[實用新型]同步整流控制器和使用同步整流控制器的功率變換器

有效

• 申請號: 201320555354.3
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN203416160U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: K·塔斯克;R·司杜勒
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M7/217
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

技術領域

本公開一般涉及功率變換器，且更具體來說涉及具有同步整流器的功率變換器。

背景技術

同步整流器提供生成電子裝置（例如，膝上型計算機的電源）的所需的低操作電壓和高電流的有效方法。同步整流器用于多種拓撲結構，包括正激變換器、反激變換器、降壓變換器、推挽變換器、半橋變換器、電感-電感-電容(LLC)變換器等。例如，在采用同步整流器的LLC反激變換器中，功率晶體管替換二次側二極管以獲得較低的接通狀態電壓降。同步整流器使用金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)而不是二極管，以避免接通二極管的電壓降，這可能會減少變換器效率。例如，加偏壓于N-溝道MOSFET同步整流器以在二極管將從陽極到陰極導電時從源極到漏極導電，相反地，在二極管將從陰極到陽極阻斷時變得不導電以阻斷漏極到源極的電壓。為了減少導通電阻，MOSFET變大，這增加了充電與放電柵極所需的能量。

實用新型內容

本實用新型的一個技術問題是解決與現有技術中存在的一個或更多個問題相關的問題。

本實用新型的一個方面涉及一種同步整流控制器，其包括：驅動鉗位調整端子；驅動端子；耦合到該驅動鉗位調整端子以用于測量該驅動鉗位調整端子處的信號并且提供具有由該信號確定的值的鉗位電壓的鉗位電壓發生器電路；以及用于在該驅動信號的活動期期間以與該鉗位電壓相關的電壓將驅動信號提供到該驅動端子的驅動器。

根據本實用新型的一個方面，該鉗位電壓發生器電路包括：具有耦合到該驅動鉗位調整端子的輸入端子，以及輸出端子的測量電路；以及具有耦合到該測量電路的該輸出端子的輸入端子、用于接收取樣信號的控制輸入端子、以及用于提供該鉗位電壓的輸出端子的取樣保持電路。

根據本實用新型的一個方面，該測量電路包括：用于在該驅動鉗位調整端子上提供調節電壓，并且在該測量電路的該輸出端子上提供與流入該驅動鉗位調整端子的電流成比例的電壓的電壓調節器。

根據本實用新型的一個方面，取樣保持電路包括：具有耦合到該測量電路的該輸出端子的輸入端子、以及輸出端子的模擬-數字變換器；具有耦合到該模擬-數字變換器的該輸出端子的輸入端子、用于接收該取樣信號的控制輸入端子、以及輸出端子的存儲器；以及具有耦合到該存儲器的該輸出端子的輸入端子、以及用于提供該鉗位電壓的輸出端子的數字-模擬變換器。

根據本實用新型的一個方面，該同步整流控制器進一步包括：用于在驅動信號的不活動期期間提供取樣信號的相位檢測電路，其中該鉗位電壓發生器電路在該取樣信號是活動信號時進一步測量該驅動鉗位調整端子處的該信號。

根據本實用新型的一個方面，該同步整流控制器進一步包括：電流感測端子，其中該相位檢測電路耦合到該電流感測端子并且響應于檢測到來自該電流感測端子的實質上零電流而提供該取樣信號。

根據本實用新型的一個方面，該同步整流控制器包括：具有耦合到該驅動鉗位調整端子的輸入端子、以及用于提供禁用信號的輸出端子的觸發邏輯電路，其中該驅動器響應于該禁用信號而以參考電壓提供該驅動信號。

根據本實用新型的一個方面，該鉗位電壓發生器電路和該驅動器被組合在單個集成電路中。

根據本實用新型的一個方面，提供一種功率變換器，其包括：具有第一電流電極、用于接收驅動信號的控制電極、以及第二電流電極的整流器晶體管；以及具有第一端子的同步整流控制器，該第一端子耦合到該整流器晶體管的該控制電極以用于交替地提供處于活動狀態和不活動狀態的該驅動信號，該同步整流控制器將處于該活動狀態的該驅動信號鉗位于由驅動鉗位調整端子處的信號確定的電壓。

根據本實用新型的一個方面，該功率變換器進一步包括：具有一次繞組、耦合到該同步整流控制器的二次繞組，以及核心的變壓器，該二次繞組具有用于將輸出電流傳導到負載的第一端子和第二端子；具有耦合到該驅動鉗位調整端子的輸出端子以用于提供與該輸出電流成比例的調整電流的可變電流源；以及具有耦合到該驅動鉗位調整端子的第一端子、以及耦合到參考端子的第二端子的電阻器。

根據本實用新型的方面，所公開的同步整流器變換器可以提供較低的電阻電流路徑，從而減少跨二極管損失的功率。

附圖說明

通過參考附圖，可以更好地理解本公開，并且其眾多的特征和優勢對本領域技術人員而言將顯而易見，附圖中：

圖1以局部框圖和局部示意圖的形式圖示在現有技術中已知的同步整流器變換器；

圖2圖示可用于理解圖1的同步整流器變換器的曲線圖；