專利名稱：一種電壓峰值檢測電路及檢測方法
技術領域：
本發明涉及電力電子領域，更具體地說，涉及一種電壓峰值檢測電路及檢測方法。
背景技術：
在電源開關電路中，時常需要對輸入電壓信號的峰值進行檢測，并將其保存下來，以提供給后續的控制電路使用，一般而言，峰值檢測電路要求能夠響應輸入電壓信號并且給出其準確的峰值信息。如

圖1所示為現有技術的一種電壓峰值檢測電路的電路圖，其應用于開關電源中，其通過分壓電阻網絡R3和R4對開關電源的直流輸入電壓信號進行采樣，獲得表征直流輸入電壓信號Vin的電壓信號Vs，當電壓信號Vs小于電容Cl兩端電壓致二極管Dl不能導通時，所述電容Cl通過電阻R5放電，其中，所述電容Cl的兩端電壓表征所述直流輸入電壓信號Vin的峰值信息，為了保證獲得準確的輸入電壓峰值信息，所述電容Cl的容值必須足夠大，以使得其兩端電壓不會在直流輸入電壓信號Vin下降期間下降。此外，電壓峰值檢測電路要求能夠響應高速輸入電壓信號的峰值，以圖1所示的電壓峰值檢測電路為例，要求其峰值檢測電路的時間常數大約為T=IOOms,當電容Cl的容值為100PF時，則電阻R5的阻值為
權利要求
1.一種電壓峰值檢測電路，應用于開關電源中，所述開關電源接收一外部輸入電壓，經整流橋整流后獲得一直流輸入電壓，其特征在于，包括電壓耦合電路、電壓轉換電路和保持電路， 電壓耦合電路，用以耦合所述開關電源中的輸入電感上的電壓，以獲得一表征所述開關電源的直流輸入電壓的第一電壓； 電壓轉換電路，與所述電壓耦合電路連接，以接收所述第一電壓，并進行轉換處理以獲得一與所述第一電壓成比例關系的一第二電壓； 保持電路，與所述電壓轉換電路連接，以接收所述第二電壓，其通過對所述第二電壓的峰值進行保持處理，以獲得一峰值電壓信號，所述峰值電壓信號即表征所述開關電源的直流輸入電壓的峰值信息。
2.根據權利要求1所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述電壓耦合電路包括一與所述開關電源中的輸入電感相耦合的輔助電感，以根據所述輔助電感上的感應電壓產生所述第一電壓。
3.根據權利要求1所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述電壓轉換電路包括一電壓-電流轉換電路和電流-電壓轉換電路， 所述電壓-電流轉換電路與所述電壓耦合電路連接，其用以接收所述第一電壓并基于所述第一電壓產生一第一電流；并且，所述電壓-電流轉換電路對所述第一電流進行鏡像處理，以獲得一鏡像電流； 所述電流-電壓轉換電路接收所述鏡像電流，以據此產生所述第二電壓。
4.根據權利要求3所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述電壓-電流轉換電路包括一第一電阻、第一誤差放大器、第一晶體管和一電流鏡電路， 所述第一誤差放大器的第一輸入端接地端，第二輸入端通過所述第一電阻接所述電壓奉禹合電路； 所述第一晶體管的控制端接所述第一誤差放大器的輸出端，其第一功率端接所述電流鏡電路的一端，第二功率端接所述第一誤差放大器的第二輸入端； 當所述開關電源的功率開關管導通時，所述第一晶體管導通，所述第一電阻中流過的電流作為所述第一電流； 所述電流鏡電路接收所述第一電流，并據此提供所述鏡像電流。
5.根據權利要求3所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述電流-電壓轉換電路包括一第二電阻，所述鏡像電流流過所述第二電阻，且所述第二電阻的兩端電壓作為所述第二電壓。
6.根據權利要求1所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述保持電路包括充電控制電路和放電電路， 所述充電控制電路接收所述第二電壓和一微電流源，以產生一峰值電壓信號，并且，當所述峰值電壓信號小于所述第二電壓時，所述充電控制電路通過所述微電流源來增大所述峰值電壓信號； 所述放電電路接收所述峰值電壓信號和一時鐘信號，并根據所述時鐘信號控制所述峰值電壓信號的放電速率。
7.根據權利要求6所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述充電控制電路包括一第一比較器、第二晶體管和一充電電容， 所述第一比較器的第一輸入端連接所述電壓轉換電路以接收所述第二電壓，其第二輸入端與所述充電電容的一端連接，輸出端與所述第二晶體管的控制端連接； 所述第二晶體管的控制端接收所述第一比較器的輸出端信號，其第一功率端接所述微電流源，第二功率端與所述充電電容的一端連接； 所述充電電容的另一端接地，所述充電電容的兩端電壓作為所述峰值電壓信號。
8.根據權利要求7所述的電壓峰值檢測電路，其特征在于，所述放電電路包括第一開關、第二開關和放電電容， 所述第一開關的第一端與所述充電電容連接以接收所述峰值電壓信號，另一端與所述第二開關串聯后接地； 所述放電電容的一端接所述第一開關和第二開關的公共連接點，其另一端接地； 其中，所述第一開關由所述時鐘信號控制其開關動作，所述第二開關由與所述時鐘信號相反的信號控制其開關動作。
9.一種電壓峰值檢測方法，應用于開關電源中，所述開關電源接收一外部輸入電壓，經整流橋整流后獲得一直流輸入電壓，其特征在于，包括以下步驟: 51:f禹合所述開關電源中的輸入電感上的電壓，以獲得一表征所述開關電源的直流輸入電壓的第一電壓； 52:接收所述第一電壓，并進行轉換處理以獲得一與所述第一電壓成比例關系的一第二電壓； 53:通過對所述第二電壓的峰值進行保持處理，以獲得一峰值電壓信號，所述峰值電壓信號即表征所述開關電源的直流輸入電壓的峰值信息。
10.根據權利要求9所述的電壓峰值檢測方法，其特征在于，在步驟S2中進一步包括: 接收所述第一電壓，并據此產生一與所述第一電壓對應的第一電流； 接收所述第一電流，通過鏡像作用產生一鏡像電流； 接收所述鏡像電流，以據此產生所述第二電壓。
11.根據權利要求9所述的電壓峰值檢測方法，其特征在于，在步驟S3中進一步包括: 接收所述第二電壓和一微電流源，產生一峰值電壓信號；同時比較所述第二電壓和所述峰值電壓信號，當所述峰值電壓信號小于所述第二電壓時，增大所述峰值電壓信號； 接收所述峰值電壓信號和一時鐘信號，并根據所述時鐘信號控制所述峰值電壓信號的放電速率。
全文摘要
本發明公開了一種電壓峰值檢測電路及檢測方法，其利用電壓耦合電路來耦合獲得輸入電壓的信息，而不直接連接功率級電路來采樣輸入電壓信息，一方面可以減少芯片的引腳數目，另一方面無需采樣電阻等也可以減小損耗提高效率。其次，本發明通過電壓轉換電路和保持電路對電壓耦合電路輸出的第一電壓進行轉換和保持處理，可獲得表征開關電源直流輸入電壓的峰值電壓信號，以供給后續電路使用。本發明的電壓峰值檢測電路及檢測方法無需大電阻、大電容等元器件，相對于現有技術成本大大降低、體積也小，利于電路的集成。
文檔編號G01R19/04GK103116062SQ20131007668
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者徐孝如 申請人:矽力杰半導體技術(杭州)有限公司