开关电源电路的控制电路及开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电源电路的控制电路及开关电源电路，开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于所述同步整流管阈值电压，高于零电压，并开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。本实用新型专利技术可以减少同步整流管关断到主开关管管开启时同步整流管体二极管的导通，降低开关损耗，提高转换效率。

Control circuit and switching power supply circuit of switching power supply circuit

【技术实现步骤摘要】
开关电源电路的控制电路及开关电源电路
本技术涉及电力电子
，具体涉及开关电源电路的控制电路及开关电源电路。
技术介绍
在开关电源中，为了提高系统效率，用同步整流管替代续流二极管。但是当同步整流管关断，主开关管导通时，为了防止直通，需要加入死区时间。在死区时间内，主开关管还没有导通，而同步整流管已经关断，电流经过同步整流管的体二极管。当主开关管导通时，存在同步整流管的体二极管导通引起的反向恢复电流。该反向恢复电流引起较大的开关损耗。因此，如何改善和优化同步整流管关断，主开关管导通的开关过程，是开关电源中亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供开关电源电路的控制电路及开关电源电路，用以解决现有技术中同步整流管关断到主开关管管开启时同步整流管体二极管的导通，从而降低系统效率的问题。本技术的技术解决方案是，提供一种开关电源电路的控制方法，所述开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于所述同步整流管阈值电压，高于零电压，并开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。作为可选，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，将同步整流管的栅极电压下拉到接近且低于所述同步整流管阈值电压。作为可选，同步整流管的栅极通过第一开关管和第二开关管串联形成的电路连接到参考地，所述同步整流管的栅极通过第一电阻连接到第一开关管的控制端。作为可选，第一电容和所述第一电阻并联，或者第一二极管的阳极连接到所述第一开关管的控制端，阴极连接到所述同步整流管的栅极。本技术的又一技术解决方案是，提供一种开关电源电路的控制电路，所述开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于同步整流管阈值电压，高于零电压，并且开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。作为可选，包括同步整流管驱动电路，所述同步整流管驱动电路包括第一开关管、第二开关管、第一电阻和驱动放大电路，所述同步整流管的栅极通过所述第一开关管和所述第二开关管串联形成的电路连接到参考地，所述同步整流管的栅极通过所述第一电阻连接到所述第一开关管的控制端。作为可选，所述同步整流管驱动电路还包括第一电容或第一二极管，所述第一电容和所述第一电阻并联，或者所述第一二极管的阳极连接到所述第一开关管的控制端，阴极连接到所述同步整流管的栅极。作为可选，所述同步整流驱动电路还包括延时电路和下拉电路，所述延时电路接收开关信号，所述下拉电路接收所述延时电路的输出电压，并根据所述下拉电路的输出电压对所述同步整流管的栅极下拉；当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，所述延时电路延时所述第一时间，所述下拉电路对所述同步整流管的栅极下拉。作为可选，所述同步整流驱动电路还包括比较电路和下拉电路，所述比较电路接收主开关管驱动信号，所述下拉电路接收所述比较电路的输出电压，并且根据所述比较电路的输出电压对所述同步整流管的栅极下拉；当所述比较电路检测到所述主开关管驱动电压高于第一驱动电压，所述下拉电路对所述同步整流管的栅极下拉。本技术的另一技术解决方案是，提供一种开关电源电路。采用本技术的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：减少同步整流管关断到主开关管管开启时同步整流管体二极管的导通，降低开关损耗，提高转换效率。附图说明图1为带同步整流管的BUCK降压电路的电路原理图；图2为本技术开关信号PWM、主开关管栅极电压TG和同步整流管栅极电压BG的波形示意图；图3为同步整流管为NMOS的BOOST升压电路的电路原理图；图4为同步整流管为PMOS的BOOST升压电路的电路原理图；图5为本技术一个实施例中，带二极管和电阻的同步整流管驱动电路的电路示意图；图6为本技术一个实施例中，同步整流管驱动电路的电路示意图；图7为本技术另一个实施例中，带二极管和电阻的同步整流管驱动电路的电路示意图；图8为本技术一个实施例中，带电容和电阻的同步整流管驱动电路的电路示意图；图9为本技术一个实施例中，BOOST电路中，同步整流管为PMOS的同步整流管驱动电路的电路示意图；图10为本技术另一个实施例中，BOOST电路中，同步整流管为PMOS的同步整流管驱动电路的电路示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。本技术提供一种开关电源电路的控制电路，所述开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于同步整流管阈值电压，高于零电压，并且开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。以BUCK降压电路为例，请参考图1所示，为带同步整流的BUCK电路，驱动电路接收控制电路产生的PWM信号，并产生主开关管驱动极电压TG和同步整流管驱动极电压BG。请参考图2所示，为BUCK电路中，开关信号PWM、主开关管驱动极电压TG和同步整流管驱动极电压BG的波形，在t01时刻，同步整流管的驱动极电压BG被下拉到V01，也就是低于同步整流管阈值电压，高于零电压，当检测到主开关管驱动极电压TG上升到第一电压，在t02时刻则将同步整流管的驱动极电压下拉到零电压。另一种实施方式是，在t01时刻，同步整流管的驱动极电压下拉到V01，并且开始计时，在t02时刻，当计时达到第一时间，则将同步整流管的驱动极电压下拉到零电压。本技术不限于BUCK降压电路，可以用于任何带同步整流的开关电源电路，例如，也可以用于BOOST电路，参考图3所示，为同步整流管M03为NMOS的BOOST电路；请参考图4所示，为同步整流管M03为PMOS的BOOST电路。请参考图5所示，以BUCK降压电路为例，在一个实施例中，栅极控制电路包括同步整流管驱动电路，所述同步整流管驱动电路包括第一开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源电路的控制电路，所述开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于同步整流管阈值电压，高于零电压，并且开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源电路的控制电路，所述开关电源电路包括主开关管、同步整流管和感性元件，当开关信号表征同步整流管从导通到关断，主开关管从关断到导通时，利用电阻电容延时效应，将同步整流管的栅极电压下拉到低于同步整流管阈值电压，高于零电压，并且开始计时，当检测到主开关管栅极电压上升到第一电压或者计时达到第一时间，则将同步整流管的栅极电压下拉到零电压。


2.根据权利要求1所述的开关电源电路的控制电路，其特征在于：包括同步整流管驱动电路，所述同步整流管驱动电路包括第一开关管、第二开关管、第一电阻和驱动放大电路，所述同步整流管的栅极通过所述第一开关管和所述第二开关管串联形成的电路连接到参考地，所述同步整流管的栅极通过所述第一电阻连接到所述第一开关管的控制端。


3.根据权利要求2所述的开关电源电路的控制电路，其特征在于：所述同步整流管驱动电路还包括第一电容或第一二极管，所述第一电容和所述第一电阻并联，或者所述第一二极管的阳极连接到所述第一开关管的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦训金，徐爱民，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33