一种同步整流控制电路、芯片及开关电源的制作方法

专利检索2024-11-10  10


本申请属于开关电源,具体涉及一种同步整流控制电路、芯片及开关电源。


背景技术:

1、开关电源的副边整流方案目前有两种类型:采用二极管的非同步整流方案、采用mos管(metal oxide semiconductor field effect transistor,mosfet,金属氧化物半导体场效应晶体管)的同步整流方案。同步整流方案相比于采用二极管的非同步整流方案,其电源转换的效率更高。

2、在同步整流方案中,通常根据副边开关管(即同步整流管,具体为mosfet管)的漏源电压(vds)来控制副边开关管的导通与关断。常常由于副边开关管的漏源电压(vds)振荡的原因而导致误触发,原边开关管和副边开关管同时导通,导致额外的芯片损耗,甚至烧毁芯片。

3、现有技术中采用斜率检测的方式控制副边开关管,以避免副边开关管误导通,但其电路设计复杂,芯片面积较大,不利于现有电子产品的小型化需求和低功耗需求。

4、上述问题成为急需解决的问题。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请的目的在于提供一种同步整流控制电路、芯片及开关电源,以改善现有同步整流方案可能出现的误导通问题和芯片面积过大的问题。

2、本申请的实施例是这样实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种同步整流控制电路,包括:第一比较电路,用于比较第一输入端和第二输入端的输入信号并输出第一比较信号cp1;其中,第一输入端用于接收副边开关管的漏源电压的采样电压vds,第二输入端用于分时接收第一阈值电压vth1、第二阈值电压vth2;

4、控制电路,与第一比较电路的输出端电连接,用于根据第一比较信号cp1判断vds的下降速率是否大于预设速率,并在下降速率大于预设速率时输出副边导通信号,以控制所述副边开关管导通。

5、可选地,根据第一比较信号cp1判断vds的下降速率是否大于预设速率,包括:

6、基于第一比较信号cp1确定vds从vth1下降到vth2的下降时长,判断下降时长是否不大于第一预设时长t1。

7、可选地,控制电路,包括:切换电路;

8、切换电路,用于切换第一比较电路的第二输入端为vth1或vth2。

9、可选地,在复位状态下,第一比较电路的第二输入端接vth1;

10、切换电路,在vds下降到vth1后,将第一比较电路的第二输入端由vth1切换到vth2,并在斜率检测完成后,将第一比较电路的第二输入端切换回vth1。

11、可选地,在副边开关管处于断开状态时,控制电路才能对vds的下降速率进行判断。

12、可选地,在vds大于vth1达到第二预设时长t2后,所述控制电路才能进行vds的下降速率判断。

13、可选地,控制电路,还包括:第一复位电路;

14、第一复位电路,用于在vds下降到vth1以下时,对第一比较电路进行复位。

15、可选地,控制电路,包括:第一判断单元、第二判断单元;

16、第一判断单元,基于第一比较信号cp1判断vds是否小于vth1,并输出第一检测信号;

17、第二判断单元,基于第一检测信号和第一比较信号cp1判断vds是否在t1内降低至vth2。

18、可选地,第二判断单元,包括计时模块和第二判断模块;

19、计时模块,用于在vds小于vth1时,输出表征第一预设时长t1的第一计时信号pulse;

20、第二判断模块,用于根据第一计时信号pulse和第一比较信号cp1,判断vds是否在第一预设时长t1内降低至vth2。

21、第二方面,本申请实施例提供一种同步整流控制芯片,其包括如第一方面所述的同步整流控制电路。

22、第三方面,本申请提供一种开关电源,包括副边开关管、储能器件和如第二方面所述的同步整流控制芯片。其中,储能器件包括电容。

23、本申请的优势在于:

24、同步整流控制电路/芯片结构简单,根据同步整流管的vds的下降速率大小控制整流管导通,避免其误开启。通过分时切换阈值实现了比较器的复用,节省了芯片面积和成本。本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



技术特征:

1.一种同步整流控制电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的同步整流控制电路,其特征在于,根据所述第一比较信号cp1判断vds的下降速率是否大于预设速率,包括:

3.根据权利要求2所述的同步整流控制电路,其特征在于,所述控制电路,包括:切换电路;

4.根据权利要求3所述的同步整流控制电路,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的同步整流控制电路,其特征在于,所述控制电路,还包括:复位电路;

6.根据权利要求1-5任一项所述的同步整流控制电路,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的同步整流控制电路,其特征在于,所述控制电路,包括:第一判断单元、第二判断单元;

8.根据权利要求7所述的同步整流控制电路,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的同步整流控制电路,其特征在于,所述第二判断单元,包括计时模块和第二判断模块;

10.一种同步整流控制芯片,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的同步整流控制电路。

11.一种开关电源,其特征在于,包括副边开关管、储能器件和如权利要求10所述的同步整流控制芯片。


技术总结
本申请涉及一种同步整流控制电路、芯片及开关电源,同步整流控制电路包括:第一比较电路,用于比较第一输入端和第二输入端的输入信号并输出第一比较信号CP1;其中,第一输入端用于接收副边开关管的漏源电压的采样电压VDS,第二输入端用于分时接收第一阈值电压VTH1、第二阈值电压VTH2;控制电路,与第一比较电路的输出端电连接,用于根据第一比较信号CP1判断VDS的下降速率是否大于预设速率,并在下降速率大于预设速率时输出副边导通信号,以控制副边开关管导通。本申请通过检测副边开关管的漏源电压的下降斜率来控制副边开关管,避免误导通,同时斜率检测时复用比较器,优化了电路,节省了芯片面积。

技术研发人员:王梁,黄立,蔡林甫
受保护的技术使用者:成都利普芯微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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