一种适用于大功率同步整流器的控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于大功率同步整流器的控制电路，包括误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路，误差放大器接反馈电压和带隙基准电路，误差放大器接PWM电压比较器，锯齿波发生电路接PWM电压比较器，PWM电压比较器和锯齿波发生电路连接到逻辑控制驱动电路，高压降压稳压电路的电压输出端连接到误差放大器、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路和过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路。本实用新型专利技术使输出电压随负载电流、输入电压、温度和时间的变化减小，提高了电源转换效率、电源能量有效利用率。

A control circuit for high power synchronous rectifier

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大功率同步整流器的控制电路
本技术涉及一种适用于大功率同步整流器的控制电路，属于DC-DC电路内部供电

技术介绍
随着互联网技术、通信技术和微电子技术的快速发展以及各行各业对芯片和数字信号处理器的需求不断增加，电源管理类芯片变得越来越重要。应用中对电源类管理芯片各项指标参数的要求也越来越高，比如减小芯片内部的功耗、提高芯片的效率、实现芯片的智能化、可靠性和高集成度等，要实现这些特性，对于同步整流器而言，使用传统二极管进行整流的技术已经难以达到要求，传统的整流管导通压降高，产生的功耗高，电源转换效率低。但是如果采用同步整流技术，不仅可以使整流效率大大提高，并且还能解决传统变换器不能解决的诸如功耗、效率、智能化、可靠性以及高集成度等问题。同步整流技术的本质是摒弃传统二极管，采用低导通电阻的功率MOSFET作为整流管进行整流，导通损耗低，电源转换效率高，因此，同步整流技术有利于提高整机系统的转换效率。同步整流通常简称AC/DC，其实质是利用电力电子器件将交流电变换为直流电的装置，因此也称其为AC/DC电力变换装置。控制电路是大功率同步整流器的核心，它对电路的信号处理性能有着很大的影响。大功率同步整流器中控制电路通过分压网络感应输出的变化，然后调整PWM信号的占空比来控制功率开关管的导通与截止，从而使输出稳定，控制电路主要由误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路以及保护电路组成，见图1。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种适用于大功率同步整流器的控制电路，以解决现有技术的大功率整流器转换效率低、可靠性低、功耗比较大等技术问题。本技术采取的技术方案为：一种适用于大功率同步整流器的控制电路，包括误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路，误差放大器的同相输入端接反馈电压FK，带隙基准电路产生的基准电压Vref接入误差放大器的反相输入端，误差放大器产生的误差电压接入PWM电压比较器的反相输入端，锯齿波发生电路产生的锯齿波信号端接入PWM电压比较器的同相输入端，PWM电压比较器产生的PWM信号接入RS触发器的R端，锯齿波发生电路产生的脉冲信号端接入RS触发器的S端，过流保护电路（OC）的同相输入端和反相输入端分别接入采样电压Sense和基准电压Vref2，其输出端接入三与门中一输入端，过温保护电路（OT）的同相输入端和反相输入端分别接入与温度成正比的电压Vptat和基准电压Vref3，其输出端接入三与门中一输入端，过压保护电路（OV）的同相输入端和反相输入端分别接入功率开关管漏极电压Vin和基准电压Vref1，其输出端接入三与门中一输入端，高压降压稳压电路的电压输出端连接到误差放大器、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路和过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的电源端，PWM电压比较器、锯齿波发生电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的输出端连接到逻辑控制驱动电路，逻辑控制驱动电路的输出端为OUT。优选的，上述误差放大电路包括差分输入级电路、共源放大电路、偏置电路以及RC弥勒补偿电路，输出端连接到共源放大电路，共源放大电路输出端连接到偏置电路和RC弥勒补偿电路。优选的，上述高压降压稳压电路包括整流桥、高压充电模块、带隙基准模块和线性稳压模块，整流桥采用桥式整流，由四个LDMOS管构成的桥式整流电路，输出端连接到高压充电模块，高压充电模块连接到带隙基准模块，带隙基准模块连接到线性稳压模块。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术通过将输出反馈到控制电路调节输出电压，使输出电压随负载电流、输入电压、温度和时间的变化减小，提高了电源转换效率、电源能量有效利用率；解决了现有技术的大功率整流器转换效率低、可靠性低、功耗比较大等技术问题。附图说明图1本专利技术结构示意图；图2为误差放大器结构示意图；图3为高压降压稳压结构示意图；图4为带隙基准结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本技术进行进一步介绍。实施例：如图1-图4所示，一种适用于大功率同步整流器的控制电路，包括误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路，误差放大器的同相输入端接反馈电压FK，带隙基准电路产生的基准电压Vref接入误差放大器的反相输入端，误差放大器产生的误差电压接入PWM电压比较器的反相输入端，锯齿波发生电路产生的锯齿波信号端接入PWM电压比较器的同相输入端，PWM电压比较器产生的PWM信号接入RS触发器的R端，锯齿波发生电路产生的脉冲信号端接入RS触发器的S端，PWM信号通过逻辑控制驱动电路后控制功率开关管，过流保护电路（OC）的同相输入端和反相输入端分别接入采样电压Sense和基准电压Vref2，其输出端接入三与门中一输入端，过温保护电路（OT）的同相输入端和反相输入端分别接入与温度成正比的电压Vptat和基准电压Vref3，其输出端接入三与门中一输入端，过压保护电路（OV）的同相输入端和反相输入端分别接入功率开关管漏极电压Vin和基准电压Vref1，其输出端接入三与门中一输入端，高压降压稳压电路的电压输出端连接到误差放大器、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路和过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的电源端，PWM电压比较器、锯齿波发生电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的输出端连接到逻辑控制驱动电路，逻辑控制驱动电路的输出端为OUT。其中，如图2所示，误差放大电路包括差分输入级电路、共源放大电路、偏置电路以及RC弥勒补偿电路，输出端连接到共源放大电路，共源放大电路输出端连接到偏置电路和RC弥勒补偿电路，该误差放大电路（误差放大器）是一个二级运放，第一部分是差分输入级电路，采用差分输入可以有效地抑制共模信号，降低电路的输入失调电压，还起到温度补偿的作用，稳定静态工作点；第二部分采用共源放大电路作为增益级，可以提高运放的增益；第三部分偏置电路主要是提供静态偏置以及作为有源负载；第四部分相位补偿电路则是进行相位补偿，提高运放的频率特性，图2中，差分输入级电路采用差分输入结构，由M1、M2组成，M3、M4构成镜像电流源，作为差分输入的有源负载，M5为M1、M2提供偏置电流，并作为差分输入的有源负载，其中VF为同步整流器的输出反馈电压，Vref为带隙基准电压，输出VE为误差电压。输出级为共源放大电路，由M6、M7组成，M6为放大管，M7为M6提供偏置，并作为M6的有源负载，相位补偿电路由R、C组成，构成RC弥勒补偿，偏置电路由M8、M9、M10、M11、M12、M13以及RB组成，偏置电流为IB。其中，如图3所示，高压降压稳压电路包括整流桥、高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于大功率同步整流器的控制电路，其特征在于：包括误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路，误差放大器的同相输入端接反馈电压FK，带隙基准电路产生的基准电压Vref接入误差放大器的反相输入端，误差放大器产生的误差电压接入PWM电压比较器的反相输入端，锯齿波发生电路产生的锯齿波信号端接入PWM电压比较器的同相输入端，PWM电压比较器产生的PWM信号接入RS触发器的R端，锯齿波发生电路产生的脉冲信号端接入RS触发器的S端，过流保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入采样电压Sense和基准电压Vref2，其输出端接入三与门中一输入端，过温保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入与温度成正比的电压Vptat和基准电压Vref3，其输出端接入三与门中一输入端，过压保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入功率开关管漏极电压Vin和基准电压Vref1，其输出端接入三与门中一输入端，高压降压稳压电路的电压输出端连接到误差放大器、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路和过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的电源端，PWM电压比较器、锯齿波发生电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路的输出端连接到逻辑控制驱动电路，逻辑控制驱动电路的输出端为OUT。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于大功率同步整流器的控制电路，其特征在于：包括误差放大电路、高压降压稳压电路、PWM电压比较器、带隙基准电路、锯齿波发生电路、逻辑控制驱动电路、过流保护电路、过温保护电路以及过压保护电路，误差放大器的同相输入端接反馈电压FK，带隙基准电路产生的基准电压Vref接入误差放大器的反相输入端，误差放大器产生的误差电压接入PWM电压比较器的反相输入端，锯齿波发生电路产生的锯齿波信号端接入PWM电压比较器的同相输入端，PWM电压比较器产生的PWM信号接入RS触发器的R端，锯齿波发生电路产生的脉冲信号端接入RS触发器的S端，过流保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入采样电压Sense和基准电压Vref2，其输出端接入三与门中一输入端，过温保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入与温度成正比的电压Vptat和基准电压Vref3，其输出端接入三与门中一输入端，过压保护电路的同相输入端和反相输入端分别接入功率开关管漏极电压Vin和基准电压Vref1，其输出端接入三与门中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盘柱，杨小兵，杨勋勇，
申请(专利权)人：贵州辰矽电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52