专利名称：同步整流控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种同步整流控制电路，尤指一种使 用波宽调变信号以调整该同步整流开关的导通时间，以维持 该输出电压稳定的同步整流控制电路。
背景技术：
公知的同步整流开关控制电路中，其通常将同步整流开 关控制在饱和区或线性区操作。但上述的同步整流开关控制电路，当负载产生变化时，例如轻载时输出电压从+5V漂高 至+6或+7V时，将对其他组电压输出产生交互调整(cross regulation)之的作用，然该同步整流开关仍只能在饱和区或 线性区操作，并无法有效使该输出电压维持稳定，进而降低 交互调整的作用，诚属美中不足的处。有鉴于此，本实用新型提出一种同步整流控制电路以改 善上述缺点。实用新型内容本实用新型的一目的是提供一种同步整流控制电路，其 使用波宽调变信号以调整该同步整流开关的导通时间，以维 持该输出电压稳定。为达上述的目的，本实用新型的同步整流控制电路，其具有 一第一变压器，其具有一一次侧及一二次侧，该一次 侧具有 一 第 一 绕组，该二次侧具有 一 第二绕组、 一 第三绕组、 一第四绕组及一第五绕组，且该第二绕组及第三绕组互相串 接后接至地电位，该第一绕组的两端耦接至一驱动信号，该第二绕组及第三绕组可将该驱动信号变成相位相反的一第 二驱动信号及一第三驱动信号； 一参考电压产生电路，其耦 接至一第一电源，可根据一输出电压产生一参考电压； 一第 一波宽调变控制信号产生电路，其耦接至一第二电源，可根 据该第二驱动信号及该参考电压输出 一 第 一 波宽调变控制 信号； 一第二波宽控制信号产生电路，其耦接至该第二电源，可根据该第三驱动信号及该参考电压输出 一 第二波宽控制信号； 一第一同步整流电路，可通过该第一波宽调变控制信 号控制其导通时间，使其输出端可输出该输出电压；以及一 第二同步整流电路，可通过该第二波宽控制信号控制其导通 时间，使其输出端可输出该输出电压；该输出电压漂高时， 通过该第 一 同步整流电路及该第二同步整流电路可稳定该 输出电压。所述的同步整流控制电路中，该第一变压器为一驱动信 号变压器，且该参考电压产生电路进一步具有一分压电路， 其具有串接的一第一电阻器及一第二电阻器，该第一电阻器 的一端耦接至该输出电压，该第二电阻器的另一端则接至地 电位，该第 一 电阻器及该第二电阻器间则并接 一 第 一 电容器 及一第三电阻器；一第四电阻器，其一端耦接至该第一电源； 以及一电压比较电路，其第一端耦接至该第四电阻器的另一 端，第二端耦接至地电位，第三端耦接至该第一电阻器及第 二电阻器间；该第二电阻器上的电压小于一预设电压时，该 电压比较电路所输出的参考电压将等于该预设电压，当该第 二电阻器上的电压大于该预设电压时，该电压比较电路所输 出的参考电压将低于该预设电压的电压，其中该输出电压为 直流5V，该预设电压为直流2.5V。所述的同步整流控制电路中，该第一波宽调变控制信号 产生电路进一步具有 一第一开关，其第一端经由一第五电 阻器耦接至一第二电源，其第二端耦接至该第二绕组的一端，其第三端则耦接至地电位，该第一端及第三端间则并接 一第二电容器，使该第五电阻器及第二电容器形成一第一充 电回路；以及一第一比较器，其第一输入端耦接至该第二电 容器的一端，第二输入端则耦接至该参考电压，其根据该第 二电容器的输出电压及该参考电压产生该第一波宽调变控 制信号。所述的同步整流控制电路中，该第一比较器为一运算放 大器，该第一开关为电力开关，且该电力开关为N通道金氧 半场效晶体管N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶 体管或P通道接面场效晶体管，且该第一开关的第一端为漏 极，第二端为栅极，第三端为源极。所述的同步整流控制电路中，该第二波宽控制信号产生 电路进一步具有 一第二开关，其第一端经由一第六电阻器 耦接至该第二电源，其第二端耦接至该第三绕组的另一端， 其第三端则耦接至地电位，该第 一 端及第三端间则并接 一 第 三电容器，使该第六电阻器及第三电容器形成一第二充电回 路； 一第二比较器，其第一输入端耦接至该第三电容器的输 出端，第二输入端则耦接至该参考电压，其根据该第三电容 器的输出电压及该参考电压产生该第二波宽控制信号。所述的同步整流控制电路中，该第二比较器为一运算放大器，该第二开关为电力开关，且该电力开关为N通道金氧 半场效晶体管N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或p通道接面场效晶体管，且该第二开关的第一端为漏 极，第二端为栅极，第三端为源极。所述的同步整流控制电路中，该第一同步整流电路进一步具有 一第三开关，其第一端耦接至该第四绕组的一端， 第二端耦接至该第 一 波宽调变控制信号产生电路的输出端，第三端则耦接至后述的第四开关； 一第四开关，其第一端耦 接至一 LLC变压器二次侧的第二绕组的一端，第二端耦接至该第三开关的第 一 端，第三端则耦接至该第四绕组的另一 端；以及一输出电容器，其一端耦接至该LLC变压器二次 侧的第二绕组的另 一 端，另 一 端耦接至该第四绕组的另一端，其接受该LLC变压器二次侧的第二绕组的充电而输出该输出电压。所述的同步整流控制电路中，该第三开关及第四开关为电力开关，且该电力开关为N通道金氧半场效晶体管N通 道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面 场效晶体管，且该第三开关及第四开关的第一端为漏极，第 二端为栅极，第三端为源极，该第四开关的第一端为漏极， 第二端为栅极，第三端为源极。所述的同步整流控制电路中，该第二同步整流电路进一步具有一第五开关，其第一端耦接至该第五绕组的一端，第二端耦接至该第二波宽控制信号产生电路的输出端，第三端则耦接至后述的第六开关；以及一第六开关，其第一端耦 接至该LLC变压器二次侧的第三绕组的一端，第二端耦接 至该第五开关的第 一 端，第三端则耦接至该第五绕组的另一一山顺0所述的同步整流控制电路中，该第五开关及第六开关为 电力开关，且该电力开关为N通道金氧半场效晶体管N通 道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面 场效晶体管，且该第五开关及第六开关的第一端为漏极，第 二端为栅极，第三端为源极，该第六开关的第一端为漏极， 第二端为栅极，第三端为源极。本实用新型的优点或积极效果经由本实用新型的同步 整流控制电路的实施，其使用波宽调变信号以调整该同步整 流开关的导通时间以维持该输出电压稳定等优点，因此，确 可改善公知电源供应器中同步整流控制电路的缺点。
图1为一示意图，其绘示本案一较佳实施例的同步整流 控制电路的方块示意图。图2为一示意图，其绘示本案一较佳实施例的同步整流 控制电路的细部电路示意图。图3为一示意图，其绘示本案一较佳实施例的电压比较电路的细部电路示意图。
具体实施方式
本实用新型的同步整流控制电路、特征及目的以附图及 实例详细说明如后。请一并参照图1~图3，其中图1绘示本案一较佳实施例的同步整流控制电路的方块示意图；图2绘示本案一较佳 实施例的同步整流控制电路的细部电路示意图；图3绘示本 案 一 较佳实施例的电压比较电路的细部电路示意图。如图所示，本实用新型的同步整流控制电路，其包括 一第一变压器10; —参考电压产生电路20; —第一波宽调 变控制信号产生电路30;—第二波宽控制信号产生电路40; 一第一同歩整流电路50;以及一第二同步整流电路60所组 合而成。其中，该第一变压器10具有——次侧及一二次侧，该 一次侧具有一第一绕组11，该二次侧具有一第二绕组12、 一第三绕组13、 一第四绕组14及一第五绕组15，且该第 二绕组12及第三绕组13互相串接后接至地电位GND，该 第一绕组11的两端耦接至一驱动信号(driving signa)，该第 二绕组12及第三绕组13可将该驱动信号变成相位相反的一 第二驱动信号及一第三驱动信号；其中，该第一变压器10 例如但不限于为 一 驱动信号变压器，其是 一 般电源供应器所 习知，故在此不拟赘述。此外，该第一变压器10的第四绕组14及该第五绕组15例如但不限于为具有N2圈数。该参考电压产生电路20是耦接至一第一电源Vsb1，其 可根据一输出电压Vout产生一参考电压Vref。如图2所示，该参考电压产生电路20进一步具有 一分压电路21; —第四电阻器26以及一电压比较电路28。其中，该分压电路21进一步具有串接的一第一电阻器 22及一第二电阻器23，该第一电阻器22的一端耦接至该 输出电压Vout，该第二电阻器23的另一端则接至地电位， 该第 一 电阻器22及该第二电阻器23间则并接 一 第 一 电容器 24及一第三电阻器25。该第四电阻器26的一端耦接至该第一电源Vsb1;以及 该电压比较电路28例如但不限于为 一 三端组件，其第 一 端 耦接至该第四电阻器26的另一端，第二端耦接至地电位， 第三端耦接至该第 一 电阻器22及第二电阻器间23。其中， 该电压比较电路28的等效电路请参照图3，其是由一运算 放大器281串接一晶体管282所组成，其中，该晶体管282 例如但不限于为一 NPN晶体管。当其+相输入端的电压大于 (〉)其-相输入端的电压时，该运算放大器281将输出一高电 位使该晶体管282导通，如此该晶体管282的基-射极间将 只输出约0.7V~1V电压；反之当其+相输入端的电压小于其 -相输入端的电压时，该运算放大器281将输出一低电位使 该晶体管282截止，如此该晶体管282的基-射极间将输出 约2.5V电压，其运作原理请参照后述的说明。该第一波宽调变控制信号产生电路30是耦接至一第二 电源Vsb2，可根据该第二驱动信号及该参考电压输出一第 一波宽调变控制信号(Pulse Width Modulation,简称PWM。 如图2所示，该第 一 波宽调变控制信号产生电路30进 一 步具有 一第一开关31;以及一第一比较器32。其中，该第一开关31的第一端经由一第五电阻器33耦接至该第二电源Vsb2，其第二端耦接至该第二绕组12的 一端，其第三端则耦接至地电位，该第一端及第三端间则并联接一第二电容器34，使该第五电阻器33及第二电容器 34可形成一第一充电回路；该第一开关31例如但不限于为 一电力开关，且该电力开关可为N通道金氧半场效晶体管、 N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道 接面场效晶体管，且该第一开关的第一端可为漏极Drain, 第二端可为栅.极Gate，第三端可为源极Source。该第一比较器32例如但不限于为一运算放大器OPA， 其第一输入端例如但不限于为-相输入端，是耦接至该第二 电容器34的一端，第二输入端例如但不限于为+相输入端则 耦接至该参考电压，其可根据该第二电容器34的输出电压 及该参考电压产生该第 一 波宽调变控制信号。例如该参考电 压为2.5V时，当该第二驱动信号为高电位而该第三驱动信 号为低电位时，该第一幵关31将会导通，该第一比较器32 的-相输入端的电压小于(<)+相输入端的电压，因此，该第 一比较器32将输出高电位。该第二波宽调变控制信号产生电路40是耦接至一第二 电源Vsb2，可根据该第三驱动信号及该参考电压输出一第 二波宽调变控制信号。如图2所示，该第一波宽调变控制信 号产生电路40进一步具有 一第二开关41;以及一第二比 较器42。其中，该第二开关41的第一端经由一第六电阻器43 耦接至该第二电源Vsb2，其第二端耦接至该第三绕组13的 一端，其第三端则耦接至地电位，该第一端及第三端间则并 联接一第三电容器44,使该第六电阻器43及第三电容器 44可形成 一 第二充电回路；该第二开关41例如但不限于为 一电力开关，且该电力开关可为N通道金氧半场效晶体管、 N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面场效晶体管，且该第二开关41的第一端可为漏极Drain,第二端可为栅极Gate，第三端可为源极Source 。该第二比较器42例如但不限于为一运算放大器，其第一输入端例如但不限于为-相输入端，是耦接至该第三电容 器44的一端，第二输入端例如但不限于为+相输入端则耦接 至该参考电压，其可根据该第三电容器44的输出电压及该 参考电压产生该第 一 波宽调变控制信号，其原理请参照上述 第一比较器32的说明，在此不拟重复赘述。如图2所示，该第一同步整流电路50进一步具有一 第三开关51; —第四开关52;以及一输出电容器53。其中，该第三开关51的第一端耦接至该第四绕组14 的 一 端，第二端耦接至该第 一 波宽调变控制信号产生电路 30的输出端(亦即该第一 比较器32的输出端)，第三端则耦 接至该第四开关52。该第四开关52的第一端耦接至一 LLC主变压器(其为一般公知技术且非本案重点，故图未示)二次侧的第二绕组 54的一端，第二端耦接至该第三开关51的第一端，第三端 则耦接至该第四绕组14的另一端；其中，该第三开关51 及第四开关52皆例如但不限于为电力开关，且该电力开关 可为N通道金氧半场效晶体管N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面场效晶体管，且该第三 开关51及第四开关52的第 一 端可为漏极，第二端可为栅极，第三端可为源极，该第四开关的第一端可为漏极，第二端可 为栅极，第三端可为源极。该输出电容器53的一端耦接至该LLC主变压器二次侧 的第二绕组54的另一端，另一端耦接至该第四绕组14的另 一端，其可接受该LLC主变压器二次侧的第二绕组54的充 电而输出该输出电压Vout。该第二同步整流电路60进一步具有 一第五开关61;以及一第六开关62。其中，该第五开关61的第一端耦接至该第五绕组15 的 一 端，第二端耦接至该第二波宽控制信号产生电路的输出端(亦即该第二比较器42的输出端)，第三端则耦接至该第 六开关62。该第六开关62的第一端耦接至该主LLC变压器二次侧 的第三绕组63的一端，第二端耦接至该第五开关61的第一 端，第三端则耦接至该第五绕组63的另一端；其中，该第 五开关61及第六开关62皆例如但不限于为电力开关，且该 电力开关可为N通道金氧半场效晶体管、N通道接面场效晶 体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面场效晶体管， 且该第五开关61及第六开关62的第一端可为漏极，第二端 可为栅极，第三端可为源极，该第四开关的第 一 端可为漏极， 第二端可为栅极，第三端可为源极。于运作时，假设该输出电压Vout正常值为直流5V，经 由分压后该第二电阻器23上将具有2.5V的电压降，此2.5V 电压将输出至该运算放大器281的+相输入端，因该电压并 未大于其-相输入端的2.5V参考电压，因此，该运算放大器 281将输出低电位，该晶体管282处于截止状态，此时其基 -射极间输出约2.5V电压，此2.5V电压分别输出至该第一 比较器32及第二比较器42的+相输入端当成其参考电压； 当第二驱动信号位于正半周而第三驱动信号位于负半周时， 该第一开关31将导通而该第二开关41将截止，此时，第二 电容器34上的电压约为1 V并输出至该第 一 比较器32的-相输入端，因其〈2.5V参考电压，因此，该第一比较器32 将输出高电位使第三开关51导通，进而使第四开关52亦导 通，亦即在整个正半周中该第三开关51及第四开关52皆处 于导通状态，如此，该第二绕组54可储能并对该输出电容 器53充电，使输出电压维持于直流5V，负半周的说明类似于正半周，故在此不拟重复赘述。若输出电压值漂高时，例如漂高为直流6V，经分压后该第二电阻器23上的电压将〉2.5V，此电压将输出至该运 算放大器281的+相输入端，因该电压大于-相输入端的2.5V 参考电压，因此，该运算放大器281将输出高电位，使该晶 体管282处于导通状态，使其基-射极间输出约1.0V电压并 分别输出至该第一比较器32及第二比较器42的+相输入端 当成其参考电压。此时，第二电容器34上的电压将^1.0V参考电压，因 此，该第 一 比较器32将输出低电位使第三开关51截止，进 而使第四开关52亦截止，如此，使该第四开关52上所具有 的电压降增加，该第二绕组54上所储存的能量降低，可对 该输出电容器53充电的能量亦降低，如此，该输出电容器 53的输出电压亦降低，使输出电压维持于直流5V。因此， 通过将第二及第三驱动信号转换成波宽调变信号形式以调 整该第四开关52于第二驱动信号位正半周的导通时间，即 可使该输出电容器53的输出电压维持于直流5.0V，以降低 于轻载时，输出电压漂高所造成的交互调(cross-regulation) 影响，因此本案较之公知同步整流控制电路具有进步性。本案所揭示，乃较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而 源于本案的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知，俱 不脱本案的专利权范畴。
权利要求1.一种同步整流控制电路，其特征在于，具有一第一变压器，其具有一一次侧及一二次侧，该一次侧具有一第一绕组，该二次侧具有一第二绕组、一第三绕组、一第四绕组及一第五绕组，且该第二绕组及第三绕组互相串接后接至地电位，该第一绕组的两端耦接至一驱动信号，该第二绕组及第三绕组将该驱动信号变成相位相反的一第二驱动信号及一第三驱动信号；一参考电压产生电路，其耦接至一第一电源，根据一输出电压产生一参考电压；一第一波宽调变控制信号产生电路，其耦接至一第二电源，根据该第二驱动信号及该参考电压输出一第一波宽调变控制信号；一第二波宽控制信号产生电路，其耦接至该第二电源，根据该第三驱动信号及该参考电压输出一第二波宽控制信号；一第一同步整流电路，通过该第一波宽调变控制信号控制其导通时间，使其输出端输出该输出电压；以及一第二同步整流电路，通过该第二波宽控制信号控制其导通时间，使其输出端输出该输出电压；该输出电压漂高时，通过该第一同步整流电路及该第二同步整流电路稳定该输出电压。
2. 根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征在 于该第一变压器为一驱动信号变压器，且该参考电压产生电路进 一 步具有一分压电路，其具有串接的一第一电阻器及一第二电阻 器，该第 一 电阻器的 一 端耦接至该输出电压，该第二电阻器 的另 一 端则接至地电位，该第 一 电阻器及该第二电阻器间则并接一第一电容器及一第三电阻器；一第四电阻器，其一端耦接至该第一电源；以及一电压比较电路，其第 一 端耦接至该第四电阻器的另一端，第二端耦接至地电位，第三端耦接至该第一电阻器及第二电阻器间；该第二电阻器上的电压小于一预设电压时，该电压比较 电路所输出的参考电压将等于该预设电压，当该第二电阻器 上的电压大于该预设电压时，该电压比较电路所输出的参考 电压将低于该预设电压的电压，其中该输出电压为直流5V，该预设电压为直流2.5V。
3. 根据权利要求1项所述的同步整流控制电路，其特征在于该第一波宽调变控制信号产生电路进一步具有一第一开关，其第一端经由一第五电阻器耦接至一第二 电源，其第二端耦接至该第二绕组的一端，其第三端则耦接 至地电位，该第一端及第三端间则并接一第二电容器，使该 第五电阻器及第二电容器形成一第一充电回路；以及-一第一比较器，其第一输入端耦接至该第二电容器的一 端，第二输入端则耦接至该参考电压，其根据该第二电容器 的输出电压及该参考电压产生该第一波宽调变控制信号。
4. 根据权利要求3所述的同步整流控制电路，其特征在于该第一比较器为一运算放大器，该第一开关为电力开关，且该电力开关为N通道金氧半场效晶体管N通道接面场效晶体管、p通道金氧半场效晶体管或p通道接面场效晶 体管，且该第一开关的第一端为漏极，第二端为栅极，第三 端为源极。
5. 根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征在于该第二波宽控制信号产生电路进一步具有一第二开关，其第一端经由一第六电阻器耦接至该第二 电源，其第二端耦接至该第三绕组的另一端，其第三端则耦接至地电位，该第一端及第三端间则并接一第三电容器，使 该第六电阻器及第三电容器形成一第二充电回路；一第二比较器，其第一输入端耦接至该第三电容器的输 出端，第二输入端则耦接至该参考电压，其根据该第三电容 器的输出电压及该参考电压产生该第二波宽控制信号。
6. 根据权利要求5所述的同步整流控制电路，其特征 在于该第二比较器为一运算放大器，该第二开关为电力开 关，且该电力开关为N通道金氧半场效晶体管N通道接面 场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或P通道接面场效晶 体管，且该第二开关的第一端为漏极，第二端为栅极，第三 端为源极。
7. 根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征 在于该第一同步整流电路进一步具有一第三开关，其第一端耦接至该第四绕组的一端，第二 端耦接至该第一波宽调变控制信号产生电路的输出端，第三 端则耦接至后述的第四开关；一第四开关，其第一端耦接至一 LLC变压器二第二绕组的一端，第二端耦接至该第三开关的第一 端则耦接至该第四绕组的另 一 端；以及一输出电容器，其一端耦接至该LLC变压器二 第二绕组的另一端，另一端耦接至该第四绕组的另 接受该LLC变压器二次侧的第二绕组的充电而输出该输出电压。
8. 根据权利要求7所述的同步整流控制电路，其特征在于该第三开关及第四开关为电力开关，且该电力开关为 N通道金氧半场效晶体管N通道接面场效晶体管、P通道金 氧半场效晶体管或P通道接面场效晶体管，且该第三开关及 第四开关的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极， 该第四开关的第 一 端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极。:次侧的 端，第三二次侧的 一端，其
9. 根据权利要求1所述的同步整流控制电路，其特征 在于该第二同步整流电路进一步具有一第五开关，其第一端耦接至该第五绕组的一端，第二 端耦接至该第二波宽控制信号产生电路的输出端，第三端则 耦接至后述的第六开关；以及一第六开关，其第一端耦接至该LLC变压器二次侧的 第三绕组的一端，第二端耦接至该第五开关的第一端，第三 端则耦接至该第五绕组的另 一 端。
10. 根据权利要求9所述的同步整流控制电路.，其特征 在于该第五开关及第六开关为电力开关，且该电力开关为N通道金氧半场效晶体管N通道接面场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或p通道接面场效晶体管，且该第五开关及 第六开关的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极， 该第六开关的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极。
专利摘要本实用新型提出一种同步整流控制电路，其具有一第一变压器；一参考电压产生电路；一第一波宽调变控制信号产生电路；一第二波宽控制信号产生电路；一第一同步整流电路；以及一第二同步整流电路；通过上述的同步整流控制电路，当其输出电压漂高时，可通过调整该第一同步整流电路及该第二同步整流电路的导通时间而使输出电压降低，以维持该输出电压的稳定。本实用新型同步整流控制电路的实施，其使用波宽调变信号以调整该同步整流开关的导通时间以维持该输出电压稳定等优点，因此，确可改善公知电源供应器中同步整流控制电路的缺点。
文档编号H01F30/00GK201122906SQ20072030640
公开日2008年9月24日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者黄明和 申请人:高效电子股份有限公司