TWI811848B - 開關電源系統及其同步整流控制器 - Google Patents

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Abstract

提供了一種開關電源系統及其同步整流控制器。該同步整流控制器包括：輸出檢測模組，被配置為基於開關電源系統的系統輸出電壓的上升或下降，生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號；動態控制模組，被配置為基於電壓上升指示信號生成輸出鉗位元使能信號，或者基於電壓下降指示信號生成一次喚醒使能信號；輸出鉗位元模組，被配置為基於輸出鉗位元使能信號，生成輸出電壓鉗位元信號，該輸出電壓鉗位元信號用於對系統輸出電壓進行鉗位元；脈衝生成模組，被配置為基於一次喚醒使能信號，生成二次繞組磁化電流，該二次繞組磁化電流用於對開關電源系統的系統變壓器的二次繞組進行磁化。

Description

開關電源系統及其同步整流控制器
本發明涉及電路領域，尤其涉及開關電源系統及其同步整流控制器。
隨著電源能效標準的不斷提高和可擕式電子設備的日益普及，由於可以有效提高電源轉換效率、提升開關電源系統的功率密度，同步整流(Synchronous Rectification，SR)技術被越來越廣泛地用在開關電源系統，尤其是中小功率範圍應用中。基於開關電源系統的成本考慮，大多數中小功率範圍應用都採用返馳一次控制(flyback primary-side control)架構。當採用返馳一次控制架構時，開關電源系統的一次側的控制元件不能即時檢測開關電源系統的系統輸出電壓，因此開關電源系統的動態回應問題比較難處理。
根據本發明實施例的用於開關電源系統的同步整流控制器包括：輸出檢測模組，被配置為基於開關電源系統的系統輸出電壓的上升或下降，生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號；動態控制模組，被配置為基於電壓上升指示信號生成輸出鉗位元使能信號，或者基於電壓下降指示信號生成一次喚醒使能信號；輸出鉗位元模組，被配置為基於輸出鉗位元使能信號，生成輸出電壓鉗位元信號，該輸出電壓鉗位元信號用於對系統輸出電壓進行鉗位元；脈衝生成模組，被配置為基於一次喚醒使能信號，生成二次繞組磁化電流，該二次繞組磁化電流用於對開關電源系統的系統變壓器的二次繞組進行磁化。
根據本發明實施例的用於開關電源系統的同步整流控制器，能夠對開關電源系統的系統輸出電壓進行準確及時的檢測，並根據檢測到的系統輸出電壓調節系統輸出電壓或者使能開關電源系統的一次側的控制元件調節系統輸出電壓，因此可以改善開關電源系統的動態回應性能。
根據本發明實施例的開關電源系統，包括上述用於開關電源系統 的同步整流控制器。
相比傳統的開關電源系統，根據本發明實施例的開關電源系統的動態回應性能大大改善。
500:SR控制器
502:輸出檢測模組
504:動態控制模組
506:輸出鉗位元模組
508:脈衝生成模組
DRD-1:波形圖
DRD-2:波形圖
FB:輸出回饋信號、波形圖
GND:基準地(腳)
Isec:退磁電流
M1:功率開關
M2:功率開關、同步整流開關
MS2:同步整流開關
Naux:輔助繞組
Np:一次繞組
Ns:二次繞組
PG:波形圖
R1,R2:分壓電阻
Rdson:導通電阻
SG:波形圖
SLT:波形圖
SO:波形圖
t0:時刻
T1:系統變壓器
U1:PWM控制器
U2:SR控制器
Vbulk:輸入體電壓
Vbulk*:電壓
Vds:導通電壓
VD:(第二電壓檢測)腳、波形圖
VDW:波形圖
Vo:系統輸出電壓
Vout:第一電壓檢測腳
從下面結合圖式對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：
圖1A和圖1B示出了返馳一次控制架構的開關電源系統的示意框圖。
圖2A示出了在採用傳統的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁期間從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1A和圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。
圖2B示出了在採用傳統的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁剛結束時從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1A和圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。
圖3示出了在圖1B所示的開關電源系統中，用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號和系統變壓器T1的輔助繞組Naux上的電壓的波形圖。
圖4示出了在圖1B所示的開關電源系統中，用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號和SR控制器的VD腳處的電壓的波形圖。
圖5示出了根據本發明實施例的用於開關電源系統的SR控制器的邏輯框圖。
圖6示出了圖5所示的SR控制器用在圖1A所示的開關電源系統的情況下的電路連接示意圖。
圖7示出了圖5所示的SR控制器用在圖1B所示的開關電源系統的情況下的電路連接示意圖。
圖8示出了在採用圖5所示的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁剛結束時從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。
圖9示出了在採用圖5所示的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁剛結束時從滿載狀態切換到控載狀態時，與圖1B所示的開關電源系統 的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。
下面將詳細描述本發明的各個方面的特徵和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明決不限於下面所提出的任何具體配置和演算法，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件、和演算法的任何修改、替換、和改進。在圖式和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以避免對本發明造成不必要的模糊。
圖1A和圖1B示出了返馳一次控制架構的開關電源系統的示意框圖。在圖1A和圖1B中，T1是系統變壓器，U1是位於系統變壓器T1的一次側的脈寬調變(Pulse Width Modulation，PWM)控制器，M1是位於系統變壓器T1的一次側的功率開關，Np是系統變壓器T1的一次繞組(Np也表示一次繞組的匝數)，Ns是系統變壓器T1的二次繞組(Ns也表示二次繞組的匝數)，Naux是系統變壓器T1的輔助繞組(Naux也表示輔助繞組的匝數)，R1和R2是用於對系統變壓器T1的輔助繞組Naux上的電壓進行分壓的分壓電阻，U2是位於系統變壓器T1的二次側的同步整流(SR)控制器，M2是位於系統變壓器T1的二次側的功率開關，SR控制器U2和功率開關M2一起構成位於系統變壓器T1的二次側的同步整流器。下面為了簡明，將功率開關M2稱為同步整流開關。
在圖1A和圖1B所示的開關電源系統中，分壓電阻R1和R2與系統變壓器T1的輔助繞組Naux一起用來在系統變壓器T1退磁期間產生表徵開關電源系統的系統輸出電壓Vo的輸出回饋信號FB；PWM控制器U1基於輸出回饋信號FB來調節系統輸出電壓Vo；SR控制器U2通過其VD腳檢測系統變壓器T1的二次繞組Ns的狀態，以控制同步整流開關M2的開啟與關斷。
開關電源系統的動態回應性能是指開關電源系統在其系統負載發生變化時對其系統輸出電壓的調節能力。當系統負載增加時，開關電源系統的系統輸出電壓有下降的趨勢，同時開關電源系統的系統工作頻率有上升的趨勢； 當系統負載降低時，開關電源系統的系統輸出電壓有上升的趨勢，同時開關電源系統的系統工作頻率有下降的趨勢。對於圖1A和圖1B所示的開關電源系統來說，由於採用了返馳一次控制架構，位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1僅可以在系統變壓器T1退磁期間對系統輸出電壓Vo進行檢測，其對由於系統負載變化而引起的系統輸出電壓的變化的檢測與系統負載的變化時刻緊密相關，這對開關電源系統的動態響應性能會產生較大影響。
當系統負載在系統變壓器T1退磁期間發生變化時，位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1在系統變壓器T1的當前退磁期間內就可以準確地檢測到系統輸出電壓Vo的變化，此時開關電源系統的動態回應性能較好。圖2A示出了在採用傳統的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁期間從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1A和圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。在圖2A中，PG是用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，SG是用於驅動同步整流開關M2的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，FB是對系統變壓器T1的輔助繞組Naux上的電壓進行分壓產生的輸出回饋信號(忽略系統變壓器T1退磁結束後的諧振)的波形圖，VDW是PWM控制器U1在系統變壓器T1退磁期間檢測系統輸出電壓Vo的時間窗信號的波形圖，SLT是開關電源系統的系統負載變換信號的波形圖，SO是系統輸出電壓Vo的波形圖。
當系統負載在系統變壓器T1退磁期間之外發生變化時，由於位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1僅能在系統變壓器T1退磁期間對系統輸出電壓Vo進行檢測，開關電源系統的動態回應性能受到不同程度的影響，最差情況是系統負載從空載狀態切換到滿載狀態或從滿載狀態切換到空載狀態發生在系統變壓器T1退磁剛結束時的情況。具體地，在這種情況下，位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1無法及時檢測到由於系統負載的變化引起的系統輸出電壓Vo的變化，特別是當開關電源系統的系統負載直接從空載狀態切換到滿載狀態時，位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1在下一工作週期的退磁期間開始時才能檢測到由該次負載變化導致的系統輸出電壓Vo的變化。
圖2B示出了在採用傳統的SR控制器的情況下，系統負載在系統 變壓器T1退磁剛結束時從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1A和圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。在圖2B中，各個符號所表示的信號與圖2A中相同，這裡不再重複。從圖2B可以看出，由於PWM控制器U1在系統負載切換前工作在空載狀態，工作頻率比較低，所以開關電源系統的負載變化引起的系統輸出電壓Vo的變化的時刻與PWM控制器U1檢測到系統輸出電壓Vo的變化的時刻之間的時間間隔比較長，這導致系統輸出電壓Vo的變化(下降)過大，即開關電源系統的動態回應性能較差。
在圖1A和圖1B所示的開關電源系統中，SR控制器U2位於系統變壓器T1的二次側，所以SR控制器U2有可能直接或間接地對系統輸出電壓Vo進行準確及時的檢測。
在圖1A中，SR控制器U2工作在下端控制模式，SR控制器U2的晶片基準地與系統變壓器T1的二次側的地位準同等電位，所以SR控制器U2可以直接檢測系統輸出電壓Vo。在圖1B中，SR控制器U2工作在上端控制模式，SR控制器U2的晶片基準地連接到系統變壓器T1的二次繞組Ns並且在開關電源系統的不同工作區間呈不同電位，即，在功率開關M1開啟時為-Vbulk*(Ns/Np)(假設系統變壓器T1的二次側的地位準為0，Vbulk是開關電源系統的輸入體電壓)，在系統變壓器T1的二次繞組Ns退磁時為Vo+Vds(Vds是同步整流開關MS2的導通電壓)，在這種情況下SR控制器U2檢測系統輸出電壓Vo就沒有那麼直接了。
當SR控制器U2工作在上端控制模式時，由於SR控制器U2的晶片基準地在開關電源系統的不同工作區間呈不同電位，使得SR控制器U2無法直接檢測系統輸出電壓Vo。但是，SR控制器U2仍然可以在系統變壓器T1退磁結束後的一段時間內間接對系統輸出電壓Vo進行檢測。
在圖1B中，當功率開關M1開啟時，系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓為-Vbulk*(Ns/Np)；隨著功率開關M1的關斷，系統變壓器T1進入退磁階段，同步整流開關M2導通，系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓為Vo+Isec*Rdson，其中，Rdson為同步整流開關M2的導通電阻，Isec為系統變壓器T1的二次繞組Ns上的退磁電流；系統變壓器T1退磁結束後，系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓開始以系統變壓器T1的二次側的基準地GND為 中心、系統輸出電壓Vo為幅度進行諧振；由於開關電源系統中存在損耗，該諧振呈衰減狀態；諧振衰減到零後，系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓呈零位準。圖3示出了在圖1B所示的開關電源系統中，用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號和系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓的波形圖。在圖3中，PG是用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，SW是系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓的波形圖。
在圖1B中，SR控制器U2的VD腳直接連接到開關電源系統的系統輸出端，SR控制器U2的VD腳處的電壓為系統輸出電壓Vo與系統變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓之差。圖4示出了在圖1B所示的開關電源系統中，用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號和SR控制器U2的VD腳處的電壓的波形圖。在圖4中，PG是用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，VD是SR控制器U2的VD腳處的電壓的波形圖。從圖4可以看出，當功率開關M1開啟時，相對於SR控制器U2的晶片基準地來說，SR控制器U2的VD腳處的電壓為Vo+Vbulk*(Ns/Np)；隨著功率開關M1的關斷，系統變壓器T1進入退磁階段，同步整流開關M2開啟，SR控制器U2的VD腳處的電壓為-Isec*Rdson；系統變壓器T1退磁結束後，SR控制器U2的VD腳處的電壓開始以系統輸出電壓Vo為中心、系統輸出電壓Vo為幅度進行諧振；諧振衰減完成後，SR控制器U2的VD腳處的電壓呈直流位準，該直流位準即為系統輸出電壓Vo。
由以上所述可知，在圖1B所示的開關電源系統中，SR控制器U2的VD腳處的電壓包含了系統輸出電壓Vo的資訊。具體地，當系統負載發生變化時，系統輸出電壓Vo會隨之發生變化，待系統變壓器T1退磁結束後，系統輸出電壓Vo的變化即會呈現在SR控制器U2的VD腳處的電壓中(相對於SR控制器U2的晶片基準地)。系統變壓器T1諧振完成後，SR控制器U2的VD腳處的電壓即等同於系統輸出電壓Vo。此時，系統負載變化引起的系統輸出電壓Vo的變化就可以被SR控制器U2檢測到。但是，在系統變壓器T1退磁完畢後的諧振階段，不管系統負載變化與否，SR控制器U2的VD腳處的電壓均處在諧振變化中，此時SR控制器U2的VD腳處的電壓的變化不可以作為系統負載發生變化的依據，需要對SR控制器U2的VD腳處的電壓加以區別對待以免 引起誤判斷，從而保證判斷的正確性。
鑒於結合圖1A至圖2B所述的開關電源系統存在的動態回應方面的問題，並且考慮到位於系統變壓器T1的二次側的SR控制器U2的VD腳處的電壓即為系統輸出電壓Vo(當SR控制器U2工作在下端控制模式時)或者包含系統輸出電壓Vo的資訊(當SR控制器U2工作在上端控制模式時)，提出了一種用於開關電源系統的SR控制器，其能夠對開關電源系統的系統輸出電壓進行準確及時的檢測，並根據檢測到的系統輸出電壓調節系統輸出電壓或者使能開關電源系統的一次側的控制元件調節系統輸出電壓，因此可以改善開關電源系統的動態回應性能。
圖5示出了根據本發明實施例的SR控制器500的示例框圖。如圖5所示，SR控制器500包括輸出檢測模組502、動態控制模組504、輸出鉗位元模組506、以及脈衝生成模組508，其中：輸出檢測模組502被配置為基於開關電源系統的系統輸出電壓的上升或下降，生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號；動態控制模組504被配置為基於電壓上升指示信號生成輸出鉗位元使能信號，或者基於電壓下降指示信號生成一次喚醒使能信號；輸出鉗位元模組506被配置為基於輸出鉗位元使能信號，生成輸出電壓鉗位元信號，該輸出電壓鉗位元信號用於對系統輸出電壓進行鉗位元；脈衝生成模組508被配置為基於一次喚醒使能信號，生成二次繞組磁化電流，該二次繞組磁化電流用於對開關電源系統的系統變壓器的二次繞組進行磁化。
在一些實施例中，當SR控制器500用於下端控制模式(例如，用於圖1A所示的開關電源系統)時，SR控制器500的第一電壓檢測腳(例如，Vout腳)和第二電壓檢測腳(例如，VD腳)分別連接到系統變壓器(例如，系統變壓器T1)的二次繞組(例如，二次繞組Ns)的第一端和第二端，系統變壓器的第一端即為開關電源系統的系統輸出端，同步整流開關(例如，同步整流開關M2)連接在系統變壓器的二次繞組的第二端和系統變壓器的二次側的基準地之間，SR控制器500的晶片基準地(例如，GND腳)連接到系統變壓器的二次側的基準地，輸出檢測模組502基於SR控制器500的第一電壓檢測腳處的電壓生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號。
在一些實施例中，當SR控制器500用於上端控制模式(例如， 用於圖1B所示的開關電源系統)時，SR控制器500的晶片基準地(例如，GND腳)連接到系統變壓器(例如，系統變壓器T1)的二次繞組(例如，二次繞組Ns)的第一端，SR控制器500的第二電壓檢測腳(例如，VD腳)連接到開關電源系統的系統輸出端，同步整流開關(例如，同步整流開關M2)連接在系統變壓器的二次繞組的第一端和開關電源系統的系統輸出端之間，輸出檢測模組502基於SR控制器500的第二電壓檢測腳處的電壓生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號。
在一些實施例中，輸出檢測模組502基於系統輸出電壓在同步整流開關從開啟狀態變為關斷狀態的時刻之後並且從關斷狀態再次變為開啟狀態的時刻之前的預定時段中的上升或下降，生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號。這樣，即使SR控制器500工作在上端控制模式(即，用於圖1B所示的開關電源系統)時，輸出檢測模組502也可以相對及時且準確地檢測系統輸出電壓，從而基於系統輸出電壓的上升或下降生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號。
在一些實施例中，系統輸出電壓的上升包括系統輸出電壓的上升趨勢和系統輸出電壓上升到超過第一閾值中的至少一者。系統輸出電壓的下降包括系統輸出電壓的下降趨勢和系統輸出電壓下降到低於第二閾值中的至少一者。
如前所述，當SR控制器500工作在下端控制模式時，SR控制器500可以直接檢測系統輸出電壓Vo的變化，然後將系統輸出電壓的變化的相關資訊傳遞到位於系統變壓器的一次側的控制元件，使得位於系統變壓器的一次側的控制元件可以依據系統負載的變化對系統控制作出調整以達到對系統輸出電壓進行有效管控的目的。
圖6示出了圖5所示的SR控制器用在圖1A所示的開關電源系統的情況下的電路連接示意圖。在圖6中，SR控制器500的晶片基準地與開關電源系統的輸出地位準(即，系統變壓器T1的二次側的輸出低位準)同等電位，所以SR控制器500通過其Vout腳可以直接檢測系統輸出電壓Vo；當系統負載從空載狀態切換到滿載狀態時，系統輸出電壓Vo隨之下降，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo下降後，即產生出一系列的電流脈衝(即，二次繞組磁 化電流)，該電流脈衝可以對系統變壓器T1的二次繞組Ns進行磁化，從而使能位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1控制功率開關M1從關斷狀態變為導通狀態，增加系統能量輸入以達到穩定系統輸出電壓Vo的目的；反之，當系統負載從滿載狀態切換到空載狀態時，系統輸出電壓Vo隨之上升，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo上升後，即阻止系統輸出電壓Vo的進一步上升。
圖7示出了圖5所示的SR控制器用在圖1B所示的開關電源系統的情況下的電路連接示意圖。在圖7中，在系統變壓器T1諧振完成後，SR控制器500可以通過其VD腳檢測系統輸出電壓Vo；當系統負載從空載狀態切換到滿載狀態時，系統輸出電壓Vo隨之下降，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo下降後，即產生出一系列的電流脈衝(即，二次繞組磁化電流)，該電流脈衝可以對系統變壓器T1的二次繞組進行磁化，從而使能位於系統變壓器T1的一次側的PWM控制器U1控制功率開關M1從關斷狀態變為導通狀態，增加系統能量輸入以達到穩定系統輸出電壓Vo的目的；反之，當系統負載從滿載狀態切換到空載狀態時，系統輸出電壓Vo隨之上升，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo上升後，即阻止系統輸出電壓Vo的進一步上升。
圖8示出了在採用圖5所示的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁剛結束時從空載狀態切換到滿載狀態時，與圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。在圖8中，PG是用於驅動功率開關M1的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，VD是SR控制器500的VD腳處的電壓的波形圖，SG是用於驅動同步整流開關M2的開啟與關斷的閘極驅動信號的波形圖，VDW是SR控制器500檢測系統輸出電壓Vo的時間窗信號的波形圖，SLT是開關電源系統的系統負載變換信號的波形圖，DRD-1是SR控制器500中的動態控制模組504生成的一次喚醒使能信號的波形圖，SO是開關電源系統的系統輸出電壓Vo的波形圖。
在圖8中，假定系統負載的變化恰好發生在系統變壓器T1退磁剛結束的時刻t0。在系統負載從空載狀態切換到滿載狀態之前，開關電源系統工作於空載狀態，系統變壓器T1的一次側的工作頻率較低，開關電源系統處於穩定狀態。在系統變壓器T1的每個工作週期內，SR控制器500都會在系統變 壓器T1諧振結束後，例如圖8中從同步整流開關MS2從開啟狀態變為關斷狀態的時刻後的100us以後產生相應的時間視窗並在該時間視窗內對系統輸出電壓Vo進行檢測。待到時刻t0，系統負載切換為滿載狀態，系統輸出電壓Vo下降，SR控制器500的VD腳處的平臺電壓在系統變壓器T1諧振結束後也隨之降低。在之後的系統輸出電壓Vo的檢測時間視窗內，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo的降低，便會通過系統變壓器T1的二次繞組Ns與一次繞組Np的耦合喚醒PWM控制器U1以穩定系統輸出電壓Vo。
圖9示出了在採用圖5所示的SR控制器的情況下，系統負載在系統變壓器T1退磁剛結束時從滿載狀態切換到控載狀態時，與圖1B所示的開關電源系統的動態回應性能有關的信號的示例波形圖。在圖9中，DRD-2是SR控制器500中的動態控制模組504生成的輸出鉗位元使能信號的波形圖，其他符號表示的信號與圖8中相同。
在圖9中，假定系統負載的變化恰好發生在系統變壓器T1退磁剛結束的時刻t0。在系統負載從滿載狀態切換到空載狀態之前，開關電源系統處於穩定狀態。在系統變壓器T1的每個工作週期內，SR控制器500會在系統變壓器T1諧振結束後產生相應的時間視窗並在該時間視窗內對系統輸出電壓Vo進行檢測。待到時刻t0，系統負載從滿載狀態切換到空載狀態，系統輸出電壓Vo上升，系統變壓器T1退磁後的諧振幅度以及諧振結束後的VD平臺電壓也隨之上升。在之後的系統輸出電壓Vo的檢測時間視窗內，SR控制器500檢測到系統輸出電壓Vo的上升，便會使能對系統輸出電壓Vo進行鉗位元以穩定系統輸出電壓Vo。
本發明可以以其他的具體形式實現，而不脫離其精神和本質特徵。例如，特定實施例中所描述的演算法可以被修改，而系統體系結構並不脫離本發明的基本精神。因此，當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發明的範圍由所附請求項而非上述描述定義，並且，落入請求項的含義和等同物的範圍內的全部改變從而都被包括在本發明的範圍之中。
500:SR控制器
502:輸出檢測模組
504:動態控制模組
506:輸出鉗位元模組
508:脈衝生成模組

Claims (7)

  1. 一種用於開關電源系統的同步整流控制器，包括：輸出檢測模組，被配置為基於所述開關電源系統的系統輸出電壓的上升或下降，生成電壓上升指示信號或電壓下降指示信號；動態控制模組，被配置為基於所述電壓上升指示信號生成輸出鉗位元使能信號，或者基於所述電壓下降指示信號生成一次喚醒使能信號；輸出鉗位元模組，被配置為基於所述輸出鉗位元使能信號，生成輸出電壓鉗位元信號，該輸出電壓鉗位元信號用於對所述系統輸出電壓進行鉗位元；以及脈衝生成模組，被配置為基於所述一次喚醒使能信號，生成二次繞組磁化電流，該二次繞組磁化電流用於對所述開關電源系統的系統變壓器的二次繞組進行磁化。
  2. 如請求項1所述的同步整流控制器，其中，所述輸出檢測模組進一步被配置為：基於所述系統輸出電壓在同步整流開關從開啟狀態變為關斷狀態的時刻之後並且從關斷狀態再次變為開啟狀態的時刻之前的預定時段中的上升或下降，生成所述電壓上升指示信號或所述電壓下降指示信號。
  3. 如請求項2所述的同步整流控制器，其中，當所述同步整流控制器用於下端控制模式時，所述同步整流控制器的第一電壓檢測腳和第二電壓檢測腳分別連接到所述系統變壓器的二次繞組的第一端和第二端，所述系統變壓器的第一端即為所述開關電源系統的系統輸出端，所述同步整流開關連接在所述系統變壓器的二次繞組的第二端和所述系統變壓器的二次側的基準地之間，所述同步整流控制器的晶片基準地連接到所述系統變壓器的二次側的基準地，所述輸出檢測模組基於所述同步整流控制器的第一電壓檢測腳處的電壓生成所述電壓上升指示信號或所述電壓下降指示信號。
  4. 如請求項2所述的同步整流控制器，其中，當所述同步整流控制器用於上端控制模式時，所述同步整流控制器的晶片基準地連接到所述系統變壓器的二次繞組的第一端，所述同步整流控制器的第二電壓檢測腳連接到所述開關電源系統的系統輸出端，所述同步整流開關連接在所述系統變壓器的二次繞組的第一端和所述開關電源系統的系統輸出端之間，所述輸出檢測模組基於所述同步整流控制器的第二電壓檢測腳處的電壓生成所述電壓上升指示信號或所述電壓下降指示信號。
  5. 如請求項1或2所述的同步整流控制器，其中，所述系統輸出電壓的上升包括所述系統輸出電壓的上升趨勢和所述系統輸出電壓上升到超過第一閾值中的至少一者。
  6. 如請求項1或2所述的同步整流控制器，其中，所述系統輸出電壓的下降包括所述系統輸出電壓的下降趨勢和所述系統輸出電壓下降到低於第二閾值中的至少一者。
  7. 一種開關電源系統，包括請求項1至6中任一項所述的同步整流控制器。
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