[發明專利]同步整流控制電路、方法和開關電源系統

有效

• 申請號: 202010471872.1
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111697838B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 曹亞明;林武平;趙春勝;方烈義
• 申請（專利權）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

本發明公開了一種同步整流控制電路、方法和開關電源系統。根據本發明實施例，該同步整流控制電路包括：第一比較器，用于比較與VD端電壓相關的第一電壓和第一閾值；計時模塊，用于響應于第一電壓小于第一閾值而開始計時；第二比較器，用于比較與VD端電壓相關的第二電壓和第二閾值；以及觸發器，其數據輸入端連接至計時模塊的輸出端，其時鐘輸入端連接至第二比較器的輸出端，并且輸出使能信號，以基于使能信號來控制同步整流開關的導通與斷開；其中，第二閾值等于同步整流開啟閾值。根據上述技術方案，通過對VD端處出現的負向電壓進行有效區分，以確定接通SR開關的準確時機，從而保證開關電源系統的可靠性。

技術領域

本發明實施例涉及開關電源技術領域，尤其涉及一種同步整流控制電路、方法和開關電源系統。

背景技術

隨著電源能效標準的不斷提高和便攜式電子設備的日益普及，同步整流(Synchronous?Rectifying，SR)技術在開關電源系統中得到了越來越廣泛的應用。總的來說，同步整流技術可以有效提升開關電源功率密度，同時降低便攜式電子設備的體積和重量，提高電源轉換效率，降低溫升。然而，同步整流技術的應用也不可避免地提高了開關電源系統的復雜度，對開關電源系統的可靠性和穩定性帶來了若干不確定影響。

具體地，當電源系統中的原邊反饋脈沖寬度調制(Pulse?Width?Modulation，PWM)控制電路工作在某些模式(例如，斷續導通模式(Discontinuous?Conduction?Mode，DCM))下時，當變壓器退磁結束后，變壓器原邊磁電感會與原邊功率開關管的寄生電容發生諧振，該諧振會通過變壓器由原邊耦合到二次側VD端，同步整流控制電路可能會將諧振誤認為是二次側退磁開始而開啟同步整流管，造成電源系統工作紊亂，從而影響電源效率和系統可靠性問題。

綜上，在充分利用同步整流技術便利性的同時，如何提高開關電源系統的可靠性和穩定性也是需要考慮的問題之一。

發明內容

本發明實施例提供一種同步整流控制電路、方法和開關電源系統，能夠對VD端處出現的負向電壓進行有效區分，以確定接通SR開關的準確時機，從而保證開關電源系統的可靠性。

第一方面，本發明實施例提供一種用于開關電源系統的同步整流控制電路，包括：

第一比較器，第一比較器用于比較與VD端電壓相關的第一電壓和第一閾值；

計時模塊，計時模塊用于響應于第一電壓小于第一閾值而開始計時預定時段；

第二比較器，第二比較器用于比較與VD端電壓相關的第二電壓和第二閾值；以及

觸發器，觸發器的數據輸入端連接至計時模塊的輸出端，觸發器的時鐘輸入端連接至第二比較器的輸出端，并且輸出使能信號，以基于使能信號來控制同步整流開關的導通與斷開；

其中，第二閾值等于同步整流開啟閾值。

根據本發明第一方面提供的同步整流控制電路，第一電壓為VD端電壓；并且第二電壓為VD端電壓。

根據本發明第一方面提供的同步整流控制電路，第一電壓為VD端電壓經分壓得到的一電壓；并且第二電壓為VD端電壓經分壓得到的另一電壓。

根據本發明第一方面提供的同步整流控制電路，第一閾值被設置為一固定值，或者第一閾值被設置為與開關電源系統的輸出電壓相關的值，或者第一閾值被設置為與第一電壓的峰值電壓相關的值。

根據本發明第一方面提供的同步整流控制電路，同步整流控制電路還包括連接在開關電源系統的輸出端和第一比較器的一輸入端之間的輸出電壓獲取模塊，輸出電壓獲取模塊用于提供與開關電源系統的輸出電壓相關的值作為第一閾值。