同步整流器控制电路及其控制方法
【专利摘要】一种同步整流器控制电路及其控制方法，用于控制电源转换器的同步整流器中的功率开关。该同步整流器控制电路包含信号处理单元及驱动单元，信号处理单元电连接于变压器次级绕组，驱动单元电连接于功率开关及信号处理单元。信号处理单元感测次级绕组的输出电流，并决定功率开关操作于跟随状态的数量。当输出电流小于第一预定值时，每个开关模块中的一个功率开关操作于跟随状态；当输出电流大于第二预定值时，所有的功率开关皆操作于跟随状态；当输出电流介于第一预定值及第二预定值时，信号处理单元随着输出电流增加而增加操作于跟随状态的功率开关的数量。本发明还公开了用于该同步整流器控制电路的控制方法。
【专利说明】
同步整流器控制电路及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种开关控制电路，特别是一种同步整流电路的同步整流器控制电路 及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 传统使用二极管或萧特基二极管的整流方式因顺向导通电压大，整体损耗成为电 源转换器的主要损耗。金属氧化物半导体场效应晶体管具有导通电阻低、开关时间短、输入 阻抗高，成为低电压大电流的电源转换器首选的整流元件，根据金属氧化物半导体场效应 晶体管的控制特点，因而有同步整流（Synchronous Rectification, SR)的技术。
[0003] 配合参阅图1，为现有技术的同步整流器控制电路的电路图。同步整流器控制电路 4电连接于变压器的次级绕组，用以控制同步整流器的功率开关的操作状态。同步整流器电 连接于电源转换器（例如为直流-直流电源转换器）的变压器T次级绕组，同步整流器包 含第一开关模块SR1及第二开关模块SR2,第一开关模块SR1及第二开关模块SR2分别包含 四个功率开关，其中第一开关模块SR1包含功率开关M0S11-M0S14,第二开关群SR2包含功 率开关M0S21-M0S24。第一开关模块SR1中的功率开关M0S11-M0S14呈并联连接，第二开关 模块SR2中的功率开关M0S21-M0S24亦呈并联连接。更具体地，在第一开关模块SR1及第 二开关模块SR2中，功率开关M0S11-M0S24的栅极皆电连接于同步整流器控制电路4,漏极 皆电连接于变压T的次级绕组，源极皆电连接接地端。
[0004] 藉此，同步整流器控制电路4可以同时控制第一开关模块SR1及第二开关模块SR2 中所有功率开关的操作状态；例如使得第一开关模块SR1及第二开关模块SR2中的所有功 率开关M0S11-M0S24全部操作于截止状态，或者使得第一开关模块SR1及第二开关模块SR2 中的所有功率开关M0S11-M0S24跟随同步整流器控制电路4输出的驱动信号进行切换动 作。
[0005] 前述的同步整流器的功率开关M0S11-M0S24具备控制方式简易及电路简单的 特点。然而，在电源转换器启动后，不论电源转换器是操作于重载或轻载，所有功率开关 M0S11-M0S24皆会依据同步整流器控制电路4输出的驱动信号进行切换动作，这使得电源 转换器在轻载时的切换损失无法有效地降低。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种同步整流器控制电路，应用于控制一电源 转换器中的同步整流器，同步整流器控制电路依据电源转换器次级绕组的输出电流决定同 步整流器中的功率开关操作于跟随状态的数量，且当输出电流增加时，增加操作于跟随状 态的功率开关的数量，以降低电源转换器在轻载时的切换损失。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种同步整流器控制电路，其适用于控制电源 转换器的同步整流器。同步整流器是电连接于电源转换器的变压器次级绕组，并包含多个 开关模块；每个开关模块包含多个功率开关。
[0008] 同步整流器控制电路包含信号处理单元及多个驱动单元，信号处理单元电连接于 变压器的次级绕组。驱动单元分别电连接于开关模块及信号处理单元。
[0009] 信号处理单元感测变压器次级绕组的输出电流，并依据输出电流决定操作于截止 状态的功率开关的数量。当输出电流小于一第一预定值时，开关模块中的其中之一功率开 关操作于跟随状态，当输出电流大于一第二预定值时，功率开关皆操作于跟随状态，当输出 电流介于第一预定值及第二预定值时，信号处理单元随着输出电流增加而增加操作于跟随 状态的功率开关的数量。
[0010] 为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种同步整流器的控制方法，其用以 控制一同步整流器的多个开关模块中的多个功率开关的操作状态，同步整流器电连接于变 压器的次级绕组。
[0011] 同步整流器的控制方法包含下列步骤：(a)感测该变压器的次级绕组的一输出电 流；(b)当该输出电流大于一第一设定值且小于一第二设定值时，依据该输出电流控制各 该开关模块中的该等功率开关的操作状态，且当该输出电流逐渐增加时，增加各该开关模 块中的该等功率开关操作于跟随状态的数量。
[0012] 本发明的技术效果在于：
[0013] 本发明依据电源转换器次级绕组的输出电流决定同步整流器中的功率开关操作 于跟随状态的数量，且当输出电流增加时，增加操作于跟随状态的功率开关的数量，以降低 电源转换器在轻载时的切换损失。
[0014] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0015] 图1为现有技术的同步整流器控制电路的电路图；
[0016] 图2为本发明一实施例同步整流器控制电路的电路图；
[0017] 图3为对应本发明的输出电流及开关状态的时序图；
[0018] 图4a为本发明第一实施例的信号处理单元的电路框图；
[0019] 图4b为本发明第二实施例的信号处理单元的电路框图；
[0020] 图4c为本发明第三实施例的信号处理单元的电路框图；
[0021] 图5a为本发明第一实施例的驱动单元的电路框图；
[0022] 图5b为本发明第二实施例的驱动单元的电路框图；
[0023] 图5c为本发明第三实施例的驱动单元的电路框图。
[0024] 其中，附图标记
[0025] 1信号处理单元
[0026] 10信号处理器
[0027] 11切换元件
[0028] 12脉冲宽度调变控制器
[0029] 20驱动单元
[0030] 30主驱动器
[0031] 32次驱动器
[0032] 40开关线路
[0033] 4同步整流器控制电路
[0034] Cntl2第一控制信号输入端
[0035] Cntl3第二控制信号输入端
[0036] Cntl4第三控制信号输入端
[0037] Cntl_l 第一控制端
[0038] Cntl_2 第二控制端
[0039] Cntl_3第三控制端
[0040] Cntl_4第四控制端
[0041] Drv_In_l第一驱动输入端
[0042] Drv_In_2第二驱动输入端
[0043] Drv_In_3第三驱动输入端
[0044] Drv_In_4第四驱动输入端
[0045] Drv_0ut_l第一驱动输出端
[0046] Drv_0ut_2第二驱动输出端
[0047] Drv_0ut_3第三驱动输出端
[0048] Drv_0ut_4第四驱动输出端
[0049] Drvl第一驱动信号输出端
[0050] Drv2第二驱动信号输出端
[0051] Drvl驱动信号输入端
[0052] Drvl_Select_l-Drv2_Select_2 驱动选择端
[0053] Enable 致能端
[0054] II第一设定值
[0055] 12第二设定值
[0056] I_SENSE 电流感测端
[0057] M0S11-M0S24 功率开关
[0058] M0S2_EN第一控制信号输出端
[0059] M0S3_EN第二控制信号输出端
[0060] M0S4_EN第三控制信号输出端
[0061] Outl第一输出端
[0062] 0ut2第二输出端
[0063] 0ut3第三输出端
[0064] 0ut4第四输出端
[0065] SR1、SR2 开关模块
[0066] SR1_M0DE1-SR2_M0DE2操作模态信号输出端
[0067] SW切换控制端
[0068] Sw_l_En第一开关致能端
[0069] Sw_2_En第二开关致能端
[0070] Sw_3_En第三开关致能端
[0071] Sw_4_En第四开关致能端
[0072] Sw_In_l第一开关输入端
[0073] Sw_In_2第二开关输入端
[0074] Sw_In_3第三开关输入端
[0075] Sw_In_4第四开关输入端
[0076] Sw_0ut_l第一开关输出端
[0077] Sw_0ut_2第二开关输出端
[0078] Sw_0ut_3第三开关输出端
[0079] Sw_0ut_4第四开关输出端
[0080] T变压器
【具体实施方式】
[0081] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0082] 配合参阅图2,为本发明实施例的同步整流器控制电路的电路图。同步整流 电路适用于控制一电源转换器的一同步整流器，同步整流器电连接于电源转换器的变 压器T次级绕组，并包含多个开关模块SR1-SR2,每一开关模块SR1、SR2包含多个功率 开关M0S11-M0S24,功率开关可例如金属氧化物半导体场效应晶体管（16丨 &1-(^丨(^-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。要特别说明的是，本发明的各实施方 式的同步整流电路分别都是以控制二开关模块的四个功率开关作为说明范例，然在实际实 施时，开关模块及功率开关的数量可以依照实际要求而调整。功率开关M0S11-M0S24的漏 极分别电连接于变压器T的次级绕组，源极则连接接地端。
[0083] 同步整流器控制电路包含一信号处理单元1及多个驱动单元20。信号处理单元1 电连接于变压器T的次级绕组，用以感测次级绕组的输出电流；其中，信号处理单元1可以 透过电流互感器（current transformer)以非接触方式感应次级绕组的输出电流，或者透 过电流感测电阻器（shunt resistor)以接触方式获得次级绕组的输出电流。信号处理单 元1包含一电流感测端I_SENSE、多个驱动输出端及多个控制信号输出端。在本发明中，信 号处理单元1包含二驱动输出端及三个控制输出端，且分别为第一驱动信号输出端Drvl、 第二驱动信号输出端Drv2、第一控制信号输出端M0S2_EN、第二控制信号输出端M0S3_EN及 第三控制信号输出端M0S4_EN。
[0084] 驱动单元20包含一驱动信号输入端DrvI、多个控制信号输入端及多个输出端，且 当控制信号输入端的数量为P，输出端的数量为Q时，满足下列条件：P = Q-1。在发明中， 驱动单元20包含三个控制信号输入端，且分别为第一控制信号输入端Cntl2、第二控制信 号输入端Cntl3及第三控制信号输入端Cntl4。驱动单元20还包含四个输出端，且分别为 第一输出端〇utl、第二输出端0ut2、第三输出端0ut3及第四输出端0ut4。
[0085] 信号处理单元1的第一驱动信号输出端Drvl电连接于其中之一驱动单元20的驱 动信号输入端DrvI，第二驱动信号输出端Drv2电连接于另一驱动单元20的驱动信号输入 端DrvI。信号处理单元1的第一控制信号输出端M0S2_EN电连接于驱动单元20的第一控 制信号输入端Cntl2,第二控制信号输出端M0S3_EN电连接于驱动单元20的第二控制信号 输入端Cntl3,第三控制信号输出端M0S4_EN电连接于驱动单元20的第三控制信号输入端 Cntl4〇
[0086] 如图2所示位于上方的驱动单元20的第一输出端Outl、第二输出端0ut2、第三输 出端0ut3及第四输出端0ut4分别电连接于功率开关M0S11-M0S14的栅极，位于下方的驱 动单元20的第一输出端Outl、第二输出端0ut2、第三输出端0ut3及第四输出端0ut4分别 电连接于功率开关M0S21-M0S24的栅极。
[0087] 信号处理单元1的电流感测端I_SENSE电连接于变压器T的次级绕组，并感测次 级绕组的输出电流。信号处理单元1依据所感测到的输出电流以决定操作于截止状态的 功率开关M0S11-M0S24的数量，并由第一控制信号输出端M0S2_EN、第二控制信号输出端 M0S3_EN及第三控制信号输出端M0S4_EN送出对应的控制信号至驱动单元20的第一控制信 号输入端Cntl2、第二控制信号输入端Cntl3及第三控制信号输入端Cntl4,以控制功率开 关M0S11-M0S24的操作状态。
[0088] 功率开关M0S11-M0S24的操作状态包含截止状态及跟随状态，在截止状态，功率 开关M0S11-M0S24的栅极接收到截止信号（在此为连续低准位信号）输入时，功率开关 M0S11-M0S24的源极与漏极间不导通，为截止状态；在跟随状态，功率开关M0S11-M0S24跟 随驱动单元20送出的驱动信号进行切换动作；其中，驱动信号由交错排列的低准位信号及 高准位信号组成。
[0089] 当变压器T次级绕组的输出电流小于第一设定值II (如图3所示）时，同步整流 器控制电路使得开关模块SRI、SR2中的其中之一功率开关，例如为功率开关M0S11及M0S21 操作于跟随状态，其他的功率开关觀312、]\?)313、]\?)314、]\?)322、]\?)323及觀324则操作于截 止状态；换言之，仅功率开关M0S11及M0S21非操作于截止状态。
[0090] 当变压器T次级绕组的输出电流大于第二设定值12(如图3所示）时，同步整流 器控制电路使所有的功率开关M0S11-M0S24皆操作于跟随状态，且功率开关M0S11-M0S24 均跟随驱动单元20输出的驱动信号进行切换动作；换言之，所有的功率开关M0S11-M0S24 皆非操作于截止状态。其中，第二设定值12可例如为电源转换器工作于半载时的电流值）， 且第二设定值12大于第一设定值II。
[0091] 当变压器T次级绕组的输出电流介于第一设定值I 1及第二设定值12之间， 且由第一设定值II逐渐增加至第二设定值12时，同步整流器控制电路使操作于跟随状 态的功率开关M0S11-M0S24的数量逐渐增加。简言之，当变压器T次级绕组的输出电 流小，操作于跟随状态的功率开关M0S11-M0S24的数量少（也即操作于截止状态的功率 开关M0S11-M0S24的数量多）；当次级绕组的输出电流大，操作于跟随状态的功率开关 M0S11-M0S24的数量多（也即操作于截止状态的功率开关M0S11-M0S24的数量少）；且较佳 地，操作于跟随状态的功率开关M0S11-M0S24的数量与输出电流的数值成正比。藉此，可以 有效地降低电源转换器操作于轻载时功率开关的切换损失。
[0092] 以下配合下列表一就本发明的同步整流器控制电路的操作状态进行说明。
[0093]
[0095] 表一为图2的同步整流器控制电路的详细的操作数据，其中L表输出低准位信 号，Η表输出高准位信号；"截止"表示功率开关M0S11-M0S24操作于截止状态，即功率开关 M0S11-M0S24源极与漏极间不导通；"跟随"表示功率开关M0S11-M0S24操作于跟随状态，即 功率开关M0S11-M0S24跟随信号处理单元1的第一或第二驱动信号输出端Drvl、Drv2输出 的驱动信号进行切换动作。
[0096] 简言之，本发明的同步整流器的控制方法是先感测变压器T的次级绕组的一输 出电流，并于输出电流大于第一设定值且小于第二设定值时，依据输出电流控制开关模块 SR1、SR2中的功率开关M0S11-M0S24的操作状态，且当输出电流逐渐增加时，增加开关模块 SR1、SR2中的功率开关M0S11-M0S24操作于跟随状态的数量。
[0097] 配合参阅图4a，为本发明第一实施方式的信号处理单元的框图。信号处理单元1 包含信号处理器10,信号处理器10包含电流感测端I_SENSE、第一至第三控制信号输出端 M0S2_EN-M0S4_EN、第一驱动信号输出端Drvl及第二驱动信号输出端Drv2,且分别用以作 为信号处理单元1的电流感测端I_SENSE、第一至第三控制信号输出端M0S2_EN-M0S4_EN、 第一驱动信号输出端Drvl及第二驱动信号输出端Drv2。
[0098] 配合参阅图4b，为本发明第二实施方式的信号处理单元的框图。信号处理单元 1包含一信号处理器10及一脉冲宽度调变控制器12 ;信号处理器10包含电流感测端1_ SENSE及第一至第三控制信号输出端M0S2_EN-M0S4_EN，并分别用以作为信号处理单元1的 电流感测端I_SENSE及第一至第三控制信号输出端M0S2_EN-M0S4_EN。
[0099] 脉冲宽度调变控制器12包含第一驱动信号输出端Drvl及第二驱动信号输出 端Drv2,并用以作为信号处理单元1的第一驱动信号输出端Drvl及第二驱动信号输出端 Drv2〇
[0100] 配合参阅图4c，为本发明第三实施方式的信号处理单元的框图。信号处理单元1 包含信号处理器10及切换元件11 ;信号处理器10包含一电流感测端I_SENSE、第一至第三 控制信号输出端M0S2_EN-M0S4_EN、一致能端Enable、一切换控制端SW及多个操作模态信 号输出端SR1_M0DE1-SR2_M0DE2,电流感测端I_SENSE及第一至第三控制信号输出端M0S2_ EN-M0S4_EN用以作为信号处理单元1的电流感测端I_SENSE及第一至第三控制信号输出端 M0S2_EN-M0S4_EN〇
[0101] 切换元件11包含一第一驱动信号输出端Drvl、一第二驱动信号输出端Drv2、一致 能端Enable、一切换控制端SW及多个驱动选择端Drvl_Select_l_Drv2_Select_2，第一驱 动信号输出端Drvl及一第二驱动信号输出端Drv2用以作为信号处理单元1的第一驱动信 号输出端Drvl及一第二驱动信号输出端Drv2。
[0102] 信号处理器10的致能端Enable及切换控制端SW分别电连接于切换元件11的 致能端Enable及切换控制端SW，用以控制切换元件11的工作状态。信号处理器10的操 作模态信号输出端SR1_M0DE1-SR2_M0DE2分别电连接于切换元件11的驱动选择端Drvl_ Select_l-Drv2_Select_2,切换元件11依据操作模态信号输出端SR1_M0DE1-SR2_M0DE2输 出的信号以决定功率开关M0S11-M0S24的操作状态。
[0103] 以下配合下列表二就包含有第三实施例的信号处理单元的同步整流器控制电路 的操作状态进行说明。
[0104]
[0106] 表二为具有图4c所示的信号处理单元的同步整流器控制电路的详细的操作数 据，其中X表任意信号输出，L表输出低准位信号，Η表输出高准位信号；"截止"表示功率开 关M0S11-M0S24操作于截止状态，即功率开关M0S11-M0S24源极与漏极间不导通；"跟随" 表示功率开关M0S11-M0S24操作于跟随状态，即功率开关M0S11-M0S24跟随信号处理单元 1的第一或第二驱动输出端Drvl、Drv2输出的驱动信号进行切换。
[0107] 配合参阅图5a，为本发明第一实施例的驱动单元的电路框图。驱动单元20可以 由主驱动器30及次驱动器32组成，主驱动器30及次驱动器32分别包含第一驱动输入端 Drv_In_l、第二驱动输入端Drv_In_2、第一控制端Cntl_l、第二控制端Cntl_2、第一驱动输 出端Drv_0ut_l及第二驱动输出端Drv_0ut_2。
[0108] 主驱动器30的第一驱动输入端Drv_In_l、第二驱动输入端Drv_In_2,以及次驱动 器32的第一驱动输入端Drv_In_l、第二驱动输入端Drv_In_2相连接并用以作为驱动单元 20的驱动信号输入端DrvI。
[0109] 主驱动器30的第二控制端Cntl_2用以作为驱动单元20的第一控制信号输入 端Cntl2,次驱动器32的第一控制端Cntl_l用以作为驱动单元20的第二控制信号输入 端Cntl3,次驱动器32的第二控制端Cntl_2用以作为驱动单元20的第三控制信号输入端 Cntl4,主驱动器30的第一控制端Cntl_l电连接于一致能信号，并随时保持在被致能的状 ??τ 〇
[0110] 主驱动器30的第一驱动输出端Drv_0ut_l及第二驱动输出端Drv_0ut_2分别用 以作为驱动单元20的第一输出端Outl及第二输出端0ut2,次驱动器32的第一驱动输出端 Drv_0ut_l及第二驱动输出端Drv_0ut_2分别用以作为驱动单元20的第三输出端0ut3及 第四输出端0ut4。
[0111] 配合参阅图5b，为本发明第二实施例的驱动单元的电路框图。驱动单元20可以 由主驱动器30及次驱动器32组成；主驱动器30及次驱动器32分别包含第一驱动输入端 Drv_In_l及第一驱动输出端Drv_0ut_l。
[0112] 次驱动器32还包含第二驱动输入端Drv_In_2、第三驱动输入端Drv_In_3、第四驱 动输入端Drv_In_4、第一控制端Cnt 1_1、第二控制端Cnt 1_2、第三控制端Cnt 1_3、第四控制 端Cntl_4,第二驱动输出端Drv_0ut_2、第三驱动输出端Drv_0ut_3及第四驱动输出端Drv_ 0ut_4〇
[0113] 主驱动器30的第一驱动输入端Drv_In_l，以及次驱动器32的第一驱动输入端 Drv_In_l、第二驱动输入端Drv_In_2、第三驱动输入端Drv_In_3相连接并用以作为驱动单 元20的驱动输入端Drvl。
[0114] 次驱动器32的第一控制端Cnt 1_1、第二控制端Cnt 1_2及第三控制端Cnt 1_3分别 用以作为驱动单元20的第一控制信号输入端Cntl2、第二控制信号输入端Cntl3及第三控 制信号输入端Cntl4。
[0115] 主驱动器30的第一驱动输出端Drv_0ut_l用以作为驱动单元20的第一输出端 Out 1，次驱动器32的第一驱动输出端Drv_0ut_l、第二驱动输出端Drv_0ut_2及第三驱动输 出端Drv_0ut_3分别用以作为驱动单元20的第二输出端0ut2、第三输出端0ut3及第四输 出端0ut4。
[0116] 配合参阅图5c，为本发明第三实施例的驱动单元的电路框图。驱动单元20可以 由主驱动器30及开关线路40组成；主驱动器30包含第一驱动输入端Drv_In_l、第二驱 动输入端Drv_In_2、第三驱动输入端Drv_In_3、第四驱动输入端Drv_In_4、第一驱动输出 端Drv_Out_l、第二驱动输出端Drv_0ut_2、第三驱动输出端Drv_0ut_3及第四驱动输出端 Drv_0ut_4〇
[0117] 第一驱动输入端Drv_In_l、第二驱动输入端Drv_In_2、第三驱动输入端Drv_ In_3、第四驱动输入端Drv_In_4相连接并用以作为驱动单元20的驱动信号输入端DrvI。
[0118] 开关线路40包含第一开关输入端Sw_In_l、第二开关输入端Sw_In_2、第三开关输 入端Sw_In_3、第四开关输入端Sw_In_4、第一开关致能端Sw_l_En、第二开关致能端Sw_2_ En、第三开关致能端Sw_3_En、第四开关致能端Sw_4_En、第一开关输出端Sw_0ut_l、第二开 关输出端Sw_0ut_2、第三开关输出端Sw_0ut_3及第四开关输出端Sw_0ut_4。
[0119] 第一开关输入端Sw_In_l、第二开关输入端Sw_In_2、第三开关输入端Sw_In_3及 第四开关输入端Sw_In_4分别电连接于第一驱动输出端Drv_0ut_l、第二驱动输出端Drv_ 0ut_2、第三驱动输出端Drv_0ut_3及第四驱动输出端Drv_0ut_4。
[0120] 第一开关致能端Sw_l_En电连接于一致能信号，并随时保持在被致能的状态；第 二开关致能端Sw_2_En、第三开关致能端Sw_3_En及第四开关致能端Sw_4_En分别用以作为 驱动单元20的第一控制信号输入端Cntl2、第二控制信号输入端Cntl3及第三控制信号输 入端Cntl4。
[0121] 第一开关输出端Sw_0ut_l、第二开关输出端Sw_0ut_2、第三开关输出端Sw_0ut_3 及第四开关输出端Sw_0ut_4用以作为驱动单元20的第一输出端Outl、第二输出端0ut2、 第三输出端0ut3及第四输出端0ut4。
[0122] 图5a至图5c示为驱动模块20可供与图4a至图4c所示的任一信号处理单元1 搭配组合本发明的同步整流器控制电路，其线路连接方式相同于前文，在此不予赘述；且任 何一种组合的同步整流器控制电路都可以控制开关模块中每个功率开关的工作状态（如 前文所述的截止状态及跟随状态），以有效地降低同步整流器在轻载时的切换损失。
[0123] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种同步整流器控制电路，适用于控制一电源转换器的一同步整流器，该同步整流 器电连接于该电源转换器的一变压器的次级绕组并包含多个开关模块，各该开关模块包含 多个功率开关，其特征在于，该同步整流器控制电路包含： 一信号处理单元，电连接于该变压器的次级绕组，该信号处理单元感测该变压器的次 级绕组的一输出电流，并于该输出电流决定该等功率开关的操作于跟随状态的数量；以及 多个驱动模块，分别电连接于该多个开关模块及该信号处理单元， 其中，当该输出电流小于一第一预定值时，该多个开关模块中的其中之一功率开关操 作于跟随状态，当该输出电流大于一第二预定值时，该多个功率开关皆操作于跟随状态，当 该输出电流介于该第一预定值及该第二预定值时，该信号处理单元随着该输出电流增加而 增加操作于跟随状态的功率开关的数量。2. 如权利要求1所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该信号处理单元包含一电 流感测端、多个驱动信号输出端及多个控制信号输出端，该电流感测端电连接于该变压器 的次级绕组，各该驱动单元包含一驱动信号输入端、多个控制信号输入端及多个输出端，该 信号处理单元的该多个驱动信号输出端电连接于该多个驱动单元的该多个驱动信号输入 端，该信号处理单元的该多个控制信号输出端电连接于该多个驱动单元的该控制信号输入 端，各该驱动单元的该多个输出端分别电连接于其中之一功率开关。3. 如权利要求2所述的同步整流器控制电路，其特征在于，各该驱动单元的该多个控 制信号输入端的数量为P，各该驱动单元的该多个输出端的数量为Q，其满足下列条件： P = Q-l〇4. 如权利要求2所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该信号处理单元包含一信 号处理器及一脉冲宽度调变控制器，该信号处理器包含该电流感测端及该多个控制信号输 出端，该脉冲宽度调变控制器包含该多个驱动信号输出端。5. 如权利要求2所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该信号处理单元包含一信 号处理器及一切换元件，该信号处理器包含该电流感测端、该多个控制信号输出端、一致能 端、一切换控制端及多个操作模态信号输出端，该切换单元包含该多个驱动信号输出端、一 致能端、一切换控制端及多个驱动选择端，该信号处理器的该致能端及该切换控制端分别 电连接于该切换元件的该致能端及切换控制端，该信号处理器的该多个操作模态信号输出 端分别电连接于该切换单元的该多个驱动选择端。6. 如权利要求4或5所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该驱动单元包含一主驱 动器及次驱动器，该主驱动器及该次驱动器分别包含一第一驱动输入端、一第二驱动输入 端、一第一控制端、一第二控制端、一第一驱动输出端及一第二驱动输出端，该主驱动器及 该次驱动器的该第一驱动输入端及第二驱动输入端相连接并用以作为该驱动单元的该驱 动信号输入端，该主驱动器的该第二控制端用以作为该驱动单元的第一控制信号输入端， 该次驱动器的该第一控制端用以作为该驱动单元的该第二控制信号输入端，该次驱动器的 该第二控制端用以作为该驱动单元的该第三控制信号输入端。7. 如权利要求4或5所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该驱动单元包含一主 驱动器及次驱动器，该主驱动器包含一第一驱动输入端及一第一驱动输出端，该次驱动器 包含一第一驱动输入端、第二驱动输入端、一第三驱动输入端、一第四驱动输入端、一第一 控制端、一第二控制端、一第三控制端、一第四控制端、一第一驱动输出端、一第二驱动输出 端、一第三驱动输出端及一第四驱动输出端，该主驱动器的该第一驱动输入端、该次驱动器 的该第一驱动输入端、该第二驱动输入端及该第三驱动输入端相连接并用以作为该驱动单 元的该驱动信号输入端，该次驱动器的该第一控制端、该第二控制端及该第三控制端分别 用以作为该驱动单元的该第一控制信号输入端、该第二控制信号输入端及该第三控制信号 输入端。8. 如权利要求4或5所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该驱动单元包含一主驱 动器及一开关线路，该主驱动器包含一第一驱动输入端、一第二驱动输入端、一第三驱动输 入端、一第四驱动输入端、一第一驱动输出端、一第二驱动输出端、一第三驱动输出端及一 第四驱动输出端，该第一驱动输入端、该第二驱动输入端、该第三驱动输入端及该第四驱动 输入端相连接并用以作为该驱动单元的该驱动信号输入端，该开关线路包含一第一开关输 入端、一第二开关输入端、一第三开关输入端、一第四开关输入端、一第一开关致能端、一第 二开关致能端、一第三开关致能端、一第四开关致能端、一第一开关输出端、一第二开关输 出端、一第三开关输出端及一第四开关输出端，该开关线路的该第一至第四开关输入端分 别电连接于该主驱动器的该第一至第四驱动输出端，该开关线路的该第二至第四开关致能 端分别用以作为该驱动单元的该第二至第四控制信号输入端，该开关线路的该第一至第四 开关输出端用以作为该驱动单元的该第一至第四输出端。9. 如权利要求1所述的同步整流器控制电路，其特征在于，该多个操作于跟随状态的 该多个功率开关的数量与该输出电流的大小成正比。10. -种同步整流器的控制方法，用以控制一同步整流器的多个开关模块中的多个功 率开关的操作状态，该同步整流器电连接于一变压器的次级绕组，该同步整流器的控制方 法包含下列步骤： (a) 感测该变压器的次级绕组的一输出电流； (b) 当该输出电流大于一第一设定值且小于一第二设定值时，依据该输出电流控制各 该开关模块中的该多个功率开关的操作状态，且当该输出电流逐渐增加时，增加各该开关 模块中的该多个功率开关操作于跟随状态的数量。
【文档编号】H02M7/217GK105991048SQ201510096073
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月4日
【发明人】萧永鸿, 胡志宽
【申请人】群光电能科技股份有限公司