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自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路制造技术

技术编号:20326917 阅读:9 留言:0更新日期:2019-02-13 04:31
本实用新型专利技术公开了一种自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路,当变压器次级绕组Ns的电流Isec和功率MOS管的内阻变化时,本电路会采样Vdet电压形成Vadj信号,自适应调整gate信号,从而调整功率MOS管的驱动电压,避免功率MOS管的关断延时。

【技术实现步骤摘要】
自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路
本技术涉及同步整流器及使用其的电路,特别是涉及自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路。
技术介绍
许多反激转换器采用二极管整流器来产生DC输出电压。二极管整流器的导通损耗对总功率损耗有显著的影响,在低电压、大电流转换器应用中尤为明显。为了提高效率,越来越多的采用低导通内阻的MOS管,来替代二极管,作为整流器,这种方式称之为同步整流器,如图1所示。包括:输入端Vin、PWM控制器106、功率MOS管101、变压器102、功率MOS管103、输出电容C1、同步整流控制器105。其中变压器102包含初级绕组Np,次级绕组Ns,初级功率MOS管101除了包括功率管M1,还包括了寄生二极管D1;功率MOS管103除了包括功率管M2,还包括了寄生二极管D2。图1中,同步整流控制器105通过控制功率MOS管103的导通和关断,完成次级绕组Ns的电流整流的工作。其工作原理简单描述为,当功率MOS管103的漏端电压Vds低于Von时,同步整流器105通过gate输出较高的电压,这时功率MOS管103导通,随着次级绕组Ns的电流Isec逐渐降低,次级功率MOS管103的漏端电压Vds=Ids*Rds,也逐渐降低,当Vds电压接近于阈值电压Vaj时,同步整流控制器105的输出电压gate开始降低,直到Vds=Vaj。由于初级的功率MOS管101的突然导通,当次级绕组Ns的电流Isec在时间t2处,突然变为0。那么Vds=Ids*Rds也开始突然上升,当Vds=Voff时,同步整流控制器105输出信号gate变为0,把功率MOS管103关断。图2为图1中电路工作时的简化时序图。现有技术中,是当Vds=V2开始时,驱动电压开始降低,维持Vds=Vaj,由于Vds=Ids*Rds。也就是说同步整流器调整驱动电压的时间,依赖于Ids*Rds的乘积匹配情况,在输出负载变化过大引起Isec较大,或者外围MOS内阻过大时,同步整流器在关断之前,并没有进行调整驱动电压gate的动作,会出现由于同步整流控制器关断MOS管的延时,带来变压器初级次级直通的现象。因此,需要研究如何避免关断MOS管的延时。
技术实现思路
技术目的:本技术的目的是提供一种能够避免关断MOS管的延时的自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路。技术方案:本技术所述的自适应调整驱动电压的同步整流控制器,包括比较器,比较器的同相输入端输入固定阈值电压Von,比较器的反相输入端分别连接比较器的同相输入端、开关的一端和运算放大器的反相输入端,比较器的反相输入端输入固定阈值电压Voff,比较器的输出端连接消隐模块的第一输入端,消隐模块的第二输入端分别连接比较器的输出端和RS触发器的复位端,消隐模块的输出端连接RS触发器的置位端,RS触发器的输出端分别连接驱动模块的第一输入端和采样模块的第一输入端,比较器的输出端还连接采样模块的第二输入端,比较器的输出端还连接采样模块的第三输入端,采样模块的输出端连接开关的控制端,开关的另一端分别连接采样电容的一端和运算放大器的同相输入端,采样电容的另一端接地,运算放大器的输出端连接驱动模块的第二输入端。进一步,所述采样模块包括电流源,电流源的输入端输入固定电压Vreg,电流源的输出端连接开关的一端,开关的控制端作为驱动模块的第一输入端,开关的另一端分别连接开关的一端和电容的一端,开关的控制端连接单稳态模块的输出端,单稳态模块的输入端作为采样模块的第二输入端,开关的另一端和电容的另一端均接地,电容的一端还分别连接缓冲器的输入端和开关的一端,开关的控制端连接延时模块的输出端,延时模块的输入端分别连接单稳态模块的输出端和开关的控制端,单稳态模块的输入端作为采样模块的第三输入端,开关的另一端分别连接电容的一端、开关的一端和缓冲器的输入端,电容的另一端和开关的另一端均接地,缓冲器的输出端连接比较器的反相输入端,缓冲器的输出端连接比较器的同相输入端,比较器的输出端连接单稳态模块的输入端,单稳态模块的输出端作为采样模块的输出端。使用本技术所述的自适应调整驱动电压的同步整流控制器的同步整流电路,包括输入电源Vin,输入电源Vin的正极连接变压器中初级绕组Np的非同名端,变压器中初级绕组Np的同名端连接功率MOS管的漏极,功率MOS管的源极接地,功率MOS管的栅极连接PWM控制器,变压器中次级绕组Ns的同名端连接输出电容的一端,输出电容的另一端接地,输出电容的另一端还连接功率MOS管的源极,功率MOS管的漏极连接变压器中次级绕组Ns的非同名端,变压器中次级绕组Ns的非同名端还分别连接比较器的反相输入端、比较器的同相输入端、开关的一端和运算放大器的反相输入端,功率MOS管的栅极连接驱动模块的输出端。有益效果:本技术公开了一种自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路,当变压器次级绕组Ns的电流Isec和功率MOS管的内阻变化时,本电路会采样Vdet电压形成Vadj信号,自适应调整gate信号,从而调整功率MOS管的驱动电压,避免功率MOS管的关断延时。附图说明图1为现有技术中同步整流电路的电路图;图2为图1中电路工作时的简化时序图;图3为本技术具体实施方式中同步整流电路的电路图;图4为图3中电路工作时的简化时序图;图5为图3中采样模块的电路图;图6为图3中采样模块工作时的简化时序图。具体实施方式图1为现有技术中的同步整流电路的电路图。同步整流控制器105中和本技术具体实施方式一样,也包含了两个比较器、消隐模块、RS触发器和驱动模块,它们的连接关系和本技术具体实施方式一样,因此就没有给出其具体电路图。可见,本技术具体实施方式相对于现有技术的创新主要在于采样模块315、开关318、采样电容317和运算放大器316。本技术具体实施方式公开了一种自适应调整驱动电压的同步整流控制器305,如图3所示,包括比较器310,比较器310的同相输入端输入固定阈值电压Von,比较器310的反相输入端分别连接比较器314的同相输入端、开关318的一端和运算放大器316的反相输入端,比较器314的反相输入端输入固定阈值电压Voff,比较器310的输出端连接消隐模块311的第一输入端,消隐模块311的第二输入端分别连接比较器314的输出端和RS触发器312的复位端,消隐模块311的输出端连接RS触发器312的置位端,RS触发器312的输出端分别连接驱动模块313的第一输入端和采样模块315的第一输入端,比较器310的输出端还连接采样模块315的第二输入端,比较器314的输出端还连接采样模块315的第三输入端,采样模块315的输出端连接开关318的控制端,开关318的另一端分别连接采样电容317的一端和运算放大器316的同相输入端,采样电容317的另一端接地,运算放大器316的输出端连接驱动模块313的第二输入端。比较器310输出到消隐模块311的信号为on信号,比较器314输出到消隐模块311的信号为off信号。采样模块315输出到开关318控制端的信号为pulse信号,RS触发器312输出到采样模块315的信号为drv信号。运算放大器316同相输入端输入的信号本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.自适应调整驱动电压的同步整流控制器,其特征在于:包括第一比较器(310),第一比较器(310)的同相输入端输入固定阈值电压Von,第一比较器(310)的反相输入端分别连接第二比较器(314)的同相输入端、第一开关(318)的一端和运算放大器(316)的反相输入端,第二比较器(314)的反相输入端输入固定阈值电压Voff,第一比较器(310)的输出端连接消隐模块(311)的第一输入端,消隐模块(311)的第二输入端分别连接第二比较器(314)的输出端和RS触发器(312)的复位端,消隐模块(311)的输出端连接RS触发器(312)的置位端,RS触发器(312)的输出端分别连接驱动模块(313)的第一输入端和采样模块(315)的第一输入端,第一比较器(310)的输出端还连接采样模块(315)的第二输入端,第二比较器(314)的输出端还连接采样模块(315)的第三输入端,采样模块(315)的输出端连接第一开关(318)的控制端,第一开关(318)的另一端分别连接采样电容(317)的一端和运算放大器(316)的同相输入端,采样电容(317)的另一端接地,运算放大器(316)的输出端连接驱动模块(313)的第二输入端。...

【技术特征摘要】
1.自适应调整驱动电压的同步整流控制器,其特征在于:包括第一比较器(310),第一比较器(310)的同相输入端输入固定阈值电压Von,第一比较器(310)的反相输入端分别连接第二比较器(314)的同相输入端、第一开关(318)的一端和运算放大器(316)的反相输入端,第二比较器(314)的反相输入端输入固定阈值电压Voff,第一比较器(310)的输出端连接消隐模块(311)的第一输入端,消隐模块(311)的第二输入端分别连接第二比较器(314)的输出端和RS触发器(312)的复位端,消隐模块(311)的输出端连接RS触发器(312)的置位端,RS触发器(312)的输出端分别连接驱动模块(313)的第一输入端和采样模块(315)的第一输入端,第一比较器(310)的输出端还连接采样模块(315)的第二输入端,第二比较器(314)的输出端还连接采样模块(315)的第三输入端,采样模块(315)的输出端连接第一开关(318)的控制端,第一开关(318)的另一端分别连接采样电容(317)的一端和运算放大器(316)的同相输入端,采样电容(317)的另一端接地,运算放大器(316)的输出端连接驱动模块(313)的第二输入端。2.根据权利要求1所述的自适应调整驱动电压的同步整流控制器,其特征在于:所述采样模块(315)包括电流源(501),电流源(501)的输入端输入固定电压Vreg,电流源(501)的输出端连接第二开关(502)的一端,第二开关(502)的控制端作为驱动模块(313)的第一输入端,第二开关(502)的另一端分别连接第三开关(504)的一端和第一电容(505)的一端,第三开关(504)的控制端连接第一单稳态模块(503)的输出端,第一单稳态模块(503)的输入端作为采样模块(315)的第二输入端,第三开关(504)的另一端和第一电容(505)的另一端均接地...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈畅
申请(专利权)人:陈畅
类型:新型
国别省市:江苏,32

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