一种带互锁功能的自适应功耗优化电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种带互锁功能的自适应功耗优化电路，属于同步整流技术控制电路领域。所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括自适应功耗优化电路和互锁电路。所述自适应功耗优化电路针对同步整流拓扑结构，优化其在负载电流较小或同步整流开关管驱动信号占空比较大时的功率耗散；所述互锁电路用于避免高侧开关管与同步整流开关管同时开启所造成电源系统短路致使系统失效。本实用新型专利技术能够根据续流电流大小及续流时长进一步优化系统效率，特别适用于续流电流小及同步整流开关管驱动信号占空比较大时的应用场景；加入了互锁电路对高侧开关管驱动信号与同步整流开关管驱动信号进行互锁，确保高侧开关管与同步整流开关管不会同时导通，增强了系统的可靠性。增强了系统的可靠性。增强了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种带互锁功能的自适应功耗优化电路


[0001]本技术涉及同步整流技术控制电路
，特别涉及一种带互锁功能的自适应功耗优化电路。

技术介绍

[0002]现有技术中，同步整流拓扑存在一些优化功耗提高效率的电路，其中较多是根据高侧开关管的状态作为判断条件来优化系统功耗以使得提升系统效率。
[0003]通常采用同步整流拓扑是为了追求更高的系统效率，但同步整流拓扑其优势一般体现在输出低压大电流应用场合，尤其是当续流电流越大，同步整流开关管驱动信号占空比越小时其优势愈加明显。相应地，在续流电流较小或同步整流开关管驱动信号占空比较大时，其优势便不再明显，更有可能出现效率低于二极管整流的情形。
[0004]另一个是由于同步整流拓扑特性，高侧开关管与同步整流开关管不得同时开通，若同时开通则会造成输入电源短路，致使系统损坏。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种带互锁功能的自适应功耗优化电路，以解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种带互锁功能的自适应功耗优化电路，适用于同步整流拓扑结构的直流直流电压转换器，所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括：
[0007]自适应功耗优化电路，针对同步整流拓扑结构，优化其在负载电流较小或同步整流开关管驱动信号占空比较大时的功率耗散；
[0008]互锁电路，用于避免高侧开关管与同步整流开关管同时开启所造成电源系统短路致使系统失效。
[0009]可选的，所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括计时开启部件、电流判断部件、计时判断部件、自适应选择部件、互锁部件；其中，
[0010]计时开启部件输入端连接同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端，输出端连接至计时判断部件输入端；计时判断部件输出端连接至自适应选择部件；
[0011]电流判断部件输入端连接同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端，输出端连接至自适应选择部件；
[0012]互锁部件的输入端分别连接至自适应选择部件输出端和外部高侧开关管的驱动信号，输出端分别连接至高侧开关管驱动器与同步整流开关管驱动器。
[0013]可选的，所述计时开启部件由一个滞回比较器A1构成，所述滞回比较器A1的正输入端连接至同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端；负输入端的阈值自行设定，当正输入端的电压V_Rs大于设置负输入端的阈值，所述滞回比较器A1输出
高电平信号至计时判断部件。
[0014]可选的，所述计时判断部件包括恒流源Ics、推挽开关、储能电容C_Ics和时长判断比较器A3；推挽开关控制端连接至计时开启部件的输出端，推挽开关上端连接恒流源Ics，推挽开关下端连接至地电位，推挽开关输出端连接至储能电容C_Ics；
[0015]储能电容C_Ics连接至时长判断比较器A3负输入端，时长判断比较器A3正输入端的阈值电压自行设定；当负输入端储能电容电压V_C_Ics小于正输入端的设定阈值电压，时长判断比较器A3输出高电平至自适应选择部件。
[0016]可选的，所述电流判断部件由一个电流判断比较器A2构成，电流判断比较器A2正输入端与所述滞回比较器A1正输入端共同连接至同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端；电流判断比较器A2负输入端的阈值自行设定，当正输入端电压V_Rs大于负输入端的设置阈值，电流判断比较器A2输出高电平至自适应选择部件。
[0017]可选的，所述自适应选择部件由一个二输入一输出或门构成；其中一个输入端连接至所述电流判断电路比较器A2的输出端，另一个输入端连接至所述时长判断电路比较器A3的输出端；当两个输入信号中只要有一个输入高电平信号后，自适应选择部件输出高电平信号至互锁部件；当两个输入信号均为低电平信号，自适应选择部件输出低电平信号至互锁部件。
[0018]可选的，所述互锁部件，即互锁电路，包括两个单输入单输出非门、两个二输入一输出与门；自适应选择部件的输出信号分别连接至第一与门及第二非门，第二非门的输出连接至第二与门；高侧开关管的驱动信号连接至第二与门及第一非门，第一非门的输出连接至第一与门。
[0019]可选的，所述第一与门的输出连接至同步整流开关管驱动器；所述第二与门的输出连接至高侧开关管驱动器。
[0020]可选的，所述同步整流拓扑结构为同步整流BUCK直流直流变换器。
[0021]在本技术提供的带互锁功能的自适应功耗优化电路中，适用于同步整流拓扑结构的直流直流电压转换器，所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括自适应功耗优化电路和互锁电路。所述自适应功耗优化电路针对同步整流拓扑结构，优化其在负载电流较小或同步整流开关管驱动信号占空比较大时的功率耗散；所述互锁电路用于避免高侧开关管与同步整流开关管同时开启所造成电源系统短路致使系统失效。本技术能够根据续流电流大小及续流时长进一步优化系统效率，特别适用于续流电流小及同步整流开关管驱动信号占空比较大时的应用场景。同时，加入了互锁电路对高侧开关管驱动信号与同步整流开关管驱动信号进行互锁，确保高侧开关管与同步整流开关管不会同时导通，增强了系统的可靠性。
附图说明
[0022]图1是带互锁功能的自适应功耗优化电路的典型应用示意图；
[0023]图2是本技术提供的带互锁功能的自适应功耗优化电路内部电路结构连接示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种带互锁功能的自适应功耗优化电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常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。
[0025]实施例一
[0026]本技术提供了一种带互锁功能的自适应功耗优化电路，适用于同步整流拓扑结构。所述应用拓扑如图1所示，其中装置10即为所述带互锁功能的自适应功耗优化电路。图1以采用增强型N
‑
MOSFET同步整流BUCK拓扑为例，实际应用具有通用性，并不局限于此拓扑及开关器件。所述带互锁功能的自适应功耗优化电路能够根据续流电流大小及续流时间作为判断依据控制同步整流开关管工作状态；同时，该电路还能确保高侧开关管与同步整流开关管驱动信号互锁，避免出现同时导通的状况造成输入电源短路，增强了系统的可靠性。
[0027]所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括自适应功耗优化电路和互锁电路。所述自适应功耗优化电路针对同步整流拓扑结构，优化其在负载电流较小或同步整流开关管驱动信号占空比较大时的功率耗散；所述互锁电路用于避免高侧开关管与同步整流开关管同时开启所造成电源系统短路致使系统失效。
[0028]如图2所示，所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括计时开启部件101、电流判断部件102、计时判断部件103、自适应选择部件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带互锁功能的自适应功耗优化电路，其特征在于，适用于同步整流拓扑结构的直流直流电压转换器，所述带互锁功能的自适应功耗优化电路包括计时开启部件、电流判断部件、计时判断部件、自适应选择部件、互锁部件；其中，计时开启部件输入端连接同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端，输出端连接至计时判断部件输入端；计时判断部件输出端连接至自适应选择部件；电流判断部件输入端连接同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端，输出端连接至自适应选择部件；互锁部件的输入端分别连接至自适应选择部件输出端和外部高侧开关管的驱动信号，输出端分别连接至高侧开关管驱动器与同步整流开关管驱动器；所述计时开启部件由一个滞回比较器A1构成，所述滞回比较器A1的正输入端连接至同步整流拓扑结构中电流采样电阻Rs与同步开关管SR_T2的源端；负输入端的阈值自行设定，当正输入端的电压V_Rs大于设置负输入端的阈值，所述滞回比较器A1输出高电平信号至计时判断部件；所述计时判断部件包括恒流源Ics、推挽开关、储能电容C_Ics和时长判断比较器A3；推挽开关控制端连接至计时开启部件的输出端，推挽开关上端连接恒流源Ics，推挽开关下端连接至地电位，推挽开关输出端连接至储能电容C_Ics；储能电容C_Ics连接至时长判断比较器A3负输入端，时长判断比...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄烨琳，肖培磊，马文超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：