TW201926875A - 同步整流的開關電源電路及其控制方法 - Google Patents

同步整流的開關電源電路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

揭示了同步整流的開關電源電路及其控制方法。開關電源電路具有儲能元件、耦接至儲能元件副側的整流開關和副側控制電路。副側控制電路提供驅動信號以控制整流開關，當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，在預測時長內副側控制電路控制驅動信號保持最大電壓以控制整流開關完全導通，以及在整流開關導通預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓，從而既確保了整流開關具有較高的效率，又確保了整流開關在預測時長之後可以實現快速關斷。

Description

同步整流的開關電源電路及其控制方法
本發明的實施例係有關一種電子電路，更具體地說，尤其有關一種同步整流的開關電源電路及其控制方法。
反激式開關電源的副側整流方案目前有兩種類型，一種是非整流，即使用二極體（如圖1A所示），另一種是整流（如圖1B所示）。整流使用閘極驅動信號以控制整流管SR2的導通和關斷來實現整流。圖2曲線示出了二極體和整流管的功耗特性。在實際應用中，低功率反激式開關電源操作區間處於陰影範圍內。在該區間，整流管功耗特性曲線12位於二極體功耗特性曲線11下方，即整流管的功耗低於二極體的功耗。因此，使用整流管功耗較小，從而具有更高的轉換效率。低功耗產生的熱量比較少，因此使用整流管其溫度特性也更優越。 　　副側整流方案由於其較高的轉換效率而應用於筆記型電源轉接器、無線通訊設備、液晶螢幕電源管理、乙太網電源等對轉換效率要求較高的場合。隨著電子技術的發展，需要提出一種副側整流方案，同時具有較高的效率和較強的穩健性。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種同步整流的開關電源電路及其控制方法。 　　根據本發明的實施例，提出了一種同步整流的開關電源電路，具有儲能元件、耦接至儲能元件主側的主側開關和耦接至儲能元件副側的整流開關，所述開關電源電路在儲能元件的主側接收輸入電壓，在儲能元件的副側提供輸出電壓，所述開關電源電路包括：副側控制電路，具有第一輸入端和輸出端，其中，所述第一輸入端接收整流開關兩端的汲極源極電壓，所述輸出端提供驅動信號以控制整流開關；其中，當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，副側控制電路控制整流開關導通，並且在一預測時長內控制驅動信號保持最大電壓以保持整流開關完全導通，所述預測時長根據主側開關的導通時長、輸入電壓、以及輸出電壓而產生；以及在整流開關導通所述預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓，第二閾值小於第一閾值。 　　根據本發明的實施例，還提出了一種同步整流的開關電源電路的控制方法，所述開關電源電路包括儲能元件、耦接至儲能元件主側的主側開關、和耦接至儲能元件副側的整流開關，並在所述儲能元件的副側提供輸出電壓，所述控制方法包括：根據整流開關兩端的汲極源極電壓而提供驅動信號以控制整流開關；在整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，控制整流開關導通，並在一預測時長內控制驅動信號保持最大電壓；在整流開關導通時長達到所述預測時長後，根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓，其中，第二閾值小於第一閾值；以及當整流開關兩端的汲極源極電壓大於關斷閾值時控制整流開關關斷，關斷閾值大於第二閾值。 　　根據本發明的實施例，還提出了一種同步整流的開關電源電路，包括：儲能元件，具有耦接至主側開關的主側和提供輸出電壓的副側；耦接至儲能元件副側的整流開關；副側控制電路，根據整流開關兩端的汲極源極電壓、第一閾值、第二閾值、以及關斷閾值，提供驅動信號以控制整流開關；其中，當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，副側控制電路控制整流開關在一預測時長內完全導通；在所述預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來控制驅動信號的大小，其中，第二閾值小於第一閾值；以及當整流開關兩端的汲極源極電壓大於關斷閾值時，副側控制電路控制整流開關關斷。 　　根據本發明實施例提供的同步整流的開關電源電路及其控制方法，具有高效率的同時，可以實現快速關斷，具有較強的穩健性。
下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這裡描述的實施例只用來舉例說明，並不用來限制本發明。在以下描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對於本領域普通技術人員顯而易見的是：不必採用這些特定細節來實行本發明。在其他實例中，為了避免混淆本發明，未具體描述公知的電路、材料或方法。 　　在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結合該實施例或示例描述的特定特徵、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一個實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和、或子組合將特定的特徵、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，並且附圖不一定是按比例來予以繪製的。相同的附圖標記指示相同的元件。這裡使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的專案的任何和所有組合。 　　針對先前技術中提出的問題，本發明的實施例提出了一種同步整流的開關電源電路及其控制方法。開關電源電路具有儲能元件、耦接至儲能元件主側的主側開關、耦接至儲能元件副側的整流開關、和副側控制電路。副側控制電路提供驅動信號以控制整流開關，當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，副側控制電路控制整流開關導通，並且在預測時長內控制驅動信號保持最大電壓以保持整流開關完全導通，以及在整流開關導通預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓。從而既確保了整流開關在全負載範圍內具有較高的效率，又確保了整流開關在預測時長之後可以實現快速關斷，防止整流開關和主側開關之間發生直通。 　　圖3示出了根據本發明一實施例的開關電源電路300的電路結構示意圖。開關電源電路300包括儲能元件T1、耦接至儲能元件T1主側的主側開關M1、控制主側開關M1的主側控制電路301、耦接至儲能元件T1副側的SR以及控制整流開關SR的副側控制電路400。在一個實施例中，整流開關SR包括寄生二極體。開關電源電路300在儲能元件T1的主側接收輸入電壓Vin，在儲能元件T1的副側提供輸出電壓Vo。在一個實施例中，副側控制電路400為積體電路（IC），具有接腳P1~P4，其中，接腳P1、P2、P4為副側控制電路400的輸入端，接腳P3為副側控制電路400的輸出端。接腳P1係耦接至整流開關SR的汲極以接收整流開關SR的汲極電壓Vd，接腳P4係耦接至整流開關SR的源極以接收整流開關SR的源極電壓Vs，接腳P4同時被耦接至副側接地SGND。在圖3所示的實施例中，接腳P1處的電壓也是整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds。接腳P2接收輸出電壓Vo。接腳P3係耦接至整流開關SR的閘極，並輸出驅動信號Vdrv以控制整流開關SR。在一個實施例中，副側控制電路400在一預測時長內控制驅動信號Vdrv保持最大電壓以控制整流開關SR完全導通，整流開關SR係操作在飽和區；以及在預測時長之後根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds來調節驅動信號Vdrv的電壓。在一個實施例中，副側控制電路400根據主側開關M1的導通時長、輸入電壓Vin、以及輸出電壓Vo而得到預測時長。在一個實施例中，副側控制電路400還具有接腳P5作為其輸入端，接腳P5接收時長調節電壓Gap，副側控制電路400根據時長調節電壓Gap來調整預測時長。 　　圖4示出了根據本發明一實施例的圖3所示開關電源電路300的波形圖。以下結合圖3、圖4闡述開關電源電路300的操作原理。如圖4所示，在t0時刻，主側開關M1導通，整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds增大。在t1時刻，主側開關M1關斷，整流開關SR的寄生二極體導通，使得整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds變為負值，如-0.7V。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds小於第一閾值Vth1時，經過延遲時間後，副側控制電路400透過驅動信號Vdrv來控制整流開關SR導通，整流開關SR的寄生二極體關斷。第一閾值Vth1例如等於零，或近似等於零。如圖4所示，經過延遲時間後，驅動信號Vdrv保持最大電壓以控制整流開關SR完全導通，整流開關SR係操作在飽和區，具有不隨電流變化的最小導通電阻Rdson，此時整流開關SR即使在大電流下也具有最小的導通損耗。在一個實施例中，副側控制電路400根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第一閾值Vth1來調節驅動信號Vdrv的電壓，以使其保持在最大電壓。直至t2時刻，整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp，副側控制電路400根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第二閾值Vth2來調節驅動信號Vdrv的電壓大小，第二閾值Vth2小於第一閾值Vth1。第二閾值Vth2小於零且大於整流開關SR的寄生二極體的導通電壓，例如等於-30mV。此時，整流開關SR的導通損耗依然遠遠小於整流開關SR的寄生二極體的導通損耗。如圖4所示，由於流過整流開關SR的電流減小，預測時長Texp之後，為使整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds保持在第二閾值Vth2，驅動信號Vdrv隨電流的降低而逐漸減小，以增大整流開關SR的導通電阻，整流開關SR係操作在線性區。直到t3時刻，驅動信號Vdrv的不斷降低也無法阻止整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds增大至大於關斷閾值Voff，副側控制電路400透過驅動信號Vdrv來關斷整流開關SR，關斷閾值Voff大於第二閾值Vth2。關斷閾值Voff例如等於+30mV。圖4所示的實施例中，在預測時長Texp內（t1~t2），整流開關SR係操作在飽和區，導通電阻最小，具有最小的導通損耗。在預測時長Texp之後（t2~t3），驅動信號Vdrv的電壓減小，整流開關SR係操作在線性區，導通電阻增大，可以在具有較小的導通損耗的同時，實現快速關斷，安全性好，避免因整流開關SR關斷速度過慢而和主側開關M1直通的風險。 　　在一個實施例中，開關電源電路300採用反激式拓撲時，穩態時由能量守恆原則可以得到整流開關SR需要的導通時長Tons為：其中，N為儲能元件T1主側和副側之間的匝比，Tonp為主側開關M1的導通時長。主側開關M1的導通時長Tonp例如可以透過檢測驅動信號Vdrv而得到，例如圖4所示的t0~t1。 　　據此，預測時長Texp例如可以在導通時長Tons的基礎上減去一定的間隙時間Tgap而得到：在一個實施例中，預測時長Texp和輸出電壓Vo反方向變化，例如隨著輸出電壓Vo的增大而減小，隨著輸出電壓Vo的減小而增大。在一個實施例中，預測時長Texp和主側開關M1的導通時長Tonp同方向變化，例如隨著主側開關M1的導通時長Tonp的增大而增大，隨著主側開關M1的導通時長Tonp的減小而減小。在一個實施例中，預測時長Texp和輸入電壓Vin同方向變化，例如隨著輸入電壓Vin的增大而增大，隨著輸入電壓Vin的減小而減小。在一個實施例中，間隙時間Tgap可以透過時長調節電壓Gap來予以調整，從而調整預測時長Texp。 　　圖5示出了根據本發明一實施例的開關電源電路300的狀態流程圖。在圖5所示的實施例中，開關電源電路300包括狀態S0、S1、S2_A、以及S2_B。 　　狀態S0包括：啟動開關電源電路300。開關電源電路300啟動完成後，進入狀態S1。 　　狀態S1包括：整流開關SR關斷。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds小於第一閾值Vth1時，開關電源電路300而進入狀態S2_A。 　　狀態S2_A包括：導通整流開關SR，且驅動信號Vdrv保持在最大電壓以控制整流開關SR完全導通，整流開關SR係操作在飽和區。在狀態S2_A，設定導通閾值Von等於第一閾值Vth1，設定關斷閾值Voff等於第三閾值Vth3。在狀態S2_A，根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第一閾值Vth1來調節驅動信號Vdrv。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds大於關斷閾值Voff時，開關電源電路300進入狀態S1；以及當整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp時，開關電源電路300進入狀態S2_B。 　　狀態S2_B包括：設定導通閾值Von等於第二閾值Vth2，設定關斷閾值Voff等於第四閾值Vth4。在狀態S2_B，根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第二閾值Vth2來調節驅動信號Vdrv。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds大於關斷閾值Voff時，開關電源電路300進入狀態S1。 　　圖6示出了根據本發明一實施例的副側控制電路400的電路結構示意圖。在圖6所示的實施例中，副側控制電路400包括預測時長產生電路41、閾值選擇電路42、第一比較電路43、放大電路44、第二比較電路45、以及閘極邏輯電路46。預測時長產生電路41接收整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds、輸出電壓Vo、以及驅動信號Vdrv，並輸出代表了預測時長Texp的預測時長信號Vt。閾值選擇電路42接收第一閾值Vth1、第二閾值Vth2、以及預測時長信號Vt，並根據第一閾值Vth1、第二閾值Vth2和預測時長信號Vt而提供導通閾值Von。當預測時長信號Vt處於第一狀態（例如，高電平），指示整流開關SR的導通時長尚未達到預測時長Texp時，閾值選擇電路42根據第一閾值Vth1而提供導通閾值Von；以及當預測時長信號Vt處於第二狀態（例如，低電平），指示整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp時，閾值選擇電路42根據第二閾值Vth2而提供導通閾值Von。在一個實施例中，閾值選擇電路42還接收第三閾值Vth3、第四閾值Vth4，並根據第三閾值Vth3、第四閾值Vth4、以及預測時長信號Vt而提供關斷閾值Voff。當預測時長信號Vt處於第一狀態，指示整流開關SR的導通時長尚未達到預測時長Texp時，閾值選擇電路42根據第三閾值而提供關斷閾值Voff；以及當預測時長信號Vt處於第二狀態，指示整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp時，閾值選擇電路42根據第四閾值Vth4而提供關斷閾值Voff。在一個實施例中，第三閾值Vth3大於或等於第四閾值Vth4，且第四閾值Vth4大於第二閾值Vth2。第一比較電路43接收整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第一閾值Vth1，並根據汲極源極電壓Vds和第一閾值Vth1的比較結果而提供第一比較信號Vc1。放大電路44接收整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和導通閾值Von，並根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和導通閾值Von之間的差值Vds-Von而提供放大信號Va。第二比較電路45接收整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和關斷閾值Voff，並根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和關斷閾值Voff的比較結果而提供第二比較信號Vc2。閘極邏輯電路46提供驅動信號Vdrv，閘極邏輯電路46根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和第一閾值相比較而控制整流開關SR的導通時刻，根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和導通閾值Von之間的差值Vds-Von來調節驅動信號Vdrv的大小，以及根據整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds和關斷閾值Voff相比較而控制整流開關SR的關斷時刻。在一個實施例中，閘極邏輯電路46接收第一比較信號Vc1、第二比較信號Vc2、以及放大信號Va，並根據第一比較信號Vc1、第二比較信號Vc2、和放大信號Va而產生驅動信號Vdrv。 　　圖7示出了根據本發明一實施例的預測時長產生電路41的電路結構圖。在圖7所示的實施例中，預測時長產生電路41包括第一電流源411、第二電流源412，電容器413、開關414、開關415，第三比較電路416，以及輸出邏輯電路417。電容器413具有第一端N1和第二端N2。第一電流源411在主側開關M1導通時，以充電電流Ich對電容器413充電。充電電流Ich和整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds成正比。第二電流源412在整流開關SR導通時，以放電電流Idis對電容器413放電。放電電流Idis和整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds與輸出電壓Vo之差Vds-Vo成正比。在一個實施例中，第一電流源411透過開關414而被耦接至電容器413的第一端N1，第二電流源412透過開關415而被並聯耦接至電容器413的第一端N1和第二端N2之間。在一個實施例中，邏輯電路418根據汲極源極電壓Vds、以及驅動信號Vdrv而產生控制信號Vg以控制開關414和開關415的導通及關斷。在一個實施例中，當汲極源極電壓Vds指示主側開關M1導通時，控制信號Vg控制開關414導通，開關415被關斷，第一電流源411透過開關414而對電容器413充電，電容器413兩端的電壓Vcap增大；當驅動信號Vdrv指示整流開關SR導通時，控制信號Vg控制開關414關斷，開關415被導通，第二電流源412透過開關415而對電容器413放電，電容器413兩端的電壓Vcap減小。第三比較電路416接收電容器413兩端的電壓Vcap和時長調節電壓Gap，並根據電容器413兩端的電壓Vcap和時長調節電壓Gap相比較的結果而產生重定信號Re。輸出邏輯電路417根據重定信號Re和整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds而產生預測時長信號Vt。當檢測到整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds處於上升邊緣時，輸出邏輯電路417設定預測時長信號Vt，例如變為高電平，指示整流開關SR導通；以及當電容器413兩端的電壓Vcap小於時長調節電壓Gap時，輸出邏輯電路417重定預測時長信號Vt，例如變為低電平，指示整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp。在一個實施例中，輸出邏輯電路417包括RS觸發電路，具有設定輸入端S、重定輸入端R和輸出端Q，設定輸入端S接收整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds，重定輸入端R係耦接至第三比較電路416的輸出端以接收重定信號Re，輸出端Q根據重定信號Re和汲極源極電壓Vds而產生預測時長信號Vt。 　　圖8示出了根據本發另一實施例的開關電源電路300的狀態流程圖。圖8所示實施例中的狀態S0、S1、S2_B與圖5所示的實施例相同。在圖8所示的實施例中，開關電源電路300還包括狀態S2_C。 　　在圖8所示的實施例中，狀態S2_A包括：導通整流開關SR，驅動信號Vdrv保持在最大電壓以控制整流開關SR完全導通，整流開關SR係操作在飽和區。圖8所示的實施例，在狀態S2_A，設定導通閾值Von等於第一閾值Vth1，設定關斷閾值Voff等於第五閾值Vth5。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds大於關於閾值Voff時，開關電源電路300進入狀態S1；以及當整流開關SR的導通時長達到最小導通時長Tonmin時，開關電源電路300進入狀態S2_C。 　　在圖8所示的實施例中，狀態S2_C包括：驅動信號Vdrv係保持在最大電壓以控制整流開關SR完全導通，整流開關SR係操作在飽和區。圖8所示的實施例，在狀態S2_C，設定導通閾值Von等於第一閾值Vth1，設定關斷閾值Voff等於第三閾值Vth3。第五閾值Vth5大於第三閾值Vth3。當整流開關SR兩端的汲極源極電壓Vds大於關斷閾值Voff時，開關電源電路300進入狀態S1；以及當整流開關SR的導通時長達到預測時長Texp時，開關電源電路300進入狀態S2_B。 　　圖9示出了根據本發明另一實施例的副側控制電路400的電路結構示意圖。 圖9所示的實施例中，副側控制電路400還包括最小導通時長電路91。最小導通時長電路91根據驅動信號Vdrv而產生最小導通時長信號Vtmin。閾值選擇電路42進一步接收第五閾值Vth5，以及係耦接至最小導通時長電路91以接收最小導通時長信號Vtmin。在一個實施例中，最小導通時長電路91檢測整流開關SR的導通時長，並基於整流開關SR的導通時長來控制閾值選擇電路42，最小導通時長信號Vtmin指示整流開關SR的導通時長未到達最小導通時長Tonmin時，閾值選擇電路42根據第五閾值Vth5而提供關斷閾值Voff，其中，最小導通時長Tonmin小於預測時長Texp。 　　雖然已參照幾個典型實施例來描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式來予以具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附之申請專利範圍所限定的精神和範疇內廣泛地解釋，因此落入申請專利範圍或其等效範圍內的全部變化和變型都應為隨附的申請專利範圍所涵蓋。
41‧‧‧預測時長產生電路
42‧‧‧閾值選擇電路
43‧‧‧第一比較電路
44‧‧‧放大電路
45‧‧‧第二比較電路
46‧‧‧閘極邏輯電路
91‧‧‧最小導通時長電路
300‧‧‧開關電源電路
301‧‧‧主側控制電路
400‧‧‧副側控制電路
411‧‧‧第一電流源
412‧‧‧第二電流源
413‧‧‧電容器
414‧‧‧開關
415‧‧‧開關
416‧‧‧第三比較電路
417‧‧‧輸出邏輯電路
418‧‧‧邏輯電路
T1‧‧‧儲能元件
M1‧‧‧主側開關
SR‧‧‧整流開關
P1-P5‧‧‧接腳
SR2‧‧‧整流管
為了更佳的理解本發明，將根據以下附圖對本發明進行詳細描述： 　　圖1A示出了非整流的反激式變換器的電路結構示意圖； 　　圖1B示出了整流的反激式變換器的電路結構示意圖； 　　圖2示出了二極體和整流管的電阻特性； 　　圖3示出了根據本發明一實施例的開關電源電路300的電路結構示意圖； 　　圖4示出了根據本發明一實施例的圖3所示開關電源電路300的波形圖； 　　圖5示出了根據本發明一實施例的開關電源電路300的狀態流程圖； 　　圖6示出了根據本發明一實施例的副側控制電路400的電路結構示意圖； 　　圖7示出了根據本發明一實施例的預測時長產生電路41的電路結構圖； 　　圖8示出了根據本發另一實施例的開關電源電路300的狀態流程圖；以及 　　圖9示出了根據本發明另一實施例的副側控制電路400的電路結構示意圖。

Claims (20)

  1. 一種同步整流的開關電源電路，具有儲能元件、耦接至儲能元件主側的主側開關和耦接至儲能元件副側的整流開關，該開關電源電路在儲能元件的主側接收輸入電壓，在儲能元件的副側提供輸出電壓，該開關電源電路包括： 　　副側控制電路，具有第一輸入端和輸出端，其中，該第一輸入端接收整流開關兩端的汲極源極電壓，該輸出端提供驅動信號以控制整流開關；其中 　　當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，副側控制電路控制整流開關導通，並且在一預測時長內控制驅動信號保持最大電壓以保持整流開關完全導通，該預測時長根據主側開關的導通時長、輸入電壓、以及輸出電壓而產生；以及 　　在整流開關導通該預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓，第二閾值小於第一閾值。
  2. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，控制驅動信號保持最大電壓包括：根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值來調節驅動信號，其中，該第一閾值等於零或接近於零。
  3. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括接收時長調節電壓的第二輸入端，副側控制電路進一步根據時長來調節電壓以調整預測時長。
  4. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括： 　　閾值選擇電路，接收第一閾值、第二閾值，並提供導通閾值，當整流開關的導通時長在預測時長內時，該閾值選擇電路根據第一閾值而提供導通閾值，以及當整流開關的導通時長達到預測時長後，該閾值選擇電路根據第二閾值而提供導通閾值；以及 　　閘極邏輯電路，提供驅動信號，該閘極邏輯電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值的比較結果，透過驅動信號來控制整流開關的導通時刻，以及根據整流開關兩端的汲極源極電壓和導通閾值之間的差值來調節驅動信號的大小。
  5. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括： 　　閾值選擇電路，接收第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值，並提供導通閾值和關斷閾值，當整流開關的導通時長在預測時長內時，該閾值選擇電路根據第一閾值而提供導通閾值，根據第三閾值而提供關斷閾值，以及當整流開關的導通時長達到預測時長後，該閾值選擇電路根據第二閾值而提供導通閾值，根據第四閾值而提供關斷閾值，其中，第四閾值小於第三閾值，並且第四閾值大於第二閾值；以及 　　閘極邏輯電路，提供驅動信號，該閘極邏輯電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值的比較結果，透過驅動信號來控制整流開關的導通時刻，根據整流開關兩端的汲極源極電壓和導通閾值之間的差值來調節驅動信號的大小，以及根據整流開關兩端的汲極源極電壓和關斷閾值的比較結果，透過驅動信號來控制整流開關的關斷時刻。
  6. 如請求項5所述的開關電源電路，該閾值選擇電路進一步接收第五閾值，該第五閾值大於第三閾值，該開關電源電路還包括： 　　最小導通時長電路，該最小導通時長電路提供最小導通時長，其中，當整流開關的導通時長未達到最小導通時長時，閾值選擇電路根據第五閾值而提供關斷閾值，該最小導通時長小於預測時長。
  7. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括： 　　第一比較電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值，並根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值的比較結果而提供第一比較信號； 　　第二比較電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和關斷閾值，並根據整流開關兩端的汲極源極電壓和關斷閾值的比較結果而提供第二比較信號；以及 　　放大電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和導通閾值，其中，當整流開關的導通時長在預測時長內時，放大電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值之間的差值而提供放大信號，以及當整流開關的導通時長達到預測時長後，放大電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值之間的差值而提供放大信號；其中 　　該副側控制電路根據第一比較信號、第二比較信號和放大信號而產生驅動信號。
  8. 如請求項1所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括： 　　預測時長產生電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓、輸出電壓、以及驅動信號，輸出代表了預測時長的預測時長信號。
  9. 如請求項8所述的開關電源電路，該預測時長產生電路進一步包括： 　　電容器； 　　第一電流源，為該電容器提供充電電流，該充電電流和整流開關兩端的汲極源極電壓成正比，其中，當主側開關導通時，第一電流源為該電容器充電； 　　第二電流源，為該電容器提供放電電流，該放電電流和整流開關兩端的汲極源極電壓與輸出電壓之差成正比，其中，當整流開關導通時，第二電流源為該電容器放電； 　　第三比較電路，接收該電容器兩端的電壓和一時長調節電壓，並根據該電容器兩端的電壓和時長調節電壓相比較的結果而產生重定信號；以及 　　輸出邏輯電路，根據重定信號和整流開關兩端的汲極源極電壓而產生預測時長信號，其中，當檢測到整流開關兩端的汲極源極電壓處於上升邊緣時，輸出邏輯電路設定，預測時長信號變為第一狀態，以及當該電容器兩端的電壓小於時長調節電壓時，輸出邏輯電路重定，預測時長信號變為第二狀態。
  10. 一種同步整流的開關電源電路的控制方法，該開關電源電路包括儲能元件、耦接至儲能元件主側的主側開關、和耦接至儲能元件副側的整流開關，並在該儲能元件的副側提供輸出電壓，該控制方法包括： 　　根據整流開關兩端的汲極源極電壓而提供驅動信號以控制整流開關； 　　在整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，控制整流開關導通； 　　在整流開關導通後的一預測時長內，控制驅動信號保持最大電壓； 　　在整流開關導通時長達到該預測時長後，根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來調節驅動信號的電壓，其中，第二閾值小於第一閾值；以及 　　當整流開關兩端的汲極源極電壓大於關斷閾值時控制整流開關關斷，關斷閾值大於第二閾值。
  11. 如請求項10所述的控制方法，進一步包括：根據輸出電壓以及主側開關的導通時長而提供預測時長，其中，預測時長和輸出電壓反方向變化，以及和主側開關導通時長同方向變化。
  12. 如請求項10所述的控制方法，進一步包括：根據時長來調節電壓以進一步調整預測時長。
  13. 如請求項10所述的控制方法，其中，控制驅動信號保持最大電壓包括：根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值來調節驅動信號的電壓，其中，該第一閾值等於零或接近於零。
  14. 如請求項10所述的控制方法，其中： 　　當整流開關的導通時長在預測時長內時，關斷閾值等於第三閾值；以及 　　當整流開關的導通時長達到預測時長後，關斷閾值等於第四閾值，第四閾值小於第三閾值。
  15. 如請求項10所述的控制方法，其中： 　　當整流開關的導通時長在最小導通時長內時，關斷閾值等於第五閾值； 　　當整流開關的導通時長達到最小導通時長且還在預測時長內時，關斷閾值等於第三閾值，第三閾值小於第五閾值；以及 　　當整流開關的導通時長達到預測時長後，關斷閾值等於第四閾值，第四閾值小於第三閾值。
  16. 一種同步整流的開關電源電路，包括： 　　儲能元件，具有耦接至主側開關的主側和提供輸出電壓的副側； 　　耦接至儲能元件副側的整流開關；以及 　　副側控制電路，根據整流開關兩端的汲極源極電壓、第一閾值、第二閾值、以及關斷閾值，提供驅動信號以控制整流開關；其中 　　當整流開關兩端的汲極源極電壓小於第一閾值時，副側控制電路控制整流開關在一預測時長內完全導通； 　　在該預測時長之後，副側控制電路根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第二閾值來控制驅動信號的大小，其中，第二閾值小於第一閾值；以及 　　當整流開關兩端的汲極源極電壓大於關斷閾值時，副側控制電路控制整流開關關斷。
  17. 如請求項16所述的開關電源電路，其中，該副側控制電路進一步包括： 　　第一比較電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值，並根據整流開關兩端的汲極源極電壓和第一閾值的比較結果而提供第一比較信號； 　　第二比較電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和關斷閾值，並根據整流開關兩端的汲極源極電壓和關斷閾值的比較結果而提供第二比較信號； 　　放大電路，接收整流開關兩端的汲極源極電壓和導通閾值，整流開關根據整流開關兩端的汲極源極電壓和導通閾值之間的差值而提供放大信號；以及 　　閘極邏輯電路，接收第一比較信號、第二比較信號和放大信號，並根據第一比較信號、第二比較信號和放大信號而產生驅動信號。
  18. 如請求項17所述的開關電源電路，其中： 　　當整流開關的導通時長在預測時長內時，導通閾值等於第一閾值；以及 　　當整流開關的導通時長超出預測時長時，導通閾值等於第二閾值。
  19. 如請求項16所述的開關電源電路，其中，該預測時長和輸出電壓反方向變化，以及和主側開關導通時長同方向變化。
  20. 如請求項16所述的開關電源電路，該副側控制電路進一步接收時長調節電壓，並根據該時長來調節電壓以調整預測時長。
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