同步整流控制器与相关的充电方法技术

本发明专利技术提供一种同步整流控制器与相关的充电方法。在本发明专利技术实施例中提供一种对于一同步整流控制器的一操作电源的充电方法。该操作电源可供电该同步整流控制器。该同步整流控制器依据一同步整流开关的一通道信号，开关该同步整流开关，以产生数个同步开关开启时间以及数个同步开关关闭时间。该充电方法包含有：检测该通道信号是否于一第一同步开关关闭时间中振荡，并产生一振荡记录；以及，依据该振荡记录，在一第二同步开关关闭时间内，取用使该通道信号振荡的谐振能量，对该操作电源充电。该第二同步开关关闭时间晚于该第一同步开关关闭时间。闭时间。闭时间。

【技术实现步骤摘要】
同步整流控制器与相关的充电方法


[0001]本专利技术大致涉及同步整流控制器，尤其涉及针对同步整流控制器的操作电源充电的装置与控制方法。

技术介绍

[0002]在电源管理中，同步整流是一个非常受欢迎的技术。同步整流采用一同步整流开关以及一同步整流控制器这样的组合，可以模拟并取代一个流经大电流的二极管，来减少该二极管的固定的顺向电压(forward voltage)所造成可观的功率损耗。
[0003]图1显示交流转直流的一电源供应器(AC
‑
to
‑
DC power supply)10。变压器TF具有主绕组LP与次级侧绕组LS，分别位于相隔离的初级侧(primary side)与次级侧(secondary side)。
[0004]在初级侧，桥式整流器12对交流电输入电源提供全波整流，在输入电源线IN提供输入电压源V
IN
，输入接地线26提供输入地。功率控制器13提供PWM信号S
PRI
，控制功率开关N1，改变流经主绕组LP的电流与跨在主绕组LP的电压。
[0005]在次级侧，相对于主绕组LP的电压/电流变化，次级侧绕组LS产生感应电压/感应电流。通过检测端DET与检测电阻RC，同步整流控制器14检测同步整流开关SWSR的通道信号V
D
，据以提供同步信号S
SEC
，控制同步整流开关SWSR。基本上，同步整流控制器14可使得次级侧电流I
SEC
大约都为正值，来对输出电容17充电，建立起输出电源V
OUT
，对负载16供电。在次级侧，电源电容30上跨有操作电源V
CC
，用以提供同步整流控制器14操作所需要的电能。
[0006]图2A与图2B显示图1的电源供应器分别操作于不连续导通模式(discontinuous
‑
conduction mode，DCM)与连续导通模式(continuous
‑
conduction mode，CCM)时的PWM信号S
PRI
与通道信号V
D
的波型。图2A中显示，在PWM信号S
PRI
关闭了功率开关N1后的解磁时间T
DMG
内，通道信号V
D
从一个负值，渐渐地变为0V。这意味着流经变压器TF的电流完全归零，因此此操作模式称为DCM。解磁时间T
DMG
之后，因为寄生电容与变压器TF的绕组所构成的LC振荡电路，通道信号V
D
维持振荡，直到功率开关N1的下一个开启时间T
ON
‑
P
开始。在图2B中，解磁时间T
DMG
在通道信号V
D
还没有到0V，也就是变压器TF的电流没有完全归零时，就被开启时间T
ON
‑
P
的开始而被迫结束。所以此操作模式称为CCM。
[0007]图2A与2B中都特别标注一种特别状况：操作电源V
CC
是高于输出电源V
OUT
。也就是说，输出电源V
OUT
无法降压来直接对电源电容30充电。操作电源V
CC
必须想办法补充能量，否则会随着同步整流控制器14的运作而耗尽。
[0008]一种图1中对于电源电容30充电的方法，是在图2A或是图2B中的功率开关N1的开启时间T
ON
‑
P
内，开启同步整流控制器14中的线性稳压器(low dropout，LDO)(未显示)，从高压供电端HVR抽电流，对连接到电源端VCC的操作电源V
CC
充电。只是，如同图2A与2B所示，在开启时间T
ON
‑
P
时，高压供电端HVR上的通道信号V
D
高过操作电源V
CC
非常多，所以LDO将会消耗可观的电能。尤其在负载16为无载或是轻载时，会大幅降低电源供应器10的电能转换效率。

技术实现思路

[0009]本专利技术实施例提供一种对于一同步整流控制器的一操作电源的充电方法。该操作电源可供电该同步整流控制器。该同步整流控制器依据一同步整流开关的一通道信号，开关该同步整流开关，以产生数个同步开关开启时间以及数个同步开关关闭时间。该充电方法包含有：检测该通道信号是否在一第一同步开关关闭时间中振荡，并产生一振荡记录；以及，依据该振荡记录，在一第二同步开关关闭时间内，取用使该通道信号振荡的谐振能量，对该操作电源充电。该第二同步开关关闭时间晚于该第一同步开关关闭时间。
[0010]本专利技术实施例提供一种同步整流控制器，可由一电源电容上的一操作电源供电，用以控制一同步整流开关。该同步整流控制器包含有一开关控制器、一充电开关、一振荡检测器、以及一充电时间设定器。依据该同步整流开关的一通道信号，该开关控制器开关该同步整流开关，以产生数个同步开关开启时间以及数个同步开关关闭时间。该充电开关，在开启时，可提供一充电路径。该振荡检测器检测该通道信号是否在一第一同步开关关闭时间中振荡，并提供一振荡记录。当该振荡记录指示该通道信号振荡时，该充电时间设定器在一第二同步开关关闭时间内，开启该充电开关，使该通道信号振荡的谐振能量，通过该充电路径，对该操作电源充电。该第二同步开关关闭时间晚于该第一同步开关关闭时间。
附图说明
[0011]图1显示交流转直流的一电源供应器10。
[0012]图2A与图2B显示图1的电源供应器分别操作在不连续导通模式与连续导通模式时的PWM信号S
PRI
与通道信号V
D
的波型。
[0013]图3显示依据本专利技术所实施的同步整流控制器100。
[0014]图4为适用于同步整流控制器100的控制方法600。
[0015]图5为图1的交流转直流电源供应器10采用同步整流控制器100时的一些信号波型。
[0016]图6举例显示振荡检测器108。
[0017]图7举例显示充电时间设定器112。
[0018]图8大致相似图5，但增加了图6与图7中的信号CNT、振荡记录MOD、电压V
D
‑
OFF
、V
REC
、V
RAT
、与信号SAV的信号波型。
[0019]【符号说明】
[0020]10 电源供应器
[0021]12 桥式整流器
[0022]13 功率控制器
[0023]14 同步整流控制器
[0024]16 负载
[0025]17 输出电容
[0026]26 输入接地线
[0027]28 输出接地线
[0028]30 电源电容
[0029]100 同步整流控制器
[0030]102定电流电路
[0031]104、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对于同步整流控制器的操作电源的充电方法，该操作电源可供电该同步整流控制器，该同步整流控制器依据同步整流开关的通道信号，开关该同步整流开关，以产生数个同步开关开启时间以及数个同步开关关闭时间，该充电方法包含有：检测该通道信号是否在第一同步开关关闭时间中振荡，并产生振荡记录；以及依据该振荡记录，在第二同步开关关闭时间内，取用使该通道信号振荡的谐振能量，对该操作电源充电；其中，该第二同步开关关闭时间晚于该第一同步开关关闭时间。2.如权利要求1所述的充电方法，还包含有：记录该第一同步开关关闭时间的时间长度；以及在该第二同步开关关闭时间内的充电时段，取用该谐振能量，对该操作电源充电；其中，该充电时段依据该时间长度而决定。3.如权利要求2所述的充电方法，其中，该充电时段的充电时间，大约比例于该时间长度。4.如权利要求1所述的充电方法，包含有：检测该通道信号在该第一同步开关关闭时间中是否交越预设参考电压达预设次数，来产生该振荡记录。5.一种同步整流控制器，可由电源电容上的操作电源供电，用以控制同步整流开关，该同步整流控制器包含有：开关控制器，依据该同步整流开关的通道信号，开关该同步整流开关，以产生数个同步开关开启时间以及数个同步开关关闭时间；充电开关，开启时，可提供充电路径；振荡检测器，检测该通道信号是否在第一同步开关关闭时间中振荡，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗谦，林崇伟，李俊欣，黄俊豪，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：