一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器，包括关断检测器，用于当检测到副边的SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时，生成关断信号；续流检测器，用于当检测到SR MOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号；延迟调整电路，用于若接收到续流信号，则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间，若未接收到续流信号，则在下一周期中提前关断时间，使关断检测器在下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制SR MOS关断，以实现动态平衡调整。可见，本申请可动态控制SR MOS的关断点电流，并自动调整到最合理的关断点电流，从而提高能量变换效率且保护SR MOS。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器
本专利技术涉及能量变换
，特别是涉及一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器。
技术介绍
目前，由于反激式能量变换器具有电路结构简单及成本低廉等优点，被广泛应用于各种电源适配器。请参照图1，图1为现有技术中的一种反激式能量变换器的结构示意图。现有技术中，反激式能量变换器的输入电压Vdc由交流电源整流滤波后提供。当原边控制器控制开关Q闭合后，能量被储存在变压器中，此时副边控制器保持SR(synchronousrectification，同步整流)MOS(metaloxidesemiconductor，金属-氧化物-半导体)关断，负载Rload所需的能量暂时由电容c提供；当原边控制器控制开关Q关断时，副边控制器控制SRMOS闭合，此时变压器中的能量转移至负载Rload，副边控制器会持续检测SRMOS的漏极和源极之间的漏源电压Vds，当其高于预设电压阈值(如-10mV)时，控制SRMOS关断。且反激式能量变换器会循环实现开关Q闭合(SRMOS关断)、开关Q关断(SRMOS闭合)的周期性过程。但是，副边控制器控制SRMOS关断时，副边线圈上的电流还未跌落至0A，所以从SRMOS关断到副边线圈上的电流为0A的时间段内，SRMOS体内的二极管会导通续流，二极管的压降较大，从而降低能量变换效率；并且，SRMOS关断所选的阈值电压比较受限，若过负，则会导致SRMOS太提前关断，效率损失严重，若过于接近0，则可能会导致负电流关断，即副边线圈出现倒灌电流，从而使SRMOS的漏极激起高电压以致其损坏。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器，可以动态控制SRMOS的关断点电流，并自动调整到最合理的关断点电流，即若SRMOS关早，则在下一周期中延后关断时间，从而提高能量变换效率；若SRMOS关晚，则在下一周期中提前关断时间，从而保护SRMOS。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自适应副边同步整流的控制装置，应用于能量变换器，包括：关断检测器，用于当检测到副边的同步整流SRMOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时，生成关断信号；续流检测器，用于当检测到所述SRMOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号；第一输入端与所述关断检测器的输出端连接、第二输入端与所述续流检测器的输出端连接、输出端与所述SRMOS连接的延迟调整电路，用于若接收到所述续流信号，则在所述SRMOS闭合的下一周期中延后关断时间，若未接收到所述续流信号，则在所述下一周期中提前关断时间，以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制所述SRMOS关断，以实现动态平衡调整。优选地，所述关断检测器具体为：输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。优选地，所述续流检测器具体用于当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时，确定所述SRMOS体内的二极管导通续流，并生成续流信号。优选地，所述续流检测器包括：用于分别对所述漏源电压及所述预设续流电压阈值取绝对值的绝对值模块；输入正端输入所述漏源电压的绝对值、输入负端输入所述预设续流电压阈值的绝对值的第二比较器；直接置位端与所述第二比较器的输出端连接、直接复位端与所述副边的副边控制器连接、状态输出端作为所述续流检测器的输出端的复位置位触发器，其中，所述副边控制器用于当所述副边导通时，复位所述复位置位触发器。优选地，所述延迟调整电路包括第一反相器、第二反相器、直流电源、恒流源、多级加法器、多个开关、多个电容、用于在检测到上升沿时控制所述SRMOS关断的关断电路及输入负端输入预设充电电压阈值的第三比较器，其中：所述第一反相器的输入端作为所述延迟调整电路的第一输入端，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述直流电源的输出端分别与所述第一反相器的电源端及所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述第二反相器的电源端连接，所述第一反相器的接地端与所述第二反相器的接地端连接，其公共端接地，所述第二反相器的输出端分别与多个所述开关的第一端及所述第三比较器的输入正端连接，所述第三比较器的输出端与所述关断电路连接，所述关断电路的输出端作为所述延迟调整电路的输出端，多个所述开关的第二端与多个所述电容的第一端一一对应连接，多个所述电容的第二端均接地，多个所述开关的控制端与所述多级加法器的多个输出端一一对应连接，所述多级加法器的调整端作为所述延迟调整电路的第二输入端，所述多级加法器的触发端与原边的原边控制器连接；所述原边控制器用于当所述原边开启时，触发所述多级加法器，以便于所述多级加法器在调整端输入高电平时加一级、输入低电平时减一级，其中，所述多级加法器的输出高位对应的电容容值大于输出低位对应的电容容值。优选地，所述多级加法器具体为二进制加法器；且多个所述电容的容值以二进制比例增加。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种自适应副边同步整流的控制方法，应用于上述任一种自适应副边同步整流的控制装置，包括：所述关断检测器检测到副边的同步整流SRMOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时，生成关断信号；所述续流检测器检测到所述SRMOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号；所述延迟调整电路若接收到所述续流信号，则在所述SRMOS闭合的下一周期中延后关断时间，若未接收到所述续流信号，则在所述下一周期中提前关断时间，以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制所述SRMOS关断，以实现动态平衡调整。优选地，所述关断检测器具体为输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。优选地，所述当所述续流检测器检测到所述SRMOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号的过程具体为：当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时，所述续流检测器确定所述SRMOS体内的二极管导通续流，并生成续流信号。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种能量变换器，包括上述任一种自适应副边同步整流的控制装置。本专利技术提供了一种自适应副边同步整流的控制装置，包括关断检测器、续流检测器及延迟调整电路。当副边导通时，随着副边线圈的电流逐渐减小，SRMOS的漏源电压会从负值逐渐增大至0mV。当关断检测器检测到漏源电压达到所设的关断电压阈值时，生成关断信号至延迟调整电路。在SRMOS关断的同一周期内，当续流检测器检测到SRMOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号至延迟调整电路。延迟调整电路若接收到续流信号，说明SRMOS关早了，则在SRMOS闭合的下一周期中延后关断时间；若未接收到续流信号，说明SRMOS关晚了，则在下一周期中提前关断时间，从而使关断检测器在下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制SRMOS关断，以实现动态平衡调整。可见，本申请提供的控制装置可以动态控制SRMOS的关断点电流，并自动调整到最合理的关断点电流，即若SRMOS关早，则在下一周期中延后关断时间，降低关断点电流，从而缩短SRMOS体内的二极管导通续流的时间，提高能量变换效率；若SR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，应用于能量变换器，包括：关断检测器，用于当检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时，生成关断信号；续流检测器，用于当检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号；第一输入端与所述关断检测器的输出端连接、第二输入端与所述续流检测器的输出端连接、输出端与所述SR MOS连接的延迟调整电路，用于若接收到所述续流信号，则在所述SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间，若未接收到所述续流信号，则在所述下一周期中提前关断时间，以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制所述SR MOS关断，以实现动态平衡调整。

【技术特征摘要】
1.一种自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，应用于能量变换器，包括：关断检测器，用于当检测到副边的同步整流SRMOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时，生成关断信号；续流检测器，用于当检测到所述SRMOS体内的二极管导通续流时，生成续流信号；第一输入端与所述关断检测器的输出端连接、第二输入端与所述续流检测器的输出端连接、输出端与所述SRMOS连接的延迟调整电路，用于若接收到所述续流信号，则在所述SRMOS闭合的下一周期中延后关断时间，若未接收到所述续流信号，则在所述下一周期中提前关断时间，以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后，基于该周期的关断时间控制所述SRMOS关断，以实现动态平衡调整。2.如权利要求1所述的自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，所述关断检测器具体为：输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。3.如权利要求2所述的自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，所述续流检测器具体用于当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时，确定所述SRMOS体内的二极管导通续流，并生成续流信号。4.如权利要求3所述的自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，所述续流检测器包括：用于分别对所述漏源电压及所述预设续流电压阈值取绝对值的绝对值模块；输入正端输入所述漏源电压的绝对值、输入负端输入所述预设续流电压阈值的绝对值的第二比较器；直接置位端与所述第二比较器的输出端连接、直接复位端与所述副边的副边控制器连接、状态输出端作为所述续流检测器的输出端的复位置位触发器，其中，所述副边控制器用于当所述副边导通时，复位所述复位置位触发器。5.如权利要求4所述的自适应副边同步整流的控制装置，其特征在于，所述延迟调整电路包括第一反相器、第二反相器、直流电源、恒流源、多级加法器、多个开关、多个电容、用于在检测到上升沿时控制所述SRMOS关断的关断电路及输入负端输入预设充电电压阈值的第三比较器，其中：所述第一反相器的输入端作为所述延迟调整电路的第一输入端，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述直流电源的输出端分别与所述第一反相器的电源端及所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述第二反相器的电源端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭韶华，陈超，汪虎，谢宜忠，
申请(专利权)人：上海新进半导体制造有限公司，上海新进芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31