同步整流型电源单元及其控制电路和控制方法技术

控制电路包括：检测部分ＣＯＭＰ１，用于当所述主开关器件ＦＥＴ关断时检测在连接点Ｐ的第一信号ＦＲ的状态转变，所述第一信号对应于流过反并联二极管Ｄ的电流以恒定周期改变；以及相差调整部分３０、４０，用于通过对应于在由所述检测部分ＣＯＭＰ１检测的第一信号ＦＲ的相位和根据一个周期之前的第一信号而产生的第二信号ＦＰ的相位之间的相差而调整第二信号ＦＰ的输出定时，从而调整相差，所述整流开关器件ＦＥＴ２对应于其输出定时被所述相差调整部分３０调整的第二信号ＦＰ而导通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步整流型(synchronous rectification type)电源单元的控 制电路、同步整流型电源单元及其控制方法。
技术介绍
已知一种同步整流型电源单元，其包括主开关器件和整流开关器件， 如例如在日本未审查的专利申请2004-135415中所公开。在这个同步整流 型电源单元中，连接到DC电源的主开关器件被循环地导通(turned ON) 和关断(turned OFF)，以便在主开关器件的导通时段中在能量累积电感 (inductance)器件和同步整流电感器件(其与能量累积电感器件并联)中 累积电力，然后整流开关器件关断。而且，在这个同步整流型电源单元 中，当主开关器件保持关断时，整流开关器件被导通，以便向负载单元提 供在能量累积电感器件中累积的电力。在完成释放能量累积电感器件的累积电力之前，上述的同步整流型电 源单元完成通过整流电感器件的累积电力的释放，检测累积电力的释放， 并且在主开关器件导通之前关断整流开关器件。因此，主开关器件和整流 开关器件从不同时导通，由此防止由于如果两个开关导通则流动断路电流 而破坏整流开关器件等。在图5中所示的同步整流型电源单元100包括主开关器件FET1、整 流开关器件FET2和比较器COMP 101。在这个同步整流型电源单元100 中，比较器COMP 101将整流开关器件FET2的漏极电压与接地电压相比 较。当接地电压高于整流开关器件FET2的漏极电压时，比较器COMP 101输出高电平信号。高电平信号通过控制电路105的输出端(DL1)被 输入到整流开关器件FET2的栅极。因此，整流开关设置FET2被导通。另一方面，当整流开关器件FET2的漏极电压高于接地电压时，比较器COMP 101输出低电平信号。低电平信号通过上述的输出端(DL1)被输入到整流开关器件FET2的栅极。因此，整流开关器件FET2被关断。
技术实现思路
近些年来，因为开关器件等的改进和使用高频来作为开关频率，同步 整流型电源单元在尺寸上已经减小。在上述的同步整流型电源单元100 中，因为加速使用高频来作为开关频率，因此可以縮短开关周期，以便可 以迅速地实现主开关器件FET1和整流开关器件FET2的导通和关断操 作。但是，在上述的比较器COMP 101中，在从将接地电压与整流开关器 件FET2的漏极电压相比较的时间到输出高电平信号或者低电平信号的时 间之间的时间段中发生延迟。特别是，如果像在近些年来的同步整流型电 源单元那样縮短开关周期，则在开关周期中的时间延迟的比率提高，由此 有可能时间延迟会给迅速导通和关断开关器件的操作带来阻碍。本专利技术鉴于这些情况而己经被完成，本专利技术的目的是提供同步整流型 电源的控制电路、同步整流型电源单元及其控制方法，其能够在将高频用 作开关频率时在减小开关周期中时间延迟的比率的同时迅速地导通和关断 开关器件。按照本专利技术的第一方面和第二方面，分别提供了一种同步整流型电源 单元的控制电路和一种同步整流型电源单元，在控制电路和电源单元中， 线圈连接到在主开关器件和具有反并联二极管的整流开关器件之间的连接 点，并且主开关器件和整流开关器件被以恒定的周期交替地导通和关断，其中包括检测部分，用于当主开关器件关断时检测在连接点的第一信号的状态 转变，第一信号对应于流过反并联二极管的电流以恒定周期改变；以及相差调整部分，用于通过对应于在由检测部分检测的第一信号的相位 和根据一个周期之前的第一信号而产生的第二信号的相位之间的相差而调 整第二信号的输出定时而调整相差，其中，整流开关器件对应于其输出定时被相差调整部分调整的第二信号而导通。按照本专利技术的第一方面的同步整流型电源单元的控制电路和本专利技术的 第二方面的同步整流型电源单元，如果相差调整部分对应于在由检测部分 检测的第一信号的相位和根据一个周期之前的第一信号而产生的第二信号 的相位之间的差而调整第二信号的输出定时，则能够使第二信号的输出定 时接近第一信号的检测定时，以便可以将第二信号转换为相对于第一信号 具有更小相差的信号。而且，按照本专利技术的第一方面的同步整流型电源单元的控制电路和本 专利技术的第二方面的同步整流型电源单元，如果整流开关器件对应于其输出 定时被相差调整部分调整的第二信号而导通，则能够使导通整流开关器件 的定时接近从主开关器件关断的状态引发的第一信号的检测定时，以便可 以缩短从检测到第一信号的时间到导通整流开关器件的时间之间的时间段 的延迟。因此，按照在权利要求1和权利要求7中的本专利技术，即使将高频 用作开关频率，通过减小从关断主开关器件的时间到整流开关器件导通的 时间之间的时间段的延迟，主幵关器件和整流开关器件能够在开关周期中 的时间延迟比率被减小的同时迅速地导通和关断。而且，按照本专利技术的第一方面的同步整流型电源单元的控制电路和本 专利技术的第二方面的同步整流型电源单元，如上所述，如果使导通整流开关 器件的定时接近从主开关器件关断的状态引发的第一信号的检测定时，则 在主幵关器件关断后电流流向整流开关器件的反并联二极管的时间被縮 短，以便可以向整流开关器件提供电流。因此，可以降低当电流流向反并 联二极管时发生的功率损耗。按照本专利技术的第三方面，提供了一种同步整流型电源单元的控制方 法，在同步整流型电源单元中，线圈连接到在主开关器件和具有反并联二 极管的整流开关器件之间的连接点，并且主开关器件和整流开关器件被以 恒定的周期交替地导通和关断，控制方法包括检测步骤，用于当主开关器件关断时检测在连接点的第一信号的状态 转变，第一信号对应于流过反并联二极管的电流以恒定周期改变；以及 相差调整步骤，用于通过对应于在由检测步骤检测的第一信号的相位 和根据一个周期之前的第一信号而产生的第二信号的相位之间的相差而调 整第二信号的输出定时而调整相差，其中，整流开关器件对应于其输出定时被相差调整步骤调整的第二信 号而导通。按照本专利技术的第三方面的同步整流型电源单元的控制方法，如果相差 调整步骤对应于在由检测步骤检测的第一信号的相位和根据一个周期之前 的第一信号而产生的第二信号的相位之间的相差而调整第二信号的输出定 时，则能够使得第二信号的输出定时接近第一信号的检测定时，以便第二 信号可以被转换到相对于第一信号具有较小相差的信号。而且，按照本专利技术的第三方面的同步整流型电源单元的控制方法，如 果对应于其输出定时被相差调整步骤调整的第二信号而导通整流开关器 件，则能够使整流开关器件导通的定时接近从主开关器件导通的状态引发 的第一信号的检测定时。因此，可以减小从检测到第一信号的时间到导通 整流开关器件的时间之间的时间段的延迟。因此，按照本专利技术的第三方面 的同步整流型电源单元的控制方法，即使使用高频来作为开关频率，通过 减小从导通主开关器件的时间到导通整流开关器件的时间之间的时间段的 延迟，可以在减小开关周期中时间延迟的比率的同时迅速地导通和关断主 开关器件和整流开关器件。而且，按照本专利技术的第三方面的同步整流型电源单元的控制方法，如 上所述，如果使导通整流开关器件的定时接近从主开关器件关断的状态引 发的第一信号的检测定时，则縮短在关断主开关器件后电流流向整流开关 器件的反并联二极管的时间，以便可以向整流开关器件提供电流。因此， 可以减小当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步整流型电源单元的控制电路，其中，线圈连接到在主开关器件和具有反并联二极管的整流开关器件之间的连接点，并且所述主开关器件和所述整流开关器件被以恒定的周期交替地导通和关断，所述控制电路包括：检测部分，用于当所述主开关器件关断时检测在所述连接点的第一信号的状态转变，所述第一信号对应于流过所述反并联二极管的电流以恒定周期改变；以及相差调整部分，用于通过对应于在由所述检测部分检测的第一信号的相位和根据一个周期之前的第一信号而产生的第二信号的相位之间的相差而调整第二信号的输出定时而调整相差，其中，所述整流开关器件对应于其输出定时被所述相差调整部分调整的第二信号而导通。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川守仁，小泽秀清，
申请(专利权)人：富士通微电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]