同步整流开关电源电路及初级开关管的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种工作在非连续模式时的同步整流开关电源电路、初级开关管的控制方法以及电子设备，通过将第一开关管一端耦接至变压器，其另一端接地；变压器的第二端和第三端分别耦接至第一电容的第一端以及第二开关管的第一端，第二开关管的第二端耦接至第一电容的第二端，第一电阻与第一电容并联，监测电路耦接至开关管控制单元的方式，从而通过监测电路实时监测副边输出整流电路的工作状况，仅在副边输出整流电路的工作状况为第二开关管断开状态时，开关管控制单元控制开关闭合，否则，开关管控制单元控制开关断开，从而能够避免初级开关管在次级同步整流管闭合期间导通，进而能够避免原边和副边出现共通的问题。能够避免原边和副边出现共通的问题。能够避免原边和副边出现共通的问题。

【技术实现步骤摘要】
同步整流开关电源电路及初级开关管的控制方法


[0001]本专利技术涉及电源领域，尤其涉及一种同步整流开关电源电路、初级开关管的控制方法以及电子设备。

技术介绍

[0002]近些年来，同步整流技术在开关电源拓扑领域，尤其是在通信电源领域、开关电源等领域中被广泛应用。
[0003]目前的同步整流技术中，一般利用低闭合电阻的开关管替代二极管实现整流的电路，以实现降低电路闭合损耗，提高电路效率，但其可靠性却远不及二极管整流技术，设计不当很容易导致初次级回路共通，从而炸机。
[0004]为避免出现初次级回路共通，现有的解决方案都侧重在同步整流控制技术上，比如采用斜率检测，积分等方式对正常的初级PWM开关波形和变压器励磁振荡波形加以区分，但在极端的大动态负载和输入电压快速切换等情况下还是会容易出现共通；且在同步整流控制器上做的防共通方法仅能看作为一种特殊情况下的预防措施，即其预防措施基于一定的假设条件，一旦假设条件不成立，预防措施将很容易失效，初级开关管就会在次级同步整流管闭合期间开通，导致出现原边回路和副边回路出现共通现象。
[0005]因而，如何避免初级开关管在次级同步整流管闭合期间导通，以避免原边回路和副边回路出现共通的问题，已成为业界目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种同步整流开关电源电路、初级开关管的控制方法以及电子设备，以解决避免初级开关管在次级同步整流管闭合期间导通的问题。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种同步整流开关电源电路，其工作在非连续模式时，所述同步整流开关电源电路包括：原边输入电路、变压器、副边输出整流电路以及监测电路；所述原边输入电路包括开关管控制单元以及第一开关管，所述副边输出整流电路包括第二开关管、第一电容以及第一电阻；
[0008]所述开关管控制单元的输出端耦接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一端耦接至所述变压器的第一端，所述第一开关管的第二端接地；所述变压器的第二端耦接至所述第一电容的第一端，所述变压器的第三端耦接至所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端耦接所述第一电容的第二端，所述第二开关管的控制端接收第二驱动电压；所述第一电阻与所述第一电容并联；所述监测电路耦接至开关管控制单元的第一输入端；其中：
[0009]所述监测电路用于：实时监测所述副边输出整流电路的工作状况，并将监测到的所述副边输出整流电路的工作状况发送至所述开关管控制单元；所述工作状况至少包括所述第二开关管闭合状态以及所述第二开关管断开状态；
[0010]所述开关管控制单元用于：
[0011]若所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态时，控制所述第一开关管闭合；
[0012]若所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭合状态时，则控制所述第一开关管断开。
[0013]可选的，所述变压器包括初级绕组以及第一次级绕组；
[0014]所述初级绕组的第一输出端耦接至所述第一开关管的第一端，所述初级绕组的输出端耦接至所述第一次级绕组的输入端，所述第一次级绕组的第一输出端以及第二输出端分别耦接至所述第一电容的第一端以及所述第二开关管的第一端。
[0015]可选的，所述监测电路包括辅助绕组、第一二极管、第二电容、第二电阻、第一分压电阻以及第二分压电阻；其中：
[0016]所述辅助绕组的第一端耦接至所述初级绕组的输出端；所述第一二极管的正极以及所述第一分压电阻的第一端耦接至所述辅助绕组的第一输出端，所述第一二极管的负极分别耦接至所述第二电容的第一端，所述第二电容与所述第二电阻并联，且所述第二电容的第二端接地，所述第一分压电阻的第二端分别耦接至所述第二分压电阻的第一端以及所述开关管控制单元的第一输入端，所述第二分压电阻的第二端耦接至所述辅助绕组的第二输出端，且所述第二分压电阻的第二端接地；
[0017]其中，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征。
[0018]可选的，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征，具体为：
[0019]所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值在对应的预设电压值范围和/或预设电流值范围内，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态；
[0020]所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值在对应的所述预设电压值范围和/或所述预设电流值范围外，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭合状态。
[0021]可选的，所述原边输入电路为反激变换电路；所述原边输入电路还包括第三电阻；
[0022]所述第三电阻的第一端耦接至所述第一开关管的第二端，所述第三电阻的第二端接地。
[0023]可选的，所述反激变换电路为AHB反激变换电路；所述原边输入电路还包括第三开关管；
[0024]所述第三开关管的控制端耦接至所述开关管控制单元的第二输出端，所述第三开关管的第一端以及所述第一开关管的第一端分别耦接至所述初级绕组的第一输出端，其第二端通过电源侧电容接地。
[0025]可选的，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征，具体为：
[0026]所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值小于或等于第一预设电压值和/或第一预设电流值，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态；
[0027]所述第一分压电阻的第二端的电压值大于所述第一预设电压值和/或所述第一预设电流值，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭合状态。
[0028]可选的，所述原边输入电路为LLC谐振变换电路；所述原边输入电路还包括所述第三开关管；
[0029]所述第三开关管的控制端耦接至所述开关管控制单元的第二输出端，所述第三开关管的第一端以及所述第一开关管的第一端分别耦接至所述初级绕组的第二输出端，其第二端通过所述电源侧电容接地。
[0030]可选的，所述变压器还包括第二次级绕组，所述副边输出整流电路还包括第三电容以及第四开关管；
[0031]所述第三电容的第一端分别耦接至第二次级绕组的第一输出端以及所述第一电容的第一端，所述第四开关管的第一端耦接至所述第二次级绕组的第二输出端，其第二端分别耦接至所述第三电容的第二端以及所述第一电阻的第二端，其控制端接收第四驱动电压。
[0032]可选的，所述工作状况还包括所述第四开关管闭合状态以及所述第四开关管断开状态；所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征，具体为：
[0033]所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值小于或等于所述第一预设电压值和/或所述第一预设电流值，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第四开关管断开状态；
[0034]所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值大于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流开关电源电路，其特征在于，其工作在非连续模式时，所述同步整流开关电源电路包括：原边输入电路、变压器、副边输出整流电路以及监测电路；所述原边输入电路包括开关管控制单元以及第一开关管，所述副边输出整流电路包括第二开关管、第一电容以及第一电阻；所述开关管控制单元的输出端耦接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一端耦接至所述变压器的第一端，所述第一开关管的第二端接地；所述变压器的第二端耦接至所述第一电容的第一端，所述变压器的第三端耦接至所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端耦接所述第一电容的第二端，所述第二开关管的控制端接收第二驱动电压；所述第一电阻与所述第一电容并联；所述监测电路耦接至开关管控制单元的第一输入端；其中：所述监测电路用于：实时监测所述副边输出整流电路的工作状况，并将监测到的所述副边输出整流电路的工作状况发送至所述开关管控制单元；所述工作状况至少包括所述第二开关管闭合状态以及所述第二开关管断开状态；所述开关管控制单元用于：若所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态时，控制所述第一开关管闭合；若所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭合状态时，则控制所述第一开关管断开。2.根据权利要求1所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述变压器包括初级绕组以及第一次级绕组；所述初级绕组的第一输出端耦接至所述第一开关管的第一端，所述初级绕组的输出端耦接至所述第一次级绕组的输入端，所述第一次级绕组的第一输出端以及第二输出端分别耦接至所述第一电容的第一端以及所述第二开关管的第一端。3.根据权利要求2所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述监测电路包括辅助绕组、第一二极管、第二电容、第二电阻、第一分压电阻以及第二分压电阻；其中：所述辅助绕组的第一端耦接至所述初级绕组的输出端；所述第一二极管的正极以及所述第一分压电阻的第一端耦接至所述辅助绕组的第一输出端，所述第一二极管的负极分别耦接至所述第二电容的第一端，所述第二电容与所述第二电阻并联，且所述第二电容的第二端接地，所述第一分压电阻的第二端分别耦接至所述第二分压电阻的第一端以及所述开关管控制单元的第一输入端，所述第二分压电阻的第二端耦接至所述辅助绕组的第二输出端，且所述第二分压电阻的第二端接地；其中，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征。4.根据权利要求3所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征，具体为：所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值在对应的预设电压值范围和/或预设电流值范围内，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态；所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值在对应的所述预设电压值范围和/或所述预设电流值范围外，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭
合状态。5.根据权利要求4所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述原边输入电路为反激变换电路；所述原边输入电路还包括第三电阻；所述第三电阻的第一端耦接至所述第一开关管的第二端，所述第三电阻的第二端接地。6.根据权利要求5所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述反激变换电路为AHB反激变换电路；所述原边输入电路还包括第三开关管；所述第三开关管的控制端耦接至所述开关管控制单元的第二输出端，所述第三开关管的第一端以及所述第一开关管的第一端分别耦接至所述初级绕组的第一输出端，其第二端通过电源侧电容接地。7.根据权利要求5或6所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述副边输出整流电路的工作状况通过所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值表征，具体为：所述第一分压电阻的第二端的电压值和/或电流值小于或等于第一预设电压值和/或第一预设电流值，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管断开状态；所述第一分压电阻的第二端的电压值大于所述第一预设电压值和/或所述第一预设电流值，表征为所述副边输出整流电路的工作状况为所述第二开关管闭合状态。8.根据权利要求4所述的同步整流开关电源电路，其特征在于，所述原边输入电路为LLC谐振变换电路；所述原边输入电路还包括所述第三开关管；所述第三开关管的控制端耦接至所述开关管控制单元的第二输出端，所述第三开关管的第一端以及所述第一开关管的第一端分别耦接至所述初级绕组的第二输出端，其第二端通过所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海斌，腾谋艳，郭春明，
申请(专利权)人：华源智信半导体深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：