驱动控制模块及同步整流电路制造技术

本发明专利技术提供了一种驱动控制模块和同步整流电路。其中，驱动控制模块和上下管驱动模块配合工作。上下管驱动模块用于基于驱动控制模块的输出信号输出上下管的驱动电压。驱动控制模块用于基于整流驱动信号，以及，上下管驱动电压中的至少一者输出上管控制信号和下管控制信号。如此配置，取消或者部分取消了固定延迟，改为通过控制信号判断上下管的开闭状态，继而输出控制信号，一方面能够根据外接电路的运行状况，自适应地改变上管和下管的开闭时机，提高了兼容性，另一方面也能在不同的工况下达到较短的切换间隔，提高了系统的转换效率；解决了现有技术中需要为保证上管和下管不会同时打开而设置的固定延迟带来的一系列问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
驱动控制模块及同步整流电路


[0001]本专利技术涉及电源芯片
，特别涉及一种驱动控制模块及同步整流电路。

技术介绍

[0002]BUCK型开关电源系统分为同步整流和异步整流两种工作模式。
[0003]其中异步整流系统采用肖特基二极管作为续流管，由于肖特基二极管管压降的存在，其系统转换效率较低。
[0004]同步整流用MOS功率管作为续流管解决提高了系统的转换效率，对应的由于续流管由肖特基二极管换为了MOS功率管，为了避免同步整流开关电源系统上下管同时开启造成系统损坏，整个系统要增加MOS驱动模块和驱动控制模块。
[0005]实际应用中驱动控制模块一般采用死区时间电路实现，即“上管”驱动信号和“下管”驱动信号之间有一定延时，这样保证同步整流开关电源系统两个功率管不会同时开启。在实际应用中，由于半导体器件特性受温度影响较大，死区时间受温度影响也较大。在一些同步整流系统应用中，当芯片设计好，其驱动能力一般是固定的，若需要适用不同的功率MOS（MOS对应的栅源寄生电容大小不同）、不同的工作电压、不同的输出功率、不同的工作温度；以上任一参数的变化，对应MOS开启与关断的时间也不同，对应需要的死区时间也不同。这样传统结构的死区时间电路对应用的兼容性不是很好，不能很好的适配各种类型的功率MOS及应用条件。
[0006]总之，现有技术中驱动控制模块需要通过固定延迟以保证上管和下管不会同时打开，从而导致兼容性不佳，或者，死区时间过长影响转换效率的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种驱动控制模块及同步整流电路，以解决现有技术中驱动控制模块需要通过固定延迟以保证上管和下管不会同时打开，从而导致兼容性不佳，或者，死区时间过长影响转换效率的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种驱动控制模块，应用于同步整流电路，所述同步整流电路包括上管、下管、上管驱动模块、下管驱动模块和所述驱动控制模块。
[0009]其中，所述上管驱动模块用于基于所述驱动控制模块输出的上管控制信号输出上管驱动电压以驱使所述上管的断开或者闭合。
[0010]所述下管驱动模块用于基于所述驱动控制模块输出的下管控制信号输出下管驱动电压以驱使所述下管的断开或者闭合。
[0011]所述驱动控制模块用于基于整流驱动信号，以及，所述上管驱动电压和所述下管驱动电压中的至少一者输出所述上管控制信号和所述下管控制信号。
[0012]其中，所述整流驱动信号基于反馈电压与第一基准电压之间的大小关系改变占空比，所述反馈电压与所述同步整流电路的输出电压存在函数关系。
[0013]可选的，所述驱动控制模块还用于在切换所述上管控制信号为第一电平的同时输
出过流屏蔽信号；所述第一电平对应于所述上管的开启控制，所述过流屏蔽信号用于屏蔽过流信号。
[0014]可选的，所述同步整流电路还包括整流驱动模块，所述整流驱动模块用于输出所述整流驱动信号。
[0015]所述整流驱动模块被配置为：未接收到所述过流信号时或者同时接收到所述过流屏蔽信号和所述过流信号时，若所述反馈电压大于所述第一基准电压，降低所述整流驱动信号的占空比，若所述反馈电压小于所述第一基准电压，提高所述整流驱动信号的占空比。
[0016]以及，接收到所述过流信号且未接收到所述过流屏蔽信号时，降低所述整流驱动信号的占空比。
[0017]可选的，所述驱动控制模块还包括上管栅压检测单元和/或下管栅压检测单元。
[0018]其中，所述上管栅压检测单元用于基于所述上管驱动电压和第一比较电压输出上管开闭状态信号，所述上管栅压检测单元被配置为：所述上管驱动电压和所述第一比较电压的大小关系发生变化时，改变所述上管开闭状态信号的电平。
[0019]所述下管栅压检测单元用于基于所述下管驱动电压和第二比较电压输出下管开闭状态信号，所述下管栅压检测单元被配置为：所述下管驱动电压和所述第二比较电压的大小关系发生变化时，改变所述下管开闭状态信号的电平。
[0020]可选的，所述驱动控制模块包括所述上管栅压检测单元，所述第一比较电压和所述上管的关闭电压之间存在第一预设压差，所述第一预设压差基于所述同步整流电路的信号传递延迟时间设置；和/或，所述第二比较电压和所述下管的关闭电压之间存在第二预设压差，所述第二预设压差基于所述同步整流电路的信号传递延迟时间设置。
[0021]可选的，所述上管栅压检测单元包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻。
[0022]其中，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第一三极管的发射极用于获取所述上管驱动电压。
[0023]所述第二三极管为NPN型三极管，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极用于接地，所述第二三极管的集电极还与所述第二三极管的基极连接。
[0024]所述第三三极管为PNP型三极管，所述第三三极管的发射极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极与所述第一三极管的基极连接。
[0025]所述第四三极管为NPN型三极管，所述第四三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，所述第四三极管的基极用于获取第二基准电压，所述第二基准电压基于所述第一基准电压生成；所述第四三极管的发射极与所述第三三极管的集电极连接。
[0026]所述第五三极管为PNP型三极管，所述第五三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第五三极管的集电极与所述第四三极管的发射极连接。
[0027]所述第六三极管为PNP型三极管，所述第六三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第六三极管的发射极与所述第五三极管的发射极连接，所述第六三极管的集电极用于输出所述上管开闭状态信号。
[0028]所述第七三极管为NPN型三极管，所述第七三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，所述第七三极管的集电极与所述第六三极管的集电极连接，所述第七三极管的发
射极用于接地。
[0029]所述第一电阻的第一端用于连接所述同步整流电路的输入电源，所述第一电阻的第二端与所述第五三极管的发射极连接；所述第一电阻的第二端还用于输出所述第一比较电压。
[0030]所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接。
[0031]所述第三电阻的第一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三电阻的第二端用于接地。
[0032]和/或，所述下管栅压检测单元包括第八三极管、第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管和第十五三极管。
[0033]其中，所述第八三极管为PNP型三极管，所述第八三极管的集电极与所述第八三极管的基极连接，所述第八三极管的发射极用于获取偏置电流。
[0034]所述第九三极管为PNP型三极管，所述第九三极管的发射极与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动控制模块，其特征在于，应用于同步整流电路，所述同步整流电路包括上管、下管、上管驱动模块、下管驱动模块和所述驱动控制模块，其中，所述上管驱动模块用于基于所述驱动控制模块输出的上管控制信号输出上管驱动电压以驱使所述上管的断开或者闭合；所述下管驱动模块用于基于所述驱动控制模块输出的下管控制信号输出下管驱动电压以驱使所述下管的断开或者闭合；所述驱动控制模块用于基于整流驱动信号，以及，所述上管驱动电压和所述下管驱动电压中的至少一者输出所述上管控制信号和所述下管控制信号；其中，所述整流驱动信号基于反馈电压与第一基准电压之间的大小关系改变占空比，所述反馈电压与所述同步整流电路的输出电压存在函数关系。2.根据权利要求1所述的驱动控制模块，其特征在于，所述驱动控制模块还用于在切换所述上管控制信号为第一电平的同时输出过流屏蔽信号；所述第一电平对应于所述上管的开启控制，所述过流屏蔽信号用于屏蔽过流信号。3.根据权利要求2所述的驱动控制模块，其特征在于，所述同步整流电路还包括整流驱动模块，所述整流驱动模块用于输出所述整流驱动信号；所述整流驱动模块被配置为：未接收到所述过流信号时或者同时接收到所述过流屏蔽信号和所述过流信号时，若所述反馈电压大于所述第一基准电压，降低所述整流驱动信号的占空比，若所述反馈电压小于所述第一基准电压，提高所述整流驱动信号的占空比；以及，接收到所述过流信号且未接收到所述过流屏蔽信号时，降低所述整流驱动信号的占空比。4.根据权利要求1~3中任一项所述的驱动控制模块，其特征在于，所述驱动控制模块还包括上管栅压检测单元和/或下管栅压检测单元，其中，所述上管栅压检测单元用于基于所述上管驱动电压和第一比较电压输出上管开闭状态信号，所述上管栅压检测单元被配置为：所述上管驱动电压和所述第一比较电压的大小关系发生变化时，改变所述上管开闭状态信号的电平；所述下管栅压检测单元用于基于所述下管驱动电压和第二比较电压输出下管开闭状态信号，所述下管栅压检测单元被配置为：所述下管驱动电压和所述第二比较电压的大小关系发生变化时，改变所述下管开闭状态信号的电平。5.根据权利要求4所述的驱动控制模块，其特征在于，所述驱动控制模块包括所述上管栅压检测单元，所述第一比较电压和所述上管的关闭电压之间存在第一预设压差，所述第一预设压差基于所述同步整流电路的信号传递延迟时间设置；和/或，所述第二比较电压和所述下管的关闭电压之间存在第二预设压差，所述第二预设压差基于所述同步整流电路的信号传递延迟时间设置。6.根据权利要求4所述的驱动控制模块，其特征在于，所述上管栅压检测单元包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；其中，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第一三极管的发射极用于获取所述上管驱动电压；所述第二三极管为NPN型三极管，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的集电
极连接，所述第二三极管的发射极用于接地，所述第二三极管的集电极还与所述第二三极管的基极连接；所述第三三极管为PNP型三极管，所述第三三极管的发射极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极与所述第一三极管的基极连接；所述第四三极管为NPN型三极管，所述第四三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，所述第四三极管的基极用于获取第二基准电压，所述第二基准电压基于所述第一基准电压生成；所述第四三极管的发射极与所述第三三极管的集电极连接；所述第五三极管为PNP型三极管，所述第五三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第五三极管的集电极与所述第四三极管的发射极连接；所述第六三极管为PNP型三极管，所述第六三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第六三极管的发射极与所述第五三极管的发射极连接，所述第六三极管的集电极用于输出所述上管开闭状态信号；所述第七三极管为NPN型三极管，所述第七三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，所述第七三极管的集电极与所述第六三极管的集电极连接，所述第七三极管的发射极用于接地；所述第一电阻的第一端用于连接所述同步整流电路的输入电源，所述第一电阻的第二端与所述第五三极管的发射极连接；所述第一电阻的第二端还用于输出所述第一比较电压；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；所述第三电阻的第一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三电阻的第二端用于接地；和/或，所述下管栅压检测单元包括第八三极管、第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管和第十五三极管；其中，所述第八三极管为PNP型三极管，所述第八三极管的集电极与所述第八三极管的基极连接，所述第八三极管的发射极用于获取偏置电流；所述第九三极管为PNP型三极管，所述第九三极管的发射极与所述第八三极管的集电极连接，所述第九三极管的基极用于获取所述下管驱动电压，所述第九三极管的集电极用于接地；所述第十三极管为PNP型三极管，所述第十三极管的发射极与所述第八三极管的发射极连接，所述第十三极管的基极与所述第八三极管的基极连接；所述第十一三极管为NPN型三极管，所述第十一三极管的集电极与所述第十三极管的集电极连接，所述第十一三极管的集电极还与所述第十一三极管的基极连接，所述第十一三极管的发射极用于接地；所述第十二三极管为PNP型三极管，所述第十二三极管的发射极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞平，王建虎，刘彬，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：