System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源技术_技高网

开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源技术

技术编号:42375727 阅读:8 留言:0更新日期:2024-08-16 15:00
本申请公开了一种开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源,涉及电路设计领域。该控制电路包括开关电源变压器原边侧的电源芯片和开关管,以及开关电源变压器副边侧的同步芯片和同步整流管,电源芯片的一个输出端与开关管的控制端连接,同步芯片的一个输出端与同步整流管的控制端连接,控制电路还包括光电耦合器,电源芯片输出光耦驱动信号,通过光电耦合器将光耦驱动信号反馈至同步芯片,同步芯片基于开关电源变压器副边侧的第一采样电压和光电耦合器产生的第二采样电压,输出同步控制信号控制同步整流管开启或关闭。本申请的技术方案有效避免了同步整流管误开启或误关断动作的发生,提高了电源系统的稳定性和电源转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及电路设计领域,具体来说涉及一种开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源


技术介绍

1、传统的开关电源采用低导通压降的肖特基二极管进行整流,由于肖特基二极管的反向耐压值较低,因此后来将肖特基二极管替换为低导通内阻的mosfet(以下称mos管)整流,mos管两端压降小,损耗低,提升了开关电源的效率。如图1所示为现有技术中开关电源同步整流电路的原理图。参见图1,同步整流控制电路根据同步整流管m2的漏源电压vs或漏极电流决定m2的开启或关闭。当检测到同步整流管m2的漏源电压vs降低或出现从源极流向漏极的电流,同时漏源电压vs的下降斜率满足要求时,输出开启m2的驱动信号;当检测到同步整流管m2的漏源电压vs和从源极流向漏极的电流均趋近于零时,输出关闭m2的驱动信号。

2、然而,在实际应用中,现有的开关电源同步整流电路虽然通过vs斜率检测可避免电压谐振带来的同步整流管误开启问题,但在轻载、空载模式或其他情况下,同步整流管的漏源电压vs在下降时会出现波形斜率突变的情况,从而影响系统的反应时间与检测结果,导致同步整流管极易出现漏开启的情况,进而影响系统的连贯性与稳定性。对于关断同步整流管的控制虽然也是通过探测漏源电压来实现,但随着同步整流管栅极电压的改变,其关断的难易程度也随之改变,例如当栅极电压减小时,同步整流管的关断会变得容易,所需关断时间也会减小,从而产生提前关断的现象;当栅极电压增大时,同步整流管的关断会变得更难,所需关断时间也会增加,从而产生延迟关断的现象。

3、因此,现有技术中的开关电源同步整流电路由于被动工作而难以控制,因干扰信号或震荡信号发生误动作使其提前或延迟关断,易造成反激式开关电源的原边与副边线圈出现共通现象,从而导致电路损伤,降低电路的安全性。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源,利用光电耦合器将开关管的控制信号反馈给同步整流管,提高开关电源的转换效率,避免开关电源变压器共通的现象。

2、为实现上述目的,本专利技术公开了如下技术方案:

3、本专利技术一方面提供了一种开关电源光耦同步整流控制电路,包括开关电源变压器原边侧的电源芯片和开关管,以及开关电源变压器副边侧的同步芯片和同步整流管,所述电源芯片的一个输出端与所述开关管的控制端连接,所述同步芯片的一个输出端与所述同步整流管的控制端连接,控制电路还包括光电耦合器,所述电源芯片输出光耦驱动信号,通过所述光电耦合器将所述光耦驱动信号反馈至所述同步芯片,所述同步芯片基于所述开关电源变压器副边侧的第一采样电压和所述光电耦合器产生的第二采样电压,输出同步控制信号控制所述同步整流管开启或关闭。

4、上述的控制电路,所述电源芯片包括脉宽调制模块pwm、第一控制支路和第二控制支路;

5、所述脉宽调制模块pwm用于输出支路控制信号;

6、所述第一控制支路用于接收所述支路控制信号,对所述支路控制信号进行处理并输出开关控制信号;

7、所述第二控制支路用于接收所述支路控制信号,对所述支路控制信号进行处理并输出光耦驱动信号。

8、可选地,上述的控制电路,所述第一控制支路包括延时模块和第一驱动模块;所述延时模块接收所述支路控制信号进行延时处理,输出延时信号给所述第一驱动模块;所述第一驱动模块输出开关控制信号控制所述开关管的通断;

9、所述第二控制支路包括第二驱动模块,所述第二驱动模块接收所述支路控制信号,输出光耦驱动信号给所述光电耦合器,通过所述光电耦合器将所述光耦驱动信号反馈至所述同步芯片。

10、优选的,所述延时模块的延时时长大于等于所述光电耦合器的信号传输时长。

11、上述的控制电路,所述同步芯片包括第一电压比较器、整形滤波模块、第二电压比较器、逻辑与门和第三驱动模块;其中,

12、所述第一电压比较器的一个输入端接所述第二采样电压,另一输入端接参考电压,输出端接所述逻辑与门的第一输入端;

13、所述整形滤波模块的输入端接所述第一采样电压,输出端接所述第二电压比较器的反相输入端;

14、所述第二电压比较器的同相输入端接地,输出端接所述逻辑与门的第二输入端;

15、所述逻辑与门的输出端接所述第三驱动模块的输入端;

16、所述第三驱动模块输出同步控制信号控制所述同步整流管开启或关闭。

17、可选的,上述的控制电路,所述光电耦合器的发射端包括光电二极管,所述光电二极管的阳极与所述第二驱动模块的输出端连接,阴极接地;所述光电耦合器的接收端包括光电晶体管,所述光电晶体管的集电极与所述第一电压比较器的同相输入端连接,发射极接地;

18、当所述光电耦合器的发射端输出的光耦驱动信号为高电平时,所述光电耦合器的接收端导通产生电流,所述第二采样电压被下拉为低电压;

19、当所述光电耦合器的发射端输出的光耦驱动信号为低电平时,所述光电耦合器的接收端断开,所述第二采样电压为高电压。

20、可选的,上述的控制电路,所述光电耦合器的发射端包括光电二极管,所述光电二极管的阳极与所述第二驱动模块的输出端连接,阴极接地;所述光电耦合器的接收端包括光电晶体管,所述光电晶体管的集电极与所述同步芯片的电源电压连接,发射极与所述第一电压比较器的反相输入端连接;

21、当所述光电耦合器的发射端输出的光耦驱动信号为高电平时,所述光电耦合器的接收端导通产生电流,所述第二采样电压为高电压;

22、当所述光电耦合器的发射端输出的光耦驱动信号为低电平时,所述光电耦合器的接收端断开,所述第二采样电压为低电压。

23、上述的控制电路,所述同步芯片还包括电流源和负载电阻,所述电流源的输出端与所述负载电阻的一端连接并接所述第一电压比较器的同相输入端,所述负载电阻的另一端接地。

24、优选地,上述的控制电路,所述开关管和所述同步整流管为nmos管,所述开关管的漏极接所述开关电源变压器原边侧的输出端,源极经负载电阻后接地;所述同步整流管的漏极接所述开关电源变压器副边侧的输出端,源极接地。

25、本专利技术另一方面还提供了一种开关电源,所述开关电源包括开关电源电路和如上所述的开关电源光耦同步整流控制电路。

26、此外,本专利技术还提供一种开关电源光耦同步整流控制方法,所述控制方法应用于如上所述的控制电路,所述方法包括:

27、通过所述电源芯片输出光耦驱动信号;

28、利用所述光电耦合器将所述光耦驱动信号反馈至所述同步芯片;

29、通过所述同步芯片输出同步控制信号,控制所述同步整流管开启或关闭。

30、
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是专利技术所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:

31、本申请的开关电源光耦同步整流控制电路、方法及开关电源,通过电源芯片输出光耦驱动信号,利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种开关电源光耦同步整流控制电路,包括开关电源变压器原边侧的电源芯片和开关管,以及开关电源变压器副边侧的同步芯片和同步整流管,所述电源芯片的一个输出端与所述开关管的控制端连接,所述同步芯片的一个输出端与所述同步整流管的控制端连接,其特征在于,还包括光电耦合器,所述电源芯片输出光耦驱动信号,通过所述光电耦合器将所述光耦驱动信号反馈至所述同步芯片,所述同步芯片基于所述开关电源变压器副边侧的第一采样电压和所述光电耦合器产生的第二采样电压,输出同步控制信号控制所述同步整流管开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述电源芯片包括脉宽调制模块PWM、第一控制支路和第二控制支路;

3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述延时模块的延时时长大于或等于所述光电耦合器的信号传输时长。

5.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述同步芯片包括第一电压比较器、整形滤波模块、第二电压比较器、逻辑与门和第三驱动模块;其中,

6.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,所述光电耦合器的发射端包括光电二极管,所述光电二极管的阳极与所述第二驱动模块的输出端连接,阴极接地;所述光电耦合器的接收端包括光电晶体管,所述光电晶体管的集电极与所述第一电压比较器的同相输入端连接,发射极接地;

7.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,所述光电耦合器的发射端包括光电二极管,所述光电二极管的阳极与所述第二驱动模块的输出端连接,阴极接地;所述光电耦合器的接收端包括光电晶体管,所述光电晶体管的集电极与所述同步芯片的电源电压连接,发射极与所述第一电压比较器的反相输入端连接;

8.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述同步芯片还包括电流源和负载电阻,所述电流源的输出端与所述负载电阻的一端连接并接所述第一电压比较器的同相输入端,所述负载电阻的另一端接地。

9.一种开关电源,其特征在于,包括开关电源电路和如上权利要求1至8任一项所述的控制电路。

10.一种开关电源光耦同步整流控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至8任一项所述的控制电路,所述方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种开关电源光耦同步整流控制电路,包括开关电源变压器原边侧的电源芯片和开关管,以及开关电源变压器副边侧的同步芯片和同步整流管,所述电源芯片的一个输出端与所述开关管的控制端连接,所述同步芯片的一个输出端与所述同步整流管的控制端连接,其特征在于,还包括光电耦合器,所述电源芯片输出光耦驱动信号,通过所述光电耦合器将所述光耦驱动信号反馈至所述同步芯片,所述同步芯片基于所述开关电源变压器副边侧的第一采样电压和所述光电耦合器产生的第二采样电压,输出同步控制信号控制所述同步整流管开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述电源芯片包括脉宽调制模块pwm、第一控制支路和第二控制支路;

3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述延时模块的延时时长大于或等于所述光电耦合器的信号传输时长。

5.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述同步芯片包括第一电压比较器、整形滤波模块、第二电压比较器、逻辑与门和第三驱动模块;其中,

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱敏王福龙王叶梅
申请(专利权)人:苏州力生美半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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