CN113422523B - 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路 - Google Patents

一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN113422523B
CN113422523B CN202110640904.0A CN202110640904A CN113422523B CN 113422523 B CN113422523 B CN 113422523B CN 202110640904 A CN202110640904 A CN 202110640904A CN 113422523 B CN113422523 B CN 113422523B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control unit
input end
comparator
unit
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110640904.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113422523A (zh
Inventor
杨川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Silicon Power Electronic Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Silicon Power Electronic Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Silicon Power Electronic Co ltd filed Critical Shenzhen Silicon Power Electronic Co ltd
Priority to CN202110640904.0A priority Critical patent/CN113422523B/zh
Publication of CN113422523A publication Critical patent/CN113422523A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113422523B publication Critical patent/CN113422523B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，通过在同步整流控制电路中增加二次负电平检测单元对功率管关闭后的二次负电平时间进行检测，并将二次负电平检测单元检测的二次负电平时间结果发送至逻辑控制单元，从而使得逻辑控制单元能够通过二次负电平时间判断当前同步整流电路进入连续模式的程度，并根据二次负电平的时间控制时间控制单元调整功率管的导通时间，从而使功率管在原边开关导通前提前关断，避免了原边开关和副边同步整流功率管同时导通，进而抑制了副边同步电路中功率管的尖峰电压，同时通过检测二次负电平时间也提高了功率管的利用率。

Description

一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路
技术领域
本发明涉及开关电源整流领域，特别是涉及一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路。
背景技术
在反激式开关电源工作过程中，绝大部分的原边控制电路在满载工作时，都处于深度CCM(Continuous Conduction Mode，连续模式)状态。此时副边同步整流管的电流处于最大值，一旦出现副边同步整流管关断晚于原边电感导通时，就会出现原边电感和副边电感同时导通，产生极大的尖峰电压。并且进入的程度CCM越深，产生的尖峰电压越大，最高可产生50v以上的尖峰电压。会导致次级同步整流控制管被击穿。
目前，副边同步整流绝大部分采用将次级同步整流管的栅极电荷同步提前释放，将栅极电压提前降到一个很低的电压。通过在原边开关导通时，次级同步整流电路同时检测同步整流管的VDS电压是否超过-10mv，从而能够快速关闭次级同步整流管。然而，在原边开关开启到次级同步整流管关闭之间存在30-50ns的延时，而在此时间段内会产生极大的尖峰。并且提前将栅极电平拉低，会引起栅极电压驱动不足，使同步整流管的导通电阻迅速增加，导致输出效率降低。使得次级同步整流管没有完全利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，实现电路连续模式下的尖峰电压抑制并提高次级同步功率管的利用率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，包括变压器、二次负电平检测单元、逻辑控制单元、功率管和时间控制单元；
所述变压器的副边的一端用于与输出负载连接，另一端分别与所述功率管的漏极和所述二次负电平检测单元的第一输入端连接；
所述功率管的栅极与所述逻辑控制单元的第一输出端连接，源极用于与输出负载连接；
所述二次负电平检测单元的输出端与所述逻辑控制单元的第一输入端连接，所述二次负电平检测单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接；
所述逻辑控制单元的第二输出端与所述时间控制单元的输入端连接，所述逻辑控制单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接。
本发明的有益效果在于：通过在同步整流控制电路中增加二次负电平检测单元对功率管关闭后的二次负电平时间进行检测，并将二次负电平检测单元检测的二次负电平时间结果发送至逻辑控制单元，从而使得逻辑控制单元能够通过二次负电平时间判断当前同步整流电路进入连续模式的程度，并根据二次负电平的时间控制时间控制单元调整功率管的导通时间，从而使功率管在原边开关导通前提前关断，避免了原边开关和副边同步整流功率管同时导通，进而抑制了副边同步电路中功率管的尖峰电压，同时通过检测二次负电平时间也提高了功率管的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路的电路结构示意图；
图2为本发明实施例的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路的另一电路结构示意图；
图3为本发明实施例的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路的时间控制单元电路结构示意图；
图4为本发明实施例的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路应用在变压器次级的高端输出时的电路结构示意图；
标号说明：
A、第一输出端；B、第一子控制端；C、第二子控制端；D、第二控制端；E、逻辑控制单元的第二输入端；F、逻辑控制单元的第一输入端；H、第三输入端；I、二次负电平检测单元的第二输入端；J、二次负电平检测单元的输出端。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，包括变压器、二次负电平检测单元、逻辑控制单元、功率管和时间控制单元；
所述变压器的副边的一端用于与输出负载连接，另一端分别与所述功率管的漏极和所述二次负电平检测单元的第一输入端连接；
所述功率管的栅极与所述逻辑控制单元的第一输出端连接，源极用于与输出负载连接；
所述二次负电平检测单元的输出端与所述逻辑控制单元的第一输入端连接，所述二次负电平检测单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接；
所述逻辑控制单元的第二输出端与所述时间控制单元的输入端连接，所述逻辑控制单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接。
本发明上述具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路的工作原理如下：
当变压器原边关断后，逻辑单元控制单元控制功率管导通的同时发送信号至控制时间控制单元对功率管的导通时间进行控制，当功率管的导通时间达到时间控制单元内设定的预设导通时间时，时间控制单元发送关断信号至逻辑控制单元和二次负电平检测单元，逻辑控制单元将功率管关断的同时二次负电平检测单元开始检测功率管二次负电平的持续时间，并在变压器原边再次导通后将检测到的二次负电平持续时间发送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据二次负电平持续时间的长短对时间控制单元内的预设导通时间进行调整，从而实现对功率管的导通时间的控制，使得功率管的提前关断的时间在合理的范围内。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过在同步整流控制电路中增加二次负电平检测单元对功率管关闭后的二次负电平时间进行检测，并将二次负电平检测单元检测的二次负电平时间结果发送至逻辑控制单元，从而使得逻辑控制单元能够通过二次负电平时间判断当前同步整流电路进入连续模式的程度，并根据二次负电平的时间控制时间控制单元调整功率管的导通时间，从而使功率管在原边开关导通前提前关断，避免了原边开关和副边同步整流功率管同时导通，进而抑制了副边同步电路中功率管的尖峰电压，同时通过检测二次负电平时间也提高了功率管的利用率。
进一步地，所述时间控制单元包括第一比较器、第一子时间控制器和第二子时间控制器；
所述逻辑控制单元的第二输出端包括第一控制端和第二控制端；
所述第一子时间控制器的输入端与所述第一控制端连接；
所述第二子时间控制器的输入端与所述第二控制端连接；
所述第一比较器的正极输入端与所述第一子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的负极输入端与所述第二子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的输出端分别与所述逻辑控制单元的第二输入端和所述二次负电平检测单元的第二输入端连接。
由上述描述可知，通过第一子时间控制器与第一比较器的正极输入端连接，第二子时间控制器与第一比较器的负极输入端连接，通过第一子时间控制器和第二子时间控制器控制电容的充放电时间，使得当第一子时间控制器与第二子时间控制输出相同的电压数值至第一比较器时，第一比较器发送关断信号至逻辑控制单元，从而实现对功率管的导通时间的控制。
进一步地，所述第一子时间控制器包括PMOS管、第一NMOS管、第一电流源、第二电流源和第一电容；
所述第一控制端包括第一子控制端和第二子控制端；
所述PMOS管的源极与所述第一电流源的正极连接，所述PMOS管的栅极与所述第一子控制端连接，所述PMOS管的漏极分别与所述第一NMOS管的漏极、所述第一电容的一端及所述第一比较器的正极输入端连接；
所述第一NMOS管的栅极与所述第二子控制端连接，源极与所述第二电流源的负极连接；
所述第一电流源的负极与正极电压连接，所述第二电流源的正极和所述第一电容的另一端分别接地。
由上述描述可知，通过逻辑控制单元控制PMOS管和第一NMOS管的导通或关断，使得当PMOS管导通时第一电流源为第一电容充电，当第一NMOS管导通时第二电流源使第一电容放电，从而通过改变第一电容两端的电压值调整输出至第一比较正极输入端的电压大小，实现功率管导通时间长短的控制。
进一步地，所述第二子时间控制器包括第三电流源、第二NMOS管和第二电容；
所述第二NMOS管的漏极分别与所述第三电流源的正极、所述第二电容的一端和所述第一比较器的负极输入端连接，所述第二NMOS管的栅极与所述第二控制端连接，所述第二NMOS管的源极与所述第二电容的另一端连接；
所述第三电流源的负极与正电压连接，所述第二电容的另一端接地。
由上述描述可知，通过逻辑控制单元控制第二NMOS管的导通或关断，使得当第二NMOS管导通时第二电容处于放电状态，当第二NMOS管关断时第三电流源为第二电容充电，且NMOS管的导通速度大于PMOS管，从而能够快速的对第二电容的充放电进行控制，实现精确控制功率管的导通时间。
进一步地，还包括开关控制单元；
所述开关控制单元的输入端与所述变压器的另一端连接，所述开关控制单元的输出端与所述逻辑控制单元的第三输入端连接；
所述开关控制单元内设置有第一比较电压。
由上述描述可知，通过设置开关控制单元，并将开关控制单元的输入端与变压器的另一端连接，输出端与逻辑控制单元的第三输入端连接，从而通过开关控制单元检测功率管漏极和源极之间的电压，且当电压值大于第一比较电压时，发送功率管的开启信号至逻辑控制单元，实现功率管的延时导通。
进一步地，所述二次负电平检测单元包括比较器单元、延时单元和数字处理单元；
所述比较器单元的输入端与所述功率管的漏极连接，所述比较器单元的输出端与所述数字处理单元的第一输入端连接；
所述延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述延时单元的输出端与所述数字处理单元的第二输入端连接；
所述数字处理单元的输出端与所述逻辑单元的第一输入端连接。
由上述描述可知，通过比较器单元检测功率管漏极和源极之间的电压，通过延时单元接收时间控制单元发出的信号，从而当延时单元接收到信号后，结合当前功率管漏极和源极之间的电压判断当功率管的状态，实现对二次负电平持续时间的检测。
进一步地，所所述比较器单元包括第二比较器和第三比较器；
所述数字处理单元的第一输入端包括第一信号接收端和第二信号接收端；
所述第二比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第二比较器的负极输入端设置有第二比较电压，所述第二比较器的输出端与所述第一信号接收端连接；
所述第三比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第三比较器的负极输入端设置有第三比较电压，所述第三比较器的输出端与所述第二信号接收端连接。
由上述描述可知，通过设置第二比较器与对应的第二比较电压进行比较，通过设置第三比较器与对应的第三比较电压进行比较，并将第二比较器和第三比较器的判断结果输出至信号接收端，从而得到当前电路中电压的精确范围，最终能够精确的得知当前功率管所处的状态，实现精确计时。
进一步地，所述延时单元包括第一延时单元和第二延时单元；
所述数字处理单元的第二输入端包括第三信号接收端和第四信号接收端；
所述第一延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第一延时单元的输出端与所述第三信号接收端连接；
所述第二延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第二延时单元的输出端与所述第四信号接收端连接。
由上述描述可知，通过设置第一延时单元和第二延时单元对二次负电平的时间进行检测，当二次负电平的时间满足第一延时单元或第二延时单元的条件时，第一延时单元或第二延时单元发送控制信号至接收端，接收端根据控制时间调整下次关断功率管的时间，从而实现根据当前二次负电平的时间调整功率管的导通时间，使得功率管提前关断的时间在合理的范围内。
实施例一
请参照图1，一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，包括变压器T1、二次负电平检测单元、逻辑控制单元、功率管、时间控制单元和开关控制单元；
所述变压器的副边的一端用于与输出负载连接，另一端分别与所述功率管的漏极和所述二次负电平检测单元的第一输入端连接；所述功率管的栅极与所述逻辑控制单元的第一输出端连接A，源极用于与输出负载连接；所述二次负电平检测单元的输出端J与所述逻辑控制单元的第一输入端F连接，所述二次负电平检测单元的第二输入端I与所述时间控制单元的输出端连接；所述逻辑控制单元的第二输出端与所述时间控制单元的输入端连接，所述逻辑控制单元的第二输入端E与所述时间控制单元的输出端连接；所述功率管为NMOS管；
所述开关控制单元的输入端与所述变压器的另一端连接，所述开关控制单元的输出端与所述逻辑控制单元的第三输入端H连接；所述开关控制单元内设置有第一比较电压Vref1；将所述第一比较电压设置为-300mV，当所述开关控制单元检测到所述功率管漏极和源极之间的电压(VDS)小于所述第一比较电压时，所述开关控制单元发送开启所述功率管的控制信号至所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元控制所述功率管导通。
实施例二
本实施例与实施例一的不同在于，限定了时间控制单元的电路结构；
请参照图2，所述时间控制单元包括第一比较器CP1、第一子时间控制器和第二子时间控制器；所述逻辑控制单元的第二输出端包括第一控制端和第二控制端；所述第一子时间控制器的输入端与所述第一控制端连接；所述第二子时间控制器的输入端与所述第二控制端连接D；所述第一比较器的正极输入端与所述第一子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的负极输入端与所述第二子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的输出端分别与所述逻辑控制单元的第二输入端和所述二次负电平检测单元的第二输入端连接；
具体的：所述第一子时间控制器包括PMOS管、第一NMOS管、第一电流源、第二电流源和第一电容；所述第一控制端包括第一子控制端B和第二子控制端C；所述PMOS管的源极与所述第一电流源的正极连接，所述PMOS管的栅极与所述第一子控制端连接，所述PMOS管的漏极分别与所述第一NMOS管的漏极、所述第一电容的一端及所述第一比较器的正极输入端连接；所述第一NMOS管的栅极与所述第二子控制端连接，源极与所述第二电流源的负极连接；所述第一电流源的负极与正极电压连接，所述第二电流源的正极和所述第一电容的另一端分别接地；
所述第二子时间控制器包括第三电流源、第二NMOS管和第二电容；所述第二NMOS管的漏极分别与所述第三电流源的正极、所述第二电容的一端和所述第一比较器的负极输入端连接，所述第二NMOS管的栅极与所述第二控制端连接，所述第二NMOS管的源极与所述第二电容的另一端连接；所述第三电流源的负极与正电压连接，所述第二电容的另一端接地；
其中，所述逻辑单元的各个输入输出端的功能为：
A：输出驱动信号，控制所述功率管的导通和截止；
B：输出驱动信号控制所述PMOS的导通截止；
C：输出驱动信号控制所述第一NMOS的导通截止；
D：输出驱动信号控制所述第二NMOS的导通截止；
E：为输入管脚，输入低电平时，所述逻辑控制单元输出低电平，关闭所述功率管；
F：为输入管脚，通过此管脚，将所述二次负电平的持续时间输入到所述逻辑控制单元，进而控制所述PMOS和第一NMOS的导通和截止；
H：接收所述开关控制单元发送的开启所述功率管的控制信号，所述逻辑控制单元接收到信号后，输出5-10V的驱动信号到A，控制所述功率管的导通；
所述第一子时间控制器的原理如下：
所述PMOS管受控于所述逻辑控制单元，当所述逻辑控制单元发送开启所述PMOS管的信号后，所述PMOS管导通并将所述第一电流源连接到所述第一电容，所述第一电流源为所述第一电容充电使所述第一电容两端的电压增加；所述第一电容两端的电压大小与所述PMOS管的导通时间成正比，所述PMOS管的导通时间越长，所述第一电容两端的电压越大；
所述第一NMOS管受控于所述逻辑控制单元，当所述逻辑控制单元发送开启所述第一NMOS管的信号后，所述第一NMOS管导通并将所述第二电流源连接到所述第一电容，所述第二电流源与所述第一电容构成放电回路，使所述第一电容两端的电压降低；所述第一电容两端的电压大小与所述第一NMOS管的导通时间成反比，所述第一NMOS管的导通时间越长，所述第一电容两端的电压越小；从而，所述逻辑单元根据电路系统进入CCM深度的不同，控制所述PMOS管和第一NMOS管的导通和关断时间控制所述第一电容两端的电压值；
所述第二子时间控制器的原理如下：
所述第二NMOS管受控于所述逻辑控制单元，当所述逻辑控制单元发送关断所述第二NMOS管的信号后，所述第二NMOS管关断，使所述第三电流源连接到所述第二电容，所述第三电流源为所述第二电容充电使所述第二电容两端的电压增加；所述第二电容两端的电压大小与所述第二NMOS管的关断时间成正比，所述第二NMOS管的关断时间越长，所述第二电容两端的电压越大；
当所述逻辑控制单元接收到所述开关控制单元开启所述功率管的信号时，发送关闭所述第二NMOS管的信号；此时，所述第一比较器的正极采集所述第一电容两端的电压，所述第一比较器的负极采集所述第二电容两端的电压；当所述第二电容两端的电压等于所述第一电容两端的电压时，所述第一比较器翻转并发送关闭所述功率管的信号至所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元将所述功率管关闭；此关闭信号提前于原边开关导通的时间点，即原边开关导通之前，所述功率管已经提前关闭。
实施例三
本实施例与实施例一或二的不同在于，限定了二次负电平检测单元的电路结构；
所述二次负电平检测单元包括比较器单元、延时单元和数字处理单元；所述比较器单元的输入端与所述功率管的漏极连接，所述比较器单元的输出端与所述数字处理单元的第一输入端连接；所述延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述延时单元的输出端与所述数字处理单元的第二输入端连接；所述数字处理单元的输出端与所述逻辑单元的第一输入端F连接；
请参照图3，具体的：所述比较器单元包括第二比较器和第三比较器；所述数字处理单元的第一输入端包括第一信号接收端D1和第二信号接收端D2；所述第二比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第二比较器的负极输入端设置有第二比较电压Vref2，所述第二比较器的输出端与所述第一信号接收端连接；所述第三比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第三比较器的负极输入端设置有第三比较电压Vref3，所述第三比较器的输出端与所述第二信号接收端连接；
所述延时单元包括第一延时单元和第二延时单元；所述数字处理单元的第二输入端包括第三信号接收端D3和第四信号接收端D4；所述第一延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第一延时单元的输出端与所述第三信号接收端连接；所述第二延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第二延时单元的输出端与所述第四信号接收端连接；
所述二次负电平检测单元的原理如下：
当所述数字处理单元接收到所述第一比较器的翻转信号后，开始检测所述第二比较器、所述第三比较器、所述第一延时单元和所述第二延时单元的状态；
所述第二比较电压的范围为：0-100mV；当所述第二比较器检测到所述VDS电压高于所述第二比较电压时，所述第二比较器发送对应的翻转信号，表示原边开关开始导通或副边绕组电感放电结束；
所述第三比较电压为-200mV；当所述第三比较器检测到所述VDS电压高于所述第三比较电压时，所述第三比较器发送对应的翻转信号，表示所述功率管当前为关断状态，因副边组电感电流没有放完，会在所述功率管的漏极和源极重新产生小于-200mV的二次负电平；
所述第一延时单元所检测的延时为所述二次负电平的最短时间，即CCM工作状态下同步整流定时的所述功率管提前关闭的最小时间，其范围为t1＝50ns-150ns；所述第二延时单元所检测的延时为所述二次负电平的最长时间，即CCM工作状态下同步整流定时的所述功率管提前关闭的最长时间，范围为t2＝350ns-500ns；同步整流调整稳定后，所述二次负电平的持续时间将大于t1，并小于t2；进而在CCM状态时，同步整流提前关闭的时间大于t1小于t2；所述数字处理单元将当前周期的二次负电平持续时间状态输出到所述逻辑控制单元；
所述逻辑控制单元通过所述二次负电平持续时间状态调整所述PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管的导通时间包括：
当所述二次负电平检测单元发送的二次负电平时间短于所述t1时，所述逻辑控制单元时所述第一NMOS管导通，使得所述功率管的导通时间减少；而由于所述功率管导通的时间减少，所述二次负电平的时间便相应增加，从而控制所述二次负电平的时间长于t1；
当所述二次负电平检测单元发送的二次负电平时间长于所述t2时，所述逻辑控制单元时所述PMOS管导通，使得所述功率管的导通时间增加；而由于所述功率管导通的时间增加，所述二次负电平的时间便相应减少，从而控制所述二次负电平的时间短于t2；
最终实现了所述功率管关闭之后的二次负电平时间大于t1且小于t2；时间长于t1，保证副边同步整流的所述功率管的关断时间提前于原边绕组功率管开启的时间，防止原边的功率管和次级绕组的所述功率管对通的发生，进而抑制了原边绕组功率管开启时所述功率管产生的尖峰，大大提升了系统的可靠性；所述二次负电平时间小于t2，保证了次级绕组放电时，系统95％的时间所述功率管均保持开启的工作状态，大大提升了系统的效率；
请参照图4，本实施例中所述的具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路也能够应用于变压器次级的高端输出；即仅改变所述功率管与变压器副边的连接关系，不改变所述二次负电平检测单元、逻辑控制单元、功率管和时间控制单元的连接关系，同样能实现上述抑制尖峰的效果。
综上所述，本发明提供的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，通过在同步整流控制电路中增加二次负电平检测单元对功率管关闭后的二次负电平时间进行检测，并将二次负电平检测单元检测的二次负电平时间结果发送至逻辑控制单元，从而使得逻辑控制单元能够通过二次负电平时间判断当前同步整流电路进入连续模式的程度，并根据二次负电平的时间控制PMOS管和第一NMOS管的导通时间调整第一比较器正极输入端电容两端的电压进而控制功率管的导通时间，从而使得功率管关闭之后的二次负电平时间大于t1且小于t2；时间长于t1，保证副边同步整流的所述功率管的关断时间提前于原边绕组功率管开启的时间，防止原边的功率管和次级绕组的功率管对通的发生，进而抑制了原边绕组功率管开启时功率管产生的尖峰，大大提升了系统的可靠性；而二次负电平时间小于t2，保证了次级绕组放电时，系统95％的时间所述功率管均保持开启的工作状态，大大提升了系统的效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，包括变压器、二次负电平检测单元、逻辑控制单元、功率管和时间控制单元；
所述变压器的副边的一端用于与输出负载连接，另一端分别与所述功率管的漏极和所述二次负电平检测单元的第一输入端连接；
所述功率管的栅极与所述逻辑控制单元的第一输出端连接，源极用于与输出负载连接；
所述二次负电平检测单元的输出端与所述逻辑控制单元的第一输入端连接，所述二次负电平检测单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接；
所述逻辑控制单元的第二输出端与所述时间控制单元的输入端连接，所述逻辑控制单元的第二输入端与所述时间控制单元的输出端连接；
所述时间控制单元包括第一比较器、第一子时间控制器和第二子时间控制器；
所述逻辑控制单元的第二输出端包括第一控制端和第二控制端；
所述第一子时间控制器的输入端与所述第一控制端连接；
所述第二子时间控制器的输入端与所述第二控制端连接；
所述第一比较器的正极输入端与所述第一子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的负极输入端与所述第二子时间控制器的输出端连接，所述第一比较器的输出端分别与所述逻辑控制单元的第二输入端和所述二次负电平检测单元的第二输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，所述第一子时间控制器包括PMOS管、第一NMOS管、第一电流源、第二电流源和第一电容；
所述第一控制端包括第一子控制端和第二子控制端；
所述PMOS管的源极与所述第一电流源的正极连接，所述PMOS管的栅极与所述第一子控制端连接，所述PMOS管的漏极分别与所述第一NMOS管的漏极、所述第一电容的一端及所述第一比较器的正极输入端连接；
所述第一NMOS管的栅极与所述第二子控制端连接，源极与所述第二电流源的负极连接；
所述第一电流源的负极与正极电压连接，所述第二电流源的正极和所述第一电容的另一端分别接地。
3.根据权利要求1所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，所述第二子时间控制器包括第三电流源、第二NMOS管和第二电容；
所述第二NMOS管的漏极分别与所述第三电流源的正极、所述第二电容的一端和所述第一比较器的负极输入端连接，所述第二NMOS管的栅极与所述第二控制端连接，所述第二NMOS管的源极与所述第二电容的另一端连接；
所述第三电流源的负极与正电压连接，所述第二电容的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，还包括开关控制单元；
所述开关控制单元的输入端与所述变压器的另一端连接，所述开关控制单元的输出端与所述逻辑控制单元的第三输入端连接；
所述开关控制单元内设置有第一比较电压。
5.根据权利要求1所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，所述二次负电平检测单元包括比较器单元、延时单元和数字处理单元；
所述比较器单元的输入端与所述功率管的漏极连接，所述比较器单元的输出端与所述数字处理单元的第一输入端连接；
所述延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述延时单元的输出端与所述数字处理单元的第二输入端连接；
所述数字处理单元的输出端与所述逻辑控制单元的第一输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，所述比较器单元包括第二比较器和第三比较器；
所述数字处理单元的第一输入端包括第一信号接收端和第二信号接收端；
所述第二比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第二比较器的负极输入端设置有第二比较电压，所述第二比较器的输出端与所述第一信号接收端连接；
所述第三比较器的正极输入端与所述功率管的漏极连接，所述第三比较器的负极输入端设置有第三比较电压，所述第三比较器的输出端与所述第二信号接收端连接。
7.根据权利要求5所述的一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路，其特征在于，所述延时单元包括第一延时单元和第二延时单元；
所述数字处理单元的第二输入端包括第三信号接收端和第四信号接收端；
所述第一延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第一延时单元的输出端与所述第三信号接收端连接；
所述第二延时单元的输入端与所述时间控制单元的输出端连接，所述第二延时单元的输出端与所述第四信号接收端连接。
CN202110640904.0A 2021-06-09 2021-06-09 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路 Active CN113422523B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110640904.0A CN113422523B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110640904.0A CN113422523B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113422523A CN113422523A (zh) 2021-09-21
CN113422523B true CN113422523B (zh) 2022-12-06

Family

ID=77788049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110640904.0A Active CN113422523B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113422523B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115528889B (zh) * 2022-11-23 2023-03-10 成都智融微电子有限公司 一种输出短路检测控制系统及方法
CN117293641B (zh) * 2023-11-27 2024-03-01 深圳市通甪科技有限公司 一种激光能量反馈电路、激光能量反馈装置及激光消融仪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005160259A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 高圧電源回路
CN105099233A (zh) * 2014-05-15 2015-11-25 中国长城计算机深圳股份有限公司 一种同步整流控制电路
JP2016192889A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換装置
CN110492724A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 安徽省东科半导体有限公司 一种功率管驱动电路及驱动方法
CN212649374U (zh) * 2020-07-24 2021-03-02 茂睿芯（深圳）科技有限公司 交直流转换电路和电源转换装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8526202B2 (en) * 2009-10-22 2013-09-03 Bcd Semiconductor Manufacturing Limited System and method for synchronous rectifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005160259A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 高圧電源回路
CN105099233A (zh) * 2014-05-15 2015-11-25 中国长城计算机深圳股份有限公司 一种同步整流控制电路
JP2016192889A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換装置
CN110492724A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 安徽省东科半导体有限公司 一种功率管驱动电路及驱动方法
CN212649374U (zh) * 2020-07-24 2021-03-02 茂睿芯（深圳）科技有限公司 交直流转换电路和电源转换装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113422523A (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7630219B2 (en) DC to DC converter for decreasing switching loss according to the turn-on/turn-off state of a switch
US9490716B2 (en) Isolated converter with initial rising edge PWM delay
CN210142982U (zh) 用于转换器的控制器以及转换器控制系统
US20180159437A1 (en) Control method and control apparatus for flyback circuit
CN102231605B (zh) 一种开关电源副边的同步整流控制电路及反激式开关电源
US9906147B2 (en) Adaptive dead time control apparatus and method for switching power converters
CN113422523B (zh) 一种具有尖峰抑制功能的副边同步整流控制电路
US20160322909A1 (en) Systems and methods for regulating power conversion systems with output detection and synchronized rectifying mechanisms
US10199949B1 (en) Active-clamp flyback circuit and control method thereof
US20220140737A1 (en) Multi-mode control method for active clamp flyback converter
US7564704B2 (en) Method of forming a power supply controller and structure therefor
US9641082B2 (en) Systems and methods for zero voltage switching in power conversion systems
TW201803261A (zh) 用於同步整流器之快速關斷之閘極預定位
EP3883112B1 (en) Acf converter, voltage conversion method and electronic device
US11223284B2 (en) System and method for determining a primary switching event in an isolated converter
US10164543B2 (en) System and method for controlling power converter with adaptive turn-on delay
KR101837164B1 (ko) 스위치 제어기, 스위치 제어 방법, 및 스위치 제어기를 포함하는 전력 공급 장치
US11201546B2 (en) Power converter and control circuit thereof
CN107872158B (zh) 多模式开关电源的同步整流控制系统和方法
US10536088B2 (en) Switched mode power supply controller
CN1223073C (zh) 具有同步功率转换的电源
CN104135790A (zh) 一种led调光控制电路
CN112701882B (zh) 反激式变换器的控制电路及控制方法
KR20220100488A (ko) 스위칭 파워컨버터 내 파워스위치 트랜지스터를 위한 적응형 게이트 드라이브
CN112994464A (zh) 反激开关电路及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant