一种同步整流控制电路及反激式开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种同步整流控制电路及反激式开关电源。伏秒积分电路用于获取开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积；伏秒积阈值自适应电路用于将伏秒积阈值跟随开关电源的输出电压的变化而变化，得到与开关电源的输出电压呈正相关的伏秒积阈值；比较电路用于若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成开通允许信号；整流管控制电路用于在接收到开通允许信号后控制整流管导通。可见，本申请利用副边绕组两端电压的伏秒积作为判断标准，区分开正常的原边开关动作激起的副边绕组两端电压和寄生衰减振荡，从而避免出现寄生衰减振荡时误开通副边整流管的现象；而且，伏秒积阈值可跟随开关电源的输出电压自适应调整，从而适用于多输出电压的开关电源系统。

【技术实现步骤摘要】
一种同步整流控制电路及反激式开关电源
本技术涉及开关电源控制领域，特别是涉及一种同步整流控制电路及反激式开关电源。
技术介绍
原边控制的反激式开关电源由于体积小、效率高，逐渐成为一种重要的电子元件供电设备，其输出端一般会串联一整流二极管，提供直流输出电压。随着电子技术的发展，负载电子元件要求的输出电压越来越低、输出功率越来越高，因而整流二极管的正向导通压降成为限制开关电源效率提升的主要因素。目前常用的解决方法是使用一个整流管模拟二极管进行整流，即所谓的同步整流技术，一般可以采用MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属-氧化层-半导体-场效晶体管)作为整流管。同步整流是利用MOSFET导通时的低电阻，降低整流管上的损耗，其栅极控制信号需要和被整流电流相位同步。现有技术中，同步整流控制通常采用的实现方式为：参照图1所示，为一典型的应用于原边控制的反激式开关电源副边的同步整流控制电路。在图1所示的原边控制的反激式开关电源中，原边开关M1的开关动作经变压器转换，副边绕组两端电压会有相应的响应，所以检测副边绕组两端电压的变化，可以得知原边开关M1的开关状态，进而实现对副边整流管M2的同步控制。然而，当原边控制的反激式开关电源工作在DCM(DiscontinuousCurrentMode，电流断续模式)时，不理想的寄生元件使得副边绕组两端电压存在衰减谐波振荡，如图2a所示。其中，图2a中，R指整流管M2导通时其等效源漏导通电阻，对应图2a中线形上升段；diode指整流管M2的寄生体二极管导通，对应图2a中线性段两端的指数段。因为同步整流存在开通延时和关断延时，即前后指数段，此时靠体二极管导通。由图2a可见，仅仅简单的判断副边绕组103两端电压的极性，不能避免错误的控制整流管M2，可能会导致副边回路出现反向电流，造成不必要的能量损失。因此，需要准确的区分正常的原边开关M1的动作激起的副边绕组的电压变化与寄生衰减振荡。由寄生电容和漏感引起的副边绕组上的电压振荡不可避免，其周期和幅值也因应用环境而变化。在原边为低输入电压、副边为高输出电压的情况下，寄生衰减振荡的幅值，可能会达到原边开关M1关断时激起的副边绕组两端的电压值，如图2b所示。因此，根据副边绕组两端电压的幅值控制整流管M2，也很难避免寄生衰减振荡引起的误动作。因此，如何提供一种准确控制整流管的同步整流控制电路是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种同步整流控制电路及反激式开关电源，能够利用副边绕组两端电压的伏秒积作为判断标准，区分开正常的原边开关动作激起的副边绕组两端电压和寄生衰减振荡，从而避免出现寄生衰减振荡时误开通副边整流管的现象；而且，本申请的伏秒积阈值可跟随开关电源的输出电压自适应调整，从而适用于多输出电压的开关电源系统。为解决上述技术问题，本技术提供了一种同步整流控制电路，包括：伏秒积分电路，用于获取开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积；伏秒积阈值自适应电路，用于将伏秒积阈值跟随所述开关电源的输出电压的变化而变化，得到与所述开关电源的输出电压呈正相关的伏秒积阈值；比较电路，用于将当前的伏秒积和伏秒积阈值进行比较，若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成开通允许信号；整流管控制电路，用于在接收到所述开通允许信号后，控制整流管导通。优选地，所述伏秒积阈值自适应电路包括电流源、第一电阻及第二电阻；其中：所述电流源的输出端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接且公共端接入所述比较电路，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端接入所述开关电源的输出电压。优选地，所述伏秒积阈值自适应电路还包括第一电容；其中：所述第一电容的第一端分别与所述电流源的输出端、所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接且公共端接入所述比较电路，所述第一电容的第二端接地。优选地，所述伏秒积分电路包括复位开关、第二电容及电压转电流电路；其中：所述复位开关的第一端分别与所述第二电容的第一端和所述电压转电流电路的电流输出端连接且公共端接入所述比较电路，所述电压转电流电路的电压输入端接入所述副边绕组的两端电压，所述复位开关的第二端及所述第二电容的第二端均接地；其中，当所述复位开关闭合时，所述第二电容对地放电；所述电压转电流电路用于将所述副边绕组的两端电压按照一定比例转换为电流流入所述第二电容。优选地，所述比较电路具体为比较器；其中：所述比较器的输入正端与所述伏秒积分电路的输出端连接，所述比较器的输入负端与所述伏秒积阈值自适应电路的输出端连接，所述比较器的输出端与所述整流管控制电路连接；所述比较器用于将当前的伏秒积和伏秒积阈值进行比较，若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成高电平信号作为开通允许信号。优选地，所述同步整流控制电路还包括SR锁存器；其中：所述SR锁存器的S端与所述比较电路的输出端连接，所述SR锁存器的Q端与所述整流管控制电路连接。为解决上述技术问题，本技术还提供了一种反激式开关电源，包括包含原边绕组和副边绕组的变压器、副边整流管及上述任一种同步整流控制电路。本技术提供了一种同步整流控制电路，包括伏秒积分电路、伏秒积阈值自适应电路、比较电路及整流管控制电路。伏秒积分电路用于获取开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积；伏秒积阈值自适应电路用于将伏秒积阈值跟随开关电源的输出电压的变化而变化，得到与开关电源的输出电压呈正相关的伏秒积阈值；比较电路用于将当前的伏秒积和伏秒积阈值进行比较，若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成开通允许信号；整流管控制电路用于在接收到开通允许信号后，控制整流管导通。可见，本申请能够利用副边绕组两端电压的伏秒积作为判断标准，区分开正常的原边开关动作激起的副边绕组两端电压和寄生衰减振荡，从而避免出现寄生衰减振荡时误开通副边整流管的现象；而且，本申请的伏秒积阈值可跟随开关电源的输出电压自适应调整，从而适用于多输出电压的开关电源系统。本技术还提供了一种反激式开关电源，与上述同步整流控制电路具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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他的附图。图1为现有技术提供的一种应用于原边控制的反激式开关电源副边的同步整流控制电路图；图2a为图1中副边整流管漏端电压第一种情况下的波形图；图2b为图1中副边整流管漏端电压第二种情况下的波形图；图3为本技术实施例提供的一种同步整流控制电路的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种单电压系统芯片VDET引脚相对于GND的特征波形图；...

【技术保护点】
1.一种同步整流控制电路，其特征在于，包括：/n伏秒积分电路，用于获取开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积；/n伏秒积阈值自适应电路，用于将伏秒积阈值跟随所述开关电源的输出电压的变化而变化，得到与所述开关电源的输出电压呈正相关的伏秒积阈值；/n比较电路，用于将当前的伏秒积和伏秒积阈值进行比较，若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成开通允许信号；/n整流管控制电路，用于在接收到所述开通允许信号后，控制整流管导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种同步整流控制电路，其特征在于，包括：
伏秒积分电路，用于获取开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积；
伏秒积阈值自适应电路，用于将伏秒积阈值跟随所述开关电源的输出电压的变化而变化，得到与所述开关电源的输出电压呈正相关的伏秒积阈值；
比较电路，用于将当前的伏秒积和伏秒积阈值进行比较，若当前的伏秒积大于伏秒积阈值，则生成开通允许信号；
整流管控制电路，用于在接收到所述开通允许信号后，控制整流管导通。


2.如权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征在于，所述伏秒积阈值自适应电路包括电流源、第一电阻及第二电阻；其中：
所述电流源的输出端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接且公共端接入所述比较电路，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端接入所述开关电源的输出电压。


3.如权利要求2所述的同步整流控制电路，其特征在于，所述伏秒积阈值自适应电路还包括第一电容；其中：
所述第一电容的第一端分别与所述电流源的输出端、所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接且公共端接入所述比较电路，所述第一电容的第二端接地。


4.如权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征在于，所述伏秒积分电路包括复位开关、第二电容及电压转电流电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦森，邹聪，丁雪征，
申请(专利权)人：上海新进芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31