一种同步整流控制芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种同步整流控制芯片，包括：导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块、故障保护模块、超前关断模块、导通时间设定模块、选择模块、控制模块、触发模块和驱动模块；所述导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块连接输入电压端；所述导通初始化模块连接所述电压检测模块。本发明专利技术解决了现有技术中无法同时在DCM/CCM两种模式下都能实现精确关断的难题；同时可以简化外围应用电路，减小应用器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步整流领域，尤其涉及一种同步整流控制芯片。
技术介绍
同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET来取代整流二极管以降低整流损耗的一项技术。从原边开关管截止时刻开始，副边开关管导通，副边电感开始放电，在副边电感放电临近结束时，副边开关管要关断，特别是在副边电感放电完成后，副边开关管必须关断，否则会导致次级输出电容逆向放电，有炸机风险。目前解决副边开关管关断的方法有以下几种：1.利用伏秒积守恒：先采样原边开关管导通时刻副边电感两端的电压与维持时间的乘积(副边电感两端电压转换成电流信号并与时间积分，变成副边电容上的电压)，然后在原边开关管截止反激时再采样输出电压并转换成电流对电容C2充电，比较两个电压来实现副边开关管关断的时间点。此方法的优点是断续模式下即使原边导通时间变化大也可以准确的判断何时关断副边开关管；其缺点是易受输入电压波动干扰，且需要检测次级侧电感两端电压。2、直接采样副边电感反相端电压Vd：当Vd大于0V时关断副边开关管，小于0V时导通副边开关管，此方法的优点是检测方式简单，断续模式下与原边采样电压变化无关；缺点是不能支持连续模式，容易导致副边电感逆向放电，而且要求驱动关断副边开关管的速度要快。3、其他：针对原边结构做的同步整流，副边开关管导通后控制在线性区，使副边电流减小时副边开关管的Vgs增大而Vds不变，这样原边采样电压相对稳定，有利于系统稳定性，此方法的优点是原副边结构系统稳定；缺点是副边开关管工作在线性区，损耗相对会大一点。因此，提出一种损耗小，同时兼容连续模式与断续模式的同步整流控制电路是亟待解决的问题。专利技术内容基于现有技术存在的问题，本专利技术提出一种同步整流控制芯片，包括：导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块、故障保护模块、超前关断模块、导通时间设定模块、选择模块、控制模块、触发模块和驱动模块；所述导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块连接输入电压端；所述导通初始化模块连接所述电压检测模块；所述电压检测模块连接所述故障保护模块、超前关断模块、控制模块、触发模块；所述模式判断模块、故障保护模块连接所述选择模块的输入端；所述选择模块、所述电压检测模块、所述超前关断模块、所述导通时间设定模块连接所述控制模块的输入端；所述控制模块的输出端连接所述触发模块；所述触发模块的输出端连接所述驱动模块。优选地，所述导通初始化模块用于：判断输入电压为有效输入电压时，输出允许导通信号；所述电压检测模块用于：检测输入电压的数值、周期时间和所述有效输入电压的第一持续时间；在所述允许导通信号有效时，输出控制导通信号给所述触发模块；将所述第一持续时间输出给所述故障保护模块；将所述周期时间输出给所述超前关断模块；根据有效输入电压与第一设定值的比较结果，输出电压比较信号给所述控制模块；所述模式判断模块用于判断外电路工作模式，所述工作模式包括：连续模式和/或断续模式；所述故障保护模块根据上一周期的所述第一持续时间与本周期的所述第一持续时间，输出故障保护信号；所述选择模块根据所述工作模式判定所述故障保护信号是否有效；所述超前关断模块根据本周期的所述周期时间与所述上一周期的所述周期时间，输出超前关断信号；所述触发模块根据所述电压检测模块和所述控制模块的输出信号，输出导通信号或关断信号；所述导通时间设定模块用于控制所述导通信号的最大保持时间，在导通时间达到最大值时输出超时信号给所述控制模块；所述控制模块根据所述选择模块、所述电压检测模块、所述超前关断模块、所述导通时间设定模块的输出，输出控制关断信号给所述触发模块；所述驱动模块根据所述导通信号与所述关断信号，输出驱动信号。优选地，所述导通初始化模块将输入电压的电压值与第一阈值进行比较，同时对所述电压值的持续时间进行计时并将所述持续时间与第二阈值进行比较，当所述电压值大于所述第一阈值和/或所述持续时间大于所述第二阈值时为有效输入电压，输出允许导通信号到所述电压检测模块。优选地，所述第一阈值包括第一高电压阈值和第一低电压阈值，所述第一高电压阈值对应于高电压输入，所述第一低电压阈值对应于低电压输入。优选地，所述电压检测模块用于检测输入电压，当所述允许导通信号有效时，在所述有效输入电压下降沿或在下降沿之后延时一段时间，输出控制导通信号给所述触发模块；所述触发模块根据所述控制导通信号输出导通信号；所述驱动模块根据所述导通信号输出驱动导通信号。优选地，所述模式判断模块根据两相邻有效输入电压之间输入电压的振荡次数判断工作模式是连续模式或断续模式。优选地，当所述振荡次数大于等于2时，外电路工作在断续模式，否则，外电路工作在连续模式。优选地，所述故障保护模块以小于等于上一周期的所述第一持续时间的某一数值为第一基准，根据本周期的所述第一持续时间与所述第一基准的比较结果，输出故障保护信号。优选地，所述选择模块根据所述模式判断模块的输出信号判定所述故障保护信号是否有效，当工作模式为连续模式时所述故障保护信号被屏蔽，当工作模式为断续模式时所述故障保护信号有效。优选地，所述导通时间设定模块采样导通信号的起始时间并开始计时，当导通信号持续时间超过设定时间时，输出超时信号给所述控制模块本专利技术通过逐周期类比的方式，检测电感与SR_MOSFET相连的漏端电压vd，可使IC工作在DCM/CCM模式时都能精确的把控放电完成的时间点，有效的判断关断点，实现提前关断功能，既实现高效率，又可以防止SR_MOSFET因逆向放电导致炸机的可能；解决了现有技术中无法同时在DCM/CCM两种模式下都能实现精确关断的难题；同时可以简化外围应用电路，减小应用器件。附图说明图1为本专利技术的一种同步整流芯片的结构示意图；图2为本专利技术的一种实施例的同步整流芯片的结构示意图；图3为本专利技术的同步整流芯片断续模式工作波形图；图4为本专利技术的同步整流芯片连续模式工作波形图；图5为本专利技术的断续模式时提前关断的波形图；图6为本专利技术的断续模式故障保护的波形图；图7为本专利技术的两种模式时的超前关断波形图；图8为本专利技术的同步整流控制电路图的结构示意图；图9为本专利技术的同步整流电路的整流方法流程示意图；图10为本专利技术的断续模式下的同步整流控制电路波形图；图11为本专利技术的连续模式下的同步整流控制电路波形图。具体实施方式图1所示为本专利技术的同步整流芯片结构示意图，所述同步整流芯片包括：导通初始化模块10、电压检测模块20、模式判断模块30、故障保护模块40、超前关断模块50、选择模块60、时间设定模块70、控制模块80，触发模块90、驱动模块100。所述导通初始化模块10、电压检测模块20、模式判断模块30分别连接至电压输入端；所述导通初始化模块10连接所述电压检测模块20，所述电压检测模块20分别连接所述故障保护模块40、超前关断模块50、控制模块80、触发模块90；所述模式判断模块30、故障保护模块40连接所述选择模块60的输入端；所述选择模块60、所述电压检测模块20、所述超前关断模块50、所述导通时间设定模块70连接所述控制模块80的输入端；所述选择模块60分别与模式判断模块30、故障保护模块40、控制模块80连接；所述控制模块80分别与时间设定模块70、电压检测模块20、超前关断模块50、选择模块60、触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步整流控制芯片，其特征在于，所述芯片包括：导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块、故障保护模块、超前关断模块、导通时间设定模块、选择模块、控制模块、触发模块和驱动模块；所述导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块连接输入电压端；所述导通初始化模块连接所述电压检测模块；所述电压检测模块连接所述故障保护模块、超前关断模块、控制模块、触发模块；所述模式判断模块、故障保护模块连接所述选择模块的输入端；所述选择模块、所述电压检测模块、所述超前关断模块、所述导通时间设定模块连接所述控制模块的输入端；所述控制模块的输出端连接所述触发模块；所述触发模块的输出端连接所述驱动模块。

【技术特征摘要】
1.一种同步整流控制芯片，其特征在于，所述芯片包括：导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块、故障保护模块、超前关断模块、导通时间设定模块、选择模块、控制模块、触发模块和驱动模块；所述导通初始化模块、电压检测模块、模式判断模块连接输入电压端；所述导通初始化模块连接所述电压检测模块；所述电压检测模块连接所述故障保护模块、超前关断模块、控制模块、触发模块；所述模式判断模块、故障保护模块连接所述选择模块的输入端；所述选择模块、所述电压检测模块、所述超前关断模块、所述导通时间设定模块连接所述控制模块的输入端；所述控制模块的输出端连接所述触发模块；所述触发模块的输出端连接所述驱动模块。2.根据权利要求1所述的同步整流控制芯片，其特征在于，优选的：所述导通初始化模块用于：判断输入电压为有效输入电压时，输出允许导通信号；所述电压检测模块用于：检测输入电压的数值、周期时间和所述有效输入电压的第一持续时间；在所述允许导通信号有效时，输出控制导通信号给所述触发模块；将所述第一持续时间输出给所述故障保护模块；将所述周期时间输出给所述超前关断模块；根据有效输入电压与第一设定值的比较结果，输出电压比较信号给所述控制模块；所述模式判断模块用于判断外电路工作模式，所述工作模式包括：连续模式和/或断续模式；所述故障保护模块根据上一周期的所述第一持续时间与本周期的所述第一持续时间，输出故障保护信号；所述选择模块根据所述工作模式判定所述故障保护信号是否有效；所述超前关断模块根据本周期的所述周期时间与所述上一周期的所述周期时间，输出超前关断信号；所述触发模块根据所述电压检测模块和所述控制模块的输出信号，输出导通信号或关断信号；所述导通时间设定模块用于控制所述导通信号的最大保持时间，在导通时间达到最大值时输出超时信号给所述控制模块；所述控制模块根据所述选择模块、所述电压检测模块、所述超前关断模块、所述导通时间设定模块的输出，输出控制关断信号给所述触发模块；所述驱动模块根据所述导通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世红，熊平，
申请(专利权)人：陕西亚成微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61