专利名称：一种电压峰值检测电路及检测方法
技术领域：
本发明涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种电压峰值检测电路及检测方法。
背景技术：
在电源开关电路中，时常需要对输入电压信号的峰值进行检测，并将其保存下来，以提供给后续的控制电路使用，一般而言，峰值检测电路要求能够响应输入电压信号并且给出其准确的峰值信息。如
图1所示为现有技术的一种电压峰值检测电路的电路图，其应用于开关电源中，其通过分压电阻网络R3和R4对开关电源的直流输入电压信号进行采样，获得表征直流输入电压信号Vin的电压信号Vs，当电压信号Vs小于电容Cl两端电压致二极管Dl不能导通时，所述电容Cl通过电阻R5放电，其中，所述电容Cl的两端电压表征所述直流输入电压信号Vin的峰值信息，为了保证获得准确的输入电压峰值信息，所述电容Cl的容值必须足够大，以使得其两端电压不会在直流输入电压信号Vin下降期间下降。此外，电压峰值检测电路要求能够响应高速输入电压信号的峰值，以图1所示的电压峰值检测电路为例，要求其峰值检测电路的时间常数大约为T=IOOms,当电容Cl的容值为100PF时，则电阻R5的阻值为
权利要求
1.一种电压峰值检测电路，应用于开关电源中，所述开关电源接收一外部输入电压，经整流桥整流后获得一直流输入电压，其特征在于，包括电压耦合电路、电压转换电路和保持电路， 电压耦合电路，用以耦合所述开关电源中的输入电感上的电压，以获得一表征所述开关电源的直流输入电压的第一电压； 电压转换电路，与所述电压耦合电路连接，以接收所述第一电压，并进行转换处理以获得一与所述第一电压成比例关系的一第二电压； 保持电路，与所述电压转换电路连接，以接收所述第二电压，其通过对所述第二电压的峰值进行保持处理，以获得一峰值电压信号，所述峰值电压信号即表征所述开关电源的直流输入电压的峰值信息。
2.根据权利要求1所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述电压耦合电路包括一与所述开关电源中的输入电感相耦合的辅助电感，以根据所述辅助电感上的感应电压产生所述第一电压。
3.根据权利要求1所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述电压转换电路包括一电压-电流转换电路和电流-电压转换电路， 所述电压-电流转换电路与所述电压耦合电路连接，其用以接收所述第一电压并基于所述第一电压产生一第一电流；并且，所述电压-电流转换电路对所述第一电流进行镜像处理，以获得一镜像电流； 所述电流-电压转换电路接收所述镜像电流，以据此产生所述第二电压。
4.根据权利要求3所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述电压-电流转换电路包括一第一电阻、第一误差放大器、第一晶体管和一电流镜电路， 所述第一误差放大器的第一输入端接地端，第二输入端通过所述第一电阻接所述电压奉禹合电路； 所述第一晶体管的控制端接所述第一误差放大器的输出端，其第一功率端接所述电流镜电路的一端，第二功率端接所述第一误差放大器的第二输入端； 当所述开关电源的功率开关管导通时，所述第一晶体管导通，所述第一电阻中流过的电流作为所述第一电流； 所述电流镜电路接收所述第一电流，并据此提供所述镜像电流。
5.根据权利要求3所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述电流-电压转换电路包括一第二电阻，所述镜像电流流过所述第二电阻，且所述第二电阻的两端电压作为所述第二电压。
6.根据权利要求1所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述保持电路包括充电控制电路和放电电路， 所述充电控制电路接收所述第二电压和一微电流源，以产生一峰值电压信号，并且，当所述峰值电压信号小于所述第二电压时，所述充电控制电路通过所述微电流源来增大所述峰值电压信号； 所述放电电路接收所述峰值电压信号和一时钟信号，并根据所述时钟信号控制所述峰值电压信号的放电速率。
7.根据权利要求6所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述充电控制电路包括一第一比较器、第二晶体管和一充电电容， 所述第一比较器的第一输入端连接所述电压转换电路以接收所述第二电压，其第二输入端与所述充电电容的一端连接，输出端与所述第二晶体管的控制端连接； 所述第二晶体管的控制端接收所述第一比较器的输出端信号，其第一功率端接所述微电流源，第二功率端与所述充电电容的一端连接； 所述充电电容的另一端接地，所述充电电容的两端电压作为所述峰值电压信号。
8.根据权利要求7所述的电压峰值检测电路，其特征在于，所述放电电路包括第一开关、第二开关和放电电容， 所述第一开关的第一端与所述充电电容连接以接收所述峰值电压信号，另一端与所述第二开关串联后接地； 所述放电电容的一端接所述第一开关和第二开关的公共连接点，其另一端接地； 其中，所述第一开关由所述时钟信号控制其开关动作，所述第二开关由与所述时钟信号相反的信号控制其开关动作。
9.一种电压峰值检测方法，应用于开关电源中，所述开关电源接收一外部输入电压，经整流桥整流后获得一直流输入电压，其特征在于，包括以下步骤: 51:f禹合所述开关电源中的输入电感上的电压，以获得一表征所述开关电源的直流输入电压的第一电压； 52:接收所述第一电压，并进行转换处理以获得一与所述第一电压成比例关系的一第二电压； 53:通过对所述第二电压的峰值进行保持处理，以获得一峰值电压信号，所述峰值电压信号即表征所述开关电源的直流输入电压的峰值信息。
10.根据权利要求9所述的电压峰值检测方法，其特征在于，在步骤S2中进一步包括: 接收所述第一电压，并据此产生一与所述第一电压对应的第一电流； 接收所述第一电流，通过镜像作用产生一镜像电流； 接收所述镜像电流，以据此产生所述第二电压。
11.根据权利要求9所述的电压峰值检测方法，其特征在于，在步骤S3中进一步包括: 接收所述第二电压和一微电流源，产生一峰值电压信号；同时比较所述第二电压和所述峰值电压信号，当所述峰值电压信号小于所述第二电压时，增大所述峰值电压信号； 接收所述峰值电压信号和一时钟信号，并根据所述时钟信号控制所述峰值电压信号的放电速率。
全文摘要
本发明公开了一种电压峰值检测电路及检测方法，其利用电压耦合电路来耦合获得输入电压的信息，而不直接连接功率级电路来采样输入电压信息，一方面可以减少芯片的引脚数目，另一方面无需采样电阻等也可以减小损耗提高效率。其次，本发明通过电压转换电路和保持电路对电压耦合电路输出的第一电压进行转换和保持处理，可获得表征开关电源直流输入电压的峰值电压信号，以供给后续电路使用。本发明的电压峰值检测电路及检测方法无需大电阻、大电容等元器件，相对于现有技术成本大大降低、体积也小，利于电路的集成。
文档编号G01R19/04GK103116062SQ20131007668
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者徐孝如 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司