控制电路以及同步整流控制电路的制作方法
【专利摘要】一种同步整流控制电路，具有电荷泵且用于功率转换器。此同步整流控制电路包括：同步整流驱动器、电荷泵电容器以及电容器。同步整流驱动器耦接变压器，且生成控制信号来切换晶体管。电荷泵电容器耦接电源，且生成电荷泵电压。电容器储存电荷泵电压。晶体管耦接该变压器，且操作如同一同步整流器。电荷泵电压确保了控制信号的足够驱动能力。
【专利说明】控制电路以及同步整流控制电路
【技术领域】
[0001]本发明关于一种同步整流的控制电路，更具体而言，本发明关于其一种具有电荷泵的同步整流的控制电路，以改善功率转换器的效率。
【背景技术】
[0002]同步整流技术已揭露于许多的现有技术中，例如，名称为“PWM Controller forSynchronous Rectifier of Flyback Power Converter，，且编号为 6，995，991 的美国专利、名称为 “Synchronous Rectification Circuit for Power Converters，，且编号为7，440，298 的美国专利，以及名称为“Synchronous Rectifying for Soft Switching PowerConverters”且编号为8，072，787的美国专利。
[0003]图1表示现有具有同步整流的功率转换器。由切换信号Sw所控制的晶体管20耦接来切换变压器10，以将来自输入电压Vin的能量转移至功率转换器的输出电压Vm当整流器35 (或者是晶体管30的本体二极管)接通以将电源由变压器10传递至输出电容器40时，晶体管30将接通以减少整流器35的传导损失(整流器35的顺向偏压降)。同步整流控制电路50的端点DET耦接晶体管30以及/或变压器10以检测信号Sdet并实现同步整流。同步整流控制电路50根据信号Sdet以在其端点VG上生成控制信号\。控制信号Ve用来切换晶体管30。在大多数的应用中，在同步整流控制电路50的端点VCC上的电源(Vcc)由功率转换器的输出电压\所供应。这些应用的缺点是，当输出电压\变成一低电压时，控制信号\的电压电平不足以驱动晶体管30。
[0004]图2表示现有功率转换器的电压-电流曲线(输出电压\相对于输出电流I。)。当功率转换器操作在定电流模式时，输出电压Vtj将为一低电压。在区域65中，输出电压Vtj相对低。假使功率转换器操作在区域65，同步整流控制电路50的电源(VJ会过低，以使得控制信号Ve无法完全地接通晶体管30。这将导致功率转换器的低效率问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种同步整流控制电路，具有电荷泵且用于功率转换器。此同步电流控制电路包括:同步整流驱动器、电荷泵电容器、电容器、多个开关、振荡器以及检测电路。同步整流驱动器耦接变压器，且生成控制信号来切换晶体管。电荷泵电容器耦接电源，且生成电荷泵电压。电容器储存电荷泵电压。晶体管耦接该变压器，且操作如同同步整流器。电荷泵电压确保了控制信号的足够驱动能力。所述多个开关以切换方式来对电荷泵电容器充电，藉此实现电荷泵。振荡器生成振荡信号来实现电荷泵电容器的切换方式。检测电路检测电源的电压电平。当电源的电压电平高于阈值时，检测电路生成检测信号。检测信号禁用电荷泵以及将电源传递至电容器。当电荷泵电压低于低电压阈值时，控制信号被禁用。当电荷泵电压高于高电压阈值时，控制信号被启用。
[0006]本发明提供一种控制电路，用于功率转换器的同步整流。此控制电路包括同步整流驱动器、升压电感器、电容器、开关、检测电路以及振荡器。同步整流驱动器耦接变压器，且生成控制信号来切换晶体管。升压电感器耦接电源，且生成升压电压。电容器储存升压电压。晶体管耦接变压器，且操作如同同步整流器。升压电压确保了控制信号的足够驱动能力。开关用来切换升压电感器来实现升压切换操作。检测电路检测电源的电压电平。当电源的电压电平高于阈值时，检测电路生成检测信号。检测信号禁用升压切换操作以及将电源传递至电容器。振荡器生成振荡信号来切换升压电感器。当升压电压低于低电压阈值时，控制信号被禁用。当升压电压高于高电压阈值时，控制信号被启用。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1表不现有具有同步整流的功率转换器；
[0008]图2表示在图1中具有同步整流的功率转换器的电压-电流曲线；
[0009]图3表示根据本发明一实施例，具有同步整流的功率转换器；
[0010]图4表示根据本发明一实施例，在图3中功率转换器的同步整流控制电路；
[0011]图5表示根据本发明一实施例，在图4中同步整流控制电路的时序器电路；
[0012]图6A以及图6B分别表示在图3中同步整流控制器的电荷泵的第一周期以及第二周期；
[0013]图7表示表示在图3中同步整流控制器不具电荷泵的操作；
[0014]图8表示根据本发明一实施例，在图4中同步整流控制电路的同步整流驱动器；
[0015]图9表示根据本发明另一实施例具有同步整流的功率转换器；
[0016]图10表示根据本发明一实施例，在图9中功率转换器的同步整流控制电路；
[0017]图1lA与图1lB分别表 示在图9中同步整流控制器的升压切换操作的第一周期以及第二周期；以及
[0018]图12表示在图9中同步整流控制器不具升压切换操作的操作。
[0019][标号说明]
[0020]图1:
[0021]
10~变压器;20~晶体管；
30~晶体管;35~整流器;
40 ~输出电容器；50 ~同步整流控制电路；
DET ~端点；GND ~端点;
10~输出电流；Sdet ~检测信号；
Sw ~切换信号;Vcc ~电压(电源);
Vg ~控制信号；乂取~输入电压；
V0 ~输出电压；VCC ~端点;
VG ~端点；
[0022]图2:
[0023]65~区域；I。~输出电流；
[0024]V。~输出电压；[0025]图 3:
【权利要求】
1.一种同步整流控制电路，具有电荷泵且用于功率转换器，包括: 同步整流驱动器，耦接变压器，且生成控制信号来切换晶体管； 电荷泵电容器，耦接电源，且生成电荷泵电压；以及 电容器，储存所述电荷泵电压； 其中，所述晶体管耦接所述变压器，且操作如同同步整流器；以及 其中，所述电荷泵电压确保了所述控制信号的足够驱动能力。
2.根据权利要求1所述的同步整流控制电路，还包括: 多个开关，以切换方式来对所述电荷泵电容器充电，藉此实现电荷泵。
3.根据权利要求1所述的同步整流控制电路，还包括: 振荡器，生成振荡信号来实现所述电荷泵电容器的所述切换方式。
4.根据权利要求1所述的同步整流控制电路，还包括: 检测电路，检测所述电源的电压电平； 其中，当所述电源的所述电压电平高于一阈值时，所述检测电路生成检测信号；以及 其中，所述检测信号禁用所述电荷泵以及将所述电源传递至所述电容器。
5.根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其中，当所述电荷泵电压低于低电压阈值时，所述控制信号被禁用。
6.根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其中，当所述电荷泵电压高于高电压阈值时，所述控制信号被启用。
7.—种控制电路，用于功率转换器的同步整流，包括: 同步整流驱动器，耦接变压器，且生成控制信号来切换晶体管； 升压电感器，耦接电源，且生成升压电压；以及 电容器，储存所述升压电压； 其中，所述晶体管耦接所述变压器，且操作如同同步整流器；以及 其中，所述升压电压确保了所述控制信号的足够驱动能力。
8.根据权利要求7所述的控制电路，还包括: 开关，切换所述升压电感器来实现升压切换操作。
9.根据权利要求8所述的控制电路，还包括: 检测电路，检测所述电源的电压电平； 其中，当所述电源的所述电压电平高于阈值时，所述检测电路生成检测信号；以及 其中，所述检测信号禁用所述升压切换操作以及将所述电源传递至所述电容器。
10.根据权利要求7所述的控制电路，还包括: 振荡器，生成振荡信号来切换所述升压电感器。
11.根据权利要求7所述的控制电路，其中，其中，当所述升压电压低于低电压阈值时，所述控制信号被禁用。
12.根据权利要求7所述的控制电路，其中，当所述升压电压高于高电压阈值时，所述控制信号被启用。
【文档编号】H02M3/335GK103516181SQ201310398127
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】杨大勇, 王周升 申请人:崇贸科技股份有限公司, 快捷半导体(苏州)有限公司