[發明專利]一種AC-DC電源及其同步整流管的控制電路

有效

• 申請號: 201810975906.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109067206B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 白文利;宋利軍
• 申請（專利權）人: 深圳市穩先微電子有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/08
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發明公開了一種AC?DC電源及其同步整流管的控制電路，所述同步整流管的控制電路包括原邊伏秒積分器電路、積分比較器電路、電流源調節電路、最小關斷時間產生電路以及邏輯電路，所述原邊伏秒積分器電路、積分比較器電路、電流源調節電路、最小關斷時間產生電路和邏輯電路依次連接。本發明通過利用原邊伏秒積分器電路產生的積分信號的大小來間接檢測AC?DC電源的負載，并且根據不同的負載而產生大小不同的最小關斷時間信號，在輕載或者空載時，最小關斷時間信號足夠大來屏蔽由于諧振而引起的同步整流管連續誤開啟現象，解決了由于同步整流管誤開啟而引起的輕載時發生電感電流連續倒灌現象最終導致輸出無法起電的問題。

技術領域

本發明涉及AC-DC開關電源技術，特別涉及一種AC-DC電源及其同步整流管的控制電路。

背景技術

隨著開關電源對效率的需求日趨嚴苛，利用同步整流MOS管來替代續流二極管成為了不可避免的技術趨勢。

但是在同步整流MOS管和原邊主開關信號沒有通信的情況下，如何正確開啟及關閉同步整流MOS管，成為關鍵技術；關斷技術相對簡單，目前也很成熟，難點主要在于開啟技術。

目前市面上同步整流管主流的開啟技術是，通過檢測同步整流管漏源電壓Vds是否小于某設定閾值Vth_on(此閾值一般會設置為大于-0.5V而小于-0.1V的某個值)，若是小于Vth_on則開啟功率管。當原邊功率管關閉，次級同步整流管開始續流時，續流電流首先通過同步整流管的體二極管，此時同步整流管漏源兩端會產生-Vdiode的壓降，如圖1中t1時間點所示，此電壓可以滿足上述開啟閾值的條件。但是此開啟技術存在的缺點是，同步整流管會被錯誤開啟。在次邊續流結束之后同步管關斷，原邊功率管漏極的寄生電容及原邊電感產生的諧振波形，引起同步管漏源兩端產生同樣頻率的諧振電壓波形，此電壓也同樣會從正電壓振蕩為負電壓，如圖1中t4時間點所對應的波形，其仍然可能滿足上述開啟條件。對于隔離型的AC-DC系統來說，次邊無法得到原邊功率管的開啟關斷信號，故在這種情況下，同步管也就無法區分其Vds電壓變為負壓是由于原邊功率管關斷后次邊續流引起的還是由于諧振而引起的。故同步整流器存在由于諧振而錯誤開啟的風險。

為了解決上述諧振引起的錯誤開啟現象。有一種辦法是，在同步管關閉之后的一定時間(toff_min)內屏蔽對同步管的開啟。但是此屏蔽時間的設計非常關鍵，若太長則存在將正常的開啟信號屏蔽的風險，若太短則無法起到完全的屏蔽作用。市面上的同步整流產品會將上述屏蔽時間toff_min設置為某一個特定的值，用來滿足一定參數范圍的系統。但是這種將屏蔽時間設置為特定值的同步整流控制器無法全面的兼容AC-DC開關電源系統。尤其是對于某些AC-DC系統，其負載為輕載時電流倒灌現象會非常嚴重，如圖2所示，當同步整流管關斷后，由于諧振引起的同步管的錯誤開啟導致其兩端的電壓振蕩幅度在一段時間保持不變，進一步引起連續好幾個周期出現了誤開啟及電流倒灌現象，這種現象會進一步導致系統在輕載或者空載時無法啟機。

可見，上述同步管開啟控制技術存在很大的風險，有很大的改進空間。

因而現有技術還有待改進和提高。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種AC-DC電源及其同步整流管的控制電路，可解決目前由于同步整流管誤開啟而引起的輕載時發生電感電流連續倒灌現象最終導致輸出無法起電的問題。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種同步整流管的控制電路，包括：

原邊伏秒積分器電路，用于在AC-DC電源的原邊功率管開啟時對同步整流管的漏端電壓在原邊功率管的導通時間內進行積分，并在每個導通周期均輸出積分電壓信號；

積分比較器電路，用于將積分電壓信號與積分比較器電路輸入的參考電壓進行比較得到比較信號，并將比較信號輸出至電流源調節電路；