[發明專利]用于控制耦合了同步整流逆向變換器的變壓器的次級場效應管的電路和方法

有效

• 申請號: 201010218017.6
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101931315A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 圣杰·哈佛納
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M7/217
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

1.一種用于控制耦合了同步整流逆向變換器的變壓器TCSC的次級場效應管控制電路，具有一個初級電路和一個次級電路，以及耦合在所述初級電路和所述次級電路之間的變壓器，所述初級電路具有一個初級變壓器線圈PTC耦合一個初級轉換網絡PSN，所述的初級轉換網絡PSN通過其內置初級轉換場效應管FET_pm轉換，所述次級電路具有一個帶有次級線圈電壓Vsec的次級變壓器線圈STC與一輸出電容器Cout和一個帶有內置的寄生體二極管BD_sc且正向電壓為V_SD的次級轉換場效應管FET_sc串聯，每個耦合了同步整流逆向變換器的變壓器TCSC同步開關循環的特點是都帶有時間標記t_PCR、t_PSX和t_S1C，其中t_PCR標志初級線圈電流Ipri開始上升的時刻，伴隨著Vsec的負0-交叉，t_PSX標志初級線圈電流Ipri-至-次級線圈電流Isec轉移的瞬間，隨后V_SD正0-交叉以及Vsec振蕩，t_S1C標記次級轉換場效應管FET_sc在第一象限傳導的開始，隨后I_DS正0-交叉以及Vsec振蕩，所述次級場效應管控制電路包括：

a)一個帶有數字觸發輸出信號V_SD-觸發器的V_SD傳感觸發器，其模擬輸入端耦合到次級轉換場效應管FET_sc端用于傳感V_SD，一旦感應到V_SD的正0-交叉，便激活V_SD-觸發器；

b)一個帶有數字觸發輸出信號I_DS-觸發器的I_DS傳感觸發器，其模擬輸入端耦合到次級轉換場效應管FET_sc端，用于傳感次級轉換場效應管FET_sc的漏極-至-源極電流I_DS，一旦感應到I_DS的正0-交叉，便激活I_DS-觸發器；

c)一個帶有數字觸發輸出信號Vsec-觸發器的Vsec傳感觸發器，其模擬輸入端耦合到次級變壓器線圈STC端，用于傳感Vsec，一旦感應到負Vsec，便激活Vsec-觸發器；以及

d)一個多觸發柵極驅動MTGD，其具有數字觸發輸入端V_SD-輸入端、I_DS-輸入端和Vsec-輸入端分別耦合到V_SD-觸發器、I_DS-觸發器和Vsec-觸發器上，一驅動輸出信號V_GATE耦合到次級轉換場效應管FET_sc的柵極以及一套邏輯狀態：

狀態-I，其中次級轉換場效應管FET_sc關閉并閂鎖，因此不會被觸發開啟；

狀態-II，其中次級轉換場效應管FET_sc關閉但不閂鎖，因此會被觸發開啟；

狀態-III，其中次級轉換場效應管FET_sc開啟但不閂鎖，因此會被觸發關閉；

所述的多觸發柵極驅動MTGD配置成當被所述的V_SD-觸發器激活時，進入狀態-III，當被所述的I_DS-觸發器激活時，進入狀態-I，當被所述的Vsec-觸發器激活時，進入狀態-II；

因此，所述次級場效應管控制電路避免被多個不必要的Vsec振蕩引起次級轉換場效應管FET_sc的誤觸發，避免在時間標記t_PSX和t_S1C附近，進入不正確的狀態，以免引起耦合了同步整流逆向變換器的變壓器TCSC的次級功率損耗增加。

2.如權利要求1所述的次級場效應管控制電路，其特征在于，還包括一個偏壓輸入端BVIT，用于接收低功率偏壓Vcc，為V_SD傳感觸發器、I_DS傳感觸發器、Vsec傳感觸發器以及多觸發柵極驅動MTGD供電。

3.如權利要求2所述的次級場效應管控制電路，其特征在于，其中Vcc是由與次級變壓器線圈STC并聯的一個低功率偏壓網絡LPBN產生。

4.如權利要求2所述的次級場效應管控制電路，其特征在于，其中Vcc是由與輸出電容器Cout并聯的一個低功率偏壓網絡LPBN產生。