电压检测电路及开关电源装置的制作方法

本申请属于电子电路，尤其涉及一种电压检测电路及开关电源装置。

背景技术：

1、随着科技的迅速发展，dc-dc（direct current to direct current，直流变直流）开关电源被广泛应用在各种类型的电子设备中，消费电子amoled（active-matrix organiclight-emitting diode，有源矩阵有机发光二极体）就是其中之一。amoled对于dc-dc开关电源的效率和emi（electromagnetic interference，电磁干扰）要求比较高。若要emi性能越好，则需要dc-dc开关电源中的开关管的dv/dt（电压变化率）越小，但驱动速度过慢就会导致开关损耗较高，进而导致dc-dc开关电源的效率较低。为了解决此问题可以采用分段驱动。在分段驱动中，sw（开关节点）电压检测电路扮演着至关重要的角色，用于根据sw处的电压生成相应的控制信号，以驱动开关管进行分段工作。

2、然而，当dc-dc开关电源工作在dcm模式（discontinuous conduction mode，断续导通模式）时，sw电压检测电路会面临功耗的问题：当dc-dc开关电源工作在dcm模式时，dc-dc开关电源中的nmos功率管和pmos功率管均断开，sw处的电压会震荡处于电源和地的中间电平。当sw处的电压处于中间电平时，sw电压检测电路会存在上百ua的电流，此电流在dcm模式下长期存在，会增加电路功耗。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电压检测电路及开关电源装置，可以解决现有的sw电压检测电路在dc-dc开关电源工作在dcm模式时存在的功耗高的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种电压检测电路，包括开关模块和电压检测模块，所述开关模块分别与所述电压检测模块、电源模块和开关电源中的分段驱动电路连接，所述电压检测模块分别用于与所述开关电源中的开关节点和所述分段驱动电路连接，所述电压检测模块还用于接地；

3、当所述开关电源工作在断续导通模式时，所述开关模块根据所述分段驱动电路中的驱动信号断开，使所述电压检测模块与所述电源模块断开连接。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述开关节点处的电压发生变化时，所述开关模块根据所述驱动信号导通，使所述电压检测模块与所述电源模块导通连接；所述电压检测模块根据所述开关节点处的电压向所述分段驱动电路输出第一控制信号和第二控制信号。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述开关模块包括第一场效应管，所述第一场效应管的栅极用于与所述分段驱动电路连接，所述第一场效应管的源极用于与所述电源模块连接，所述第一场效应管的漏极与所述电压检测模块连接。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电压检测模块包括第一开关单元、第二开关单元、电阻单元、第一逻辑单元和第二逻辑单元，所述电阻单元分别所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接，所述第一开关单元分别与所述开关模块、所述第二开关单元和所述开关节点连接，所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元分别用于与所述分段驱动电路连接，所述第二开关单元还用于与地连接；所述第一控制信号包括第一电平信号和第四电平信号，所述第二控制信号包括第二电平信号和第三电平信号；

7、当所述开关电源工作在断续导通模式时，所述开关模块根据所述驱动信号断开，使所述第一开关单元与所述电源模块断开连接；

8、当所述开关节点处的电压发生变化时，所述开关模块根据所述驱动信号导通，使所述第一开关单元与所述电源模块导通连接。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述开关节点处的电压由电源电压开始下降，且所述开关节点处的电压大于或等于第一阈值电压时，所述第一开关单元导通，并向所述第一逻辑单元提供第一信号；所述第一逻辑单元根据所述第一信号输出第一电平信号；所述第二开关单元导通，使所述电阻单元与地导通连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第二信号；所述第二逻辑单元根据所述第二信号输出第二电平信号；当所述开关节点处的电压小于所述第一阈值电压时，所述第一开关单元维持导通状态；所述第二开关单元断开，使所述电阻单元与地断开连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第三信号；所述第二逻辑单元根据所述第三信号输出第三电平信号。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述开关节点处的电压由0v开始上升，且所述开关节点处的电压小于或等于第二阈值电压时，所述第一开关单元导通，并向所述第一逻辑单元提供第一信号；所述第一逻辑单元根据所述第一信号输出第一电平信号；所述第二开关单元导通，使所述电阻单元与地导通连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第二信号；所述第二逻辑单元根据所述第二信号输出第二电平信号；当所述开关节点处的电压大于所述第二阈值电压时，所述第二开关单元维持导通状态；所述第一开关单元断开；所述电阻单元向所述第一逻辑单元提供第四信号；所述第一逻辑单元根据所述第四信号输出第四电平信号。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极用于与所述开关节点连接，所述第二场效应管的源极与所述开关模块连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述第一逻辑单元和所述电阻单元连接。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关单元包括第三场效应管，所述第三场效应管的栅极用于与所述开关节点连接，所述第三场效应管的漏极分别与所述电阻单元和所述第二逻辑单元连接，所述第三场效应管的源极用于接地。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电阻单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端分别与所述第一开关单元和所述第一逻辑单元连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关单元和所述第二逻辑单元连接。

14、第二方面，本申请实施例提供了一种开关电源装置，包括第一方面中任一项所述的电压检测电路。

15、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

16、本申请实施例提供了一种电压检测电路，包括开关模块和电压检测模块，开关模块分别与电压检测模块、电源模块和开关电源中的分段驱动电路连接，电压检测模块分别用于与开关电源中的开关节点和分段驱动电路连接，电压检测模块还用于接地。

17、当开关电源工作在断续导通模式时，开关模块根据分段驱动电路中的驱动信号断开，使电压检测模块与电源模块断开连接。在电压检测模块与电源模块断开连接后，电压检测模块不工作，也就不会产生电流，从而降低了电路的功耗。

18、综上，本申请实施例提供的电压检测电路解决了现有的sw电压检测电路在dc-dc开关电源工作在dcm模式时存在的功耗高的问题。

19、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种电压检测电路，其特征在于，包括开关模块和电压检测模块，所述开关模块分别与所述电压检测模块、电源模块和开关电源中的分段驱动电路连接，所述电压检测模块分别用于与所述开关电源中的开关节点和所述分段驱动电路连接，所述电压检测模块还用于接地；

2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，当所述开关节点处的电压发生变化时，所述开关模块根据所述驱动信号导通，使所述电压检测模块与所述电源模块导通连接；所述电压检测模块根据所述开关节点处的电压向所述分段驱动电路输出第一控制信号和第二控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的电压检测电路，其特征在于，所述开关模块包括第一场效应管，所述第一场效应管的栅极用于与所述分段驱动电路连接，所述第一场效应管的源极用于与所述电源模块连接，所述第一场效应管的漏极与所述电压检测模块连接。

4.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于，所述电压检测模块包括第一开关单元、第二开关单元、电阻单元、第一逻辑单元和第二逻辑单元，所述电阻单元分别所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接，所述第一开关单元分别与所述开关模块、所述第二开关单元和所述开关节点连接，所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元分别用于与所述分段驱动电路连接，所述第二开关单元还用于与地连接；所述第一控制信号包括第一电平信号和第四电平信号，所述第二控制信号包括第二电平信号和第三电平信号；

5.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，当所述开关节点处的电压由电源电压开始下降，且所述开关节点处的电压大于或等于第一阈值电压时，所述第一开关单元导通，并向所述第一逻辑单元提供第一信号；所述第一逻辑单元根据所述第一信号输出第一电平信号；所述第二开关单元导通，使所述电阻单元与地导通连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第二信号；所述第二逻辑单元根据所述第二信号输出第二电平信号；当所述开关节点处的电压小于所述第一阈值电压时，所述第一开关单元维持导通状态；所述第二开关单元断开，使所述电阻单元与地断开连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第三信号；所述第二逻辑单元根据所述第三信号输出第三电平信号。

6.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，当所述开关节点处的电压由0v开始上升，且所述开关节点处的电压小于或等于第二阈值电压时，所述第一开关单元导通，并向所述第一逻辑单元提供第一信号；所述第一逻辑单元根据所述第一信号输出第一电平信号；所述第二开关单元导通，使所述电阻单元与地导通连接；所述电阻单元向所述第二逻辑单元提供第二信号；所述第二逻辑单元根据所述第二信号输出第二电平信号；当所述开关节点处的电压大于所述第二阈值电压时，所述第二开关单元维持导通状态；所述第一开关单元断开；所述电阻单元向所述第一逻辑单元提供第四信号；所述第一逻辑单元根据所述第四信号输出第四电平信号。

7.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极用于与所述开关节点连接，所述第二场效应管的源极与所述开关模块连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述第一逻辑单元和所述电阻单元连接。

8.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第三场效应管，所述第三场效应管的栅极用于与所述开关节点连接，所述第三场效应管的漏极分别与所述电阻单元和所述第二逻辑单元连接，所述第三场效应管的源极用于接地。

9.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，所述电阻单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端分别与所述第一开关单元和所述第一逻辑单元连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关单元和所述第二逻辑单元连接。

10.一种开关电源装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电压检测电路。

技术总结本申请适用于电子电路技术领域，提供了一种电压检测电路及开关电源装置。电压检测电路包括开关模块和电压检测模块，开关模块分别与电压检测模块、电源模块和开关电源中的分段驱动电路连接，电压检测模块分别用于与开关电源中的开关节点和分段驱动电路连接，电压检测模块还用于接地。当开关电源工作在断续导通模式时，开关模块根据分段驱动电路中的驱动信号断开，使电压检测模块与电源模块断开连接。在电压检测模块与电源模块断开连接后，电压检测模块不工作，也就不会产生电流，从而降低了电路的功耗。综上，本申请实施例提供的电压检测电路解决了现有的SW电压检测电路在DC‑DC开关电源工作在DCM模式时存在的功耗高的问题。技术研发人员：刘欢,李海波受保护的技术使用者：深圳市微源半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6