同步整流控制器、开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种同步整流控制器、开关电源，该同步整流控制器包括：功率开关管、驱动电路、供电控制电路、以及开关电路；所述开关电路包括多个供电开关管；所述驱动电路用于控制所述功率开关管的导通或断开，以使所述同步整流控制器进行同步整流或停止同步整流；所述供电控制电路用于控制所述开关电路中各供电开关管的导通或断开。利用本发明专利技术方案，可以提高能量转换效率，实现高效供电。实现高效供电。实现高效供电。

【技术实现步骤摘要】
同步整流控制器、开关电源


[0001]本专利技术涉及开关电源
，具体涉及一种同步整流控制器、开关电源。

技术介绍

[0002]近年来随着市场对电源芯片的需求越来越大，反激式开关电源由于其独特的结构、较低的成本、较小的体积，受到广泛的应用。传统二极管整流由于正向导通压降较大，会极大地降低电源效率。为了提高转换效率采用功率MOS管代替二极管进行整流，通过同步整流控制器控制功率MOS管。同步整流low
‑
side(低压侧)应用中EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)较差，虽然可通过变压器屏蔽层抵消共模噪声，但是需要更多的圈数，而high
‑
side(高压侧)应用具有较好的EMI性能，因此在快充应用中平面变压器(即具有高频、低造型、高度很小而工作频率很高等特点的变压器)优选高侧结构。
[0003]图1和图2示出了现有同步整流控制器高侧供电的两种结构。
[0004]如图1所示，是现有采用辅助绕组供电的高侧同步整流控制器的电路结构示意图。该电路主要包括功率电路和控制电路，其中：功率电路包括变压器T1、原边功率管Qsw1、副边整流功率管Q
SR1
、二极管D0；控制电路为同步整流控制器101。在原边功率管Qsw1导通时，通过输入源V
IN
对变压器T1原边绕组N
P1
充电存储能量，当Q
SW1
断开，Q
SR1
导通时，通过变压器T1的绕组互感将能量感应到次边绕组N
S1
及辅助绕组Naux上，辅助绕组Naux通过二极管D0将能量存储到电容C1上，由电容C1为同步整流控制器供电。
[0005]如图2所示，是现有采用漏端自供电的高侧同步整流控制器的电路结构示意图。该电路同样包括功率电路及控制电路，其中：功率电路包括变压器T2、原边功率开关管Q
SW2
、副边整流功率管Q
SR2
；控制电路为同步整流控制器201。首先原边功率开关管Q
SW2
导通，将能量存储在变压器T2原边绕组N
P2
上；其次当Q
SW2
关闭，次边Q
SR1
导通时原边绕组N
P2
上的能量感应到次边绕组N
S2
上，此时次边的同步整流控制器201的供电是由输出电容C0通过同步整流控制器内部的稳压电路将能量存储到C2上来对同步整流控制器201稳定供电。
[0006]上述两种方法都实现了对高侧同步整流提供了供电，但是两者也存在诸多问题，主要有以下两点：
[0007](1)图1的供电方式增加了辅助绕组进行供电，不仅使得变压器体积增大降低集成度，还增加了应用成本。
[0008](2)图2将输出电容C0上的能量转移到电容C2上，通过C2为同步整流控制器供电。虽然没有增加辅助绕组，但是这种自供电的方式具有极大的损耗，严重影响了系统的工作效率。

技术实现思路

[0009]本专利技术实施例提供一种同步整流控制器、开关电源，以提高能量转换效率，实现高效供电。
[0010]为此，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0011]一方面，本专利技术实施例提供一种同步整流控制器，所述同步整流控制器包括：功率开关管Q0、驱动电路303、供电控制电路304、以及开关电路；所述开关电路包括：第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、以及第四开关管Q4；
[0012]所述第一开关管Q1与所述供电控制电路304的第三输出端连接；
[0013]所述第三开关管Q3与所述供电控制电路304的第一输出端连接；
[0014]所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4分别与所述供电控制电路304的第二输出端连接；
[0015]所述驱动电路303，用于控制所述功率开关管Q0的导通或断开，以使所述同步整流控制器进行同步整流或停止同步整流；
[0016]所述供电控制电路304，用于控制所述开关电路中各供电开关管的导通或断开。
[0017]可选地，所述功率开关管Q0、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、以及第四开关管Q4均为NMOS管。
[0018]可选地，所述功率开关管Q0和所述第一开关管Q1集成在一个硅片上，并且与不含高压器件的同步整流控制电路集成在一颗芯片内。
[0019]可选地，所述功率开关管Q0的源极连接内部地GND，所述功率开关管Q0的漏极连接外部电源VD，所述功率开关管Q0的栅极连接所述驱动电路303。
[0020]可选地，所述第一开关管Q1的栅极连接所述供电控制电路304的第三输出端；所述第一开关管Q1的源极与所述第二开关管Q2的源极连接；所述第一开关管Q1的漏极连接外部地VSS；
[0021]所述第二开关管Q2的栅极连接所述供电控制电路304的第二输出端，所述第二开关管Q2的漏极连接内部地GND；
[0022]所述第三开关管Q3的栅极连接所述供电控制电路304的第二输出端，所述第三开关管Q3的源极连接内部地GND，所述第三开关管Q3的漏极与所述第四开关管Q4的源极；
[0023]所述第四开关管Q4的栅极连接所述供电控制电路304的第二输出端，所述第四开关管Q4的漏极连接内部电源VDD。
[0024]另一方面，本专利技术实施例还提供一种开关电源，所述开关电源包括变压器、电荷搬移电路、以及前面所述的同步整流控制器；
[0025]在所述变压器的消磁阶段，所述驱动电路303控制所述功率开关管Q0导通，使所述同步整流控制器进行同步整流，所述变压器上存储的能量转移到所述电荷搬移电路；
[0026]在所述变压器的励磁阶段，所述驱动电路303控制所述功率开关管Q0断开，使所述同步整流控制器停止同步整流，所述电荷搬移电路为所述同步整流控制器供电。
[0027]可选地，所述功率开关管Q0连接在所述变压器次边高压侧；
[0028]所述电荷搬移电路包括：供电电容C3和储能电容C4；
[0029]所述供电电容C3连接在所述内部地GND和内部电源VDD之间；
[0030]所述储能电容C4连接在所述第一开关管Q1的源极和所述第三开关管Q3的源极之间；
[0031]在所述变压器的消磁阶段，所述变压器上存储的能量转移到所述储能电容C4上；
[0032]在所述变压器的励磁阶段，所述储能电容C4上的能量搬移到供电电容C3上存储，由所述供电电容C3实现对所述同步整流控制器的供电。
[0033]可选地，在所述变压器的消磁阶段，所述供电控制电路304的第一输出端输出高电平，所述供电控制电路304的第二输出端输出低电平，所述第三开关管Q3导通，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4断开；
[0034]在所述变压器的励磁阶段，所述供电控制电路304的第一输出端输出低电平，所述供电控制电路304的第二输出端输出高电平，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流控制器，其特征在于，所述同步整流控制器包括：功率开关管(Q0)、驱动电路(303)、供电控制电路(304)、以及开关电路；所述开关电路包括：第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、以及第四开关管(Q4)；所述第一开关管(Q1)与所述供电控制电路(304)的第三输出端连接；所述第三开关管(Q3)与所述供电控制电路(304)的第一输出端连接；所述第二开关管(Q2)和所述第四开关管(Q4)分别与所述供电控制电路(304)的第二输出端连接；所述驱动电路(303)，用于控制所述功率开关管(Q0)的导通或断开，以使所述同步整流控制器进行同步整流或停止同步整流；所述供电控制电路(304)，用于控制所述开关电路中各供电开关管的导通或断开。2.根据权利要求1所述的同步整流控制器，其特征在于，所述功率开关管(Q0)、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、以及第四开关管(Q4)均为NMOS管。3.根据权利要求2所述的同步整流控制器，其特征在于，所述功率开关管(Q0)和所述第一开关管(Q1)集成在一个硅片上，并且与不含高压器件的同步整流控制电路集成在一颗芯片内。4.根据权利要求2所述的同步整流控制器，其特征在于，所述功率开关管(Q0)的源极连接内部地(GND)，所述功率开关管(Q0)的漏极连接外部电源(VD)，所述功率开关管(Q0)的栅极连接所述驱动电路(303)。5.根据权利要求2所述的同步整流控制器，其特征在于：所述第一开关管(Q1)的栅极连接所述供电控制电路(304)的第三输出端；所述第一开关管(Q1)的源极与所述第二开关管(Q2)的源极连接；所述第一开关管(Q1)的漏极连接外部地(VSS)；所述第二开关管(Q2)的栅极连接所述供电控制电路(304)的第二输出端，所述第二开关管(Q2)的漏极连接内部地(GND)；所述第三开关管(Q3)的栅极连接所述供电控制电路(304)的第二输出端，所述第三开关管(Q3)的源极连接内部地(GND)，所述第三开关管(Q3)的漏极与所述第四开关管(Q4)的源极；所述第四开关管(Q4)的栅极连接所述供电控制电路(304)的第二输出端，所述第四开关管(Q4)的漏极连接内部电源(VDD)。6.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括变压器、电荷搬移电路、以及如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗阳，郭华明，杨俊，李海松，
申请(专利权)人：无锡芯朋微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：