同步整流控制方法、控制装置及开关电源的制作方法_2

文档序号:9289777阅读:来源:国知局
U41的控制引 脚;电阻R43的一端连接到开关电源的输出端Vo,电阻R43的另一端分别连接误差放大1C U41的阴极和电阻R44的一端;电阻R42的另一端与误差放大ICU41的阳极、电阻R45的 一端、开关三极管Q41的发射极连接到电路参考点;电阻R44的另一端与电阻R45的另一端 和三极管Q41的基极连接;三极管Q41的集电极与二极管D41的阴极连接;二极管D41的阳 极引出作为轻载控制电路的输出端,用以连接到所述绕组自驱动同步整流电路的输入。
[0021] 优选的,所述绕组自驱动同步整流电路,包括驱动绕组N21、电容C21和电阻R21, 该驱动绕组N21的同名端连接到电容C21的一端,驱动绕组N21的异名端连接到同步整流 M0S管的漏极;电容C21的另一端连接到同步整流M0S管的栅极;电阻R21的一端连接到同 步整流管的栅极,另一端连接到同步整流M0S管的源极。
[0022] 优选的,所述辅助电源电路,是减小或去掉VCC电压输出的假负载电阻的电路,或 者是减小辅助电源电路绕组与输出绕组的耦合度的电路。
[0023] 优选的,所述辅助电源电路,是去掉VCC电压输出的假负载电阻的电路,包括辅助 绕组NS31、二极管D31和电容C31,第一辅助绕组NS31的同名端连接二极管D31的阳极,第 一辅助绕组NS31的异名端连接到电路参考点,电容C31的一端连接到电路参考点,电容C31 的另一端连接到二极管D31的阴极,还引出作为辅助电源电路的输出VCC端。
[0024] 本发明还提供一种开关电源,包括带同步整流M0S管的功率转换电路及上述的同 步整流控制装置,所述同步整流控制装置的轻载控制电路并联在同步整流M0S管的栅极和 源极之间,即同步整流M0S管的栅极经轻载控制电路的二极管D41与三极管Q41的集电极 连接,同步整流M0S管的源极与轻载控制电路的三极管Q41的发射极连接,以在辅助电源电 路的感应电量低时,通过轻载控制电路关闭该绕组自驱动同步整流电路,以使同步整流M0S 管工作在体二极管整流状态;在辅助电源电路的感应电量高时,轻载控制电路不干涉该绕 组自驱动同步整流电路的工作。
[0025] 本发明的同步整流控制方法具有以下优点。
[0026]1、电路简单、体积小。
[0027] 2、空载功耗小。
[0028] 3、满载效率高。
【附图说明】
[0029] 图1为现有技术的绕组自驱动同步整流电路的原理图;
[0030] 图2为现有技术的电流型同步整流电路的驱动电压和电流波形图;
[0031] 图3为现有技术的隔离驱动型同步整流电路的原理图;
[0032] 图4为现有技术的电流型同步整流电路的原理图;
[0033] 图5为本发明同步整流驱动控制电路的原理图;
[0034]图6为本发明实施案例一的同步整流控制装置应用在单输出的开关电源中的电 路原理图;
[0035]图7为本发明实施案例一的同步整流控制装置应用在双路输出的推挽拓扑开关 电源中的电路原理图;
[0036]图8为本发明实施案例二的同步整流控制装置应用在单路输出的开关电源中的 电路原理图;
[0037]图9为本发明实施案例二的同步整流控制装置应用在双路输出的推挽拓扑开关 电源中的电路原理图。
[0038] 附图标记说明:
[0039]
[0040]开关电源原边参考点:开关电源副边参考点:开关电源原边输入端正:开关电源 副边输出端正:
【具体实施方式】
[0041] 为了更好地理解本发明相对于现有技术所作出的改进,在对本发明的两种具体实 施方式进行详细说明之前,先对本发明构思结合附图加以说明。
[0042] 如图5所示,一种开关电源的同步整流控制方法,在变压器绕组自驱动同步整流 的基础上,增加一轻载控制步骤,所述轻载控制步骤通过检测副边VCC绕组感应输出电压 的变化,输出一个控制信号。通常副边VCC绕组的输出电压在开关电源的输出负载为空载 或轻载的时候要比满载或重载的时候低,控制信号在空载或轻载的时候关闭绕组自驱动同 步整流的驱动,使同步整流M0S管工作在体二极管整流状态,等同功率转换电路的整流电 路在轻载时采用二极管整流,使功率变换器的副边电流不会过零,来实现空载或轻载功耗 小的目的。
[0043] 同时,由于副边VCC绕组的输出电压,在开关电源的输出负载为空载或轻载的时 候要比满载或重载的时候低,因此,在轻载控制步骤输出控制信号时,还需副边Vcc绕组对 输出电压的变化进行放大。
[0044] 据此思路,本发明提供一种同步整流控制装置,用于功率转换电路1,包括绕组自 驱动同步整流电路2和轻载控制电路,轻载控制电路包括辅助电源电路3和驱动控制电路 4。所述绕组自驱动同步整流电路2为功率转换电路1的整流部分,在传统变压器绕组自驱 动电路的基础上包括一个串联的驱动电容。辅助电源电路3的输出连接到驱动控制电路4 的输入,驱动控制电路4的输出连接到绕组自驱动同步整流电路2的输入。所述的驱动控 制电路4接收辅助电源电路3感应的输出电压的变化,并根据感应电量的高低情况,向绕组 自驱动同步整流电路2输出一个控制信号。通常辅助电源电路3的输出电压在开关电源的 输出负载为空载或轻载的时候要比满载或重载的时候低,所述的控制信号在空载或轻载的 时候关闭绕组自驱动同步整流电路2的驱动,来实现空载或轻载功耗小的目的。
[0045] 所述的辅助电源电路3所输出的VCC电压,在开关电源不同的输出负载下,VCC输 出不同电压,这个VCC电压的变化率在多路输出的开关电源里的专业术语叫交叉调整率。
[0046]交叉调整率,在开关电源中普遍存在,并严重限制了反激变换在多路输出中的应 用。在许多情况下,往往需要增加额外的线性或开关稳压电路来解决由于交叉调整率带来 多路输出电压不能达到规定误差范围内的问题。因此,本发明利用交叉调整率这一有害因 数来判断开关电源是工作在轻载还是重载状态,以此来控制同步整流驱动电路的工作状 态,实现空载或轻载的目的。
[0047] 通常情况下,开关电源的输出在空载或轻载的时候所述辅助电源电路3的电压 低,重载或满载的情况下所述辅助电源电路3电压高。本发明所述的辅助电源电路3所输 出的VCC电压,是为了保证驱动控制电路4能够精确地输出控制信号,辅助电源电路3所输 出的VCC电压需是一个随开关电源输出负载电流变化而产生较大变化的电压,即辅助电源 电路3是增大VCC电压随负载的变化而变化的电路,以利于驱动控制电路4对输出电压变 化的判断。辅助电源电路3的实现方式可以是减小或去掉VCC电压输出的假负载电阻的电 路,或者是减小辅助电源电路3的绕组与转换电路1的输出绕组的耦合度的电路。
[0048] 所述绕组自驱动同步整流电路2的同步整流管可以为一个或多个并联的M0S管。
[0049] 所述的辅助电源电路3其为在功率变换器副边的辅助电源电路,其特征是其参考 点和功率变换器的副边参考点连接。
[0050] 所述的驱动控制电路4根据辅助电源电路3所感应的VCC电压的高低情况形成一 个控制信号,当开关电源的输出在空载或轻载的时候,辅助电源电路3的电平低,驱动整流 控制电路4输出一个控制信号,将绕组自驱动同步整流电路2的驱动关闭,同步整流M0S管 工作在体二极管整流状态,等同所述功率转换电路1
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