一种同步整流开关控制电路制造技术

本发明专利技术公开一种同步整流开关控制电路，此电路为同步功率MOSFET提供栅极驱动信号。本发明专利技术包含同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路和逻辑控制电路，其中同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路的输出端分别与逻辑控制电路的输入端独立连接，所述逻辑控制电路的输出端连接同步功率MOSFET的栅极。本发明专利技术采用的电路结构，既实现了同步功率MOSFET的精确开启和关断，开启时为变压器退磁提供电流通路，关断时防止同步电路的溃通。同时本发明专利技术还防止变压器退磁结束后由于系统谐振导致的同步功率MOSFET异常开启，保证了同步功率MOSFET工作的高效率和高可靠性。工作的高效率和高可靠性。工作的高效率和高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种同步整流开关控制电路


[0001]一种同步整流开关控制电路，属于电子
，特别适合集成于同步整流芯片中。

技术介绍

[0002]在传统的次级整流电路中，如图1所示，肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选。但是，随着功率的不断加大，在低电压、大电流的应用中，肖特基二极管对于效率的提升已经有限。特别是针对人们日益增强的环保需求，美国和欧盟先后推出的六级能耗标准对电源充电器和适配器等电源产品在待机功率和工作效率方面提出更高的要求。
[0003]由于功率MOSFET的导通电阻低，工艺成熟等特点，使得在次级整流电路中选用同步整流技术替代肖特基二极管成为一种不可阻挡趋势。
[0004]在低电压、大电流的应用中，同步整流技术有明显优势。功率MOSFET导通电流能力强，次级整流的电压降等于功率MOSFET的导通压降，由MOSFET的导通电阻决定，功率MOSFET的导通电阻低，导通损耗就小，而且控制技术的进步也降低了功率MOSFET的开关损耗。
[0005]但是，在采用驱动功率MOSFET的同步整流电路中，由于同步电路是一个被动工作的模式。所以，如何准确的控制功率MOSFET的开启和关断成为影响同步整流系统工作效率和稳定性的关键因素。功率MOSFET在变压器退磁时刻开启，在退磁结束时刻关断是最理想的情况。但是，在实际的系统应用中，如何尽可能的做到这一点，成为电路工程师们的一道难题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种同步整流开关控制电路，可以实现同步功率MOSFET的精确开启和关断。开启时为变压器退磁提供电流通路，关断时防止同步功率MOSFET的溃通。同时本专利技术还可以防止变压器退磁结束后由于系统谐振导致的同步功率MOSFET异常开启，保证了同步功率MOSFET工作的高效率和高可靠性。
[0007]具体的，本专利技术公开了一种同步整流开关控制电路，其包含同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路和逻辑控制电路；
[0008]其中同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路的输出端分别与逻辑控制电路的输入端独立连接，所述逻辑控制电路的输出端连接同步功率MOSFET的栅极。
[0009]进一步地，所述同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路为同步功率MOSFET开启进行准备动作，用于检测同步功率MOSFET漏源电压的变化斜率，并将检测到的信号进行锁存；
[0010]所述开启检测电路用于控制同步功率MOSFET的开启检测；
[0011]所述关断检测电路用于控制同步功率MOSFET的关断检测；
[0012]所述逻辑控制电路将接收到的开启和关断信号进行逻辑运算，然后控制同步功率MOSFET的开启和关断；若同步功率MOSFET漏源电压在设定时间内变化斜率大于设定阈值，
则开启同步功率MOSFET；反之，若同步功率MOSFET漏源电压在设定时间内变化斜率小于设定阈值，则关断同步功率MOSFET。
[0013]进一步地，所述同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路包含第一比较器、第二比较器、第三比较器、电流源、PMOS管、NMOS管、电容、第一两输入或非门、第一反相器、第二反相器和第一RS触发器；
[0014]所述第一比较器的正向输入端接同步功率MOSFET漏源电压，负向输入端接第一参考电压；所述第一比较器的输出端接所述第一两输入或非门其中的一个输入端和第二反相器的输入端；
[0015]所述第二比较器的正向输入端接第二参考电压，负向输入端接同步功率MOSFET漏源电压；所述第二比较器的输出端接所述第一两输入或非门的另一个输入端；
[0016]所述第一两输入或非门的输出端接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端接PMOS管和NMOS管的栅极；
[0017]所述电流源正端接电源VCC，负端接PMOS管的源极；
[0018]所述PMOS管的漏极接NMOS管的漏极和电容的正极；
[0019]所述NMOS管的源极接地，所述电容的负极也接地；
[0020]所述第三比较器的正向输入端接所述电容的正极，负向输入端接第三参考电压，所述第三比较器的输出端接所述第一RS触发器的置位端；
[0021]所述第一RS触发器的复位端接所述第二反相器的输出端，所述第一RS触发器的输出端接所述逻辑控制电路。
[0022]进一步地，所述开启检测电路包含第四比较器；
[0023]所述第四比较器的正向输入端接同步功率MOSFET漏源电压，负向输入端接第四参考电压；所述第四比较器的输出端接所述逻辑控制电路。
[0024]进一步地，所述关断检测电路包含第五比较器；
[0025]所述第五比较器的正向输入端接第五参考电压，负向输入端接同步功率MOSFET漏源电压；所述第五比较器的输出端接所述逻辑控制电路。
[0026]进一步地，所述逻辑控制电路包含第二两输入或非门和第二RS触发器。
[0027]所述第二两输入或非门的一端接第一RS触发器RS1的输出端，另一端接第四比较器的输出端；
[0028]所述第二两输入或非门的输出接所述第二RS触发器的置位端，用于控制同步功率MOSFET的开启；
[0029]所述第二RS触发器的复位端接第五比较器的输出端，用于控制同步功率MOSFET的关断；
[0030]所述第二RS触发器的输出端用于驱动同步功率MOSFET的栅极，控制同步功率MOSFET的开启和关断。
[0031]进一步地，所述第一参考电压用于设定同步功率MOSFET漏源电压下降斜率检测的起始点，所述第二参考电压用于设定同步功率MOSFET漏源电压下降斜率检测的终止点。
[0032]进一步地，所述同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路中电流源、电容和第三参考电压共同设定所述同步功率MOSFET漏源电压下降的斜率阈值。
[0033]进一步地，所述第一RS触发器用于将检测到的所述同步功率MOSFET漏源电压的变
化斜率信号进行锁存。
[0034]进一步地，所述第四参考电压用于设定同步功率MOSFET开启的阈值点。
[0035]进一步地，所述第五参考电压用于设定同步功率MOSFET关断的阈值点。
[0036]进一步地，若所述同步功率MOSFET漏源电压下降斜率大于设定阈值，则所述逻辑控制电路传递开启检测电路检测到的开启信号至第二RS触发器的置位端，开启同步功率MOSFET；
[0037]若所述同步功率MOSFET漏源电压下降斜率小于设定阈值，则屏蔽开启检测电路的输出，保持第二RS触发器的输出处于关断同步功率MOSFET的状态；
[0038]所述逻辑控制电路传递关断检测电路的关断信号至第二RS触发器的复位端，关断同步功率MOSFET。
[0039]本专利技术采用的电路结构，既实现了同步功率MOSFET的精确开启和关断，开启时为变压器退磁提供电流通路，关断时防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流开关控制电路，其特征在于，其包含同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路和逻辑控制电路；其中同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路、开启检测电路、关断检测电路的输出端分别与逻辑控制电路的输入端独立连接，所述逻辑控制电路的输出端连接同步功率MOSFET的栅极。2.根据权利要求1所述的一种同步整流开关控制电路，其特征在于，所述同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路为同步功率MOSFET开启进行准备动作，用于检测同步功率MOSFET漏源电压的变化斜率，并将检测到的信号进行锁存；所述开启检测电路用于控制同步功率MOSFET的开启检测；所述关断检测电路用于控制同步功率MOSFET的关断检测；所述逻辑控制电路将接收到的开启和关断信号进行逻辑运算，然后控制同步功率MOSFET的开启和关断；若同步功率MOSFET漏源电压在设定时间内变化斜率大于设定阈值，则开启同步功率MOSFET；若同步功率MOSFET漏源电压在设定时间内变化斜率小于设定阈值，则关断同步功率MOSFET。3.根据权利要求1或2所述的一种同步整流开关控制电路，其特征在于，所述同步功率MOSFET漏源电压斜率检测电路包含第一比较器、第二比较器、第三比较器、电流源、PMOS管、NMOS管、电容、第一两输入或非门、第一反相器、第二反相器和第一RS触发器；所述第一比较器的正向输入端接同步功率MOSFET漏源电压，负向输入端接第一参考电压；所述第一比较器的输出端接所述第一两输入或非门其中的一个输入端和第二反相器的输入端；所述第二比较器的正向输入端接第二参考电压，负向输入端接同步功率MOSFET漏源电压；所述第二比较器的输出端接所述第一两输入或非门的另一个输入端；所述第一两输入或非门的输出端接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端接PMOS管和NMOS管的栅极；所述电流源正端接电源VCC，负端接PMOS管的源极；所述PMOS管的漏极接NMOS管的漏极和电容的正极；所述NMOS管的源极接地，所述电容的负极也接地；所述第三比较器的正向输入端接所述电容的正极，负向输入端接第三参考电压，所述第三比较器的输出端接所述第一RS触发器的置位端；所述第一RS触发器的复位端接所述第二反相器的输出端，所述第一RS触发器的输出端接所述逻辑控制电路。4.根据权利要求1或2所述的一种同步整流开关控制电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏云凯，雷晗，施国民，
申请(专利权)人：西安鼎芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：