CN117310262A - 一种变压器原边信息检测电路及检测芯片 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种变压器原边信息检测电路及检测芯片，其中，上位机分别与基准电压单元、比较器以及数模转换单元连接；电压采样单元的输入端连接变压器的次级线圈的同相端，电压采样单元的输出端连接于比较器的同相输入端和异步采样保持单元的第一端；基准电压单元的输出端连接于比较器的反相输入端；比较器的输出端连接于异步采样保持单元的第二端；异步采样保持单元的第三端连接于数模转换单元的输入端。在采样过程不需要软件参与，由硬件自适应完成采样运算过程，降低***复杂性，且采用了异步采样保持信号，能够获得更高的采样精度，可以准确得到原边信息，为次级边的上位机提供了完整的原边信息，从而满足了上位机的***决策需求。

Description

一种变压器原边信息检测电路及检测芯片

技术领域

本申请涉及电源领域，具体而言，涉及一种变压器原边信息检测电路及检测芯片。

背景技术

次级边PD控制器通常用于控制连到电源***的次级线圈的功率晶体管以控制该次级线圈上的输出电压。在应用中，需要检测出原边控制器的开关频率、导通时间、关断时间及线电压有效值。

然而，现有技术中对于原边信息的检测中，使用的电路相对复杂，检测成本较高、检测精度也较低。

综上，现有技术中存在原边信息检测电路复杂，检测成本高的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变压器原边信息检测电路及检测芯片，以至少部分改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种变压器原边信息检测电路，所述检测电路包括：上位机、基准电压单元、电压采样单元、比较器、异步采样保持单元以及数模转换单元；

所述上位机分别与所述基准电压单元的控制端、所述比较器的输出端以及所述数模转换单元的输出端连接；

所述电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端，所述电压采样单元的输出端连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端；

所述基准电压单元的输出端连接于所述比较器的反相输入端；

所述比较器的输出端还连接于所述异步采样保持单元的第二端；

所述异步采样保持单元的第三端连接于所述数模转换单元的输入端。

可选地，所述上位机用于控制所述基准电压单元输出基准电压；

所述电压采样单元用于对所述次级线圈的同相端进行电压采样，以得到并输出第一采样电压；

所述比较器用于在所述第一采样电压大于所述基准电压时，输出开启信号；

所述上位机用于对所述开启信号进行统计分析，以获取原边工作频率、每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长；

所述异步采样保持单元用于在所述比较器输出开启信号时，对所述电压采样单元的输出电压进行采样，得到第二采样电压，并在所述比较器停止输出开启信号时，保持所述第二采样电压不变；

所述数模转换单元用于对所述第二采样电压进行数模转换，并将转换后的电压数值传输给所述上位机；

所述上位机用于基于所述电压数值获取原边线电压有效值。

可选地，所述异步采样保持单元包括消隐模块、取样模块、第一反相器、保持模块、第一电容、第二电容、第一开关管以及第二开关管；

所述第一开关管的第一端作为所述异步采样保持单元的第一端，连接于所述电压采样单元的输出端，所述第一开关管的第二端连接于所述第二开关管的第一端，所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接于所述第一开关管和所述第二开关管之间，所述第二开关管的第二端连接于所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，在所述第二开关管和所述第二电容之间引出第一接线端子作为所述异步采样保持单元的第三端，连接于所述数模转换单元的输入端；

所述消隐模块的输入端作为所述异步采样保持单元的第二端，连接于所述比较器的输出端；

所述消隐模块的输出端连接于所述取样模块的输入端，所述取样模块的第一输出端连接于所述第一反相器的输入端，所述取样模块的第二输出端连接于所述第一开关管的控制端；

所述第一反相器的输出端连接于所述保持模块的输入端，所述保持模块的输出端连接于所述第二开关管的控制端。

可选地，所述检测电路还包括分压衰减单元，所述分压衰减单元包括运放；

所述运放的同相输入端连接于所述异步采样保持单元的第三端，所述运放的反向输入端连接于所述运放的输出端，在所述运放的输出端引出第二接线端子，所述第二接线端子连接于所述数模转换单元的输入端。

可选地，所述分压衰减单元还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端连接于所述运放的输出端，所述第一电阻的另一端连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；

在所述第一电阻和所述第二电阻之间引出第三接线端子，所述第三接线端子连接于所述基准电压单元。

可选地，所述基准电压单元包括第三电阻、第四电阻、偏置电源、第二反相器、第三开关管以及第四开关管；

所述第三电阻的第一端连接于所述变压器的初级线圈的原边，所述第三电阻的另一端连接于所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；

所述偏置电源的输入端连接于所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述偏置电源的输出端连接于所述第四开关管的第一端，所述第四开关管的第二端连接于所述第三开关管的第二端，所述第三开关管的第一端连接于所述第三接线端子；

在所述第三开关管和所述第四开关管之间引出第四接线端子，作为所述基准电压单元的输出端，连接于所述比较器的反相输入端；

所述第三开关管的控制端连接于所述第二反相器的输出端，所述第四开关管的控制端连接于所述第二反相器的输入端，在所述第二反相器的输入端和所述第四开关管的控制端之间引出第五接线端子，作为所述基准电压单元的控制端连接于所述上位机。

可选地，所述电压采样单元包括第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻的第一端作为所述电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端；

所述第五电阻的第二端连接于所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端接地；

在所述第五电阻和所述第六电阻之间引出第六接线端子，所述第六接线端子连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端。

可选地，所述电压采样单元还包括第七电阻，所述第七电阻的一端连接于所述第六接线端子，所述第七电阻的另一端连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端。

可选地，所述检测电路还包括第三电容，所述第三电容的一端连接于所述数模转换单元的输入端，所述第三电容的另一端接地。

第二方面，本申请实施例提供一种检测芯片，包括：上述的变压器原边信息检测电路。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种变压器原边信息检测电路及检测芯片，包括：上位机、基准电压单元、电压采样单元、比较器、异步采样保持单元以及数模转换单元；上位机分别与基准电压单元的控制端、比较器的输出端以及数模转换单元的输出端连接；电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端，电压采样单元的输出端连接于比较器的同相输入端和异步采样保持单元的第一端；基准电压单元的输出端连接于比较器的反相输入端；比较器的输出端还连接于异步采样保持单元的第二端；异步采样保持单元的第三端连接于数模转换单元的输入端。在采样过程不需要软件参与，完全由硬件自适应完成整个采样运算过程，降低***复杂性，且异步采样保持单元采用了异步采样保持信号，能够获得更高的采样精度，可以准确得到原边信息（包括原边线电压有效值、原边工作频率以及每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长），为次级边的上位机提供了完整的原边信息，从而满足了上位机的***决策需求。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的次级边PD控制器的***图；

图2为本申请实施例提供的变压器原边信息检测电路的连接示意图之一；

图3为本申请实施例提供的变压器原边信息检测电路的连接示意图之二；

图4为本申请实施例提供的原边信息检测波形图；

图5为本申请实施例提供的变压器的次级变的VD平台电压波形示意图。

图中：110-上位机；120-基准电压单元；130-电压采样单元；140-异步采样保持单元；141-消隐模块；142-取样模块；143-保持模块；150-数模转换单元；160-分压衰减单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

正如背景技术中所述，次级边PD控制器通常用于控制连到电源***的次级线圈的功率晶体管以控制该次级线圈上的输出电压，在应用中，该次级边PD控制器的***图如图1所示，图1为本申请实施例提供的次级边PD控制器的***图。

如图1所示，变压器包括初级线圈和次级线圈，初级线圈的第一端用于接入原边线电压（VIN），初级线圈的另一端连接于第三功率晶体管Q3的第一端，第三功率晶体管Q3的第二端接地，第三功率晶体管Q3的第三端连接于AC/DC控制器的输出端。AC/DC控制器可以控制第三功率晶体管Q3进行开关状态切换，AC/DC控制器控制第三功率晶体管Q3的开关频率即为变压器的原边工作频率，第三功率晶体管Q3在单个工作周期内的导通时长即为该工作周期内原边的导通时长，第三功率晶体管Q3在单个工作周期内的关断时长即为该工作周期内原边的关断时长。

如图1所示，次级线圈的第一端连接第四晶体管Q4的第一端，第四晶体管Q4的第二端连接于VBUS后端，第四晶体管Q4的第三端连接于次级边PD控制器的GATE端；次级整流控制器的第一端连接于次级线圈的第一端和第四晶体管Q4的第一端之间。

次级线圈的第二端连接第五晶体管Q5的第一端，第五晶体管Q5的第二端接地，第五晶体管Q5的第三端连接于次级整流控制器的第二端，第九电阻R9的一端连接于第五晶体管Q5的第一端，第九电阻R9的另一端连接于第四电容C4的一极，第四电容C4的另一极连接于第五晶体管Q5的第二端。

次级整流控制器的第三端连接第五晶体管Q5的第一端，次级边PD控制器的VD端通过第十电阻R10连接于第五晶体管Q5的第一端。次级边PD控制器的VBUS端通过第八电阻R8连接于VBUS后端。

正如背景技术所介绍的，在应用中，需要检测出原边工作频率、工作周期内原边的导通时长、工作周期内原边的关断时长及原边线电压有效值。

如图1所示，次级边PD控制器连接于变压器的次级线圈上，通过获取次级线圈上的信息，检测得到以上信息，控制主路上功率晶体管的通断状态与通断频率，进而对次级线圈上的输出电压进行控制。

然而，目前相关的次级边PD控制器中检测电路较为复杂，有鉴于此，本申请实施例提供了一种变压器原边信息检测电路，通过较为简单的电路结构，实现对原边信息的检测，降低了成本。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的变压器原边信息检测电路的连接示意图之一。如图2所示，检测电路包括：上位机110、基准电压单元120、电压采样单元130、比较器U1、异步采样保持单元140以及数模转换单元150。

其中，数模转换单元150可以为ADC，上位机110可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、网络处理器（Network Processor，简称NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit ，简称ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，简称FPGA）、MCU或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

上位机110分别与基准电压单元120的控制端、比较器U1的输出端以及数模转换单元150的输出端连接。

电压采样单元130的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端，又称为VDS端（可以但不限定为图1中的B点），电压采样单元130的输出端连接于比较器U1的同相输入端和异步采样保持单元140的第一端。

基准电压单元120的输出端连接于比较器U1的反相输入端。

比较器U1的输出端还连接于异步采样保持单元140的第二端。

异步采样保持单元140的第三端连接于数模转换单元150的输入端。

可选地，上位机110用于控制基准电压单元120输出基准电压。

可选地，上位机110可以向基准电压单元120发送不同类型的触发信号，例如高电平触发信号或低电平触发信号，基准电压单元120在不同类型的触发信号下，可以输出不同的基准电压。

电压采样单元130用于对次级线圈的同相端进行电压采样，以得到并输出第一采样电压。

可选地，第一采样电压为VD平台电压（B点处的电压值）的N分之一。

比较器U1用于在第一采样电压大于基准电压时，输出开启信号。

可选地，比较器U1用于对第一采样电压和基准电压进行比较，在第一采样电压大于基准电压时，输出开启信号（ON Signal），例如为高电平信号“1”，在第一采样电压小于基准电压时，输出开启信号（ON Signal），例如为低电平信号“0”。

上位机110用于对开启信号进行统计分析，以获取原边工作频率、每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长。

可选地，在AC/DC控制器控制第三功率晶体管Q3切换为导通状态时，开启信号（ONSignal）出现上升沿，当AC/DC控制器控制第三功率晶体管Q3切换为关断状态时，开启信号（ON Signal）出现下降沿。通过对连续的周期的开启信号进行统计分析，可以确定每一个工作周期对应的原边工作频率以及每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长。

异步采样保持单元140用于在比较器U1输出开启信号时，对电压采样单元130的输出电压进行采样，得到第二采样电压，并在比较器U1停止输出开启信号时，保持第二采样电压不变。

可选地，第二采样电压等于第一采样电压。

可选地，异步采样保持单元140可以异步生成采样信号和保持信号，可以避免采样信号和保持信号电荷注入问题相互干扰引起的采样失调，极大提高了采样精度。

数模转换单元150用于对第二采样电压进行数模转换，并将转换后的电压数值传输给上位机110。

上位机110用于基于电压数值获取原边线电压有效值。

可选地，该原边线电压有效值为图1中A点处对应的电压VIN的有效值。

本申请提供的变压器原边信息检测电路具有自适应特性，可以简化***架构，只需要一个比较器U1即可得到采样和保持信号，同时不需要软件根据不同工作状态调节采样时间和保持时间，完全由硬件自动完成整个采样过程，大大降低***复杂性。

在图2的基础上，对于变压器原边信息检测电路中各个模块的结构，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式。请参考图3，图3为本申请实施例提供的变压器原边信息检测电路的连接示意图之二。

如图3所示，在一种可选的实施方式中，异步采样保持单元140包括消隐模块141（又称为，Blanking Time模块）、取样模块142（又称为，Sampling Time模块）、第一反相器F1、保持模块143（又称为，Hold Time模块）、第一电容C1、第二电容C2、第一开关管TG1以及第二开关管TG2。

第一开关管TG1的第一端作为异步采样保持单元140的第一端，连接于电压采样单元130的输出端，第一开关管TG1的第二端连接于第二开关管TG2的第一端，第一电容C1的一端接地，第一电容C1的另一端连接于第一开关管TG1和第二开关管TG2之间，第二开关管TG2的第二端连接于第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接地，在第二开关管TG2和第二电容C2之间引出第一接线端子作为异步采样保持单元140的第三端，连接于数模转换单元150的输入端。

消隐模块141的输入端作为异步采样保持单元140的第二端，连接于比较器U1的输出端。

消隐模块141的输出端连接于取样模块142的输入端，取样模块142的第一输出端连接于第一反相器F1的输入端，取样模块142的第二输出端连接于第一开关管TG1的控制端。

第一反相器F1的输出端连接于保持模块143的输入端，保持模块143的输出端连接于第二开关管TG2的控制端。

请参考图4，图4为本申请实施例提供的原边信息检测波形图。其中，TH_VD为基准电压（又称为，VD电压比较阈值），Blanking Time表示消隐模块141对应的消隐时间，其中，消隐时间可以由上位机进行根据***情况进行配置，VD Wave form表示VD（平台）电压波形，ON Signal为比较器U1输出的开启信号，Sampling Signal为取样模块142所输出的采样信号（又称为，取样信号），Hold Signal为保持模块143所输出的保持信号，Hold Voltage为保持电压，可选地，由于需要给保持电容充电，所以前几个周期是在逐步上升。

在本申请方案中，当VD平台电压升高时，比较器U1输出的开启信号（ON Signal）上升沿，该开启信号经过消隐模块141延迟对应的消隐时间后传输给取样模块142进行采样，取样模块142产生采样信号Sample Signal。由图4可知，在消隐模块141进行消隐处理后，可以滤除对应的波动空间，对消隐处理后的信号进行采样，所得到的采样信号更加准确更加稳定。取样模块142将采样信号传输给第一开关管TG1（又称为，传输门TG1），第一开关管TG1切换为导通状态，将电压采样单元130输出的第一采样电压（VD平台电压的N分之一）采样，得到第二采样电压，并将第二采样电压存储于第一电容C1中，此时第二开关管TG2（又称为，传输门TG2）处于断开状态。

当VD平台电压降低时，比较器U1输出的开启信号（ON Signal）下降沿，取样模块142停止发送采样信号Sample Signal，或者发送低电平“0”，第一开关管TG1切换为断开状态，取样模块142向后传递的开启信号（ON Signal），经过第一反相器F1处理后，传递给保持模块143，保持模块143此时输出保持信号Hold Signal，控制第二开关管TG2切换为导通状态，将第一电容C1中存储的第二采样电压传输给第二电容C2，即将第二采样电压保持至第二电容C2，第二电容C2上的第二采样电压可以供后端的数模转换单元150进行数模转换。

需要说明的是，第二电容C2容易收到电路中的后端波动影响，导致数模转换单元150的转换结果出现偏差。为了避免出现该问题，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请继续参考图3，检测电路还包括分压衰减单元160，分压衰减单元160包括运放U2。

运放U2的同相输入端连接于异步采样保持单元140的第三端，运放U2的反向输入端连接于运放U2的输出端，在运放U2的输出端引出第二接线端子，第二接线端子连接于数模转换单元150的输入端。

需要说明的是，运放U2的输出电压等于第二电容C2上的第二采样电压。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的变压器的次级变的VD平台电压波形示意图。在变压器正常工作时，SR(次级)侧的VD平台电压波形根据原边线电压VIN的有效值及VBUS后端连接的负载不同产生变化。如图5所示，VIN为原边输出交流电源电压等效值，NPS为变压器原副边匝比（初级线圈与次级线圈的匝比）。

由于的VD平台电压波形随VIN有效值和变压器的原边工作频率变化，且会存在谐振类正弦波形（例如图4中的谐振波纹）干扰正确采样线电压信息，为了准确从SR(次级)侧的VD平台电压波形中检测出原边信息，需要取合适的基准电压（又称为，VD电压比较阈值）与VD平台电压波形进行比较，并正确采样VD平台电压，其中VD平台电压等于VBUS+VIN/NPS。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，分压衰减单元160还包括第一电阻R1和第二电阻R2。

第一电阻R1的一端连接于运放U2的输出端，第一电阻R1的另一端连接于第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地；

在第一电阻R1和第二电阻R2之间引出第三接线端子，第三接线端子连接于基准电压单元120。

可选地，第一电阻R1和第二电阻R2对运放U2的输出电压进行分压后，通过第三接线端子给基准电压单元120提供参考电压，以使基准电压单元120调节基准电压，从而避免收到谐振波纹影响。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，基准电压单元120包括第三电阻R3、第四电阻R4、偏置电源OS_VD、第二反相器F2、第三开关管TG3以及第四开关管TG4。

在一种可选的实施方式中，第三电阻R3和第四电阻R4的阻值比值、第一电阻R1和第二电阻R2的阻值比值、以及后文中的第五电阻R5和第六电阻R6的阻值比值可以相同，均为50:1，一般常用120K/2.4K，此时第一采样电压为VD平台电压的51分之1，即N的取值为51。

第三电阻R3的第一端连接于变压器的初级线圈的原边（例如图1中的A点，用于接入原边线电压VIN），第三电阻R3的另一端连接于第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接地。

偏置电源OS_VD的输入端连接于第三电阻R3和第四电阻R4之间，偏置电源OS_VD的输出端连接于第四开关管TG4的第一端，第四开关管TG4的第二端连接于第三开关管TG3的第二端，第三开关管TG3的第一端连接于第三接线端子，即第一电阻R1和第二电阻R2之间。

在第三开关管TG3和第四开关管TG4之间引出第四接线端子，作为基准电压单元120的输出端，连接于比较器U1的反相输入端。

第三开关管TG3的控制端连接于第二反相器F2的输出端，第四开关管TG4的控制端连接于第二反相器F2的输入端，在第二反相器F2的输入端和第四开关管TG4的控制端之间引出第五接线端子，作为基准电压单元120的控制端连接于上位机110。

在本申请方案中，当检测电路启动使能后，上位机110可以向第五接线端子输出复位信号（Reset_signal），此时第四开关管TG4切换为导通状态，由于第二反相器F2的作用，第三开关TG3切换为断开状态。

Vin电压通过第三电阻R3和第四电阻R4的电阻网络采样后，再叠加偏置电源OS_VD提供的偏置电压，得到作为初始的基准电压（又称为，VD电压比较阈值），提供给比较器U1的反相输入端。比较器U1基于该基准电压与电压采样单元130输出的第一采样电压进行比较，从而得到开启信号（ON Signal），上位机110可以对两次开启信号（ON Signal）之间间隔时间可以计算得到原边工作频率，对开启信号（ON Signal）的状态持续时间进行统计从而得到每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长。

可选地，在输出复位信号（Reset_signal）持续预设时间长度后，上位机停止输出复位信号（Reset_signal），此时第四开关管TG4切换为断开状态，由于第二反相器F2的作用，第三开关TG3切换为导通状态。

分压衰减单元160通过第三接线端子给基准电压单元120提供参考电压，基准电压单元120将该参考电压作为新的基准电压，提供给比较器U1的反相输入端。更新后的基准电压，能够更加准确地对VD平台电压的波形进行比较，准确获取开启信号，以免收到谐振纹波的影响。

在一种可选的实施方式中，当上位机110确定检测电路的检测结果（即原边信息）出现异常上，可以输出复位信号（Reset_signal）对检测电路进行重置，确保能够正确比较出开启信号（On Signal）的上升沿信号。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，电压采样单元130包括第五电阻R5和第六电阻R6。

第五电阻R5的第一端作为电压采样单元130的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端。

第五电阻R5的第二端连接于第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端接地。

在第五电阻R5和第六电阻R6之间引出第六接线端子，第六接线端子，作为电压采样单元130的输出端，连接于比较器U1的同相输入端和异步采样保持单元140的第一端。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，电压采样单元130还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端连接于第六接线端子，第七电阻R7的另一端，作为电压采样单元130的输出端，连接于比较器U1的同相输入端和异步采样保持单元140的第一端。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，检测电路还包括第三电容C3，第三电容C3的一端连接于数模转换单元150的输入端，第三电容C3的另一端接地。

本申请实施例还提供了一种检测芯片，该检测芯片包括上述的变压器原边信息检测电路。

该检测芯片可以作为电源网络中的次级线圈的PD控制器。

综上所述，本申请实施例提供了一种变压器原边信息检测电路及检测芯片包括：上位机、基准电压单元、电压采样单元、比较器、异步采样保持单元以及数模转换单元；上位机分别与基准电压单元的控制端、比较器的输出端以及数模转换单元的输出端连接；电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端，电压采样单元的输出端连接于比较器的同相输入端和异步采样保持单元的第一端；基准电压单元的输出端连接于比较器的反相输入端；比较器的输出端还连接于异步采样保持单元的第二端；异步采样保持单元的第三端连接于数模转换单元的输入端。在采样过程不需要软件参与，完全由硬件自适应完成整个采样运算过程，降低***复杂性，且异步采样保持单元采用了异步采样保持信号，能够获得更高的采样精度，可以准确得到原边信息（包括原边线电压有效值、原边工作频率以及每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长），为次级边的上位机提供了完整的原边信息，从而满足了上位机的***决策需求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：上位机、基准电压单元、电压采样单元、比较器、异步采样保持单元以及数模转换单元；

所述上位机分别与所述基准电压单元的控制端、所述比较器的输出端以及所述数模转换单元的输出端连接；

所述电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端，所述电压采样单元的输出端连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端；

所述基准电压单元的输出端连接于所述比较器的反相输入端；

所述比较器的输出端还连接于所述异步采样保持单元的第二端；

所述异步采样保持单元的第三端连接于所述数模转换单元的输入端。

2.如权利要求1所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，

所述上位机用于控制所述基准电压单元输出基准电压；

所述电压采样单元用于对所述次级线圈的同相端进行电压采样，以得到并输出第一采样电压；

所述比较器用于在所述第一采样电压大于所述基准电压时，输出开启信号；

所述上位机用于对所述开启信号进行统计分析，以获取原边工作频率、每一个工作周期内原边的导通时长和关断时长；

所述异步采样保持单元用于在所述比较器输出开启信号时，对所述电压采样单元的输出电压进行采样，得到第二采样电压，并在所述比较器停止输出开启信号时，保持所述第二采样电压不变；

所述数模转换单元用于对所述第二采样电压进行数模转换，并将转换后的电压数值传输给所述上位机；

所述上位机用于基于所述电压数值获取原边线电压有效值。

3.如权利要求1或2所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述异步采样保持单元包括消隐模块、取样模块、第一反相器、保持模块、第一电容、第二电容、第一开关管以及第二开关管；

所述第一开关管的第一端作为所述异步采样保持单元的第一端，连接于所述电压采样单元的输出端，所述第一开关管的第二端连接于所述第二开关管的第一端，所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接于所述第一开关管和所述第二开关管之间，所述第二开关管的第二端连接于所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，在所述第二开关管和所述第二电容之间引出第一接线端子作为所述异步采样保持单元的第三端，连接于所述数模转换单元的输入端；

所述消隐模块的输入端作为所述异步采样保持单元的第二端，连接于所述比较器的输出端；

所述消隐模块的输出端连接于所述取样模块的输入端，所述取样模块的第一输出端连接于所述第一反相器的输入端，所述取样模块的第二输出端连接于所述第一开关管的控制端；

所述第一反相器的输出端连接于所述保持模块的输入端，所述保持模块的输出端连接于所述第二开关管的控制端。

4.如权利要求1或2所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括分压衰减单元，所述分压衰减单元包括运放；

所述运放的同相输入端连接于所述异步采样保持单元的第三端，所述运放的反向输入端连接于所述运放的输出端，在所述运放的输出端引出第二接线端子，所述第二接线端子连接于所述数模转换单元的输入端。

5.如权利要求4所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述分压衰减单元还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端连接于所述运放的输出端，所述第一电阻的另一端连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；

在所述第一电阻和所述第二电阻之间引出第三接线端子，所述第三接线端子连接于所述基准电压单元。

6.如权利要求5所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述基准电压单元包括第三电阻、第四电阻、偏置电源、第二反相器、第三开关管以及第四开关管；

所述第三电阻的第一端连接于所述变压器的初级线圈的原边，所述第三电阻的另一端连接于所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；

所述偏置电源的输入端连接于所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述偏置电源的输出端连接于所述第四开关管的第一端，所述第四开关管的第二端连接于所述第三开关管的第二端，所述第三开关管的第一端连接于所述第三接线端子；

在所述第三开关管和所述第四开关管之间引出第四接线端子，作为所述基准电压单元的输出端，连接于所述比较器的反相输入端；

所述第三开关管的控制端连接于所述第二反相器的输出端，所述第四开关管的控制端连接于所述第二反相器的输入端，在所述第二反相器的输入端和所述第四开关管的控制端之间引出第五接线端子，作为所述基准电压单元的控制端连接于所述上位机。

7.如权利要求1或2所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述电压采样单元包括第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻的第一端作为所述电压采样单元的输入端用于连接变压器的次级线圈的同相端；

所述第五电阻的第二端连接于所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端接地；

在所述第五电阻和所述第六电阻之间引出第六接线端子，所述第六接线端子连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端。

8.如权利要求7所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述电压采样单元还包括第七电阻，所述第七电阻的一端连接于所述第六接线端子，所述第七电阻的另一端连接于所述比较器的同相输入端和所述异步采样保持单元的第一端。

9.如权利要求1或2所述的变压器原边信息检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括第三电容，所述第三电容的一端连接于所述数模转换单元的输入端，所述第三电容的另一端接地。

10.一种检测芯片，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的变压器原边信息检测电路。