同步整流的制作方法

文档序号:12143121阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于包括同步整流器的开关模式电源(SMPS)的同步整流器控制器,

所述SMPS具有功率输入、开关、变压器、输出电容器和功率输出,所述变压器具有在所述SMPS的一次侧上的耦合至所述功率输入和所述开关的一次绕组以及在所述SMPS的二次侧上的耦合至所述功率输出和所述输出电容器的二次绕组,所述开关响应于驱动信号切换至所述一次绕组的功率,所述SMPS还包括在所述一次侧上的用以感测所述二次绕组上的电压的感测电路,所述SMPS具有用以根据至少所感测的电压控制所述驱动信号的一次侧感测控制器,所述同步整流器用于阻断从所述输出电容器至所述二次绕组的电流流动,所述同步整流器控制器包括:

传感器,所述传感器用以感测所述二次侧上的信号,以由此检测所述开关的关断;

电荷源,所述电荷源用以响应于所述检测,将所述同步整流器的控制端子充电至超过所述同步整流器的阈值电压的电压,以允许所述同步整流器传导所述二次绕组的电流;以及

具有输出的线性放大器,所述线性放大器用以根据所述同步整流器上的电压与放大器参考值之间的差值从所述控制端子汲取电流,所述同步整流器上的所述电压是用于所述二次绕组的电流的可控制传导路径上的电压,所述线性放大器由此被配置成抑制所述控制端子从超过所述阈值电压的电压放电,直到所述同步整流器上上的电压达到所述放大器参考值为止。

2.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述线性放大器被配置成:当所述同步整流器上的电压不同于所述放大器参考值使得所述线性放大器作用时,将所述控制端子放电至所述同步整流器的所述阈值电压,使得所述同步整流器上的电压相对于所述放大器参考值稳定。

3.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述电荷源包括单稳态电路,所述单稳态电路用于引起电荷脉冲的传递,以由此将所述控制端子充电至超过所述阈值电压的电压。

4.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述线性放大器包括跨导放大器。

5.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述线性放大器被配置成当所述同步整流器上的电压在所述放大器参考值以下时具有高输出阻抗,所述高输出阻抗用于对所述控制端子的放电的所述抑制。

6.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述传感器包括用以将所述二次侧上的电流或电压与关断参考值进行比较的比较器。

7.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述线性放大器被配置成当通过所述同步整流器的电流为零时具有低输出阻抗。

8.根据权利要求7所述的同步整流器控制器,还包括:

比较器,所述比较器用以将所述同步整流器上的电压与参考电压进行比较;以及

开关,所述开关用以在通过所述同步整流器的电流为零时将所述参考电压耦合至所述控制端子。

9.根据权利要求1所述的同步整流器控制器,其中,所述放大器参考值的幅度小于或者等于所述同步整流器的体二极管的正向压降的幅度,所述放大器参考值的幅度优选地在约0.3V至约0.4V的范围内。

10.根据权利要求6所述的同步整流器控制器,其中,所述关断参考值的幅度大于零,优选地在约0.04V至约0.06V的范围内。

11.一种包括根据权利要求1所述的同步整流器控制器的开关模式电源(SMPS)。

12.根据权利要求11所述的SMPS,其中,所述SMPS是能够以非连续电流模式运行的反激式转换器。

13.一种用于包括同步整流器的开关模式电源(SMPS)的同步整流器控制器,

所述SMPS具有功率输入、开关、变压器、输出电容器和功率输出,所述变压器具有在所述SMPS的一次侧上的耦合至所述功率输入和所述开关的一次绕组以及在所述SMPS的二次侧上的耦合至所述功率输出和所述输出电容器的二次绕组,所述开关响应于驱动信号切换至所述一次绕组的功率,所述SMPS还包括在所述一次侧上的用以感测所述二次绕组上的电压的感测电路,所述SMPS具有用以根据至少所感测的电压控制所述驱动信号的一次侧感测控制器,所述同步整流器用于阻断从所述输出电容器至所述二次绕组的电流流动,所述同步整流器控制器包括:

具有输出的线性放大器,所述线性放大器用以根据所述同步整流器上的电压与放大器参考值之间的差值从所述同步整流器的控制端子汲取电流,所述同步整流器上的所述电压是用于所述二次绕组的电流的可控制传导路径上的电压,

其中,所述线性放大器被配置成:当所述同步整流器上的电压不同于所述放大器参考值使得所述线性放大器作用时,将所述控制端子放电至所述同步整流器的阈值电压,使得所述同步整流器上的电压接近所述放大器参考值。

14.根据权利要求13所述的同步整流器控制器,还包括:

传感器,所述传感器用以感测所述二次侧上的信号,以由此检测所述开关的关断;

电荷源,所述电荷源用以响应于所述检测,将控制端子充电至超过所述同步整流器的阈值电压的电压,以允许所述同步整流器传导所述二次绕组的电流;以及

所述具有输出的线性放大器,所述线性放大器用以根据所述差值从所述控制端子汲取电流,由此被配置成抑制所述控制端子从超过所述阈值电压的电压放电,直到所述同步整流器上的所述电压达到所述放大器参考值为止。

15.一种包括根据权利要求13所述的同步整流器控制器的开关模式电源(SMPS)。

16.根据权利要求15所述的SMPS,其中,所述SMPS是能够以非连续电流模式运行的反激式转换器。

17.一种用于控制开关模式电源(SMPS)的同步整流器的方法,所述SMPS具有功率输入、开关、变压器、输出电容器和功率输出,所述变压器具有在所述SMPS的一次侧上的耦合至所述功率输入和所述开关的一次绕组以及在所述SMPS的二次侧上的耦合至所述功率输出和所述输出电容器的二次绕组,所述开关响应于驱动信号切换至所述一次绕组的功率,所述SMPS还包括在所述一次侧上的用以感测所述二次绕组上的电压的感测电路,所述SMPS具有用以根据至少所感测的电压控制所述驱动信号的一次侧感测控制器,所述同步整流器用于阻断从所述输出电容器至所述二次绕组的电流流动,所述方法包括:

检测所述开关的关断;

响应于所述检测,向所述同步整流器的控制端子供应电荷,以由此将所述控制端子充电至超过所述同步整流器的阈值电压的电压,以允许所述同步整流器传导所述二次绕组的电流;

允许所述控制端子在电荷供应之后的时间间隔期间保持被充电在超过所述阈值电压的电压,同时允许所述二次绕组中的电流下降;

检测所述同步整流器上的电压何时达到放大器参考值,以由此触发将所述控制端子放电至所述阈值电压,所述同步整流器上的电压是用于所述二次绕组的电流的可控制传导路径上的电压;以及

将所述控制端子耦合至参考电压以使所述控制端子进一步放电,

其中,所述放电至所述阈值电压包括控制到所述控制端子的电流,使得所述同步整流器上的电压接近所述放大器参考值。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述检测所述开关的关断包括将所述同步整流器上的电压与关断参考值进行比较。

19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述供应电荷包括触发单稳态电路以使电荷脉冲传递至所述控制端子。

20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述同步整流器包括场效应器件,并且将所述控制端子充电至超过所述阈值电压引起二次绕组电流从所述场效应器件的体二极管转移至所述场效应器件的沟道。

21.根据权利要求17所述的方法,其中,通过允许所述控制端子浮置来执行允许所述控制端子保持被充电。

22.根据权利要求17所述的方法,其中,所述允许所述控制端子保持被充电包括抑制通过线性放大器的输出的电流流动。

23.根据权利要求22所述的方法,包括将所述同步整流器上的电压与所述放大器参考值和关断参考值进行比较,以由此在所述同步整流器上的电压介于所述放大器参考值和所述关断参考值之间时执行所述抑制。

24.根据权利要求17所述的方法,包括:将所述同步整流器上的电压与参考电压进行比较,并且当通过所述同步整流器的电流为零时,控制开关向所述控制端子施加所述参考电压。

25.根据权利要求17所述的方法,其中,所述SMPS是能够以非连续电流模式运行的反激式转换器。

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