[實用新型]同步整流控制電路和功率變換器

有效

• 申請號: 201720105063.2
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN206498329U
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 謝小高;陳華捷
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/38
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 蔡純,張靖琳

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術，更具體地，涉及同步整流控制電路和功率變換器。

背景技術

功率變換器是采用開關管控制儲能元件的充放電過程實現供電，以及通過控制開關管的導通和斷開的時間比以維持輸出電壓和/或輸出電流穩定的電源。在隔離式功率變換器中，采用變壓器實現輸入端和輸出端的隔離，變壓器的原邊繞組作為儲能元件。功率變換器容易形成模塊化和小型化的集成電路，已經廣泛地用于手機、平板電腦和便攜式媒體播放器的各種充電電源，以及用于驅動發光二極管(LED)的供電電源中。

在隔離式功率變換器中，變壓器的原邊繞組連接有主開關管，副邊繞組連接有整流二極管或同步開關管。整流二極管不需要附加的控制電路，因而電路結構簡單。整流二極管的缺點是自身的電壓降較大，導致功率變換器的功耗增加，特別是在重載大電流輸出的情形下，整個功率變換器的功耗顯著增加。同步開關管則可以減小在整流元件上的功耗，從而提高功率變換器的效率。

然而，同步開關管需要與主開關管同步工作，才能為負載提供穩定的輸出電壓。因此需要為同步開關管提供附加的同步整流控制電路。功率變換器可以工作于電流斷續模式或電流連續模式。考慮到同步開關管的電流應力，在功率變換器提供大電流和小電壓的輸出時，功率變換器采用電流連續模式工作。現有的同步整流控制方式僅適用于變換器工作在電流斷續模式。在電流連續模式下，由于同步整流控制電路自身的延時，同步開關管的動作也存在不可避免的延時。同步開關管的延時包括導通延時和斷開延時。同步開關管的斷開延時導致主開關管和同步開關管的同時導通，產生較大的貫通電流(Shoot-through Current)，使功率變換器工作異常，甚至損壞。

因此，現有的同步整流控制方式在應用于電流連續模式時存在著局限性。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種同步整流控制電路和功率變換器，其中，根據前一開關周期的續流時間，獲得當前的同步開關管續流時間，并預留一定的死區時間，以避免主開關管和同步開關管的同時導通，使得功率變換器可以工作于不同的電流模式。

根據本實用新型的第一方面，提供一種同步整流控制電路，用于包括主電路的功率變換器，所述主電路包括主開關管和同步開關管，所述同步整流控制電路控制所述同步開關管的導通狀態，包括：續流時間檢測電路，與所述同步開關管的功率端耦接，用于獲取續流時間信號；整流時間控制電路，與所述續流時間檢測電路耦接，用于根據所述續流時間信號獲得續流時間信息，從而產生整流時間控制信號；以及邏輯門，用于根據所述續流時間信號和所述整流時間控制信號產生同步開關管的開關控制信號，其中，所述整流時間控制電路存儲前一開關周期的第一續流時間信息，以及將前一開關周期的第一續流時間信息與當前開關周期的第二續流時間信息進行比較，從而產生所述整流時間控制信號，以避免所述主開關管和所述同步開關管的同時導通。

優選地，所述續流時間檢測電路包括：第一參考電壓源，用于提供第一參考電壓；第一比較器，用于將所述同步開關管的功率端的電壓信號與第一參考電壓比較，以產生表征同步開關管的導通狀態的比較信號；以及整形電路，用于根據所述比較信號整形得到所述續流時間信號，其中，在所述主電路續流期間，所述續流時間檢測電路輸出的續流時間信號為高電平，反之為低電平。