电压/电流转换模块和放电电流镜像模块的输出，或；(3) 充电电流镜像模块和放电电压/电流转换模块的输出，或；(4) 充电电流镜像模块和放电电流镜像模块的输出。
13. 如权利要求12所述的开关电源占空比检测方法，其特征在于所述的开关电源占空比检测 方法还包括从电流/电压转换模块将放电电流镜像模块输出的电流转换为电压。
14. 一种开关电源频率检测电路，包括固定脉冲宽度产生电路和开关电源占空比检测电路， 固定频率的方波信号V1输入所述的固定脉冲宽度产生电路，固定脉冲宽度产生电路连接 到开关电源占空比检测电路，由开关电源占空比检测电路输出开关电源占空比测量值。 所述的固定脉冲宽度产生电路生成固定脉冲宽度信号。
15. 如权利要求14所述的一种开关电源频率检测电路，其特征在于所述的开关电源占空比检 测电路为权利要求1-ll所述的任意一种开关电源占空比检测电路。
全文摘要
本发明提供了开关电源占空比检测电路及检测方法，包括开关控制模块、充电电压/电流转换模块、充电电流镜像模块、放电电压/电流转换模块、放电电流镜像模块、电容C2，通过充电电压/电流转换模块、放电电压/电流转换模块将电容C2上的电压转换为充电电流和放电电流，再利用电流镜像模块的传递，使得传递后的充电电流和放电电流变小，从而减少对电容的充放电电流的大小，因此可以在开关电源占空比检测电路中集成电容，减少外围管脚，降低成本，实现小的纹波电压。
文档编号H02M3/156GK101419255SQ200810162909
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者姚云龙 申请人:杭州士兰微电子股份有限公司