檢測電路，相關(guān)有源放電電路以及集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實施例涉及用于對X電容器放電的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]圖la示出了經(jīng)由通過外部AC電源20(例如具有諸如230VAC或110VAC的電源)提供的輸入電壓Vin供電的設(shè)備10a的示例。例如，通常設(shè)備10a包括連接器102，諸如插頭，包括用于連接到外部AC電源20的兩端102a和102b，并且經(jīng)由連接器102接收的AC電源信號Vin被提供給某種電子負載106。
[0003]設(shè)備10a還可以包括直接連接到AC輸入連接器102的電容器104，其通常被稱為X電容。例如，這種X電容經(jīng)常用于開關(guān)模式電源(SMPS)中。
[0004]在這方面，圖lb顯示了典型的開關(guān)模式電源10b的示例。具體的，在考慮的示例中，圖la的電子負載106現(xiàn)在由整流器電路110表示，諸如二極管橋式整流器，被配置為將AC電源信號Vin轉(zhuǎn)換為DC電源信號，并且電子變換器112，諸如DC/DC開關(guān)變換器，其可能供給負載114，諸如外部負載114a和/或內(nèi)部負載114b。例如，在這種情況下，電容器104可以被配置為過濾來自開關(guān)變換器112的開關(guān)活動的EMI(電磁干擾)噪聲。
[0005]安全規(guī)則，諸如國際標準IEC60950，可能需要這種設(shè)備10a和10b，在下面簡單地指示為10，包括被配置為當連接器102從AC電源20斷開時對電容器104放電的放電電路108，因此減小了電擊的風險，以防萬一用戶觸摸斷開的設(shè)備10的連接器102。例如，當電容器104的電容值大于給定值時，諸如0.lyF，通常需要這種放電電路108。
[0006]例如，當放電電路108可以對這種具有給定的最大放電時間常數(shù)的X電容器104(以及連接在供給負載106的電源線之間的可能的其它電容)放電時，設(shè)備10經(jīng)常被認為是符合技術(shù)規(guī)格的。例如，放電時間常數(shù)經(jīng)常被計算為連接到連接器102的有效電容值(yF)乘以放電電路108的放電路徑的有效電阻。每當不能簡單定義這些值時，通常通過所需時間的測量評估放電電路108的有效性，以減小電容器104的電壓至，例如0.37乘以初始值。例如，典型地，放電時間常數(shù)對于具有AC插頭連接的“A類型”的裝置應(yīng)低于1秒，或者對于永久安裝的設(shè)備和具有AC插頭連接“B類型”的裝置應(yīng)低于10秒。
[0007]例如，放電電路108可以包括與電容器104并聯(lián)連接的電阻器。在這種情況下，為了根據(jù)合適的安全規(guī)則對電容器104放電，可以標出電阻器的電阻值。
[0008]該方案的缺點實際在于，當設(shè)備10連接到AC電源20時，這種額外的電阻也消耗功率，因此減小了設(shè)備10的效率。
[0009]這種問題可能與例如圖lb所示的開關(guān)模式電源特別相關(guān)。
[0010]實際上，當負載114斷開連接時，這種開關(guān)電源10b還可以連接到關(guān)斷的或處于諸如待機模式的低功率模式的AC電源20。例如，當筆記本(這種情況下表示外部負載114a)斷開連接或關(guān)斷時，這可以應(yīng)用于連接到AC電源的筆記本適配器。在這種情況下，電阻器的損耗可以表示適配器損耗的相當一部分。
[0011]為了克服這個問題，放電電路108還可以是有源放電電路，其僅僅在連接器102從AC電源20斷開時對電容器104放電，因此減小當設(shè)備10連接到AC電源20時放電電路108的功率損耗。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]發(fā)明人觀察到，這種有源放電電路的最主要部分中的一個是用于檢測從AC電源斷開和/或與AC電源連接的檢測電路。
[0013]本公開的目的在于提供允許提高這種檢測的裝置。
[0014]根據(jù)一個或多個實施例，通過用于具有在下面的權(quán)利要求中具體闡述的特征的X電容器的有源放電電路的檢測電路裝置實現(xiàn)這種目的。本公開還涉及包括該檢測電路的相關(guān)的有源放電電路和的集成電路，以及相關(guān)的方法。
[0015]權(quán)利要求是本文所提供的實施例的技術(shù)教導的組成部分。
[0016]如前面所述的，檢測電路是被用于對設(shè)備，特別是開關(guān)模式電源的X電容器放電的有源放電電路的最主要部件中的一個。一般地，檢測電路被配置為生成指示存在或不存在應(yīng)用于所述X電容器的AC振蕩的放電使能信號。
[0017]提供一種用于有源放電電路(308)的檢測電路(40)，其特征在于，所述有源放電電路被適配為對設(shè)備(30)的X電容器(304)進行放電，所述檢測電路(40)被配置為生成放電使能信號(EN)，所述放電使能信號(EN)信號通知應(yīng)用于所述X電容器(304)的AC振蕩的存在或不存在，其中所述檢測電路(40)包括:傳感器電路(402 ;404)，用于連接至所述X電容器(304)，所述傳感器電路(402;404)被配置為生成指示所述X電容器(304)的電壓的傳感器信號(S);比較器電路(412)，被配置為通過將所述傳感器信號(S)和至少一個閾值(DLT;DLT，DHTAThDTd進行比較來生成至少一個比較信號(OVTHWOMPhCOMP〗)；計時器電路(414)，被配置為:a)當所述計時器電路(414)已經(jīng)經(jīng)由重置信號(RESET)而被重置時，設(shè)置所述放電使能信號(EN)至第一邏輯電平;并且b)確定自所述計時器電路(414)已經(jīng)經(jīng)由重置信號(RESET)而被重置以來經(jīng)過的時間；c)測試所述經(jīng)過的時間是否超過給定的超時值；以及d)在所述經(jīng)過的時間超過所述給定的超時值的情況下，設(shè)置所述放電使能信號(ΕΝ)至第二邏輯電平;精化電路(418)，被配置為根據(jù)所述至少一個比較信號(OVTHWOMPhCOMPd生成用于所述計時器電路(414)的所述重置信號(RESET);以及動態(tài)閾值生成器電路(416)，被配置為根據(jù)所述傳感器信號(S)改變所述比較器電路(412)的所述至少一個閾值(DLT，DHT;DT1，DT2)0
[0018]在一個實施例中，所述動態(tài)閾值生成器電路(416a)被配置為以前饋的方式根據(jù)所述傳感器信號(S)改變所述比較器電路(412)的所述至少一個閾值(DLT，DHT)。
[0019]在一個實施例中，所述動態(tài)閾值生成器電路(416a)包括:峰值檢測器電路(408)，被配置為確定指示所述傳感器信號(S)的峰值的上閾值(DHT);以及閾值生成器電路(410)，被配置為根據(jù)所述上閾值(DHT)確定下閾值(DLT)。
[0020]在一個實施例中，所述比較器電路(412a)包括:單個比較器(412a)，被配置為生成指示所述傳感器信號(S)是否大于所述下閾值(DLT)的比較信號(0VTH);或者窗口比較器(412a)，被配置為生成指示所述傳感器信號(S)是否在所述下閾值(DLT)和所述上閾值(DHT)之間的比較信號(0VTH)。
[0021]在一個實施例中，所述精化電路(418a)被配置為:測試所述比較信號(0VTH)是否包括上升沿和/或下降沿；以及當所述比較信號(OVTH)包括上升沿和/或下降沿時，經(jīng)由所述重置信號(RESET)重置所述計時器電路(414a)。
[0022]在一個實施例中，所述精化電路(418a)被配置為:測試所述比較信號(OVTH)是否包括上升沿和下降沿兩者；以及在所述比較信號(0VTH)包括所述上升沿和所述下降沿兩者的情況下，確定在所述上升沿和所述下降沿之間經(jīng)過的時間；測試所述上升沿和所述下降沿之間的所述經(jīng)過的時間是否小于給定的時間閾值；以及當所述上升沿和所述下降沿之間的所述經(jīng)過的時間小于所述給定的時間閾值時，經(jīng)由所述重置信號(RESET)重置所述計時器電路(414a)。
[0023]在一個實施例中，所述動態(tài)閾值生成器電路(416b)被配置為根據(jù)所述至少一個比較信號(COMPi，COMP2)以反饋的方式改變所述比較器電路(412)的所述至少一個閾值(DTi，DT2)o
[0024]在一個實施例中，所述比較器電路(412b)包括:第一比較器(4120，被配置為生成指示所述傳感器信號(S)是否大于第一閾值(DI\)的第一比較信號(COMPi);以及第二比較器(4122)，被配置為生成指示所述傳感器信號(S)是否大于第二閾值(DT2)的第二比較信號(C0MP2)o
[0025]在一個實施例中，所述動態(tài)閾值生成器電路(416b)被配置為:確定所述第一閾值(DTJ或所述第二閾值(DT2)中的哪個更大;測試所述第一比較信號(C0MPJ和所述第二比較信號(C0MP2)是否指示所述傳感器信號(S)大于所述第一閾值(DT0和所述第二閾值(DT2)兩者;測試所述第一比較信號(C0MPJ和所述第二比較信號(C0MP2)是否指示所述傳感器信號
(S)小于所述第一閾值(DTD和所述第二閾值(DT2)兩者;在所述第一比較信號(C0MPJ和所述第二比較信號(C0MP2)指示所述傳感器信號(S)大于所述第一閾值(Dh)和所述第二閾值(DT2)兩者的情況下，增大所述第一閾值(Dh)或所述第二閾值(DT2)中較小的一個；以及在所述第一比較信號(COMPi)和所述第二比較信號(C0MP2)指示所述傳感器信號(S)小于所述第一閾值(DTi)和所述第二閾值(DT2)兩者的情況下，減小所述第一閾值(DTi)或所述第二閾值(DT2)中較大的一個。
[0026]在一個實施例中，所述精化電路(418b)被配置為:測試所述第一比較信號(C0MPJ和所述第二比較信號(C0MP2)是否指示所述傳感器信號(S)大于所述第一閾值(DTi)和所述第二閾值(DT2)兩者；以及當所述第一比較信號(C0MPJ和所述第二比較信號