一種同步整流控制方法及其同步整流控制電路的製作方法
2024-03-08 06:24:15
專利名稱：一種同步整流控制方法及其同步整流控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體技術領域，具體涉及使用功率變壓器的開關電源中的同步整流器的同步整流控制方法以及同步整流控制電路。
背景技術：
常規的隔離式電源包括一個或多個原邊開關，至少一個變壓器和位於副邊上的一個或者多個整流器。變壓器用於提供相對較大的電壓變換比，對輸入源實行更可靠的短路保護，並實現滿足安規要求的原邊與副邊間的隔離。整流器用於對變壓器副邊繞組的交流電壓或者電流整流而產生輸出負載所需的直流電壓或者電流。常見的基於變壓器的開 關電源拓撲有反激式，正激式，推挽式，半橋，全橋變換器等類型。為了減少整流器的導通損耗，可以用導通電阻相對較低的金屬氧化物半導體(簡稱M0S)電晶體作為同步整流器。選擇這種低導通電阻Rdsqn的MOS電晶體，整流器的導通壓降可以降至約O. IV以下。以這種方式，電源轉換效率可大幅度提高。參考圖1A，100A所示為一反激式開關電源的原理框圖。反激式變換器是具有由感應線圈組成的變壓器的buck-boost變換器，因此既能實現隔離也可實現電壓比值轉換。在該實施例中，NMOS電晶體S2作為同步整流器。S2的漏極「D」接到變壓器Tl的副邊繞組上，源極「S」接到輸出地端。控制電路102用來驅動和控制柵極「G」。在運行時，原邊電晶體S1和同步整流器S2周期性的開啟和關閉以用來調節輸出電壓Vrat或者輸出電流，從而達到輸出恆定電壓或者恆定電流的要求。當原邊電晶體S1關斷時，位於變壓器Tl的副邊側的同步整流器S2開通；當副邊繞組電流Is衰減為約OmA或原邊電晶體S1再次被開通時，同步整流器S2關斷。理想狀況下，同步整流器的開通和關斷由漏極電流或漏源電壓決定。例如，如果用N型MOS電晶體作為同步整流器，當漏源電壓變負時或電流開始從源極流向漏極時，MOS電晶體被開通。當漏源電壓為正或電流開始從漏極流向源極時，MOS電晶體被關斷。然而，在某些情況下，很難精確控制開通和關斷時間，原因可能是(1)實際中用來檢測電壓或電流零交叉點的比較器有輸入失調和速度有限的問題；(2)從比較器輸出到驅動級輸出，以及從MOS電晶體柵極端的電壓改變到MOS電晶體的實際開通/關斷存在固有的延時；(3)M0S電晶體封裝內和印刷電路板(PCB)上的寄生電感和寄生電容使檢測信號失真。為了儘量減少導通損耗，選擇導通電阻Rdsm低的MOS電晶體可以儘可能減小導通損耗，但是同時較低的導通電阻的MOS電晶體也會使得解決精確控制開通和關斷時間的問題更加困難。參考圖1B，100B所示為圖IA所示的反激式開關電源的同步整流器S2的工作波形圖。由於電路結構固有的延時，使得同步整流器S2延時開通,如圖所示的由h時刻延時至t2時刻。或者，在實際應用中，通常需要一 RC濾波電路對漏源電壓Vds進行濾波整理後，再進行漏源電壓Vds的檢測以來判斷何時開通同步整流器。但是採用這種檢測方法，RC濾波電路固有的延時，進一步的增加了同步整流器S2的延時開通。如圖IB中以虛線所示的部分波形，同步整流器S2的開通時刻由h時刻延時至t3時刻，導致功率損耗增加。另外，如波形IOOB所示，在原邊電晶體S1關斷後，同步整流器S2的漏源電壓Vds快速下降，然後振蕩，為了避免在振蕩時間區間內的同步整流器的頻繁關斷和導通，通常設置一最小導通時間來屏蔽該段振蕩時間區間，以避免時序混亂，以及維持輕載時對負載的調節，保證同步整流器的正常工作。但是，也由於最小導通時間的存在，如果在輕載狀態時，原邊電晶體S1的導通時間較短，原邊電流峰值較小，因此，在最小導通時間內(如時刻t4)副邊電流已經下降至零，在剩餘的導通時間內，副邊電流由零值繼續下降，直至最小導通時間結束(如時刻&)。負電流將會引起同步整流器S2的漏源電壓Vds的劇烈變化，並且需要較長的時間才能進入穩定狀態。可見，現有的同步整流控制方法不僅延遲了導通時間，造成了功率損耗，並且，無法規避在輕載時，由最小導通時間引起的負電流問題
發明內容
本發明的目的在於提供一種新型的同步整流控制電路和同步整流控制方法，以解決現有技術中，功率損耗大，效率低，同步整流器的開關時間控制不精確的問題以及輕載狀態時的負電流問題。為實現上述目的，依據本發明一實施例的應用於一隔離式開關電源中的同步整流控制方法包括接收所述隔離式開關電源中的同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；根據接收到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一斜坡電壓；監測所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢，判斷所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓是否開始下降；當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於上升狀態時，所述斜坡電壓持續上升；當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，判斷所述斜坡電壓是否大於一電壓閾值；所述電壓閾值與表徵所述同步整流器的最小導通時間相匹配；當所述斜坡電壓小於所述電壓閾值時，減小所述斜坡電壓，控制所述同步整流器處於關斷狀態；當所述斜坡電壓大於所述電壓閾值，減小所述斜坡電壓，並且控制所述同步整流器導通。其中，所述斜坡電壓的產生方法包括產生一與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓相關的充電電流；利用所述充電電流對一電容進行充電，所述電容兩端的電壓作為所述斜坡電壓。而所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓成正比例關係，或者與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓和所述隔離式開關電源的輸出電壓的差值成正比例關係。所述電壓閾值與所述隔離式開關電源的輸出電壓、所述同步整流器的最小導通時間成正比例關係，與所述電容的電容值成反比例關係。所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢的監測包括以下步驟採樣並保持所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；當通過保持操作得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓大於當前採樣得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓時，判定此刻所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於開始下降狀態。所述的同步整流控制方法還包括當檢測到所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，產生一具有固定時間的跌落信號；所述跌落信號控制所述電容進行放電，從而所述斜坡電壓快速下降至零。另外，所述的同步整流控制方法，還包括在所述同步整流器導通一定時間後，根據一關斷信號來關斷所述同步整流器。依據本發明一實施例的應用於一隔離式開關電源中的一種同步整流控制電路，包括，一電壓判斷電路，一斜坡電壓發生電路和一導通信號發生電路；其中，所述電壓判斷電路接收所述隔離式開關電源中的同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；當監測到所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降的時
亥Ij，產生一跌落信號； 所述斜坡電壓發生電路與所述電壓判斷電路連接，當所述電壓判斷電路沒有產生所述跌落信號時，所述斜坡電壓發生電路根據所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一持續上升的斜坡電壓；當所述電壓判斷電路產生所述跌落信號時，減小所述斜坡電壓；所述導通信號發生電路接收所述斜坡電壓、一電壓閾值以及所述電壓判斷電路的輸出信號；其中，所述電壓閾值與所述同步整流器的最小導通時間相匹配；當所述斜坡電壓大於所述電壓閾值時，並且，所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，所述導通信號發生電路產生一導通信號，以來導通所述同步整流器。所述的同步整流控制電路還包括一邏輯電路，所述邏輯電路分別接收所述導通信號和一關斷信號，以產生一定的控制信號來控制所述同步整流器的工作狀態。所述電壓判斷電路包括一採樣和保持電路、一第一比較器以及一單脈衝發生電路，其中，所述採樣和保持電路接收所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；所述第一比較器的兩個輸入端分別接收所述採樣和保持電路的輸出信號和所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；所述單脈衝發生電路接收所述第一比較器的輸出端的輸出信號；當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，，所述第一比較器的輸出端的輸出信號為有效狀態，所述單脈衝發生電路根據接收到所述第一比較器的輸出端的輸出信號產生所述跌落信號。所述跌落信號發生電路包括一單脈衝信號發生電路。所述斜坡電壓發生電路包括一電流發生電路，一電容以及一控制開關；其中，所述電流發生電路用以根據所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一充電電流；所述電容與所述電流發生電路串聯連接，所述電容兩端的電壓作為所述斜坡電壓；所述控制開關與所述電容並聯連接；並且，所述控制開關的開關狀態由所述電壓判斷電路的輸出信號進行控制；當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓不處於下降狀態時，所 述控制開關處於關斷狀態，所述充電電流對電容進行充電，所述斜坡電壓持續上升；當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，所述控制開關處於導通狀態，所述斜坡電壓減小至零。所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓成正比例關係，或者與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓和所述隔離式開關電源的輸出電壓的差值成正比例關係。所述電壓閾值與所述隔離式開關電源的輸出電壓、所述同步整流器的最小導通時間成正比例關係，與所述電容的電容值成反比例關係。所述導通信號發生電路包括第二比較器和一與門；其中，所述第二比較器的兩個輸入端分別接收所述斜坡電壓和所述電壓閾值；所述與門兩個輸入端分別接收所述電壓判斷電路的輸出信號和所述第二比較器的輸出端的輸出信號。依據本發明實施例的同步整流控制方法和同步整流控制電路在隔離式開關電源的原邊側的主功率器件關斷後，即同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時刻，立刻開通副邊側的同步整流器，儘可能的減小主功率器件的關斷時刻和同步整流器的開通時刻之間的間隔時間，來減小功率損耗，保證獲得最大的工作效率。另一方面，依據本發明實施例的同步整流控制方法和同步整流控制電路在輕載狀態時，在最小導通時間內保證同步整流器不開通，避免了可能會出現的負電流，進一步提高了工作效率，以及系統穩定性。
圖IA所示為採用現有技術的反激式變換器的原理框圖；圖IB所示為圖IA所示的反激式變換器的同步整流器的工作波形圖；圖2所示為依據本發明一實施例的同步整流控制方法的流程圖；圖3所示為圖2所示的依據本發明實施例的同步整流控制方法的工作波形圖；圖4所示為依據本發明一實施例的同步整流控制電路的原理框圖；圖5所示為依據本發明另一實施例的同步整流控制電路的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的幾個優選實施例進行詳細描述，但本發明並不僅僅限於這些實施例。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。參考圖2，所示為依據本發明一實施例的應用於一隔離式開關電源中的同步整流控制方法的流程圖。在該實施例中，所述同步整流控制方法包括以下步驟S201 :接收所述隔離式開關電源中的同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；S202:根據接收到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一斜坡電壓；S203 :監測所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢， 判斷所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓是否開始下降；S204:當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於上升狀態時，重複步驟S202，所述斜坡電壓持續上升；S205:當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，判斷所述斜坡電壓是否大於一電壓閾值；所述電壓閾值表徵與所述同步整流器的最小導通時間相匹配；S206:當所述斜坡電壓小於所述電壓閾值時，減小所述斜坡電壓，控制所述同步整流器處於關斷狀態；S207:當所述斜坡電壓大於所述電壓閾值，減小所述斜坡電壓，並且控制所述同步
整流器導通。在所述同步整流器導通一定時間後，關斷所述同步整流器，然後再次重複步驟S201至步驟S207，從而準確控制所述同步整流器的導通和關斷狀態，獲得較好的工作效率。上述圖2所示的依據本發明實施例的同步整流控制方法，通過對同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的實時監測，能夠準確判斷隔離式開關電源的原邊功率器件的關斷時刻，從而在原邊功率器件關斷後，立刻開通位於副邊側的同步整流器，儘可能的減小主功率器件的關斷時刻和同步整流器的開通時刻之間的間隔時間，來減小功率損耗，保證獲得最大的工作效率。另一方面，通過一能夠表徵原邊功率器件導通時間的斜坡電壓與一表徵同步整流器的最小導通時間的電壓閾值之間的比較，實現了在最小導通時間內保證同步整流器不開通，避免了可能會出現的負電流，進一步提高了工作效率，以及系統穩定性。其中，所述斜坡電壓的產生方法包括以下步驟產生一與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓相關的充電電流；利用所述充電電流對一電容進行充電，所述電容兩端的電壓作為所述斜坡電壓。進一步的，所述斜坡電壓的產生方法還包括當檢測到所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，產生一具有所述固定時間的單脈衝信號；
所述單脈衝信號控制所述電容進行放電，從而所述斜坡電壓快速下降至零。在一實施例中，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓成正比例關係。在另一實施例中，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓和所述隔離式開關電源的輸出電壓的差值成正比例關係。在此情況下，所述電壓閾值與所述隔離式開關電源的輸出電壓、所述同步整流器的最小導通時間成正比例關係，與所述電容的電容值成反比例關係。其中，所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢的監測包括以下步驟採樣並保持所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；
當通過保持操作得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓大於當前採樣得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓時，判定此刻所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於開始下降狀態。依據本發明實施例的上述同步整流控制方法中，同步整流器可以為不同的功率器件，例如N型MOS電晶體，P型MOS電晶體或者雙極結型電晶體(BJT )等。具體的，當同步整流器選擇為N型MOS電晶體時，第一功率端對應為N型MOS電晶體的漏極，第二功率端對應為N型MOS電晶體的源極，控制端對應為N型MOS電晶體的柵極；所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓對應為N型MOS電晶體的漏源電壓。並且，依據本發明實施例的上述同步整流控制方法可以適用於任何基於變壓器的隔離式開關電源的同步整流器。以下以同步整流器為N型MOS電晶體，以及隔離式開關電源為反激式開關電源為例，來詳細說明隔離式開關電源的同步整流控制方法。參考圖3，所示為圖2所示的依據本發明實施例的應用於隔離式開關電源中的同步整流控制方法的工作波形圖。其中，波形301表示同步整流器的漏源電壓Vds ；波形302的實線部分表示隔離式開關電源的副邊繞組上的電感電流L ;對應的虛線部分表示原邊繞組上的電感電流；波形303表示斜坡電壓Vmp ；波形304表示單脈衝信號Vpulse ；波形305表示同步整流器的導通信號Sm ；波形306表示同步整流器的控制信號Vetrt。從波形301可以看出，由於在同步整流器和原邊功率器件均處於關斷狀態的時間區間內，隔離式開關電源的原邊繞組的電感和原邊功率器件的輸出電容可能會發生諧振，同步整流器的漏源電壓表現為類似正弦波形狀。因此，在諧振時間區間內，漏源電壓會出現多次下降狀態，如圖示的時刻沁124446和t9。因此，為了獲得較高的工作效率，希望在原邊功率器件關斷後立刻開通副邊側的同步整流器(如時刻t4和時刻t9)。因此，本發明的實施例採用了一種新型的同步整流控制方法，僅通過對同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的檢測，獲得精確的同步整流器的開通時刻，避免同步整流器的誤開通。具體同步整流控制原理如下在同步整流器關斷後，接收同步整流器的漏源電壓Vds，以根據所述漏源電壓Vds生成一斜坡電壓Vraiip ；監測漏源電壓Vds的變化趨勢；並將斜坡電壓Vmp與一電壓閾值Vth進行比較；這裡，電壓閾值Vth根據所述同步整流器的最小導通時間進行設置。由於諧振階段的正弦波的時間區間(時刻h至時刻t2或者時刻t5至時刻t6)很短，並且，該時間區間內的漏源電壓Vds的平均數值相對較小一些，因此斜坡電壓Vramp的峰值較小，並不會達到電壓閾值Vth。
相反，在經過諧振階段後，進入主功率電晶體的導通時間區間(時刻t3至時刻t4);由於時間區間(時刻t2至時刻t4)相對於諧振階段的正弦波的時間區間要長一些，並且此時間區間內的漏源電壓Vds的平均數值也相對較大一些，因此，在漏源電壓Vds剛開始下降的一較短的時間區間內，斜坡電壓Vmp的峰值已經達到電壓閾值Vth，此時產生一導通信號Sm(如波形305所示)來導通同步整流器，同時將斜坡電壓Vmp快速減小至零。其中，所述斜坡電壓的產生可以採用電容充電的方法獲得。具體的，根據所述漏源電壓Vds產生一成比例的充電電流；利用所述充電電流對一電容進行充電；在所述漏源電壓Vds上升時間區間內，所述電容兩端的電壓由零值持續上升，以作為所述斜坡電壓VMmp。在所述漏源電壓Vds開始下降的時刻，生成一單脈衝信號(如波形304所示);然後，利用所述單脈衝信號控制所述電容在此時刻進行放電操作，因此，斜坡電壓Vramp快速下降至零值。在經過一定的導通時間後，關斷所述同步整流器。同步整流器的關斷信號可以通過任何合適形式的關斷信號控制方法獲得。例如，當漏源電壓到達一預設負值時，關斷同步整流器。在該實施例中，在時刻t3至時刻t4，原邊功率器件導通，原邊繞組的電感電流持續上升；在時刻t4至時刻t5，同步整流器導通，副邊繞組的電流由最大值持續下降，波形圖如圖302所示。其中，電壓閾值Vth可以根據所述隔離式開關電源的拓撲結構和所述電容的電容值進行設置。以下以反激式拓撲結構為例，詳細說明依據一實施例的電壓閾值的設置方法。根據反激式拓撲結構的特性，我們可以推導出 ^xIf = JVx^fx Ton_p = /s = ^LxTOJV_s, ⑴
LpL'、其中，N表示反激式開關電源的變壓器的原邊繞組和副邊繞組的匝數比；IP表示原邊繞組的峰值電流；vin表示反激式開關電源的輸入電壓；LP表示原邊繞組的電感值；!* P表示位於變壓器的原邊側的原邊功率器件的導通時間山表示副邊繞組的峰值電流；^_表示反激式開關電源的輸出電壓；LS表示副邊繞組的電感值；TW s表示位於變壓器的副邊側的同步整流器的導通時間。由公式(I)可以推導出rm F = ^x^x^-xTOJV ,=^xJVxTojv s ⑵
■ K LS N— Vi ■由於變壓器的原邊繞組的電感值Lp與副邊繞組的電感值Ls之間的比值為匝數比的平方(N2)，因此可以得出公式(2)中的關係式。相應的，從公式(2)可以推導出
權利要求
1.一種同步整流控制方法，應用於一隔離式開關電源中，其特徵在於，包括 接收所述隔離式開關電源中的同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓； 根據接收到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一斜坡電壓； 監測所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢，判斷所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓是否開始下降； 當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於上升狀態時，所述斜坡電壓持續上升； 當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，判斷所述斜坡電壓是否大於一電壓閾值；所述電壓閾值與表徵所述同步整流器的最小導通時間相匹配；當所述斜坡電壓小於所述電壓閾值時，減小所述斜坡電壓，控制所述同步整流器處於關斷狀態； 當所述斜坡電壓大於所述電壓閾值，減小所述斜坡電壓，並且控制所述同步整流器導通。
2.根據權利要求I所述的同步整流控制方法，其特徵在於，所述斜坡電壓的產生方法包括以下步驟 產生一與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓相關的充電電流； 利用所述充電電流對一電容進行充電，所述電容兩端的電壓作為所述斜坡電壓。
3.根據權利要求2所述的同步整流控制方法，其特徵在於，還包括 當檢測到所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，產生一具有固定時間的跌落信號； 所述跌落信號控制所述電容進行放電，從而所述斜坡電壓快速下降至零。
4.根據權利要求2所述的同步整流控制方法，其特徵在於，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓成正比例關係。
5.根據權利要求2所述的同步整流控制方法，其特徵在於，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓和所述隔離式開關電源的輸出電壓的差值成正比例關係。
6.根據權利要求5所述的同步整流控制方法，其特徵在於，所述電壓閾值與所述隔離式開關電源的輸出電壓、所述同步整流器的最小導通時間成正比例關係，與所述電容的電容值成反比例關係。
7.根據權利要求I所述的同步整流控制方法，其特徵在於，所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的變化趨勢的監測包括以下步驟 採樣並保持所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓； 當通過保持操作得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓大於當前採樣得到的所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓時，判定此刻所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓處於開始下降狀態。
8.根據權利要求I所述的同步整流控制方法，其特徵在於，還包括在所述同步整流器導通一定時間後，根據一關斷信號來關斷所述同步整流器。
9.一種同步整流控制電路，應用於一隔離式開關電源中，其特徵在於，包括，一電壓判斷電路，一斜坡電壓發生電路和一導通信號發生電路；其中， 所述電壓判斷電路接收所述隔離式開關電源中的同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓； 當監測到所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降的時刻，產生一跌落信號； 所述斜坡電壓發生電路與所述電壓判斷電路連接，當所述電壓判斷電路沒有產生所述跌落信號時，所述斜坡電壓發生電路根據所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一持續上升的斜坡電壓；當所述電壓判斷電路產生所述跌落信號時，減小所述斜坡電壓； 所述導通信號發生電路接收所述斜坡電壓、一電壓閾值以及所述電壓判斷電路的輸出信號；其中，所述電壓閾值與所述同步整流器的最小導通時間相匹配； 當所述斜坡電壓大於所述電壓閾值時，並且，所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，所述導通信號發生電路產生一導通信號，以來導通所述同步整流器。
10.根據權利要求9所述的同步整流控制電路，其特徵在於，還包括一邏輯電路，所述邏輯電路分別接收所述導通信號和一關斷信號，以產生一定的控制信號來控制所述同步整流器的工作狀態。
11.根據權利要求9所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述電壓判斷電路包括一採樣和保持電路、一第一比較器以及一單脈衝發生電路，其中， 所述採樣和保持電路接收所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓；所述第一比較器的兩個輸入端分別接收所述採樣和保持電路的輸出信號和所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓； 所述單脈衝發生電路接收所述第一比較器的輸出端的輸出信號； 當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，，所述第一比較器的輸出端的輸出信號為有效狀態，所述單脈衝發生電路根據接收到所述第一比較器的輸出端的輸出信號產生所述跌落信號。
12.根據權利要求11所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述跌落信號發生電路包括一單脈衝信號發生電路。
13.根據權利要求9所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述斜坡電壓發生電路包括一電流發生電路，一電容以及一控制開關；其中， 所述電流發生電路用以根據所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓產生一充電電流； 所述電容與所述電流發生電路串聯連接，所述電容兩端的電壓作為所述斜坡電壓； 所述控制開關與所述電容並聯連接；並且，所述控制開關的開關狀態由所述電壓判斷電路的輸出信號進行控制； 當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓不處於下降狀態時，所述控制開關處於關斷狀態，所述充電電流對電容進行充電，所述斜坡電壓持續上升； 當所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓開始下降時，所述控制開關處於導通狀態，所述斜坡電壓減小至零。
14.根據權利要求13所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓成正比例關係。
15.根據權利要求13所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述充電電流與所述同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓和所述隔離式開關電源的輸出電壓的差值成正比例關係。
16.根據權利要求15所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述電壓閾值與所述隔離式開關電源的輸出電壓、所述同步整流器的最小導通時間成正比例關係，與所述電容的電容值成反比例關係。
17.根據權利要求9所述的同步整流控制電路，其特徵在於，所述導通信號發生電路包括第二比較器和一與門；其中， 所述第二比較器的兩個輸入端分別接收所述斜坡電壓和所述電壓閾值； 所述與門兩個輸入端分別接收所述電壓判斷電路的輸出信號和所述第二比較器的輸出端的輸出信號。
全文摘要
本發明公開了應用於隔離式開關電源中的同步整流控制方法以及同步整流控制電路。依據本發明實施例的同步整流控制方法通過一基於同步整流器的第一功率端和第二功率端之間的電壓的斜坡電壓的峰值來準確判斷原邊側的主功率器件關斷時刻，來及時開啟所述同步整流器，儘可能的減小主功率器件的關斷時刻和同步整流器的開通時刻之間的間隔時間，來減小功率損耗，保證獲得最大的工作效率。
文檔編號H02M3/335GK102882377SQ201210353150
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者姚傑, 趙晨 申請人:矽力傑半導體技術(杭州)有限公司