一种自适应同步整流芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应同步整流芯片，包括：去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、同步整流管、和内部电源生成模块；其中，所述去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、内部电源生成模块两两互相连接，所述同步整流管的栅极连接驱动模块，漏极连接去磁检测电路、内部电源生成模块，源极连接去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、和驱动模块。实施本发明专利技术的CCM模式下的自适应同步整流预关断技术，通过采用预关断信号生成模块控制在周期结束前提前关断同步整流管。这样可以有效避免因原边开关管、次边同步整流开关管同时导通而出现的原边副边穿通、原边高尖刺甚至炸机的情况。原边高尖刺甚至炸机的情况。原边高尖刺甚至炸机的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应同步整流芯片


[0001]本专利技术涉及同步整流电路领域，更具体地说，涉及一种CCM模式下的自适应同步整流芯片。

技术介绍

[0002]在如图1所示开关电源中，传统的整流技术使用肖特基二极管实现，但是肖特基二极管的电阻比较大，在输出大电流的时候，功耗大，效率低，而同步整流技术解决了上述问题。
[0003]在同步整流技术中，对同步整流开关管的开启和关闭的时刻要求非常严格，尤其是关闭的时刻，其要求更严于开启。在原边开关管关闭或开启后同步整流开关管必须立刻开启或关闭，才能保证变压器正常去磁或励磁。如果同步整流开关管开启和原边开关管的关闭不同步，尤其是工作在CCM模式(Continuous Conduction Mode，连续导通模式)之下，有可能会出现关断不及时的情况，此时出现原边开关管和同步整流开关管同时导通的情况，引起原边很高的尖峰电压，甚至可能出现炸机。
[0004]在如图2，图3所示的同步整流芯片工作波形图中，Vds为同步整流开关管D，S两端的电压，Vgs_sec为同步整流管栅极电压，Vgs_pri为原边开关管栅极电压，传统的同步整流开关管的开启与关闭通常是被动关断机制，通常是判断同步整流开关管的D端(漏端)的电压，在同步整流开关管D端的电压由负压变为正压的时候关断同步整流管。但是由于系统延时的影响，从同步整流芯片检测到D端的电压由负压变为正压的时候开始发出关断信号到同步整流管关闭需要一定的时间，在DCM模式(Discontinuous Conduction Mode，非连续导通模式)下的同步整流系统中，在这个时间段内原边开关管处于关闭状态，不会出现原边开关管和同步整流管同时开启情况；但是在CCM模式下的同步整流系统中，在这个时间段内原边开关管已经处于开启状态而同步整流开关管也处于开启状态中，这样就会导致原边开关管和同步整流开关管的源漏两端会出现很高的尖峰电压，甚至可能出现炸机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]针对同步整流开关管被动关闭导致的原边开关管、同步整流开关管存在同时开启的问题，本专利技术公开了一种预关断技术，与传统的同步整流开关的关断的被动关断机制不同的是，本专利技术提供了一种主动机制，主动预关断同步整流管，从而避免原边开关管和同步整流开关管同时开启导致的问题。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自适应同步整流芯片，包括：去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、同步整流管、和内部电源生成模块；其中，所述去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、内部电源生成模块两两互相连接，所述同步整流管的栅极连接驱动模块，漏极连接去磁检测电路、内部电源生成模块，源极连接去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、和
驱动模块。
[0008]其中，去磁检测电路，用于检测变压器的去磁时间，判断同步整流芯片的工作周期；
[0009]预关断信号生成模块，基于前一工作周期，生成本周期的预关断信号；
[0010]逻辑控制模块，用于生成整个同步整流管的时序控制信号；
[0011]驱动模块，用于控制同步整流开关管的导通和关断；
[0012]同步整流管，用于完成同步整流功能；
[0013]内部电源生成模块，用于产生同步整流芯片内部各个模块工作所需的电源、基准电压以及电流源等。
[0014]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述去磁检测电路连接所述同步整流芯片的D端以通过检测D端电压的上升沿检测所述同步整流变压器的去磁时间，判断同步整流芯片的工作周期。
[0015]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述预关断信号生成模块包括控制信号生成电路、去磁时间计时电路；所述控制信号生成电路，用于生成去磁时间计时电路所需的控制信号，生成本周期的预关断信号；所述去磁时间计时电路在当前周期内对本周期去磁时间计时，同时在当前周期内对计算前一工作周期内的98％去磁时间。
[0016]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述预关断信号生成模块包括控制信号生成电路和去磁时间计时电路；所述控制信号生成电路第一输入端连接所述去磁检测电路第一输出端，所述控制信号生成电路第二输入端连接所述去磁时间计时电路第一输出端；所述控制信号生成电路第一输出端连接所述去磁时间计时电路第一输入端，所述控制信号生成电路第二输出端连接所述逻辑控制模块第一输入端。
[0017]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述预关断信号生成模块包括控制信号生成电路和去磁时间计时电路。
[0018]所述去磁时间计时电路包括：第一固定电流源、第二固定电流源、第一电容、第一开关管、第二开关管和比较器，所述第一固定电流源的第一端连接电源，第二端连接所述第一开关管的第一端；所述第二固定电流源的第二端连接地，第一端连接所述第二开关管的第二端；所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第一端经所述第一电容接地；所述第一开关管的第三端作为所述去磁时间计时电路第一输入端，连接所述控制信号生成电路一输出端；所述第二开关管的第三端作为所述去磁时间计时电路第二输入端，连接所述控制信号生成电路一输出端；所述比较器的第一输入端连接1.0V基准电压，所述比较器的第二输入端连接所述第一电容的第一端，所述比较器的第一输出端作为所述去磁时间计时电路第一输出端，连接所述控制信号生成电路一输入端。
[0019]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述逻辑控制模块，用于生成整个同步整流芯片的时序控制信号，包括所述去磁时间计时电路的控制信号，所述预关断控制模块的控制信号，所述驱动电路的控制信号，最终完成对同步整流管的开启与关断功能。
[0020]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述驱动模块为同步整流管的开启与关断提供驱动能力；所述驱动模块的输入端连接所述逻辑控制模块的输出端，所述驱动模块的输出端连接所述同步整流管的输入端。
[0021]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述同步整流管的输入端连接所述驱动电路
的输出端，通过所述同步整流管的开启与关闭完成同步整流功能。
[0022]本专利技术所述的自适应同步整流芯片，所述内部电源生成模块，用于产生同步整流芯片内部各个模块工作所需的电源、基准电压以及电流源。
[0023]本专利技术的优点在于：实施本专利技术的自适应同步整流芯片，通过采用预关断信号生成模块控制在周期结束前提前关断同步整流管。这样可以有效避免因原边开关管、次边同步整流开关管同时导通而出现的原边副边穿通、原边高尖刺甚至炸机的情况。
附图说明
[0024]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0025]图1：传统的同步整流芯片应用电路示意图；
[0026]图2：传统的DCM模式下同步整流芯片工作波形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应同步整流芯片，其特征在于，包括：去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、同步整流管、和内部电源生成模块；其中，所述去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、驱动模块、内部电源生成模块两两互相连接，所述同步整流管的栅极连接驱动模块，漏极连接去磁检测电路、内部电源生成模块，源极连接去磁检测电路、预关断信号生成模块、逻辑控制模块、和驱动模块。2.根据权利要求1所述的自适应同步整流芯片，其特征在于，所述去磁检测电路，用于检测外部同步整流变压器的去磁时间，判断同步整流芯片的工作周期；所述预关断信号生成模块，基于前一周期去磁时间生成本周期的预关断信号；所述逻辑控制模块，用于生成整个同步整流芯片的时序控制信号；所述驱动模块，用于控制同步整流开关管的导通与关断；所述同步整流管，用于完成同步整流功能；所述内部电源生成模块，用于产生同步整流芯片内部各个模块工作所需的电源、基准电压以及所需电流源。3.根据权利要求1所述的自适应同步整流芯片，其特征在于，所述去磁检测电路连接所述同步整流芯片的D端；通过检测D端电压的上升沿检测外部同步整流变压器的去磁开始时间，通过检测D端电压的下降沿检测所述同步整流变压器的去磁结束时间，通过对D端电压的检测判断同步整流芯片的工作周期。4.根据权利要求1所述的自适应同步整流芯片，其特征在于，所述预关断信号生成模块包括控制信号生成电路、去磁时间计时电路；所述控制信号生成电路，用于生成所述去磁时间计时电路所需的控制信号，生成本周期的预关断信号；所述去磁信号计时电路在当前周期内对本周期去磁时间计时，同时在当前周期内计算前一工作周期内的98％去磁时间。5.根据权利要求4所述的自适应同步整流芯片，其特征在于，所述控制信号生成电路第一输入端连接所述去磁检测电路第一输出端，所述控制信号生成电路第二输入端连接所述去磁时间计时电路第一输出端，所述控制信号生成电路第一输出端连接所述去磁时间计时电路第一输入端，所述控制信号生成电路第二输出端连接所述逻辑控制模块第一输入端。6.根据权利要求4所述的自适应同步整流芯片，其特征在于，所述去磁时间计时电路包括：第一固定电流源、第二固定电流源、第一电容、第一开关管、第二开关管和比较器，所述第一固定电流源的第一端连接电源，第二端连接所述第一开关管的第一端；所述第二固定电流源的第二端连接地，第一端连接所述第二开关管的第二端；所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第一端经所述第一电容接地；所述第一开关管的第三端作为所述去磁时间计时电路第一输入端，连接所述控制信号生成电路一输出端；所述第二开关管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：施国民，雷晗，夏云凯，
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：