[發(fā)明專利]一種支持大電流輸出開關電源同步整流大范圍負載段工作以提高開關電源效率的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011092313.6
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112054697A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 夏乾華
• 申請（專利權）人: 鑫金微半導體（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提一種支持大電流輸出開關電源同步整流大范圍負載段工作以提高開關電源效率的方法。通過此方法可實現(xiàn)在開關電源次級整流部分提供并聯(lián)兩組同步整流電路來支持大電流開關電源大范圍負載段高效率工作。

技術領域

本發(fā)明屬于開關電源電路設計和集成電路設計領域，一種支持大電流輸出開關電源同步整流大范圍負載段工作以提高開關電源效率的方法。

背景技術

目前在開關電源設計，大電流開關電源的次級同步整流電路為用同一個同步整流信號驅動的單組場效應管并聯(lián)，采用次級整流管上漏源極電壓信號的電壓閾值檢測方式來判斷同步整流驅動信號的關斷。因為大電流電源通常采用非常低的漏源阻抗的場效應管，導致開關電源工作在小電流甚至中電流負載段時，因為場效應管一旦開啟工作，漏源間電壓很小，柵機驅動信號提前很早就關斷，致使同步整流漏源極溝道導通時間太短，導致中小負載段開關電源工作效率很低，次級整流管也發(fā)熱嚴重；若采用漏源阻抗大的場效應管，在中小和重負載段同步整流都可以正常工作，但當重負載時，因電流和漏源阻抗都大，場效應管上導通損耗大，會發(fā)熱嚴重，甚至可能燒毀。

發(fā)明內容

針對如上缺陷，發(fā)明一種支持大電流開關電源同步整流在小中重大范圍負載段都工作以提高開關電源效率的方法，通過此方法可實現(xiàn)在開關電源次級整流部分提供并聯(lián)兩組不同驅動信號驅動的同步整流來支持大電流開關電源大范圍負載段高效率工作。

在開關電源次級輸出電路每個輸出繞組有兩組同步整流電路并聯(lián)工作，并聯(lián)的定義是指同步整流電路的場效應管的漏極和漏極相連，源極和源極相連。其中相同柵極驅動信號驅動的一個或多個并聯(lián)的場效應管為一組，每組場效應管的漏極和漏極相連，源極和源極相連，此方式定義為該組場效應管并聯(lián)。并且并聯(lián)漏源阻抗小的那組場效應管主要承擔中重負載段工作，另一組并聯(lián)阻抗大的場效應管主要承擔中小負載段工作，重負載段輔助工作。

優(yōu)選地，其每組的同步整流場效應管的柵極驅動信號是不同信號，非同一個驅動信號，兩組柵極驅動信號的工作原理也不相同。

一組同步整流場效應管的柵極驅動信號的開啟方式采用次級整流管上漏源極電壓信號的下降沿的斜率信號，即下降沿的一段下降電壓差與該段下降電壓差對應的下降時間之商是否達到設定開啟信號值來判斷是否應該輸出驅動柵極高電平信號給同步整流場效應管驅動并聯(lián)漏源阻抗小的那組場效應管；另一組同步整流場效應管的開啟方式采用次級整流管上漏源極電壓信號是否達到開啟信號電壓閾值檢測判斷方式來判斷是否應該輸出驅動柵極高電平信號給同步整流場效應管驅動并聯(lián)漏源阻抗大的那組場效應管。

兩組同步整流場效應管的驅動信號都采用次級整流管上漏源極電壓信號是否達到關閉信號電壓閾值檢測判斷方式來判斷是否應該輸出驅動柵極低電平信號給同步整流場效應管驅動以關斷同步整流場效應管的漏源極間溝槽。

如此，通過此方法可實現(xiàn)在開關電源次級整流部分提供并聯(lián)兩組同步整流電路來支持大電流開關電源全負載段高效率工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

參考圖1-5。

圖1一種支持大電流輸出開關電源同步整流大范圍負載段工作以提高開關電源效率的方法在橋式整流電路中應用示意圖

注釋：

1.Q3,Q4,Q5,Q6:次級同步整流場效應管 2.U1:Q3的同步整流驅動電路

3.U2:Q4的同步整流驅動電路 4.U3:Q6的同步整流驅動電路