统中，采用本发明所述过零比较器的关键节点的仿 真波形，图中，VD表示同步整流管漏极的电压波形，VS表示其源极的电压波形，一般接电源 地，Vo表示过零比较器的输出电压。此处，设置比较器的翻转阈值为-10mV。
[0067] 本发明的实施方式不限于此，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用 手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明的高速高精度过零比较器还有其 它的实施方式；因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权 利保护范围之内。
【主权项】
1. 一种过零比较方法，适用于过零比较器，用以检测同步整流电路中同步整流管电流 的过零点，以控制同步整流管的关断，该方法通过过零比较器的输入级电路，将同步整流管 漏极电压输入过零比较器作为检测电压，与过零比较器所设定的翻转阈值VDTH1进行比较， 当检测电压达到翻转阈值VDTH1时，即表征同步整流管电流降为零，则关断同步整流管，在此 基础上， 所述输入级电路包括由Y个第一NPN三极管、Μ个第二NPN三极管、N个第三NPN三极 管构成的电流镜，所述第二ΝΡΝ三极管、第三ΝΡΝ三极管镜像第一ΝΡΝ三极管的电流； 所述过零比较器的翻转阈值VDTH1，是凭借输入级电路中自有的电流镜，由其第三ΝΡΝ三极管与第二NPN三极管匹配的数量比值N/M所构成的压差来产生。2. 根据权利要求1所述的过零比较方法，其特征在于：所述电流镜中NPN三极管的数 量匹配关系设定为：VDTH1 =-VT*ln(N/M)，所述第二NPN三极管的个数Μ小于第三NPN三极 管的个数Ν而大于第一ΝΡΝ管的个数Υ。3. 根据权利要求1或2所述的过零比较方法，其特征在于：所述电流镜，还包括L个第 四ΝΡΝ三极管，所述电流镜中ΝΡΝ三极管的数量匹配关系设定为：一VT*ln(N/M)>VT*ln(L/ Y)，即L/Y〈M/N，所述第二NPN三极管的个数Μ小于第三NPN三极管的个数N而大于第一NPN 管的个数Y，所述第四NPN三极管个数L小于第一NPN三极管个数Y。4. 一种过零比较器，其特征在于：包括依次连接的输入级电路、锁存级电路、自偏置放 大级电路和输出级电路，当检测电压达到翻转阈值VDTH1，输入级电路产生两路电流输出到 锁存级电路中；锁存级电路根据两路电流的大小发生正反馈翻转，并将两路电流转换为两 路电压输出到自偏置放大级电路中；自偏置放大级电路根据两路电压产生大摆幅的数字信 号输出到输出级电路中；输出级电路将该数字信号反相输出； 所述输入级电路，包括由Y个第一NPN三极管、Μ个第二NPN三极管、N个第三NPN三极 管构成的电流镜，所述第二ΝΡΝ三极管、第三ΝΡΝ三极管镜像第一ΝΡΝ三极管的电流；所述 输入级电路凭借其自有的电流镜，由其第三ΝΡΝ三极管与第二ΝΡΝ三极管匹配的数量比值 N/Μ所构成的压差来产生过零比较器的翻转阈值VDTH1。5. 根据权利要求4所述的过零比较器，其特征在于：所述输入级电路，还包括：第一 偏置电流输入端、使能输入端、漏电压检测输入端、源电压检测输入端、第一高压隔离NMOS 管、第二高压隔离NMOS管、第三高压隔离NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管 和第四PMOS管，其具体连接关系是， 所述第一偏置电流输入端接第一NPN三极管的集电极、基极以及第二、第三NPN三极管 的基极，第一、第二、第三NPN三极管的发射极依次分别接第一、第二、第三高压隔离NMOS管 的源极；所述第一、第二、第三高压隔离NMOS管的漏极依次分别接地、漏电压检测输入端和 源电压检测输入端，第一、第二、第三高压隔离NMOS管的栅极接使能输入端；所述第二、第 三NPN三极管的集电极依次分别接第一PMOS管和第二PMOS管的漏极；所述第一PMOS管的 源极接电源VCC，第一PMOS管的栅极接自身的漏极和第三POMS管的栅极；所述第二PMOS管 的源极接电源VCC，第二PMOS管的栅极接自身的漏极和第四PMOS管的栅极；所述第三、第 四PMOS管的源极接电源VCC，第三、第四PMOS管的漏极接入锁存级电路。6. 根据权利要求5所述的过零比较器，其特征在于：所述输入级电路，还包括第十NMOS 管和第四NPN三极管，所述第一偏置电流输入端分别与第十NMOS管的漏极、栅极及第四 NPN三极管的集电极连接，第四NPN三极管的发射极与第二NPN三极管的发射极连接；第十NMOS管的源极分别与第一NPN三极管的集电极和基极连接，第十NMOS管的源极还分别与第 二、第三、第四NPN三极管的基极连接。7. 根据权利要求5所述的过零比较器，其特征在于：所述输入级电路，还包括第十NMOS 管、第^^一N0MS管、第十二NMOS管、第四NPN三极管和第二偏置电流输入端，所述第二偏置 电流输入端接到第十NMOS管的漏极和栅极；第十NMOS管的栅极还与第^^一、第十二NMOS 管的栅极接在一起构成电流镜，第i^一、第十二NMOS管镜像第十NMOS管的电流；第^^一、第 十二NMOS管的漏极依次分别接第一、第二PM0S管的漏极，第^^一、第十二NMOS管的源极依 次分别接第二、第三NPN三极管的集电极；第四NPN三极管的基极接第一NPN三极管的集电 极和基极，第四NPN三极管的集电极接第十NMOS管的源极，第四NPN三极管的发射极接第 二NPN三极管的发射极；第四NPN三极管镜像第一NPN三极管的电流。8. 根据权利要求4至7中任一项所述的过零比较器，其特征在于：所述锁存级电路，包 括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，其具体连接关系 是，所述第一NMOS管的漏极接自身的栅极和第二NMOS管的栅极；所述第二NMOS管的漏极 接第四NMOS管的漏极和所述输入级电路中的第四PM0S管的漏极；所述第四NMOS管的漏极 还接自身的栅极和第三NMOS管的栅极；所述第三NMOS管的漏极接第一NMOS管的漏极和所 述输入级电路中的第三PM0S管的漏极；所述第一、第二、第三、第四NMOS管的源极共同接到 第五NMOS管的漏极；所述第五NMOS管的漏极同时接自身的栅极，第五NMOS管的源极接地； 所述第一NMOS管的漏极和第四NMOS管的漏极还接入自偏置放大级电路。9. 根据权利要求4至7中任一项所述的过零比较器，其特征在于：所述自偏置放大级 电路，包括：第五PM0S管、第六PM0S、第七PM0S管、第六NMOS管、第七NMOS管和第八NMOS 管，其具体连接关系是，所述第七PM0S管的源极接电源，第七PM0S管的漏极接第五、第六 PM0S管的源极，第七PM0S管的栅极接第五PM0S管、第七NMOS管的漏极以及第六NMOS管 的栅极；所述第五PM0S管的栅极接第七NMOS管的栅极和所述锁存级电路中第一NMOS管的 漏极；所述第六PM0S管的栅极接第八NMOS管的栅极和所述锁存级电路中第四NMOS管的漏 极，第六PM0S管的漏极和第八NMOS管的漏极相接，第六PM0S管的漏极还接入输出级电路； 所述第七、第八NMOS管的源极共同接到所述第六NMOS管的漏极；所述第六NMOS管的源极 接地。10. 根据权利要求4至7中任一项所述的过零比较器，其特征在于：所述输出级电路包 括：第八PM0S管、第九NMOS管和输出端，其具体连接关系是，所述第八PM0S管和第九NMOS 管接成反相器的结构，即第八PM0S管和第九NMOS管的栅极共同接到所述锁存级电路的第 六PM0S管的漏极；第八PM0S管和第九NMOS管的漏极共同接到所述输出端；第八PM0S管的 源极接电源，第九NMOS管的源极接地。
【专利摘要】本发明提供了一种高速高精度过零比较器电路，通过输入级电路、锁存级电路、自偏置放大级电路和输出级电路实现。本发明的有益效果为：通过设置匹配的NPN输入对管的个数，设置同步整流管关断的负电压阈值，无需额外的基准产生电路；可精确设置负的毫伏级阈值电压，且阈值电压为正温度系数，抵消了同步整流管内阻正温度系数的作用；通过设置锁存级、放大级和输出级电路提高比较器的速度和驱动能力。
【IPC分类】H02M1/08, H03K17/687, H03F3/45
【公开号】CN105375910
【申请号】CN201510702828
【发明人】唐盛斌, 於昌虎
【申请人】广州金升阳科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月23日