次级同步整流的电源转换器与相关的控制方法技术

本发明专利技术实施例提供一种自适应设定一斜率临界值的方法，可适用于次级同步整流的电源转换器。该方法包含有：检查一信号的一斜率是否大于该斜率临界值；如果该斜率未曾大于该斜率临界值，则降低该斜率临界值；以及，如果该斜率大于该斜率临界值，则依据该斜率临界值以及该信号，来控制一功率开关。来控制一功率开关。来控制一功率开关。

【技术实现步骤摘要】
次级同步整流的电源转换器与相关的控制方法


[0001]本专利技术关于一种开关式电源转换器，尤其是关于次级同步整流的电源转换器与相关的控制方法。

技术介绍

[0002]电源供应器除了要求有精准的输出电压或是输出电流之外，能量转换效率(power conversion efficiency)往往也是业界非常在乎的规格之一。
[0003]为了提高返驰式(flyback)开关式电源供应器的能量转换效率，在次级整流用的萧基二极管往往以一个低导通电阻的整流功率开关取代，达到节能的目的。这整流功率开关是一双向开关，需要额外增加一同步整流控制器来控制。
[0004]只是，当返驰式开关式电源供应器操作于非连续导通模式时，消磁震荡(demagnetizing ringing)很有机会使得同步整流控制器错误地使整流功率开关开启，导致了不必要的功率消耗，也可能损毁了整流功率开关。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种自适应设定一斜率临界值的方法，包含有：检查一信号的一斜率是否大于该斜率临界值；如果该斜率未大于该斜率临界值，则降低该斜率临界值；以及，如果该斜率大于该斜率临界值，则依据该斜率临界值以及该信号，来控制一功率开关。
[0006]本专利技术实施例提供一种同步整流控制器，用以控制一整流功率开关，其与一次级绕组，串接于二电源线之间，包含有一斜率检测器以及一门驱动器。该门驱动器用以驱动该整流功率开关。该斜率检测器用以检测该整流功率开关的一通道电压信号，检查该通道电压信号的一斜率是否大于一斜率临界值，且当该斜率大于该斜率临界值时，用以通过该门驱动器，触发开启该整流功率开关，以及，如果该斜率不大于该斜率临界值，则该斜率检测器降低该斜率临界值。
附图说明
[0007]图1为依据本专利技术所实施的返驰式开关式电源供应器4；
[0008]图2显示初级控制功率开关N1的控制信号S
PRI
、以及次级的通道电压信号V
D
的波形；
[0009]图3显示同步整流控制器10a；
[0010]图4为可用于同步整流控制器10a中的控制方法20a；
[0011]图5A显示通道电压信号V
D
、脉冲信号TDET、以及信号ONST，于解磁时间T
DMG
一开始附近的信号波形；以及
[0012]图5B显示约一个开关周期中的通道电压信号V
D
与控制信号S
PRI
，以及在第一开关周期、第二开关周期、与第N开关周期中的一些信号。
具体实施方式
[0013]以下本专利技术实施例以一返驰式开关式电源转换器作为例子来说明本专利技术，但本专利技术并不限于此。本专利技术的实施例可以是其他种类的开关式电源转换器。此说明书所揭示的实施例并没有要用来局限本专利技术的权利要求。
[0014]图1为依据本专利技术所实施的返驰式开关式电源供应器4。变压器TF提供了初级与次级之间的直流隔绝(DC isolation)。
[0015]在初级，输入电源线IN上有输入电压V
IN
。在输入电源线IN与输入地26之间串接有初级绕组LP与功率开关N1，其被电源控制器14通过控制信号S
PRI
而控制。
[0016]在次级，输出电源线OUT上有输出电压V
OUT
。输出电容17可以稳定输出电压V
OUT
。输出电源线OUT以及输出地28提供电源给予负载16。整流功率开关N2与次级绕组LS串接于输出电源线OUT以及输出地28之间。同步整流控制器10以控制信号S
SEC
控制整流功率开关N2。通道电压信号V
D
位于整流功率开关N2与次级绕组LS之间的连接点上。
[0017]图2显示初级控制功率开关N1的控制信号S
PRI
、以及次级的通道电压信号V
D
的波形。随着电源控制器14开启与关闭功率开关N1，次级绕组LS产生感应电压与感应电流。在功率开关N1关闭后，解磁时间T
DMG
开始，如同图2所示。解磁时间T
DMG
内，通道电压信号V
D
为负，次级绕组LS提供正的电感电流I
SEC
对输出电容17充电。一般而言，整流功率开关N2应该在设计在解磁时间T
DMG
内为开启状态。在解磁时间T
DMG
之后，消磁震荡开始，通道电压信号V
D
上下震荡，如同图2所示。消磁震荡的过程中，整流功率开关N2应该控制为关闭状态。
[0018]同步整流控制器10用来控制整流功率开关N2的一种方法，是检测通道电压信号V
D
，且在通道电压信号V
D
为负时，开启整流功率开关N2。理论上，这样整流功率开关N2就只会开启于解磁时间T
DMG
内。但是，在消磁震荡的过程中，因为噪声或是不明的原因，通道电压信号V
D
很可能会偶发性的低于0V。而这样简单的控制方式，可能导致整流功率开关N2错误地开启，而消耗了不必要的电能，也可能损毁了整流功率开关N2。
[0019]图3显示同步整流控制器10a，在一实施例中，可作为图1中的同步整流控制器10。图4为可用于同步整流控制器10a中的控制方法20a。在本专利技术的一实施例中，同步整流控制器10a不只是检测通道电压信号V
D
为负，而且可以检测通道电压信号V
D
的斜率SLR，并在通道电压信号V
D
的斜率SLR大于斜率临界值SLRTH时，才容许整流功率开关N2开启。此外，同步整流控制器10a可以适应性地设定斜率临界值SLRTH，可以避免整流功率开关N2错误地开启。
[0020]同步整流控制器10a依据通道电压信号V
D
，提供控制信号S
SEC
控制整流功率开关N2。如同图3所示，同步整流控制器10a包含有斜率检测器102a、关闭信号产生器118、SR触发器112、以及门驱动器114。斜率检测器102a用以检测通道电压信号V
D
，检查该通道电压信号V
D
的斜率SLR是否大于斜率临界值SLRTH，且当斜率SLR大于斜率临界值SLRTH时，可以通过SR触发器112以及门驱动器114，触发开启整流功率开关N2。门驱动器114依据SR触发器112所送来的信号，转换成具有适当的电压电流的控制信号S
SEC
，驱动整流功率开关N2。关闭信号产生器118检测通道电压信号V
D
，可以通过SR触发器112以及门驱动器114，关闭整流功率开关N2。
[0021]斜率检测器102a包含有比较器106、108、定时器103a、D触发器107、除M除法器105、与门109、以及SR触发器113。比较器106比较通道电压信号V
D
与默认电压V
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流控制器，用以控制一整流功率开关，其与一次级绕组，串接于二电源线之间，包含有：一门驱动器，用以驱动该整流功率开关；以及一斜率检测器，用以检测该整流功率开关的一通道电压信号，检查该通道电压信号的一斜率是否大于一斜率临界值，且当该斜率大于该斜率临界值时，用以通过该门驱动器，触发开启该整流功率开关，以及，如果该斜率不大于该斜率临界值，该斜率检测器降低该斜率临界值。2.如权利要求1所述的同步整流控制器，其中，该斜率检测器包含有：一第一比较器，用以比较该通道电压信号以及一第一默认电压；一第二比较器，用以比较该通道电压信号以及一第二默认电压；以及一定时器，接收该第一比较器之一输出，用以在该通道电压信号通过该第一默认电压时，开始计算一延迟时间；其中，当该延迟时间结束后，如果该通道电压信号才通过该第二默认电压，该斜率检测器增加该延迟时间。3.如权利要求2所述的同步整流控制器，其中，当该延迟时间结束前，如果该通道电压信号已经通过该第二默认电压，该定时器使该延迟时间增加一预设偏移量，并固定该延迟时间。4.如权利要求1所述的同步整流控制器，其中，该斜率检测器包含有一计数器，用以计算该斜率不大于该斜率临界值的一发生次数，且当该发生次数等于一预设数目时，该斜率检测器降低该斜率临界值。5.如权利要求1所述的同步整流控制器，其中，当该斜率大于该斜率临界值时，该斜率检测器固定该斜率临界值。6.如权利要求1所述的同步整流控制器，其中，该斜率检测器依据一电源供应器的一环境温度与一输出电压其中之一而调整该斜率临界值。7.一种自适应设定一斜率临界值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志墝，庄瑞璋，
申请(专利权)人：伟诠电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：