[發明專利]可編程停滯時間的同步整流控制方法以及同步整流控制器

有效

• 申請號: 201410082752.7
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104901556B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 林崇偉;林揚盛
• 申請（專利權）人: 通嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明大致涉及電源供應器的同步整流的控制方法與控制器。

背景技術

電源供應器除了要求有精準的輸出電壓或是輸出電流之外，能量轉換效率(power conversion efficiency)往往也是業界非常在乎的規格之一。

圖1為已知的一返馳式(flyback)開關式電源供應器10，作為開關式電源供應器的一例子。脈沖寬度調制控制器14使功率開關20導通時，輸入電源V_IN與輸入地26使變壓器18儲能；功率開關20關閉時，變壓器18通過整流二極管12對輸出電容17與負載16釋放能量，以建立輸出電源OUT(具有輸出電壓V_OUT)與輸出地28。通過適當的回饋路徑，脈沖寬度調制控制器14可以調整功率開關20的工作周期(duty cycle)，使輸出電源OUT符合想要的規格。

所有變壓器18輸出到輸出電容17與負載16的次級側電流I_SEC，都必需經過整流二極管12。整流二極管12的順向偏壓大約是1V，固定地耗損能量。為了降低整流二極管12的能量耗損，增加能量轉換效率，所以已知技術中，如同圖2所示，已經發展了以一個整流開關24取代整流二極管12。這樣的技術稱為同步整流(synchronous rectification，SR)。開關式電源供應器30中的整流開關24需要被適當地控制，來模仿圖1中的整流二極管12的動作。當功率開關20導通、變壓器18儲能時，整流開關24關閉。當變壓器18處于放電狀態釋能時，整流開關24導通，提供一個低電阻低耗能的放電路徑，讓變壓器18對輸出電容17充電。當變壓器18放電完畢后，整流開關24也需要關閉，預防輸出電源OUT對變壓器18儲能。

一般而言，在變壓器18還沒有放電完畢之前，整流開關24就需要關閉，可以預防炸機。在此說明書中，整流開關24關閉后到變壓器18完全放電完畢的這段時間，稱為停滯時間(dead time)T_DEAD。停滯時間T_DEAD需要非常小心的控制。如果停滯時間太長，就得不到降低能量耗損的好處。如果停滯時間變成負值，意味著萬一整流開關24還在開啟時間時，功率開關20就切換成導通，則開關式電源供應器30有炸機的危險。隨著系統不同，停滯時間T_DEAD的需求也往往不同，因此，停滯時間T_DEAD最好能夠由系統廠商設定，可以編程。

當控制整流開關24的一同步整流控制器以集成電路呈現時，如何使同步整流控制器的引腳數目最少化，同時提供適切的可編程的停滯時間，便是業界努力的課題。

發明內容

實施例提供一種同步整流控制方法，包含有：提供一同步整流控制器，其具有一第一引腳；采樣該第一引腳上的一引腳電壓，以產生一采樣電壓；在產生該采樣電壓之后，提供一檢測電流，從該同步整流控制器，流出該第一引腳；依據該采樣電壓以及該引腳電壓，產生數個數字的停滯時間控制信號，并依據該等停滯時間控制信號，控制一整流開關，以決定該整流開關的一停滯時間。

實施例提供一種同步整流控制器，用以控制一整流開關。該同步整流控制器包含有一第一引腳、一電流源、一采樣電路、一誤差放大器、以及一模擬數字轉換器。該電流源可選擇性的提供一檢測電流，流出該第一引腳。該采樣電路連接至該第一引腳，用以采樣該第一引腳上的一引腳電壓，以產生一采樣電壓。該誤差放大器架構來于該檢測電流被提供時，依據該引腳電壓以及采樣電壓，產生一模擬的誤差信號。該模擬數字轉換器架構來將該誤差信號轉換成數個數字的停滯時間控制信號。該等停滯時間控制信號可以決定該整流開關的一停滯時間。

附圖說明

圖1為已知的一返馳式開關式電源供應器。

圖2為已知的一同步整流電源供應器。

圖3為依序本發明的一實施例的一返馳式開關式電源供應器。

圖4舉例圖3中的同步整流控制器42中的部分電路以及電阻90與92。

圖5為一信號波形圖，相關于圖4中的一些信號。

圖6顯示依據本發明所實施的一控制方法。

圖7顯示同步整流控制器42中，關于整流開關24的開啟時間控制電路。

圖8為圖7中的一些信號時序圖。

【符號說明】

10 開關式電源供應器

12 整流二極管

14 脈沖寬度調制控制器

16 負載

17 輸出電容

18 變壓器

20 功率開關

24 整流開關