同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，包括关闭逻辑比较器、参考量控制逻辑单元、补偿调整控制逻辑单元和电压采样与积分补偿控制单元，参考量控制逻辑单元输出第一控制信号，补偿调整控制逻辑单元根据反馈的采样电压信号输出第二控制信号；电压采样与积分补偿控制单元输出端接所述关闭逻辑比较器的正向输入端，电压采样与积分补偿控制单元基于第一控制信号和第二控制信号,调节采样电压信号，调节完成后，采样电压信号呈固定波形，使得同步整流管栅极驱动信号的关闭点稳定在目标关闭点。本发明专利技术不需调整内部基准电位，可有效控制获得固定的同步整流管关闭点。可有效控制获得固定的同步整流管关闭点。可有效控制获得固定的同步整流管关闭点。

【技术实现步骤摘要】
同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路


[0001]本专利技术涉及一种同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路。

技术介绍

[0002]如图1所示，现有开关电源的同步整流电路，通过检测开关电源输出端VD和接地端GND之间的电压差，来控制同步整流管N1的栅极驱动信号GATE进而控制同步整流管N1的开关。同步整流管N1的关闭点时(此时同步整流管栅极驱动信号GATE从逻辑电平高变为逻辑电平低)，VD电压(参考GND)一般需要为
‑
15～
‑
5mV左右。
[0003]如图2所示，为现有电压采样与关闭逻辑比较器AMP3，其中vd_sam＝IC0*Rd
NJ
+VD，vd_sam为采样电压信号的电压值，ICO为恒流源ICO的电流值，VD为VD端电压值，Rd
NJ
为JFET管NJ的阻值。采样电压vd_sam与内部基准电位(基准电压源)vref1进行比较，若vd_sam＞vref1，则电压采样与关闭逻辑比较器AMP3的输出端swoff输出高电平，使得栅极驱动信号GATE从逻辑电平高变为逻辑电平低，关闭同步整流管N1。由于IC0*Rd
NJ
的值有一定离散度，所以在一般设计中，需对内部基准电位(基准电压源)vref1进行修调，从而获得固定的同步整流管N1的关闭点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的在于提供一种同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，不需调整内部基准电位，可有效控制获得固定的同步整流管关闭点。r/>[0005]实现本专利技术目的的技术方案：
[0006]一种同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，包括关闭逻辑比较器(AMP2)，用于输出信号以控制同步整流管栅极驱动信号(GATE)从逻辑电平高变为逻辑电平低，从而关闭所述同步整流管栅极驱动信号(GATE)；所述关闭逻辑比较器(AMP2)的同相输入端接采样电压信号(vd_sam)，反相输入端接第一基准电压源(Vref1)；
[0007]参考量控制逻辑单元，用于输出第一控制信号(ctrla)，所述第一控制信号(ctrla)用于确定采样电压信号(vd_sam)的调节目标参考量；
[0008]补偿调整控制逻辑单元，用于根据反馈的采样电压信号(vd_sam)输出第二控制信号(ctrlb),所述第二控制信号(ctrlb)用于调节采样电压信号(vd_sam)；
[0009]电压采样与积分补偿控制单元，所述电压采样与积分补偿控制单元的输出端接所述关闭逻辑比较器(AMP2)的正向输入端，所述电压采样与积分补偿控制单元用于根据第一控制信号(ctrla)和第二控制信号(ctrlb)调节采样电压信号(vd_sam)，当所述调节完成后，采样电压信号(vd_sam)呈固定波形，使得同步整流管栅极驱动信号(GATE)的关闭点稳定在目标关闭点。
[0010]进一步地，电压采样与积分补偿控制单元包括电容(CX)、第一恒流源(IC1)、第一开关(SW1)、第二恒流源(IC2)、第二开关(SW2),第一恒流源(IC1)通过第一开关(SW1)对电容(CX)充电，第二恒流源(IC2)通过第二开关(SW2)对电容(CX)放电，采样电压信号(vd_
sam)的电压值根据电容(CX)的电压(VX)确定；第一开关(SW1)由第一控制信号(ctrla)控制，第二开关(SW2)由第二控制信号(ctrlb)控制。
[0011]进一步地，电压采样与积分补偿控制单元包括运算放大器(AMP1)和镜像电流电路，通过运算放大器(AMP1)和镜像电流电路，将电容(CX)的电压(VX)转换成镜像电流电路输出的电流(IX)；运算放大器(AMP1)的同相输入端接电容(CX)，反相输入端接第一电阻(R1),输出端接NMOS管(NX)的栅极，NMOS管(NX)漏极接镜像电流电路输入端，镜像电流电路输出端接关闭逻辑比较器(AMP2)的同相输入端，镜像电流电路输出端还经第二电阻(R2)和JFET管(NJ)接采样点(VD)。
[0012]进一步地，镜像电流电路输出的电流(IX)与电容(CX)的电压(VX)关系为，
[0013][0014]式中，k表示镜像电流电路的传递比例，R1表示第一电阻(R1)的阻值。
[0015]进一步地，采样电压信号(vd_sam)的电压值通过如下公式计算，
[0016][0017]式中，k表示镜像电流电路的传递比例，R1表示第一电阻(R1)的阻值，R2表示第一电阻(R2)的阻值，VX表示电容(CX)的电压，VD表示采样点(VD)的电压。
[0018]进一步地，参考量控制逻辑单元为上升沿延时脉冲发生器，在同步整流管栅极驱动信号(GATE)的上升沿到来时，输出一个预设脉宽为t0的脉冲信号，所述脉冲信号为第一控制信号(ctrla)。
[0019]进一步地，补偿调整控制逻辑单元由负压比较器(COMM1)、下降沿延时脉冲发生器和与门(X1)构成，所述下降沿延时脉冲发生器接收所述同步整流管栅极驱动信号(GATE)，其输出信号输送至所述与门(X1)的第二输入端(p2)；所述负压比较器(COMM1)的反相输入端接收采样电压信号(vd_sam)，其同相输入端耦接第二基准电压源(Vref2)，其输出信号输送至所述与门(X1)的第一输入端(P1)；所述与门(X1)输出第二控制信号(ctrlb)。
[0020]进一步地，在同步整流管栅极驱动信号(GATE)的下降沿到来时，补偿调整控制逻辑单元输出一个脉宽为t2的脉冲信号，所述脉冲信号为第二控制信号(ctrlb)。
[0021]进一步地，当关闭点稳定在目标关闭点时，脉宽t2不变；脉宽t2体现关闭点与开关电源线圈退磁结束时刻之间的时长。
[0022]进一步地，当关闭点稳定在目标关闭点时，第二控制信号(ctrlb)的脉宽t2与第一控制信号(ctrla)的预设脉宽to之间的关系为，
[0023]IC1*to＝IC2*t2
[0024]式中，IC1表示第一恒流源(IC1)的电流，IC2表示第二恒流源(IC2)的电流。
[0025]本专利技术具有的有益效果：
[0026]本专利技术包括参考量控制逻辑单元、补偿调整控制逻辑单元和电压采样与积分补偿控制单元，所述电压采样与积分补偿控制单元基于参考量控制逻辑单元输出的第一控制信号(ctrla)和补偿调整控制逻辑单元输出的第二控制信号(ctrlb),自动调节采样电压信号(vd_sam)，调节完成后，采样电压信号(vd_sam)呈固定波形，使得同步整流管栅极驱动信号(GATE)的关闭点稳定在目标关闭点，从而实现不需调整内部基准电位，可有效控制获得固
定的同步整流管关闭点，保证同步整流管关闭点调节的高效性和可靠性。
[0027]本专利技术电压采样与积分补偿控制单元包括电容(CX)、第一恒流源(IC1)、第一开关(SW1)、第二恒流源(IC2)、第二开关(SW2),第一恒流源(IC1)通过第一开关(SW1)对电容(CX)充电，第二恒流源(I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，其特征在于，包括：关闭逻辑比较器(AMP2)，用于输出信号以控制同步整流管栅极驱动信号(GATE)从逻辑电平高变为逻辑电平低，从而关闭所述同步整流管栅极驱动信号(GATE)；所述关闭逻辑比较器(AMP2)的同相输入端接采样电压信号(vd_sam)，反相输入端接第一基准电压源(Vref1)；参考量控制逻辑单元，用于输出第一控制信号(ctrla)，所述第一控制信号(ctrla)用于确定采样电压信号(vd_sam)的调节目标参考量；补偿调整控制逻辑单元，用于根据反馈的采样电压信号(vd_sam)输出第二控制信号(ctrlb),所述第二控制信号(ctrlb)用于调节采样电压信号(vd_sam)；电压采样与积分补偿控制单元，所述电压采样与积分补偿控制单元的输出端接所述关闭逻辑比较器(AMP2)的正向输入端，所述电压采样与积分补偿控制单元用于根据第一控制信号(ctrla)和第二控制信号(ctrlb)调节采样电压信号(vd_sam)，当所述调节完成后，采样电压信号(vd_sam)呈固定波形，使得同步整流管栅极驱动信号(GATE)的关闭点稳定在目标关闭点。2.根据权利要求1所述的同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，其特征在于：所述电压采样与积分补偿控制单元包括电容(CX)、第一恒流源(IC1)、第一开关(SW1)、第二恒流源(IC2)、第二开关(SW2),第一恒流源(IC1)通过第一开关(SW1)对电容(CX)充电，第二恒流源(IC2)通过第二开关(SW2)对电容(CX)放电，采样电压信号(vd_sam)的电压值根据电容(CX)的电压(VX)确定；第一开关(SW1)由第一控制信号(ctrla)控制，第二开关(SW2)由第二控制信号(ctrlb)控制。3.根据权利要求2所述的同步整流管栅极驱动信号的关闭点控制电路，其特征在于：所述电压采样与积分补偿控制单元包括运算放大器(AMP1)和镜像电流电路，通过运算放大器(AMP1)和镜像电流电路，将电容(CX)的电压(VX)转换成镜像电流电路输出的电流(IX)；运算放大器(AMP1)的同相输入端接电容(CX)，反相输入端接第一电阻(R1),输出端接NMOS管(NX)的栅极，NMOS管(NX)漏极接镜像电流电路输入端，镜像电流电路输出端接关闭逻辑比较器(AMP2)的同相输入端，镜像电流电路输出端还经第二电阻(R2)和J...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹岱，曹晶，
申请(专利权)人：无锡市晶源微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：