一種隔離型同步整流控制電路及其裝置與控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔離型同步整流控制電路及其裝置與控制方法，屬于同步整流控制電路的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隔離型同步整流的目的主要是為了在低壓大電流的輸出場合取代副邊的肖特基整流管，從而獲得更好的效率，更小的應(yīng)用體積，更低的系統(tǒng)成本。低導(dǎo)通壓降的肖特基管的正向?qū)▔航翟?.2-0.3V左右，而同步整流管的導(dǎo)通壓降，在合理設(shè)計的情況下可以做到0.15V以下，從而大大降低整流管本身的損耗，提升系統(tǒng)效率。
[0003]圖1為目前市面上的一種同步整流控制方案，其中包括變壓器101、同步整流管102、輸出電容103、VCC供電電阻104、VCC旁路電容105、時間常數(shù)設(shè)定電阻108、時間常數(shù)設(shè)定電阻107、同步整流控制芯片106。由時間常數(shù)設(shè)定電阻108、時間常數(shù)設(shè)定電阻107組成的電阻網(wǎng)絡(luò)共同確定原邊開通判定，所述同步整流控制芯片106通過DET和AE腳位組成積分來判定原邊功率管的開通。VCC腳位是芯片供電引腳。
[0004]但是上述的控制方案，元器件較多，控制方案復(fù)雜。而且VCC引腳的供電來自于輸出Vout，當(dāng)整個控制系統(tǒng)工作在低輸出電壓模式時，VCC因為供電不足，會導(dǎo)致同步整流控制芯片106不工作，整流功能只能通過整流管寄生的體二極管來維持，造成發(fā)熱嚴(yán)重，效率損失。
[0005]圖2為目前市面上另一種存在的同步整流芯片，其中包括一個變壓器201、輸出電容202、VCC旁路電容203、同步整流驅(qū)動芯片204、濾波電容205。這種控制架構(gòu)完全靠判定電壓來控制同步整流管的開通和關(guān)斷，缺少原邊開通識別機制，很容易造成同步整流管的誤操作，造成炸機現(xiàn)象。
[0006]因此，現(xiàn)有的同步整流控制電路無法在面臨復(fù)雜的系統(tǒng)工作情況下精準(zhǔn)工作，不具備雙電壓的判定機制，工作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種隔離型同步整流控制電路及其裝置與控制方法，解決現(xiàn)有的同步整流控制電路缺少原邊開通識別機制，造成同步整流管的誤操作或發(fā)熱嚴(yán)重，效率損失的問題。
[0008]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種隔離型同步整流控制電路，包括:
供電模塊，用于提供電壓；
基準(zhǔn)模塊，用于產(chǎn)生至少第一和第二基準(zhǔn)源；
比較器模組，包括開通比較器和第一關(guān)斷比較器，其中所述開通比較器用于控制電路的電壓端電壓與第一基準(zhǔn)源對比；所述第一關(guān)斷比較器用于控制電路的電壓端電壓與第二基準(zhǔn)源對比； 原邊開通判定單元，用于根據(jù)控制電路的時間設(shè)置端流入的電流獲得電流的積分值，并對比電流的積分值與設(shè)定值的大??；
副邊斷續(xù)預(yù)估單元，用于根據(jù)原邊開通判定單元所獲得的電流的積分值預(yù)測同步整流管導(dǎo)通所需時間，及根據(jù)預(yù)測的同步整流管導(dǎo)通所需時間來提供屏蔽時間，并對比所述屏蔽時間與同步整流管實際導(dǎo)通所需時間的大小；
邏輯單元，用于根據(jù)所述開通比較器的對比結(jié)果和原邊開通判定單元的對比結(jié)果，生成用于導(dǎo)通同步整流管的邏輯控制信號，且根據(jù)第一關(guān)斷比較器的對比結(jié)果和副邊斷續(xù)預(yù)估單元的對比結(jié)果，生成用于關(guān)斷同步整流管的邏輯控制信號；
驅(qū)動單元，用于根據(jù)所述邏輯單元所生成邏輯控制信號對同步整流管進行驅(qū)動。
[0009]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述比較器模組還包括第二關(guān)斷比較器，所述第二關(guān)斷比較器用于控制電路的電壓端電壓與基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生的第三基準(zhǔn)源對比。
[0010]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:還包括用于防止同步整流管誤開通的鉗位電路。
[0011]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述原邊開通判定單元包括積分電容、由兩個NM0S管組成的第一電流鏡、由兩個PM0S管組成的第二電流鏡、比較器單元及下拉NM0S管；所述基準(zhǔn)單元還產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓；所述第一電流鏡，用于在控制電路的時間設(shè)置端為高電位時產(chǎn)生電流，及通過第二電流鏡為積分電容充電；所述比較器單元用于將積分電容的電壓與第一基準(zhǔn)電壓對比及根據(jù)對比結(jié)果輸出電位信號；所述下拉NM0S管，用于每個開斷周期結(jié)束時清空積分電容上的電壓。
[0012]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述副邊斷續(xù)預(yù)估單元單路包括NPN管、由兩個PM0S管組成的第三電流鏡、由兩個NM0S管組成的第四電流鏡、比較器單元；所述基準(zhǔn)單元還產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓；所述NPN管，用于實現(xiàn)鉗位零；所述第三電流鏡，用于在控制電路的時間設(shè)置端為低電位時產(chǎn)生電流，及通過第四電流鏡對積分電容放電；所述比較器單元用于將積分電容的電壓與第二基準(zhǔn)電壓對比及根據(jù)對比結(jié)果輸出電位信號。
[0013]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述供電模塊包括啟動電路、調(diào)制電阻、高壓PM0S管、兩個分壓電阻、運放電路及高壓NM0S管；所述啟動電路，用于在控制電路的電壓端為高電平時產(chǎn)生電流；所述調(diào)制電阻，用于產(chǎn)生電壓；所述高壓PM0S管，用于接收電壓及導(dǎo)通；所述運放電路，用于在控制電路的電壓端達(dá)到啟動電壓時，將兩個分壓電阻的電壓和基準(zhǔn)電平對比，及根據(jù)對比結(jié)果輸出電壓信號控制高壓NM0S管關(guān)斷。
[0014]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述供電模塊還包括用于防止電流從控制電路的供電端向電壓端倒灌的NPN管。
[0015]本發(fā)明還提供一種基于上述隔離型同步整流控制電路的控制裝置，包括:
變壓器，其副邊輸出繞組的一端連接同步整流控制電路的接地端和旁路電容，變壓器的副邊輸出繞組的另一端接地；
旁路電容，連接同步整流控制電路的供電端，用于為同步整流控制電路提供穩(wěn)定電壓；
時間常數(shù)設(shè)置電阻，連接同步整流控制電路的時間設(shè)置端，用于設(shè)定原邊開通的時間常數(shù)和副邊斷續(xù)時間預(yù)估的判斷； 同步整流控制電路，用于根據(jù)其時間設(shè)置端流入的電流判定原邊是否開通同時預(yù)估副邊斷續(xù)時間，并根據(jù)判定和預(yù)估結(jié)果生成邏輯控制信號對同步整流管進行導(dǎo)通或關(guān)斷驅(qū)動；
輸出電容，連接整流控制電路的電壓端，用于電容的輸出。
[0016]本發(fā)明還提供一種隔離型同步整流控制方法，包括:
設(shè)定原邊開通的時間常數(shù)，及根據(jù)流入控制電路的電流獲得電流的積分值；并將電流的積分值與設(shè)定值對比，且根據(jù)控制電路的電壓與基準(zhǔn)源的大小，控制同步整流管的導(dǎo)通；
根據(jù)所述電流積分值預(yù)測同步整流管導(dǎo)通所需時間，及根據(jù)預(yù)測的同步整流管導(dǎo)通所需時間提供屏蔽時間；當(dāng)同步整流管實際導(dǎo)通所需時間超過所述屏蔽時間，且在控制電路的電壓大于基準(zhǔn)源時，控制同步整流管的關(guān)斷。
[0017]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述同步整流管導(dǎo)通所需時間由同步整流控制電路的時間設(shè)置端和輸出地之間在副邊續(xù)流時的負(fù)向壓差估算獲得。
[0018]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
(1 )、本發(fā)明所提供的一種隔離型同步整流控制電路及其裝置與控制方法，通過原邊開通判定的方式，防止同步整流管的誤導(dǎo)通，同時通過副邊續(xù)流預(yù)估的方式，防止同步整流管的提前誤關(guān)斷。采用了優(yōu)化的VCC供電電路，保證電源系統(tǒng)工作在各種模式下的電源供電充足。同時采用了精準(zhǔn)的原邊開通判定電路和副邊續(xù)流時間預(yù)估電路，以及雙電壓的判定機制，保證同步整流管在面臨復(fù)雜的系統(tǒng)工作情況下，都可以精準(zhǔn)工作。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種同步整流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種同步整流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的隔離型同步整流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的隔離型同步整流控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明中原邊開通判定單元和副邊斷續(xù)預(yù)估單元的電路示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明中供電模塊的電路示意圖。
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