同步整流控制电路及反激式开关电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种同步整流控制电路及反激式开关电路，驱动电路输出驱动信号以控制同步整流管的导通、关断；阈值比较电路在漏源电压低于预设低阈值电压时控制驱动电路输出上拉的驱动信号、以使同步整流管导通，在漏源电压大于等于预设高阈值电压时控制驱动电路输出下拉的驱动信号、以使同步整流管关断；调压控制电路在小于预设调压参考值时控制驱动电路输出上拉到预设上拉电压高值的驱动信号，在小于预设高阈值电压时控制驱动电路进入电压调整状态，将驱动信号进行调压，使得漏源电压稳定在预设调压参考值或预设调压参考值附近。大大加快了同步整流管的关断速度，防止和原边侧主开关管直通，提高了系统的可靠性。

Synchronous rectification control circuit and flyback switching circuit

The utility model provides a synchronous rectifier control circuit and flyback switching circuit, the drive circuit outputs a drive signal to control the synchronous rectifier conduction and shut off; below a preset threshold comparison circuit of low threshold voltage control circuit output pull-up driving signal, so that the synchronous rectifier conduction in the drain source voltage that is greater than in the drain source voltage is equal to the preset high threshold voltage when the driving control signal, the output of the drive circuit to make synchronous rectifier drop off; voltage control circuit controls the drive signal output circuit up to the preset values in the pull-up voltage high voltage is less than a preset reference value, the control voltage adjustment into the state the driving circuit is less than a preset high threshold voltage, voltage of the drive signal, the drain source voltage in the preset voltage reference or preset voltage reference value. The speed of the synchronous rectifier is greatly accelerated, and the main switch is prevented from being connected with the main switch.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源技术，特别涉及的是一种同步整流控制电路及反激式开关电路。
技术介绍
图1为反激电路，是一种常用的一种隔离型开关电路，变压器TR1的原边侧N01连接初级电路，输入电压Vin1输入到初级电压中，副边侧N02的二极管D01流过输出电流Vout1，输出电流Vout1加载到负载上，负载与电容C01并联。由于用电设备的功能增加，其供电功率需要增加，即开关电源需要为用电设备提供更大的输出电流。为了提高开关电源的转化效率，采用同步整流MOS管替代二极管，参看图2，将图1中的副边侧续流二极管D01更换成同步整流管M11，具体来说，变压器TR2原边侧N11输入Vin2，原边侧连接主开关管M10，主开关管M10的导通关断，使得输入电流ip2发生变化，使得副边侧N12产生输出电流is2，生成相应输出电压Vout2，同步整流管M11源极连接副边绕组、漏极连接负载一端，负载另一端接地，负载还与电容C11并联，在同步整流管M11的源漏极之间还连接一续流二极管D11。在非隔离型的开关电路中，同步整流MOS管的驱动电路可以较方便地获得主开关管的开关信号，因此同步整流的控制相对容易一些。但是，在图2的隔离型的开关电路中，对于同步整流MOS管M11的控制中，难以获得主开关管M10的开关信号，因此，容易发生同步整流管M11和主开关管M10同时导通的现象，或者是同步整流管M11只在部分续流阶段导通，导致系统效率不高。因此，目前的同步整流管的同步整流控制是一个挑战。
技术实现思路
本技术提供一种同步整流控制电路及反激式开关电路，大大加快了同步整流管的关断速度，防止和原边侧主开关管直通，提高了系统的可靠性。为解决上述问题，本技术提供一种同步整流控制电路，用于控制带有同步整流管的开关电路，该控制电路包括：驱动电路，其输出端连接同步整流管的驱动端，输出驱动信号以控制同步整流管的导通、关断；阈值比较电路，其输入端接收同步整流管的漏源电压，并在漏源电压低于预设低阈值电压时控制所述驱动电路输出上拉的驱动信号，以使同步整流管导通；在漏源电压大于等于预设高阈值电压时控制所述驱动电路输出下拉的驱动信号，以使同步整流管关断；调压控制电路，采集同步整流管的漏源电压，并与预设调压参考值比较，在漏源电压小于预设调压参考值时控制所述驱动电路输出上拉到预设上拉电压高值的驱动信号，在漏源电压大于等于预设调压参考值且小于预设高阈值电压时控制所述驱动电路进入电压调整状态，将驱动信号进行调压，输出该调压后的驱动信号，使得漏源电压稳定在预设调压参考值或预设调压参考值附近。根据本技术的一个实施例，所述调压控制电路在同步整流管导通时间达到一定值时、或在控制同步整流管关断之前的一定时间内，若所述驱动电路未进入电压调整状态，则输出动态调整信号。根据本技术的一个实施例，还包括动态调整电压电路，连接所述调压控制电路，接收并响应于所述调压控制电路输出的动态调整信号，而调整所述预设调压参考值的取值，输出调整后的预设调压参考值给所述调压控制电路。根据本技术的一个实施例，所述调压控制电路具有记录同步整流管的前次导通时间T1的记录模块，在本次控制同步整流管导通时间达到N*T1时，若所述驱动电路未进入电压调整状态，则输出动态调整信号，N取值为百分率。根据本技术的一个实施例，所述调压控制电路具有检测驱动电路处于电压调整状态的时间的检测模块。根据本技术的一个实施例，还包括动态电压调整电路，连接所述调压控制电路，根据检测模块得到的处于电压调整状态的时间调整预设调压参考值的取值，使得处于电压调整状态的时间等于或接近于一定值。根据本技术的一个实施例，所述阈值比较电路包括：第一比较器，其负输入端接收调压控制电路输出的漏源电压，其正输入端输入所述预设低阈值电压，其输出端输出第一比较信号；第二比较器，其正输入端接收调压控制电路输出的漏源电压，其负输入端输入所述预设高阈值电压，其输出端输出第二比较信号；触发器，其接收所述第一比较信号和第二比较信号，并在第一比较信号为高时输出第一控制信号、控制所述驱动电路输出上拉的驱动信号，在第二比较信号为高时输出第二控制信号、控制所述驱动电路输出下拉的驱动信号。本技术还提供一种反激式开关电路，包括前述实施例中任意一项所述的同步整流控制电路、或使用如前述实施例中任意一项所述的同步整流控制方法。采用上述技术方案后，本技术相比现有技术具有以下有益效果：在不需要主开关管开关信号的情况下，既可以工作于电流断续导通模式，也可以工作于电流连续导通模式，通过动态调节同步整流管的驱动电压，保证同步整流管从较低电压值开始关断，大大加快了关断速度，防止和原边侧的主开关管直通，提高了系统的可靠性，加快关断速度也可以减小副边电流的反向电流，可以降低MOS(metaloxidesemiconductor，金属氧化物半导体)开关管的电压尖峰，从而可以使用更低耐压的MOS管，降低了器件成本。此外，在同步整流管关断前一定时间，检测驱动信号是否处于电压调整状态，或者使得电压调整状态的时间维持在定值，保证即使处于电流连续导通模式，并且电流较大时，同步整流管能够一直导通，减小导通损耗，提高系统效率。附图说明图1是现有技术一实施例的开关电路的电路结构示意图；图2是现有技术另一实施例的开关电路的电路结构示意图；图3是本技术实施例的开关电路的电路结构示意图；图4是本技术实施例的同步整流控制电路的电路结构示意图；图5是本技术实施例的调压控制电路与动态调整电压电路的电路结构示意图；图6是本技术实施例的同步整流管驱动信号的波形示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。本技术实施例的同步整流控制电路，用于控制带有同步整流管的开关电路。图3示出了一实施例的开关电路，包括：变压器TR3，变压器TR3的原边侧绕组N31一端接收输入电压Vin，绕组N31上流经输入电流ip；主开关管M20，主开关管M20的漏极连接变压器TR3的原边侧绕组N31的另一端，主开关管M20的源极接地，主开关管M20的栅极接收主驱动信号；变压器TR3的副边侧绕组N32一端输出输出电压Vout，并且该端连接负载的一端；负载，负载的另一端接地；同步整流管M21，同步整流管M21的源极与负载的另一端共地连接，同步整流管M21的漏极连接变压器TR3的副边侧绕组N32的另一端，同步整流管M21的栅极作为驱动端接收同步整流控制电路U1输出的驱动信号DRV。但是开关电路的形式并不限制于此，其他具有同步整流管实现同步整流功能的电路均适用，例如图2中的开关电路也适用。在本实施例中，同步整流管M21的源极与负载共地连接，以在同步整流控制电路接地时与同步整流管M21的源极输出共地，可以方便控制同步整流管M21。本实施例中的同步整流管M21和主开关管M20优选为MOS晶体管，更具体的是NMOS晶体管，但是也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步整流控制电路，用于控制带有同步整流管的开关电路，其特征在于，该控制电路包括：驱动电路，其输出端连接同步整流管的驱动端，输出驱动信号以控制同步整流管的导通、关断；阈值比较电路，其输入端接收同步整流管的漏源电压，并在漏源电压低于预设低阈值电压时控制所述驱动电路输出上拉的驱动信号，以使同步整流管导通；在漏源电压大于等于预设高阈值电压时控制所述驱动电路输出下拉的驱动信号，以使同步整流管关断；调压控制电路，采集同步整流管的漏源电压，并与预设调压参考值比较，在漏源电压小于预设调压参考值时控制所述驱动电路输出上拉到预设上拉电压高值的驱动信号，在漏源电压大于等于预设调压参考值且小于预设高阈值电压时控制所述驱动电路进入电压调整状态，将驱动信号进行调压，输出该调压后的驱动信号，使得漏源电压稳定在预设调压参考值或预设调压参考值附近。

【技术特征摘要】
1.一种同步整流控制电路，用于控制带有同步整流管的开关电路，其特征在于，该控制电路包括：驱动电路，其输出端连接同步整流管的驱动端，输出驱动信号以控制同步整流管的导通、关断；阈值比较电路，其输入端接收同步整流管的漏源电压，并在漏源电压低于预设低阈值电压时控制所述驱动电路输出上拉的驱动信号，以使同步整流管导通；在漏源电压大于等于预设高阈值电压时控制所述驱动电路输出下拉的驱动信号，以使同步整流管关断；调压控制电路，采集同步整流管的漏源电压，并与预设调压参考值比较，在漏源电压小于预设调压参考值时控制所述驱动电路输出上拉到预设上拉电压高值的驱动信号，在漏源电压大于等于预设调压参考值且小于预设高阈值电压时控制所述驱动电路进入电压调整状态，将驱动信号进行调压，输出该调压后的驱动信号，使得漏源电压稳定在预设调压参考值或预设调压参考值附近。2.如权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征在于，所述调压控制电路在同步整流管导通时间达到一定值时、或在控制同步整流管关断之前的一定时间内，若所述驱动电路未进入电压调整状态，则输出动态调整信号。3.如权利要求2所述的同步整流控制电路，其特征在于，还包括动态调整电压电路，连接所述调压控制电路，接收并响应于所述调压控制电路输出的动态调整信号，而调整所述预设调压参考值的取值，输出调整后的预设调压参考值给所述调压控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄必亮，张军明，金亦青，任远程，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33