TWI483517B - 同步整流電路及同步整流方法 - Google Patents

同步整流電路及同步整流方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI483517B
TWI483517B TW099130136A TW99130136A TWI483517B TW I483517 B TWI483517 B TW I483517B TW 099130136 A TW099130136 A TW 099130136A TW 99130136 A TW99130136 A TW 99130136A TW I483517 B TWI483517 B TW I483517B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
circuit
generating
sustain
level
Prior art date
Application number
TW099130136A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201143261A (en
Inventor
Tien Chi Lin
Ying Chieh Su
Chou Sheng Wang
Original Assignee
System General Corp
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 System General Corp filed Critical System General Corp
Publication of TW201143261A publication Critical patent/TW201143261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI483517B publication Critical patent/TWI483517B/zh

Links

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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

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

Description

同步整流電路及同步整流方法
本發明係有關於一種功率轉換器，特別是有關於一種功率轉換器之同步整流器。
第1圖係表示柔性切換功率轉換器之電路架構。其包括變壓器10，用以為了安全而隔離功率轉換器之輸入VIN 與輸出VO 。開關20及30組合成一半橋電路，用以切換變壓器10。切換電路(SW CIRCUIT)90產生切換信號SH 及SL ，以分別切換開關20及30。變壓器10之初級線圈NP 的漏電感與電容器41及42形成一諧振槽。該漏電感L 與電容器41與42的等效電容C 決定了諧振槽的諧振頻率f 0 。
變壓器10將能量由初級線圈NP 轉移至次級線圈NS1 及NS2 。整流器61及62與電容器65執行整流與濾波，以產生輸出VO 。電壓調整裝置(例如基納二極體)70、電阻器71、以及光耦合器80形成調整電路，其耦接輸出VO 。光耦合器80更耦接切換電路90，來形成轉換器的回授回路，以調整輸出VO 。切換電路90產生根據回授回路信號來產生切換信號SH 及SL 。
雖然柔性切換功率轉換器可達到較高功率與較低EMI(electric-magnetic interface)效能，但是整流器61與62的正向電壓仍會導致明顯的功率損失。本發明之目的在於提供一種同步整流器電路，用以切換功率轉換器，來達到較高的功效。
本發明提供一種同步整流電路，適用於切換功率轉換器，包括功率電晶體、二極體、以及控制電路。功率電晶體與二極體耦接於變壓器以及功率轉換器之輸出，用以整流。一旦二極體被正向偏壓時，控制電路產生驅動信號以導通功率電晶體。控制電路包括監控電路，其根據驅動信號之脈波寬度來產生監控信號，以產生關閉信號來關閉功率電晶體。監控電路更根據回授信號之變化來減少驅動信號之脈波寬度。回授信號與功率轉換器之輸出負載相關連。
本發明另提供一種同步整流電路，適用於切換功率轉換器，包括功率電晶體、二極體、以及控制電路。功率電晶體與二極體耦接於變壓器以及功率轉換器之輸出，用以整流。一旦該二極體被正向偏壓時，控制電路產生驅動信號以導通功率電晶體。控制電路包括反彈跳電路，其根據驅動信號之脈波寬度來產生反彈跳信號以關閉功率電晶體。反彈跳信號更根據驅動信號來減少驅動信號之脈波寬度。
本發明更提供一種同步整流方法，適用於切換功率轉換器。其中，功率電晶體及二極體耦接於變壓器以及功率轉換器之輸出用以整流。同步整流方法包括：一旦二極體被正向偏壓時，產生驅動信號以導通功率電晶體；根據驅動信號之脈波寬度來產生監控信號，以產生關閉信號來關閉功率電晶體；以及根據回授信號之變化來減少驅動信號之脈波寬度。回授信號與功率轉換器之輸出負載相關連。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第2圖係表示根據本發明實施例，具有積體同步整流器(同步整流電路)之諧振功率轉換器。功率轉換器包括變壓器15，其具有初級線圈NP ，以及次級線圈NS1 及NS2 。變壓器15之初級線圈NP 的漏電感與電容器41及42形成諧振槽。變壓器15之初級線圈NP 具有兩個開關20及30，用以切換電壓器15之初級線圈NP 。同步整流電路51具有一陰極端K，其耦接次級線圈NS1 。同步整流器51之一陽極端A耦接功率轉換器之輸出接地。另一同步整流電路52具有耦接次級線圈NS2 的一陰極端以及同樣耦接功率轉換器之輸出接地的陽極端A。電容器65執行濾波操作，以產生輸出VO 。
同步整流電路51包括第一功率電晶體、第一二極體、以及第一控制電路。同步整流電路52包括第二功率電晶體、第二二極體、以及第二控制電路。同步整流電路51及52產生鎖定信號L，以防止同步整流器51及52同時地導通。當第一二極體或第一功率電晶體導通時，鎖定信號L防止第二功率電晶體的導通狀態。當第二二極體或第二功率電晶體導通時，鎖定信號L防止第一功率電晶體的導通狀態。此外，同步整流電路51及52具有輸入端XP 與XN ，其耦接一回授回路，以接收一回授信號。電壓調整裝置(例如基納二極體)70、電阻器71及72、與光耦合器80形成一調整電路，以調整功率轉換器之輸出VO 。輸入端XP 與XN 耦接電阻器72。
第3圖係表示本發明實施例之一同步整流器50。其表示同步整流器51或52之電路。同步整流器50包括功率電晶體200、二極體250、以及控制電路100。控制電路100產生驅動信號VG ，以控制功率電晶體200。二極體250與功率電晶體200並聯。二極體250為一實質二極體或是功率電晶體200的寄生元件。功率電晶體200耦接於陰極端K與陽極端A之間。陰極端耦接變壓器15之次級線圈。陽極端耦接功率轉換器之輸出VO 。控制電路100將產生導通信號以致能驅動信號VG ，且一旦二極體250被正向偏壓時，控制電路100導通功率電晶體200。控制電路100將產生關閉信號禁能驅動信號VG ，且根據導通信號之期間來關閉功率電晶體200。一鎖定端輸出鎖定信號L，以顯示功率電晶體200之導通/關閉。輸入端XP 及XN 係用來接收回授信號。
第4圖係表示控制電路100之第一實施例。其包括監控電路300、拴鎖電路40、偵測電路53、以及控制電路60。其中，拴鎖電路40係由正反器400與延遲電路401所組成的。控制器60係由正反器630、比較器640、反向器650、以及反或閘(NOR)660所組成的。比較器640之正輸入端耦接臨界電壓VTH 。比較器640之負輸入端耦接陰極端K。比較器640之輸出產生導通信號EN 給正反器630之時脈輸入端ck。因此，只有一旦導通信號EN 被致能時，驅動信號VG 才被致能。
透過反向器650與反或閘660，重置信號RN 耦接至正反器630之重置端R，以重置驅動信號VG 。正反器630之重置端R係由反或閘660之輸出所控制。正反器630的操作如同一個拴鎖電路。驅動信號VG 產生於正反器630之輸出，以控制功率電晶體200。
偵測電路53根據一重置信號Vg 來產生一關閉信號RS 。重置信號Vg 係根據監控信號Vd 的導通而被致能。監控電路300產生該監控信號Vd ，以根據輸入端XP 與XN 上之回授信號以及導通信號EN 來致能重置信號Vg 。重置信號Vg 係由延遲電路401之輸出來重置。
一旦陰極端K之電壓低於臨界電壓VTH (二極體250導通)，驅動信號VG 將產生來導通功率電晶體200。當導通信號EN 被禁能或偵測信號RS 被致能時，驅動信號VG 被禁能。
第5圖係表示監控電路300之實施例。運算放大器310及314、電晶體311、與電阻器Rd 形成一差動電路。流經電阻器Rd 之差動電流IR 表示出分別位於輸入端XP 與XN 上之信號間的差動電壓。電流鏡315、開關317、與電容器318形成一充電電路。斜坡信號SR 因此產生於電容器318。透過脈波產生電路319及320與反向器321與322，導通信號EN 耦接來產生取樣信號S1 及清除信號S2 。開關326與電容器323形成一取樣電路。透過開關326，取樣信號S1 用來將電容器318之信號取樣至電容器323。維持信號Sh 因此產生於電容器323。在取樣過後，清除信號S2 透過開關317來清除電容器318。維持信號Sh 之位準係相關於導通信號EN 之致能期間。電容器323之維持信號Sh 透過緩衝放大器324以及電阻器R1 與R2 而在比較器325之輸出端上產生臨界信號SC 。臨界信號SC 之位準可表示為：
比較器325之另一輸入端接收斜坡信號SR 。比較器325產生監控信號Vd 以導通重置信號Vg 。一旦介於輸入端XP 與XP 之間的差動電壓大於時，則產生此監控信號Vd 。
第6圖係表示偵測電路53之實施例。開關601、電流源600、與電容器602形成一充電電路。導通信號EN 透過開關601與電流源600來致能電容器602的充電。斜坡信號因此產生於電容器602。導通信號EN 更透過脈波產生電路603與604以及反向器605與606來產生取樣信號S1 及清除信號S2 。開關607與電容器609形成一取樣電路。取樣信號S1 透過開關607來將電容器602之信號取樣至電容器609。一維持信號因此產生於電容器609。在取樣過後，清除信號S2 透過開關610來清除電容器602。電容器609之維持信號的位準與導通信號EN 之致能期間相關連。電容器609之維持信號透過緩衝放大器612與電阻器614來耦接至比較器617之一輸入端。電流源616耦接電阻器614以在電阻器614產生一電壓降。比較器617之另一輸入端接收斜坡信號。比較器617的輸出端耦接反向器618。反向器618產生關閉信號RS 以禁能驅動信號VG 。電流源616之電流IB 被調整來產生關閉信號RS 。驅動信號VG 之脈波寬度因此小於二極體250之導通期間。
電流源620用來使電容器609放電，且透過開關622來降低維持信號之位準。偵測器(及閘)500接收重置信號Vg ，其中，重置信號Vg 係由監控信號Vd 根據分別位於輸入端XP 與XN 上之輸入信號來致能的(一併參閱第3、4圖)。因此，偵測器500根據在輸入端XP 與XN 上之回授信號來產生一重新啟動信號S3 ，以致能開關622來進行放電。當回授信號的變化超過第5圖之臨界值時，偵測器500用來縮小驅動信號VG 之脈波寬度。當輸出VO 具有超過臨界值之回授信號變化時，驅動信號VG 之脈波寬度將縮小。監控電路300根據分別位於輸入端XP 與XN 上之輸入信號來產生監控信號Vd ，以致能重置信號Vg 。
第7圖係表示同步整流電路之主要波形。參閱第4、5、及6圖，當分別位於輸入端XP 與XN 上之輸入信號間的差動信號deltaV(Xp -Xn )其變化率超過一臨界值(例如)時，監控信號Vd 被致能，且重置信號Vg 透過正反器400而被導通。關閉信號RS 因此較早導通，且使得驅動信號VG 之導通期間較短。
第8圖係表示控制電路100’之第二實施例。控制電路100’包括拴鎖電路78、反彈跳電路(debounce circuit)72與77、正反器73與74、以及相位偵測電路740。導通信號EN 致能反彈跳電路72及77。反彈跳信號DETD1及DETD2因此產生於正反器73及74之時脈輸入端CK。DETD1更耦接至拴鎖電路78之時脈輸入端CK。拴鎖電路78產生起始信號SS 至正反器73。相位偵測電路740根據導通信號EN 來產生關閉信號RS 。正反器74產生驅動信號VG 。關閉信號RS 透過反或閘75與正反器74來重置驅動信號VG ，且導通信號EN 更透過反向器76、反或閘75、與正反器74來重置驅動信號VG 。
第9圖係表示相位偵測電路740之實施例。開關741、電流源760、與電容器742形成一充電電路。導通信號EN 透過開關741與電流源760來致能電容器742的充電。斜坡信號因此產生於電容器742。導通信號EN 更透過脈波產生電路743與744以及反向器745與746來產生取樣信號S10 及清除信號S20 。開關747與電容器748形成一取樣電路。取樣信號S10 透過開關747來將電容器742之信號取樣至電容器748。維持信號因此產生於電容器748。在取樣之後，清除信號S20 透過開關749來清除電容器742。電容器748之維持信號的位準與導通信號EN 的致能期間相關連。電容器748之維持信號透過緩衝放大器750與電阻器752而耦接至比較器751之一輸入端。電流源753更耦接電阻器752，以在電阻器752產生電壓降。比較器751之另一輸入端接收斜坡信號。比較器751之輸出端耦接反向器754。反向器754產生關閉信號RS 以禁能驅動信號VG 。電流源753之電流IB 被調整來產生關閉信號RS 。驅動信號VG 之脈波寬度因此小於二極體250之導通期間。
電流源755用來使電容器748放電，且透過開關756來降低維持信號之位準。偵測器(及閘)757根據收縮信號Ven 與脈波信號S40 來產生一重新啟動信號S30 ，以至能開關756來進行放電。脈波信號S40 係透過脈波產生電路758而根據反彈跳信號DETD2而產生的。
第10圖係表示反彈跳電路之實施例。參閱第10圖。PMOS電晶體472與NMOS電晶體474之閘極透過反向器470接收導通信號EN 。電流源473耦接於電壓源VCC 與PMOS電晶體472之源極之間，而電流源476耦接於NMOS電晶體之源極與接地之間。電容器475之第一端耦接電晶體472與474之源極間的接合點，其第二端耦接接地。反彈跳信號(例如反彈跳信號DETD1)產生於該接合點上。
第11圖係表示同步整流電路之主要波形。參閱第8、9、及10圖，當在端點K之信號SK 由高位準轉變為低位準時，將產生擺動脈波SW ，且導通信號EN 將因此而被致能。當導通訊號其導通期間大於一既定脈波寬度時，反彈跳信號DETD1導通。收縮信號Ven 因此被致能。根據致能之脈波信號S40 ，致能信號VG 之脈波寬度在此期間內縮短，以避免重疊。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
 第1圖：
10．．．變壓器
20、30．．．開關
41、42．．．電容器
61、62．．．整流器
65．．．電容器
70．．．電壓調整裝置(基納二極體)
71．．．電阻器
80．．．光耦合器
90．．．切換電路(SW CIRCUIT)
NP ．．．初級線圈
NS1 、NS2 ．．．次級線圈
SH 、SL ．．．切換信號
VIN ．．．輸入
VO ．．．輸出
第2圖：
15．．．變壓器
20、30．．．開關
41、42．．．電容器
51、52．．．同步整流電路
65．．．電容器
71、72．．．電阻器
70．．．電壓調整裝置(基納二極體)
80．．．光耦合器
90．．．切換電路(SW CIRCUIT)
A．．．陽極端
IS1 、IS2 ．．．電流
K．．．陰極端
L．．．鎖定信號
NP ．．．初級線圈
NS1 、NS2 ．．．次級線圈
VIN ．．．輸入
VO ．．．輸出
XP 、XN ．．．輸入端
第3圖
50．．．同步整流器
100．．．控制電路
200．．．功率電晶體
250．．．二極體
VG ．．．驅動信號
第4圖
40．．．拴鎖電路
53．．．偵測電路
300．．．監控電路
401．．．延遲電路
60．．．控制電路
630．．．正反器
640．．．比較器
650．．．反向器
660．．．反或閘(NOR)
400．．．正反器
EN ．．．導通信號
RN ．．．重置信號
RS ．．．關閉信號
Vd ．．．監控信號
Vg ．．．重置信號
VTH ．．．臨界電壓
第5圖
310、314．．．運算放大器
311．．．電晶體
315．．．電流鏡
317．．．開關
318．．．電容器
319、320．．．脈波產生電路
321、322．．．反向器
323．．．電容器
324．．．緩衝放大器
325．．．比較器
326．．．開關
IR ．．．差動電流
R1 、R2 ．．．電阻器
Rd ．．．電阻器
S1 ．．．取樣信號
S2 ．．．清除信號
SC ．．．臨界信號
Sh ．．．維持信號
SR ．．．斜坡信號
第6圖
500．．．偵測器(及閘)
601．．．開關
600．．．電流源
602．．．電容器
603、604．．．脈波產生電路
605、606．．．反向器
607．．．開關
609．．．電容器
610．．．開關
612．．．緩衝放大器
614．．．電阻器
616．．．電流源
617．．．比較器
618．．．反向器
620．．．電流源
622．．．開關
IB ．．．電流
S1 ．．．取樣信號
S2 ．．．清除信號
S3 ．．．重新啟動信號
第7圖：
deltaV(Xp -Xn )．．．差動信號
．．．反向之導通信號
第8圖：
100’．．．控制電路
72、77．．．反彈跳電路
73、74．．．正反器
78．．．拴鎖電路
75．．．反或閘
76．．．反向器
740．．．相位偵測電路
DETD1、DETD2．．．反彈跳信號
EN ．．．導通信號
RS ．．．關閉信號
SS ．．．起始信號
Ven ．．．縮小信號
VG ．．．驅動信號
第9圖：
741．．．開關
742．．．電容器
743、744．．．脈波產生電路
745、746．．．反向器
747．．．開關
748．．．電容器
749．．．開關
750．．．緩衝放大器
751．．．比較器
752．．．電阻器
753．．．電流源
754．．．反向器
755．．．電流源
756．．．開關
757．．．偵測器(及閘)
758．．．脈波產生電路
760．．．電流源
S10 ．．．取樣信號
S20 ．．．清除信號
S30 ．．．重新啟動信號
S40 ．．．脈波信號
第10圖：
470．．．反向器
472．．．PMOS電晶體
473．．．電流源
474．．．NMOS電晶體
475．．．電容器
476．．．電流源
VCC ．．．電壓源
第1圖表示柔性切換功率轉換器之電路架構；
第2圖表示根據本發明實施例之諧振功率轉換器；
第3圖表示本發明實施例之同步整流器；
第4圖表示根據本發明第一實施例之控制電路；
第5圖表示根據本發明實施例之監控電路；
第6圖表示根據本發明實施例之偵測電路；
第7圖表示具有第一實施例之控制電路之同步整流電路的主要波形；
第8圖表示根據本發明第二實施例之控制電路；
第9圖表示根據本發明實施例之相位偵測電路；
第10圖表示根據本發明實施例之反彈跳電路；以及
第11圖表示具有第二實施例之控制電路之同步整流電路的主要波形；
100．．．控制電路
40．．．拴鎖電路
53．．．偵測電路
300．．．監控電路
401．．．延遲電路
60．．．控制電路
630．．．正反器
640．．．比較器
650．．．反向器
660．．．反或閘(NOR)
400．．．正反器
EN ．．．導通信號
RN ．．．重置信號
RS ．．．關閉信號
Vd ．．．監控信號
Vg ．．．重置信號
VTH ．．．臨界電壓

Claims (12)

  1. 一種同步整流電路，適用於一切換功率轉換器，包括：一功率電晶體及一二極體，耦接於一變壓器以及該功率轉換器之一輸出，用以整流；以及一控制電路，一旦該二極體被正向偏壓時，用以產生一驅動信號以導通該功率電晶體，其中，該控制電路包括：一監控電路，根據該驅動信號之脈波寬度來產生一監控信號，以產生一關閉信號來關閉該功率電晶體；其中，該監控電路更根據一回授信號之變化率來縮小該驅動信號之脈波寬度；以及其中，該回授信號與該功率轉換器之一輸出負載相關連。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之同步整流電路，其中，該監控電路包括：一充電電路，當該驅動信號被致能時，產生一斜坡信號；一取樣電路，根據該斜坡信號之位準來產生一維持信號；一放大器，根據該維持信號之位準來產生一臨界信號；以及一比較器，根據該斜坡信號與該臨界信號之比較結果來產生該監控信號；其中，該維持信號之位準與該回授信號之位準相關連。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之同步整流電路，其中，該控制電路更包括一偵測電路，且該偵測電路包括：一充電電路，當該驅動信號被一導通信號致能時，產生一斜坡信號；一取樣信號，根據該斜坡信號之位準來產生一維持信號；以及一比較器，根據該斜坡信號與該維持信號之比較結果來產生該關閉信號；其中，該維持信號之位準與該導通信號之脈波寬度相關連。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之同步整流電路，其中，該偵測電路更包括：一偵測器，產生一重新啟動信號，以降低該維持信號之位準；其中，當該回授信號之變化超過一臨界值時，該重新啟動信號產生。
  5. 一種同步整流電路，適用於一切換功率轉換器，包括：一功率電晶體及一二極體，耦接於一變壓器以及該功率轉換器之一輸出，用以整流；以及一控制電路，一旦該二極體被正向偏壓時，用以產生一驅動信號以導通該功率電晶體，其中，該控制電路包括：一反彈跳電路，根據該驅動信號之脈波寬度來產生一反彈跳信號以關閉該功率電晶體；其中，該反彈跳信號更根據該驅動信號來縮小該驅動信號之脈波寬度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之同步整流電路，其中，該反彈跳電路包括：一反向器，接收一導通信號；一PMOS電晶體，其中，該PMOS電晶體之閘極透過該反向器接收該導通信號；一NMOS電晶體，其中，該NMOS電晶體之閘極透過該反向器接收該導通信號；一第一電流源，耦接一電壓源與該PMOS電晶體之源極之間；一第二電流源，耦接於該NMOS電晶體之源極與一接地之間；以及一電容器，該電容器之一第一端耦接該PMOS電晶體與該NMOS電晶體之汲極間的接合點，該電容器之一第二端耦接該接地；其中，該反彈跳信號產生於該PMOS電晶體與該NMOS電晶體之汲極間的接合點。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之同步整流電路，其中，該控制電路更包括一相位偵測電路，且該相位偵測電路包括：一充電電路，當該驅動信號被一導通信號致能時，產生一斜坡信號；一取樣信號，根據該斜坡信號之位準來產生一維持信號；以及一比較器，根據該斜坡信號與該維持信號之比較結果來產生一關閉信號，以關閉該功率電晶體；其中，該維持信號之位準與該導通信號之脈波寬度相關連。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之同步整流電路，其中，該相位偵測電路更包括：一偵測器，產生一重新啟動信號，以降低該維持信號之位準；其中，該重新啟動信號根據一收縮信號與一脈波信號而產生。
  9. 一種同步整流方法，適用於一切換功率轉換器，其中，一功率電晶體及一二極體，耦接於一變壓器以及該功率轉換器之一輸出用以整流，該同步整流方法包括：一旦該二極體被正向偏壓時，產生一驅動信號以導通該功率電晶體；根據該驅動信號之脈波寬度來產生一監控信號，以產生一關閉信號來關閉該功率電晶體；以及根據一回授信號之變化來縮小該驅動信號之脈波寬度；其中，該回授信號與該功率轉換器之一輸出負載相關連。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之同步整流方法，其中，產生該監控信號之該步驟包括：當該驅動信號被致能時，產生一斜坡信號；根據該斜坡信號之位準來產生一維持信號；根據該維持信號之位準來產生一臨界信號；根據該斜坡信號與該臨界信號之比較結果來產生該監控信號；其中，該維持信號之位準與該回授信號之位準相關連。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之同步整流方法，更包括：當該驅動信號被一導通信號致能時，產生一斜坡信號；根據該斜坡信號之位準來產生一維持信號；以及根據該斜坡信號與該維持信號之比較結果來產生該關閉信號；其中，該維持信號之位準與該導通信號之脈波寬度相關連。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之同步整流方法，更包括：當該回授信號之變化超過一臨界值時，產生一重新啟動信號，以減少該維持信號之位準。
TW099130136A 2010-05-25 2010-09-07 同步整流電路及同步整流方法 TWI483517B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/786,742 US8854840B2 (en) 2010-05-25 2010-05-25 Method and apparatus to improve dynamic response of the synchronous rectifying for resonant power converters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201143261A TW201143261A (en) 2011-12-01
TWI483517B true TWI483517B (zh) 2015-05-01

Family

ID=43454561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099130136A TWI483517B (zh) 2010-05-25 2010-09-07 同步整流電路及同步整流方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8854840B2 (zh)
CN (1) CN101951179B (zh)
TW (1) TWI483517B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9887634B2 (en) 2015-07-23 2018-02-06 General Electric Company Circuits and methods for synchronous rectification in resonant converters
JP6760051B2 (ja) * 2016-12-27 2020-09-23 Tdk株式会社 コンバータ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200708743A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 System General Corp Valley voltage detection apparatus
US20070121352A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Ta-Yung Yang Switching control circuit having a valley voltage detector to achieve soft switching for a resonant power converter
US20070263421A1 (en) * 2004-09-30 2007-11-15 Sanken Electric Co., Ltd. Dc Power Source Device
US7349229B1 (en) * 2006-12-20 2008-03-25 System General Corp. Causal sampling circuit for measuring reflected voltage and demagnetizing time of transformer
TW200937823A (en) * 2008-02-29 2009-09-01 System General Corp Offline synchronous switching regulator

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227961A (en) * 1990-02-26 1993-07-13 General Electric Company Symmetrical delay circuit
JP4735826B2 (ja) * 2005-10-05 2011-07-27 サンケン電気株式会社 電力変換装置
US7760478B2 (en) * 2007-03-16 2010-07-20 System General Corp. Control circuit with short-circuit protection for current sense terminal of power converters
US7885084B2 (en) * 2007-10-03 2011-02-08 System General Corp. Control circuit for synchronous rectifying and soft switching of power converters
US8072787B2 (en) * 2007-10-26 2011-12-06 System General Corporation Synchronous rectifying for soft switching power converters
TWI380565B (en) * 2007-10-26 2012-12-21 Niko Semiconductor Co Ltd Three terminal integrated synchronous rectifier and flyback synchronous rectifying circuit
US7616457B2 (en) * 2007-11-20 2009-11-10 System General Corp. Synchronous regulation circuit
US7764516B2 (en) * 2008-02-21 2010-07-27 System General Corporation Method and apparatus of providing synchronous regulation circuit for offline power converter
US8004862B2 (en) * 2008-02-25 2011-08-23 System General Corp. Offline synchronous rectifying circuit with current transformer for soft switching power converters
JP2009278797A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Panasonic Corp 昇圧コンバータ
US7911813B2 (en) * 2008-07-21 2011-03-22 System General Corp. Offline synchronous rectifying circuit with sense transistor for resonant switching power converter
US8154888B2 (en) * 2009-01-05 2012-04-10 System General Corporation Offline synchronous rectifier circuit with turned-on arbiter and phase-lock for switching power converters
US8649191B2 (en) * 2009-02-10 2014-02-11 System General Corporation Synchronous rectifier having phase lock circuit coupled to feedback loop for resonant power converters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070263421A1 (en) * 2004-09-30 2007-11-15 Sanken Electric Co., Ltd. Dc Power Source Device
TW200708743A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 System General Corp Valley voltage detection apparatus
US20070121352A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Ta-Yung Yang Switching control circuit having a valley voltage detector to achieve soft switching for a resonant power converter
US7349229B1 (en) * 2006-12-20 2008-03-25 System General Corp. Causal sampling circuit for measuring reflected voltage and demagnetizing time of transformer
TW200937823A (en) * 2008-02-29 2009-09-01 System General Corp Offline synchronous switching regulator

Also Published As

Publication number Publication date
TW201143261A (en) 2011-12-01
US20110292702A1 (en) 2011-12-01
CN101951179B (zh) 2014-07-02
US8854840B2 (en) 2014-10-07
CN101951179A (zh) 2011-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102225011B1 (ko) 공진형 변환기들에서의 버스트 모드 제어
JP6915115B2 (ja) 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法
TWI521852B (zh) 隔離式開關變換器及其控制器和控制方法
US9444353B2 (en) Isolated power converter and associated switching power supply
TWI448063B (zh) 功率轉換器之控制器及切換方法以及准諧振功率轉換器之控制方法
TWI509970B (zh) 返馳式功率轉換器之時間預測控制的控制電路
US7911813B2 (en) Offline synchronous rectifying circuit with sense transistor for resonant switching power converter
US8072787B2 (en) Synchronous rectifying for soft switching power converters
US20100124079A1 (en) Offline synchronous rectifier with causal circuit for resonant switching power converter
TWI389443B (zh) 同步整流電路
US20150049523A1 (en) Method for controlling synchronous rectifier of power converter and control circuit using the same
JP2012249351A (ja) 直流電源装置
WO2009105943A1 (zh) 柔性切换电源转换器的同步整流电路
EP3883112A1 (en) Acf converter, voltage conversion method and electronic device
JP5207841B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2015177634A (ja) 電流共振型ｄｃｄｃコンバータ
TWI491156B (zh) 同步整流電路
TWI483517B (zh) 同步整流電路及同步整流方法
TWI523394B (zh) 控制電路以及控制方法
TWI571037B (zh) 功率轉換器的切換式控制電路
US9379622B2 (en) Power converter and method for controlling power converter
JP2008029158A (ja) スイッチング電源装置