[發明專利]隔離型電源的控制電路、隔離型電源及其控制方法

有效

• 申請號: 202011496777.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN113162390B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 郭艷梅;朱臻;陳一輝;李岳輝;郜小茹;繆海峰;楊瀚飛
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38;H02M5/293;H02M7/217
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

用于控制隔離型電源的控制電路，包括有副邊控制信號產生器和原邊控制信號產生器。副邊控制信號產生器產生一個副邊開關管控制信號包含有副邊同步整流管關斷時刻的信息，將該關斷時刻作為第二開通時刻。原邊控制信號產生器基于反饋信號得出原邊主開關管的應開通時刻作為第一開通時刻。原邊開通信號產生器進一步基于第二開通時刻和第一開通時刻中較晚的時刻，確定原邊開關管的開通時刻，以生成所述原邊開關管控制信號。本控制電路能夠有效防止原副邊開關管的穿通，并且不對反饋調節的精度造成過大影響。

技術領域

本發明涉及電子電路，具體涉及一種隔離型電源的控制電路、隔離型電源及其控制方法。

背景技術

在當前環保節能的重要性不斷提升的大背景下，目前對電源效率的要求越來越高。而對于開關電源而言，應用同步整流開關管來取代傳統的續流二極管是提升效率的有效辦法。當電源處于電感電流連續模式(CCM)下時，在控制同步整流管的過程中，如果同步整流開關管和主開關管同時導通，可能會因共通而導致嚴重的炸機風險，因此需要在控制電路設計過程中特別加以關注。對于非隔離型開關電源來說，對同步整流管的控制通常可以和主開關管的控制同步，設計難度并不大，但對于隔離型開關電源來說，由于同步整流管位于副邊而主開關管位于原邊，兩者具有不同的參考地，控制難度較高。

出于防止共通的需要，現有技術中通常采用如下兩類方式來控制同步整流管。

第一類，獨立控制：副邊同步整流管的開通和關斷不依賴原邊主開關管的控制邏輯，通常通過檢測副邊繞組上的電壓來判斷主開關管已經是否開通，在判斷主開關管開通后關斷副邊同步整流管。此類產品的優點主要是可移植性比較強，不需要與隔離型開關電源中的原邊控制器配合。缺點主要是可靠性不高，在負載和輸入電壓變化的情況下還是有可能產生共通的現象，往往是依靠限制共通過程中的電流來避免炸機，但這樣又降低了效率。此外，同步整流控制邏輯同時需要依靠多個不同的信號檢測特征來完成，檢測電路比較敏感，容易受干擾。

第二類，同步控制：將原邊開關管信號傳遞給副邊的同步整流管控制器，同時對原邊主開關管的控制信號延遲一個死區時間后再驅動原邊功率管，通過原邊主開關管的控制信號關斷同步整流管，然后再依靠延遲后的控制信號來開通原邊主開關管。此類產品的優點主要是：控制邏輯簡單，比獨立控制的可靠性高。缺點主要是：通過延遲防止共通現象的方式可靠性等級不是最高，該方式屬于一種開環控制，同步整流管的關斷過程需要時間，當延遲時間設置不合理時，仍然會出現共通的現象，當需要較為可靠的防共通性能時，又需要將延遲設置得非常高，這樣會對電源的反饋控制精確度造成影響。更進一步的，當電源系統工作于非連續電流模式下時，由于零電流區間的存在，使得同步整流管的關斷時刻同主開關管的導通時刻區隔開來，并不需要設置延遲來防止共通，此時，對原邊主開關管控制信號的延遲變得沒有意義，拖累了電源的性能。

因此，對隔離型電源來說，亟需一種能夠可靠解決主開關管與同步整流管共通問題，又不損失性能的控制方案。

發明內容

為解決現有技術中在防止主開關管與同步整流管共通時，會損失反饋調節精度、瞬態響應能力或效率的問題，本發明提出了一種隔離型電源的控制電路、隔離型電源及其控制方法。

本發明的一個實施例提出了一種隔離型電源的控制電路，所述控制電路包括：副邊控制信號產生器，用于接收所述隔離型電源的副邊繞組上電壓的信號，生成副邊開關管控制信號，所述副邊開關管控制信號包含有副邊同步整流管的關斷時刻信息，所述副邊同步整流管的關斷時刻信息用于控制使副邊同步整流管關斷；原邊控制信號產生器，用于接收所述副邊開關管控制信號和所述隔離型電源的輸出電壓反饋信號，以生成原邊開關管控制信號提示原邊開關管的開通時刻，其中，所述原邊控制信號產生器基于所述副邊開關管控制信號以確定第二開通時刻，所述第二開通時刻為所述副邊同步整流管的關斷時刻，所述原邊控制信號產生器基于所述隔離型電源輸出電壓反饋信號以確定第一開通時刻，所述第一開通時刻為所述原邊主開關管的應開通時刻，所述原邊開通信號產生器進一步基于所述第二開通時刻和所述第一開通時刻中較晚的時刻，確定所述原邊開關管的開通時刻，以生成所述原邊開關管控制信號。