[發明專利]電源轉換裝置及其同步整流電路

有效

• 申請號: 201710665332.5
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN109217675B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 柯柏任
• 申請（專利權）人: 力林科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02H7/125
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

本發明提供一種電源轉換裝置及其同步整流電路。電源轉換裝置包括變壓器及同步整流電路。變壓器的一次側繞阻接收輸入電壓。變壓器的二次側繞阻提供輸出電壓至輸出端。同步整流電路包括同步整流晶體管及同步整流控制器。同步整流晶體管耦接在二次側繞阻與輸出端之間，且受控于控制信號。同步整流控制器耦接同步整流晶體管以接收第一檢測信號，并依據第一檢測信號產生控制信號。當同步整流控制器檢測出同步整流電路發生異常時，同步整流控制器產生控制信號以將同步整流晶體管維持在導通狀態，以對同步整流電路進行異常保護。

技術領域

本發明涉及一種電源裝置，尤其涉及一種具有二次側異常保護機制的電源轉換裝置及其同步整流電路。

背景技術

電源轉換裝置為現代電子裝置中不可或缺的元件。在以脈寬調變(pulse widthmodulation，PWM)控制為基礎的電源轉換裝置中，電源轉換裝置的二次側通常具有整流二極管。由于整流二極管于導通狀態下的功率消耗較大，因此可采用導通電阻較低的同步整流晶體管來取代整流二極管。在這樣的架構下，尚需要一同步整流控制器來控制二次側的同步整流晶體管的啟閉。

當電源轉換裝置的二次側發生異常時，例如同步整流晶體管的溫度過高時，但不限于此，一般的做法是通過同步整流控制器來關斷同步整流晶體管，以避免同步整流晶體管的溫度持續上升。然而，由于同步整流晶體管的漏極端與其本體(body)端之間具有寄生二極管，在二次側發生過溫度且同步整流晶體管被關斷的情況下，當電源轉換裝置的的一次側所存儲的能量轉移至二次側時，同步整流晶體管中的寄生二極管會被導通，致使二次側的電流將會流過同步整流晶體管的寄生二極管。基于寄生二極管于導通狀態下的功率消耗相較于同步整流晶體管于導通狀態下的功率消耗大的多，如此一來，反而造而同步整流晶體管的溫度急劇上升而無法達到異常保護的效果。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電源轉換裝置及其同步整流電路，當同步整流電路發生異常狀態時，可將同步整流電路中的同步整流晶體管維持在導通狀態，以對同步整流電路進行異常保護。

本發明的電源轉換裝置包括變壓器及同步整流電路。變壓器具有一次側繞阻及二次側繞阻，其中一次側繞阻用以接收輸入電壓，且二次側繞阻用以提供輸出電壓至輸出端。另外，本發明的同步整流電路包括同步整流晶體管以及同步整流控制器。同步整流晶體管耦接在二次側繞阻與輸出端之間，且受控于控制信號。同步整流控制器耦接同步整流晶體管以接收第一檢測信號，并依據第一檢測信號產生控制信號以控制同步整流晶體管的啟閉。當同步整流控制器檢測出同步整流電路發生異常狀態時，同步整流控制器產生控制信號以將同步整流晶體管維持在導通狀態，以對同步整流電路進行異常保護。

在本發明的一實施例中，當同步整流控制器檢測出同步整流電路發生異常狀態時，反應于同步整流晶體管被維持在導通狀態，導致變壓器發生短路而使電源轉換裝置啟動短路保護機制，從而對同步整流電路進行異常保護。

在本發明的一實施例中，上述的電源轉換裝置還包括功率開關以及脈寬調變信號產生器。功率開關耦接一次側繞阻，且受控于脈寬調變信號。脈寬調變信號產生器耦接功率開關，且根據輸出端的狀態而產生并調整脈寬調變信號。脈寬調變信號產生器還用以檢測一次側繞阻的電流以取得第二檢測信號。當同步整流晶體管被維持在導通狀態，脈寬調變信號產生器根據第二檢測信號而檢測出變壓器發生短路，致使脈寬調變信號產生器產生脈寬調變信號以關斷功率開關，從而對同步整流電路進行異常保護。

在本發明的一實施例中，當同步整流控制器檢測出同步整流電路發生異常狀態時，同步整流控制器未輸出異常指示信號至脈寬調變信號產生器。

在本發明的一實施例中，上述的異常狀態為過溫度異常狀態。