TWI538380B - 同步整流器控制電路及其控制方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種開關控制電路,且特別是涉及一種同步整流電路的開關控制電路。
傳統使用二極體或蕭特基二極體的整流方式因順向導通電壓大,整體損耗成為電源轉換器的主要損耗。金屬氧化物半導體場效應電晶體具有導通電阻低、開關時間短、輸入阻抗高,成為低電壓大電流之電源轉換器首選的整流元件,根據金屬氧化物半導體場效應電晶體的控制特點,因而有同步整流(Synchronous Rectification,SR)之技術。
配合參閱圖1,為習知之同步整流器控制電路之電路圖。同步整流器控制電路4電連接於變壓器的次級繞組,用以控制同步整流器的功率開關的操作狀態。同步整流器電連接於電源轉換器(例如為直流-直流電源轉換器)的變壓器T次級繞組,同步整流器包含第一開關群組SR1及第二開關群組SR2,第一開關群組SR1及第二開關群組SR2分別包含四個功率開關,其中第一開關群組SR1包含功率開關MOS11~MOS14,第二開關群SR2包含功率開關MOS21~MOS24。第一開關群組SR1中的功率開關MOS11~MOS14呈並聯連接,第二開關群組SR2中的功率開關MOS21~MOS24亦呈並聯連接。更具體地,在第一開關群組SR1及第二開關群組SR2中,功率開關MOS11~MOS24的閘極皆電
連接於同步整流器控制電路4,汲極皆電連接於變壓T的次級繞組,源極皆電連接至地端。
藉此,同步整流器控制電路4可以同時控制第一開關群組SR1及第二開關群組SR2中所有功率開關的操作狀態;例如使得第一開關群組SR1及第二開關群組SR2中的所有功率開關MOS11~MOS24全部操作於截止狀態,或者使得第一開關群組SR1及第二開關群組SR2中的所有功率開關MOS11~MOS24跟隨同步整流器控制電路4輸出的驅動信號進行切換動作。
前述的同步整流器之功率開關MOS11~MOS24具備控制方式簡易及電路簡單的特點。然而,在電源轉換器啟動後,不論電源轉換器是操作於重載或輕載,所有功率開關MOS11~MOS24皆會依據同步整流器控制電路4輸出的驅動信號進行切換動作,這使得電源轉換器在輕載時的切換損失無法有效地降低。
本發明之目的,在於提供一種同步整流器控制電路,應用於控制一電源轉換器中的同步整流器,同步整流器控制電路依據電源轉換器次級繞組的輸出電流決定同步整流器中的功率開關操作於跟隨狀態的數量,且當輸出電流增加時,增加操作於跟隨狀態之功率開關的數量,藉以降低電源轉換器在輕載時的切換損失。
本發明之一技術態樣提供一種同步整流器控制電路,其適用於控制電源轉換器之同步整流器。同步整流器是電連接於電源轉換器的變壓器次級繞組,並包含複數開關群組;每個開關群組包含複數功率開關。
同步整流器控制電路包含信號處理單元及複數驅動單元,信號處理單元電連接於變壓器的次級繞組。驅動單元分別電連接於開關群組及信號處理單元。
信號處理單元感測變壓器次級繞組的輸出電流,並依據輸出電流決定操作於截止狀態的功率開關的數量。當輸出電流小於一第一設定值時,開關群組中之其中之一功率開關操作於跟隨狀
態,當輸出電流大於一第二設定值時,功率開關皆操作於跟隨狀態,當輸出電流介於第一設定值及第二設定值時,信號處理單元隨著輸出電流增加而增加操作於跟隨狀態的功率開關的數量。
本發明之另一技術態樣提供一種同步整流器的控制方法,其用以控制一同步整流器之複數開關群組中之複數功率開關的操作狀態,同步整流器電連接於變壓器的次級繞組。
同步整流器的控制方法包含下列步驟:(a)感測該變壓器的次級繞組之一輸出電流;(b)當該輸出電流大於一第一設定值且小於一第二設定值時,依據該輸出電流控制各該開關群組中之該等功率開關的操作狀態,且當該輸出電流逐漸增加時,增加各該開關群組中之該等功率開關操作於跟隨狀態的數量。
1‧‧‧信號處理單元
10‧‧‧信號處理器
11‧‧‧切換元件
12‧‧‧脈衝寬度調變控制器
20‧‧‧驅動單元
30‧‧‧主驅動器
32‧‧‧次驅動器
40‧‧‧開關線路
4‧‧‧同步整流器控制電路
Cntl2‧‧‧第一控制信號輸入端
Cntl3‧‧‧第二控制信號輸入端
Cntl4‧‧‧第三控制信號輸入端
Cntl_1‧‧‧第一控制端
Cntl_2‧‧‧第二控制端
Cntl_3‧‧‧第三控制端
Cntl_4‧‧‧第四控制端
Drv_In_1‧‧‧第一驅動輸入端
Drv_In_2‧‧‧第二驅動輸入端
Drv_In_3‧‧‧第三驅動輸入端
Drv_In_4‧‧‧第四驅動輸入端
Drv_Out_1‧‧‧第一驅動輸出端
Drv_Out_2‧‧‧第二驅動輸出端
Drv_Out_3‧‧‧第三驅動輸出端
Drv_Out_4‧‧‧第四驅動輸出端
Drv1‧‧‧第一驅動信號輸出端
Drv2‧‧‧第二驅動信號輸出端
DrvI‧‧‧驅動信號輸入端
Drv1_Select_1~Drv2_Select_2‧‧‧驅動選擇端
Enable‧‧‧致能端
I1‧‧‧第一設定值
I2‧‧‧第二設定值
I_SENSE‧‧‧電流感測端
MOS11~MOS24‧‧‧功率開關
MOS2_EN‧‧‧第一控制信號輸出端
MOS3_EN‧‧‧第二控制信號輸出端
MOS4_EN‧‧‧第三控制信號輸出端
Out1‧‧‧第一輸出端
Out2‧‧‧第二輸出端
Out3‧‧‧第三輸出端
Out4‧‧‧第四輸出端
SR1、SR2‧‧‧開關群組
SR1_MODE1~SR2_MODE2‧‧‧操作模態信號輸出端
SW‧‧‧切換控制端
Sw_1_En‧‧‧第一開關致能端
Sw_2_En‧‧‧第二開關致能端
Sw_3_En‧‧‧第三開關致能端
Sw_4_En‧‧‧第四開關致能端
Sw_In_1‧‧‧第一開關輸入端
Sw_In_2‧‧‧第二開關輸入端
Sw_In_3‧‧‧第三開關輸入端
Sw_In_4‧‧‧第四開關輸入端
Sw_Out_1‧‧‧第一開關輸出端
Sw_Out_2‧‧‧第二開關輸出端
Sw_Out_3‧‧‧第三開關輸出端
Sw_Out_4‧‧‧第四開關輸出端
T‧‧‧變壓器
圖1繪示習知之同步整流器控制電路的電路圖;圖2繪示本發明實施方式同步整流器控制電路的電路圖;圖3為對應本發明之輸出電流及開關狀態之時序圖;圖4a繪示本發明第一實施方式之信號處理單元之電路方塊圖;圖4b繪示本發明第二實施方式之信號處理單元之電路方塊圖;圖4c繪示本發明第三實施方式之信號處理單元之電路方塊圖;圖5a繪示本發明第一實施方式之驅動單元之電路方塊圖;圖5b繪示本發明第二實施方式之驅動單元之電路方塊圖;以及圖5c繪示本發明第三實施方式之驅動單元之電路方塊圖。
配合參閱圖2,為本發明實施方式之同步整流器控制電路的電路圖。同步整流電路適用於控制一電源轉換器之一同步整流器,同步整流器電連接於電源轉換器的變壓器T次級繞組,並包含複數開關群組SR1~SR2,每一開關群組SR1、SR2包含複數功率開關MOS11~MOS24,功率開關可例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,
MOSFET)。要特別說明的是,本發明之各實施方式的同步整流電路分別都是以控制二開關群組的四個功率開關作為說明範例,然在實際實施時,開關群組及功率開關的數量可以依照實際要求而調整。功率開關MOS11~MOS24的汲極分別電連接於變壓器T的次級繞組,源極則連接至地端。
同步整流器控制電路包含一信號處理單元1及複數驅動單元20。信號處理單元1電連接於變壓器T的次級繞組,用以感測次級繞組的輸出電流;其中,信號處理單元1可以透過電流互感器(current transformer)以非接觸方式感應次級繞組的輸出電流,或者透過電流感測電阻器(shunt resistor)以接觸方式獲得次級繞組的輸出電流。信號處理單元1包含一電流感測端I_SENSE、複數驅動輸出端及複數控制信號輸出端。在本發明中,信號處理單元1包含二驅動輸出端及三個控制輸出端,且分別為第一驅動信號輸出端Drv1、第二驅動信號輸出端Drv2、第一控制信號輸出端MOS2_EN、第二控制信號輸出端MOS3_EN及第三控制信號輸出端MOS4_EN。
驅動單元20包含一驅動信號輸入端DrvI、複數控制信號輸入端及複數輸出端,且當控制信號輸入端的數量為P,輸出端的數量為Q時,滿足下列條件:P=Q-1。在發明中,驅動單元20包含三個控制信號輸入端,且分別為第一控制信號輸入端Cntl2、第二控制信號輸入端Cntl3及第三控制信號輸入端Cntl4。驅動單元20還包含四個輸出端,且分別為第一輸出端Out1、第二輸出端Out2、第三輸出端Out3及第四輸出端Out4。
信號處理單元1的第一驅動信號輸出端Drv1電連接於其中之一驅動單元20的驅動信號輸入端DrvI,第二驅動信號輸出端Drv2電連接於另一驅動單元20的驅動信號輸入端DrvI。信號處理單元1的第一控制信號輸出端MOS2_EN電連接於驅動單元20的第一控制信號輸入端Cntl2,第二控制信號輸出端MOS3_EN電連接於驅動單元20的第二控制信號輸入端Cntl3,第三控制信號輸出端MOS4_EN電連接於驅動單元20的第三控制信號輸入
端Cntl4。
如圖2所示位於上方之驅動單元20的第一輸出端Out1、第二輸出端Out2、第三輸出端Out3及第四輸出端Out4分別電連接於功率開關MOS11~MOS14的閘極,位於下方之驅動單元20的第一輸出端Out1、第二輸出端Out2、第三輸出端Out3及第四輸出端Out4分別電連接於功率開關MOS21~MOS24的閘極。
信號處理單元1的電流感測端I_SENSE電連接於變壓器T的次級繞組,並感測次級繞組的輸出電流。信號處理單元1依據所感測到的輸出電流以決定操作於截止狀態之功率開關MOS11~MOS24的數量,並由第一控制信號輸出端MOS2_EN、第二控制信號輸出端MOS3_EN及第三控制信號輸出端MOS4_EN送出對應的控制信號至驅動單元20的第一控制信號輸入端Cntl2、第二控制信號輸入端Cntl3及第三控制信號輸入端Cntl4,以控制功率開關MOS11~MOS24的操作狀態。
功率開關MOS11~MOS24的操作狀態包含截止狀態及跟隨狀態,在截止狀態,功率開關MOS11~MOS24的閘極接收到截止信號(在此為連續低準位信號)輸入時,功率開關MOS11~MOS24的源極與汲極間不導通,為截止狀態;在跟隨狀態,功率開關MOS11~MOS24跟隨驅動單元20送出的驅動信號進行切換動作;其中,驅動信號由交錯排列的低準位信號及高準位信號組成。
當變壓器T次級繞組的輸出電流小於第一設定值I1(如圖3所示)時,同步整流器控制電路使得開關模組SR1、SR2中的其中之一功率開關,例如為功率開關MOS11及MOS21操作於跟隨狀態,其他的功率開關MOS12、MOS13、MOS14、MOS22、MOS23及MOS24則操作於截止狀態;換言之,僅功率開關MOS11及MOS21非操作於截止狀態。
當變壓器T次級繞組的輸出電流大於第二設定值I2(如圖3所示)時,同步整流器控制電路使所有的功率開關MOS11~MOS24皆操作於跟隨狀態,且功率開關MOS11~MOS24均跟隨驅動單元
20輸出的驅動信號進行切換動作;換言之,所有的功率開關MOS11~MOS24皆非操作於截止狀態。其中,第二設定值I2可例如為電源轉換器工作於半載時的電流值),且第二設定值I2大於第一設定值I1。
當變壓器T次級繞組的輸出電流介於第一設定值I1及第二設定值I2之間,且由第一設定值I1逐漸增加至第二設定值I2時,同步整流器控制電路使操作於跟隨狀態的功率開關MOS11~MOS24的數量逐漸增加。簡言之,當變壓器T次級繞組的輸出電流小,操作於跟隨狀態的功率開關MOS11~MOS24的數量少(也即操作於截止狀態的功率開關MOS11~MOS24的數量多);當次級繞組的輸出電流大,操作於跟隨狀態之功率開關MOS11~MOS24的數量多(也即操作於截止狀態之功率開關MOS11~MOS24的數量少);且較佳地,操作於跟隨狀態之功率開關MOS11~MOS24的數量與輸出電流的數值成正比。藉此,可以有效地降低電源轉換器操作於輕載時功率開關的切換損失。
以下配合下列表一就本發明之同步整流器控制電路之操作狀態進行說明。
表一為圖2之同步整流器控制電路的詳細之操作數據,其中L表輸出低準位信號,H表輸出高準位信號;「截止」表示功率開關MOS11~MOS24操作於截止狀態,即功率開關MOS11~MOS24源極與汲極間不導通;「跟隨」表示功率開關MOS11~MOS24操作於跟隨狀態,即功率開關MOS11~MOS24跟隨信號處理單元1之第一或第二驅動信號輸出端Drv1、Drv2輸出之驅動信號進行切換動作。
簡言之,本發明的同步整流器的控制方法是先感測變壓器T的次級繞組之一輸出電流,並於輸出電流大於第一設定值且小於第二設定值時,依據輸出電流控制開關群組SR1、SR2中之功率開關MOS11~MOS24的操作狀態,且當輸出電流逐漸增加時,增加開關群組SR1、SR2中之功率開關MOS11~MOS24操作於跟隨狀態的數量。
配合參閱圖4a,為本發明第一實施方式之信號處理單元之方塊圖。信號處理單元1包含信號處理器10,信號處理器10包含電流感測端I_SENSE、第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN、第一驅動信號輸出端Drv1及第二驅動信號輸出端Drv2,且分別用以作為信號處理單元1的電流感測端I_SENSE、第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN、第一驅動信號輸出端Drv1及第二驅動信號輸出端Drv2。
配合參閱圖4b,為本發明第二實施方式之信號處理單元之方塊圖。信號處理單元1包含一信號處理器10及一脈衝寬度調變控制器12;信號處理器10包含電流感測端I_SENSE及第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN,並分別用以作為信號處理單元1的電流感測端I-SENSE及第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN。
脈衝寬度調變控制器12包含第一驅動信號輸出端Drv1及第二驅動信號輸出端Drv2,並用以作為信號處理單元1的第一驅動信號輸出端Drv1及第二驅動信號輸出端Drv2。
配合參閱圖4c,為本發明第三實施方式之信號處理單元之方塊
圖。信號處理單元1包含信號處理器10及切換元件11;信號處理器10包含一電流感測端I_SENSE、第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN、一致能端Enable、一切換控制端SW及複數操作模態信號輸出端SR1_MODE1~SR2_MODE2,電流感測端I_SENSE及第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN用以作為信號處理單元1的電流感測端I_SENSE及第一至第三控制信號輸出端MOS2_EN~MOS4_EN。
切換元件11包含一第一驅動信號輸出端Drv1、一第二驅動信號輸出端Drv2、一致能端Enable、一切換控制端SW及複數驅動選擇端Drv1_Select_1~Drv2_Select_2,第一驅動信號輸出端Drv1及一第二驅動信號輸出端Drv2用以作為信號處理單元1的第一驅動信號輸出端Drv1及一第二驅動信號輸出端Drv2。
信號處理器10的致能端Enable及切換控制端SW分別電連接於切換元件11的致能端Enable及切換控制端SW,用以控制切換元件11的工作狀態。信號處理器10的操作模態信號輸出端SR1_MODE1~SR2_MODE2分別電連接於切換元件11的驅動選擇端Drv1_Select_1~Drv2_Select_2,切換元件11依據操作模態信號輸出端SR1_MODE1~SR2_MODE2輸出的信號以決定功率開關MOS11~MOS24的操作狀態。
以下配合下列表二就包含有第三實施方式之信號處理單元之同步整流器控制電路之操作狀態進行說明。
表二為具有圖4c所示之信號處理單元之同步整流器控制電路的詳細之操作數據,其中X表任意信號輸出,L表輸出低準位信號,H表輸出高準位信號;「截止」表示功率開關MOS11~MOS24操作於截止狀態,即功率開關MOS11~MOS24源極與汲極間不導通;「跟隨」表示功率開關MOS11~MOS24操作於跟隨狀態,即功率開關MOS11~MOS24跟隨信號處理單元1之第一或第二驅動輸出端Drv1、Drv2輸出之驅動信號進行切換。
配合參閱圖5a,為本發明第一實施方式之驅動單元之電路方塊
圖。驅動單元20可以由主驅動器30及次驅動器32組成,。主驅動器30及次驅動器32分別包含第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2、第一控制端Cnt1_1、第二控制端Cntl_2、第一驅動輸出端Drv_Out_1及第二驅動輸出端Drv_Out_2。
主驅動器30的第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2,以及次驅動器32的第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2相連接並用以作為驅動單元20的驅動信號輸入端DrvI。
主驅動器30的第二控制端Cntl_2用以作為驅動單元20的第一控制信號輸入端Cntl2,次驅動器32的第一控制端Cntl_1用以作為驅動單元20的第二控制信號輸入端Cntl3,次驅動器32的第二控制端Cntl_2用以作為驅動單元20的第三控制信號輸入端Cntl4,主驅動器30的第一控制端Cntl_1電連接於一致能信號,並隨時保持在被致能的狀態。
主驅動器30的第一驅動輸出端Drv_Out_1及第二驅動輸出端Drv_Out_2分別用以作為驅動單元20的第一輸出端Out1及第二輸出端Out2,次驅動器32的第一驅動輸出端Drv_Out_1及第二驅動輸出端Drv_Out_2分別用以作為驅動單元20的第三輸出端Out3及第四輸出端Out4。
配合參閱圖5b,為本發明第二實施方式之驅動單元之電路方塊圖。驅動單元20可以由主驅動器30及次驅動器32組成;主驅動器30及次驅動器32分別包含第一驅動輸入端Drv_In_1及第一驅動輸出端Drv_Out_1。
次驅動器32還包含第二驅動輸入端Drv_In_2、第三驅動輸入端Drv_In_3、第四驅動輸入端Drv_In_4、第一控制端Cntl_1、第二控制端Cntl_2、第三控制端Cntl_3、第四控制端Cntl_4,第二驅動輸出端Drv_Out_2、第三驅動輸出端Drv_Out_3及第四驅動輸出端Drv_Out_4。
主驅動器30的第一驅動輸入端Drv_In_1,以及次驅動器32的
第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2、第三驅動輸入端Drv_In_3相連接並用以作為驅動單元20的驅動輸入端Drv1。
次驅動器32的第一控制端Cntl_1、第二控制端Cntl_2及第三控制端Cntl_3分別用以作為驅動單元20的第一控制信號輸入端Cntl2、第二控制信號輸入端Cntl3及第三控制信號輸入端Cntl4。
主驅動器30的第一驅動輸出端Drv_Out_1用以作為驅動單元20的第一輸出端Out1,次驅動器32的第一驅動輸出端Drv_Out_1、第二驅動輸出端Drv_Out_2及第三驅動輸出端Drv_Out_3分別用以作為驅動單元20的第二輸出端Out2、第三輸出端Out3及第四輸出端Out4。
配合參閱圖5c,為本發明第三實施方式之驅動單元之電路方塊圖。驅動單元20可以由主驅動器30及開關線路40組成;主驅動器30包含第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2、第三驅動輸入端Drv_In_3、第四驅動輸入端Drv_In_4、第一驅動輸出端Drv_Out_1、第二驅動輸出端Drv_Out_2、第三驅動輸出端Drv_Out_3及第四驅動輸出端Drv_Out_4。
第一驅動輸入端Drv_In_1、第二驅動輸入端Drv_In_2、第三驅動輸入端Drv_In_3、第四驅動輸入端Drv_In_4相連接並用以作為驅動單元20的驅動信號輸入端DrvI。
開關線路40包含第一開關輸入端Sw_In_1、第二開關輸入端Sw_In_2、第三開關輸入端Sw_In_3、第四開關輸入端Sw_In_4、第一開關致能端Sw_1_En、第二開關致能端Sw_2_En、第三開關致能端Sw_3_En、第四開關致能端Sw_4_En、第一開關輸出端Sw_Out_1、第二開關輸出端Sw_Out_2、第三開關輸出端Sw_Out_3及第四開關輸出端Sw_Out_4。
第一開關輸入端Sw_In_1、第二開關輸入端Sw_In_2、第三開關輸入端Sw_In_3及第四開關輸入端Sw_In_4分別電連接於第一驅動輸出端Drv_Out_1、第二驅動輸出端Drv_Out_2、第三驅動
輸出端Drv_Out_3及第四驅動輸出端Drv_Out_4。
第一開關致能端Sw_1_En電連接於一致能信號,並隨時保持在被致能的狀態;第二開關致能端Sw_2_En、第三開關致能端Sw_3_En及第四開關致能端Sw_4_En分別用以作為驅動單元20的第一控制信號輸入端Cntl2、第二控制信號輸入端Cntl3及第三控制信號輸入端Cntl4。
第一開關輸出端Sw_Out_1、第二開關輸出端Sw_Out_2、第三開關輸出端Sw_Out_3及第四開關輸出端Sw_Out_4用以作為驅動單元20的第一輸出端Out1、第二輸出端Out2、第三輸出端Out3及第四輸出端Out4。
圖5a至圖5c所繪示驅動單元20可供與圖4a至圖4c所繪示之任一信號處理單元1搭配組合本發明的同步整流器控制電路,其線路連接方式相同於前文,在此不予贅述;且任何一種組合之同步整流器控制電路都可以控制開關群組中每個功率開關的工作狀態(如前文所述之截止狀態及跟隨狀態),藉以有效地降低同步整流器在輕載時的切換損失。
然以上所述者,僅為本發明之較佳實施方式,當不能限定本發明實施之範圍,即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等,皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。
1‧‧‧信號處理單元
20‧‧‧驅動單元
Ctrl2‧‧‧第一控制信號輸入端
Ctrl3‧‧‧第二控制信號輸入端
Ctrl4‧‧‧第三控制信號輸入端
DrvI‧‧‧驅動信號輸入端
Drv1‧‧‧第一驅動信號輸出端
Drv2‧‧‧第二驅動信號輸出端
MOS11~MOS24‧‧‧功率開關
MOS2_EN‧‧‧第一控制信號輸出端
MOS3_EN‧‧‧第二控制信號輸出端
MOS4_EN‧‧‧第三控制信號輸出端
Out1~Out4‧‧‧輸出端
SR1、SR2‧‧‧開關群組
I_SENSE‧‧‧電流感測端
T‧‧‧變壓器
Claims (10)
- 一種同步整流器控制電路,適用於控制一電源轉換器之一同步整流器,該同步整流器電連接於該電源轉換器之一變壓器的次級繞組並包含複數開關群組,各該開關群組包含複數功率開關,該同步整流器控制電路包含:一信號處理單元,電連接於該變壓器的次級繞組,該信號處理單元感測該變壓器的次級繞組的一輸出電流,並於該輸出電流決定該等功率開關的操作於跟隨狀態的數量;以及複數驅動單元,分別電連接於該等開關群組及該信號處理單元,其中,當該輸出電流小於一第一設定值時,該等開關群組中之其中之一功率開關操作於跟隨狀態,當該輸出電流大於一第二設定值時,該等功率開關皆操作於跟隨狀態,當該輸出電流介於該第一設定值及該第二設定值時,該信號處理單元隨著該輸出電流增加而增加操作於跟隨狀態的功率開關的數量。
- 如請求項第1項所述之同步整流器控制電路,其中該信號處理單元包含一電流感測端、複數驅動信號輸出端及複數控制信號輸出端,該電流感測端電連接於該變壓器的次級繞組,各該驅動單元包含一驅動信號輸入端、複數控制信號輸入端及複數輸出端,該信號處理單元之該等驅動信號輸出端電連接於該等驅動單元之該等驅動信號輸入端,該信號處理單元之該等控制信號輸出端電連接於該等驅動單元之該等控制信號輸入端,各該驅動單元之該等輸出端分別電連接於其中之一功率開關。
- 如請求項第2項所述之同步整流器控制電路,其中各該驅動單元之該等控制信號輸入端的數量為P,各該驅動單元之該等輸出端的數量為Q,其滿足下列條件:P=Q-1。
- 如請求項第2項所述之同步整流器控制電路,其中該信號處理單元包含一信號處理器及一脈衝寬度調變控制器,該信號處理器包含該電流感測端及該等控制信號輸出端,該脈衝寬度調變控制器包含該等驅動信號輸出端。
- 如請求項第2項所述之同步整流器控制電路,其中該信號處理單元包含一信號處理器及一切換元件,該信號處理器包含該電流感測端、該等控制信號輸出端、一致能端、一切換控制端及複數操作模態信號輸出端,該切換元件包含該等驅動信號輸出端、一致能端、一切換控制端及複數驅動選擇端,該信號處理器之該致能端及該切換控制端分別電連接於該切換元件之該致能端及切換控制端,該信號處理器之該等操作模態信號輸出端分別電連接於該切換元件之該等驅動選擇端。
- 如請求項第4項或第5項所述之同步整流器控制電路,其中該驅動單元包含一主驅動器及次驅動器,該主驅動器及該次驅動器分別包含一第一驅動輸入端、一第二驅動輸入端、一第一控制端、一第二控制端、一第一驅動輸出端及一第二驅動輸出端,該主驅動器及該次驅動器之該第一驅動輸入端及第二驅動輸入端相連接並用以作為該驅動單元之該驅動信號輸入端,該主驅動器之該第二控制端用以作為各等驅動單元的該等控制信號輸入端中的一第一控制信號輸入端,該次驅動器之該第一控制端用以 作為各該驅動單元的該等控制信號輸入端中的一第二控制信號輸入端,該次驅動器之該第二控制端用以作為各該驅動單元的該等控制信號輸入端中的一第三控制信號輸入端。
- 如請求項第4項或第5項所述之同步整流器控制電路,其中該驅動單元包含一主驅動器及次驅動器,該主驅動器包含一第一驅動輸入端及一第一驅動輸出端,該次驅動器包含一第一驅動輸入端、第二驅動輸入端、一第三驅動輸入端、一第四驅動輸入端、一第一控制端、一第二控制端、一第三控制端、一第四控制端、一第一驅動輸出端、一第二驅動輸出端、一第三驅動輸出端及一第四驅動輸出端,該主驅動器之該第一驅動輸入端、該次驅動器之該第一驅動輸入端、該第二驅動輸入端及該第三驅動輸入端相連接並用以作為該驅動單元之該驅動信號輸入端,該次驅動器之該第一控制端、該第二控制端及該第三控制端分別用以作為各該驅動單元的該等控制信號輸入端中的一第一控制信號輸入端、一第二控制信號輸入端及一第三控制信號輸入端。
- 如請求項第4項或第5項所述之同步整流器控制電路,其中該驅動單元包含一主驅動器及一開關線路,該主驅動器包含一第一驅動輸入端、一第二驅動輸入端、一第三驅動輸入端、一第四驅動輸入端、一第一驅動輸出端、一第二驅動輸出端、一第三驅動輸出端及一第四驅動輸出端,該第一驅動輸入端、該第二驅動輸入端、該第三驅動輸入端及該第四驅動輸入端相連接並用以作為該驅動單元之該驅動信號輸入端,該開關線路包含一第一開關輸入端、一第二開關輸入端、一第三開關輸入端、一第四開關輸入端、一第一開關致能端、一第二開關致能端、一第三開關致能端、 一第四開關致能端、一第一開關輸出端、一第二開關輸出端、一第三開關輸出端及一第四開關輸出端,該開關線路之該第一至第四開關輸入端分別電連接於該主驅動器之該第一至第四驅動輸出端,該開關線路之該第二開關致能端、第三開關致能端及第四開關致能端分別用以作為各該驅動單元的該等控制信號輸入端中的一第一控制信號輸入端、一第二控制信號輸入端及一第四控制信號輸出端該開關線路之該第一至第四開關輸出端用以作為該驅動單元之該等輸出端。
- 如請求項第1項所述之同步整流器控制電路,其中該等操作於跟隨狀態之該等功率開關的數量與該輸出電流的大小成正比。
- 一種同步整流器的控制方法,用以控制一同步整流器之複數開關群組中之複數功率開關的操作狀態,該同步整流器電連接於一變壓器的次級繞組,該同步整流器的控制方法包含下列步驟:(a)感測該變壓器的次級繞組之一輸出電流;以及(b)當該輸出電流大於一第一設定值且小於一第二設定值時,依據該輸出電流控制各該開關群組中之該等功率開關的操作狀態,且當該輸出電流逐漸增加時,增加各該開關群組中之該等功率開關操作於跟隨狀態的數量。
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