[發明專利]電源轉換裝置及其同步整流控制器

在審

• 申請號: 202110607464.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN115296512A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 劉嘉憲
• 申請（專利權）人: 力林科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;臧建明

本發明提供一種電源轉換裝置及其同步整流控制器。開環控制電路在同步整流晶體管的漏極電壓上升至第二電壓時輸出箝位電壓作為驅動電壓，以將驅動電壓快速地拉低并維持在箝位電壓，進而使第二控制電路在漏極電壓大于第三電壓時，可快速地關斷同步整流晶體管。

技術領域

本發明涉及一種電源裝置，尤其涉及一種電源轉換裝置及其同步整流控制器。

背景技術

電源轉換裝置為現代電子裝置中不可或缺的組件。在以脈寬調變(pulse widthmodulation，PWM)控制為基礎的電源轉換裝置中，電源轉換裝置的二次側通常具有整流二極管。由于整流二極管于導通狀態下的功率消耗較大，因此可采用導通電阻較低的同步整流晶體管來取代整流二極管。在這樣的架構下，尚需要同步整流控制器來控制二次側的同步整流晶體管的啟閉。

隨著而現今電源系統的操作頻率提高，對于控制同步整流晶體管導通狀態切換的速度以及精準度的要求也越來越高，特別是如何縮短同步整流晶體管關斷的速度為十分重要的課題。

發明內容

本發明提供一種電源轉換裝置及其同步整流控制器，可有效提高控制同步整流晶體管導通狀態切換的速度以及精準度。

本發明的同步整流控制器用以驅動同步整流晶體管，同步整流控制器包括第一控制電路、開環控制電路以及第二控制電路。第一控制電路耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，將漏極電壓與第一電壓進行比較，當漏極電壓小于第一電壓時，第一控制電路輸出導通電壓作為驅動電壓，以驅動同步整流晶體管進入導通狀態。開環控制電路耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，當漏極電壓上升至第二電壓時輸出箝位電壓作為驅動電壓，以將驅動電壓拉低并維持在箝位電壓。第二控制電路耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，且將漏極電壓與第三電壓進行比較，當漏極電壓大于第三電壓時，第二控制電路輸出關斷電壓作為驅動電壓，以驅動同步整流晶體管進入關斷狀態。

在本發明的一實施例中，當漏極電壓小于第三電壓時，第二控制電路停止輸出關斷電壓。

在本發明的一實施例中，上述的第一控制電路包括比較器電路，其具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端，其中第一輸入端耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，第二輸入端耦接第一電壓，且輸出端耦接并提供導通電壓至同步整流晶體管的柵極端。

在本發明的一實施例中，上述的開環控制電路包括模擬數字轉換電路以及數字模擬轉換電路。模擬數字轉換電路耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，依據漏極電壓產生數字控制信號。數字模擬轉換電路耦接模擬數字轉換電路，依據數字控制信號產生箝位電壓。

在本發明的一實施例中，上述的模擬數字轉換電路包括比較器電路，其具有第一輸入端、第二輸入端及一輸出端，其中第一輸入端耦接同步整流晶體管的漏極端以接收所述漏極電壓，第二輸入端耦接第二電壓，且輸出端耦接并提供數字控制信號至數字模擬轉換電路。

在本發明的一實施例中，上述的開環控制電路包括比較器電路，其具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端，其中第一輸入端耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，第二輸入端耦接第二電壓，且輸出端耦接并提供箝位電壓至同步整流晶體管。

在本發明的一實施例中，上述的第二控制電路包括比較器電路，其具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端，其中第一輸入端耦接同步整流晶體管的漏極端以接收漏極電壓，第二輸入端耦接第三電壓，且輸出端耦接并提供關斷電壓至同步整流晶體管的柵極端。

在本發明的一實施例中，上述的第一電壓、第二電壓及第三電壓為負直流電壓，且第一電壓低于第二電壓，且第二電壓低于第三電壓。

在本發明的一實施例中，上述的箝位電壓小于第一控制電路提供的導通電壓，且大于第二控制電路提供的關斷電壓。