应用于电源转换器的同步整流控制器及其于启动阶段的启动方法与流程

本发明涉及一种同步整流控制器及其启动方法，尤指一种应用于电源转换器的同步整流控制器及其于启动阶段的启动方法。

背景技术：

1、由于信息产业近年来快速发展，电源供应器扮演重要角色，尤其是大型信息设备所需功率逐渐增加，因此电源供应器输出功率因负载需求也逐渐增大。其中，电源供应器内部主要进行电力转换的电路系为电源转换器。电源转换器主要具有将输入电压转换输出电压的功能，且提供电压值稳定的输出电压供应负载运作。电源转换器内部通常具有数个开关与至少一个功率电感，通过内部的控制器控制数个开关交错地导通与关断来使功率电感储能和释能来控制电源转换器将输入电压转换输出电压。

2、如图1所示为现有的电源转换器的电路方块图，电源转换器100具有隔离一次侧电路100-1、二次侧电路100-2、变压器100-3、主控制器1、整流开关sr及同步整流控制器2。主控制器1用以控制功率开关q的切换而转换输入电压vin，且同步整流控制器2基于功率开关q的切换，同步地控制整流开关sr的切换，以使电源转换器100提供输出电压vo对负载200供电。当电源转换器100处于刚接收输入电压vin的启动状态，且电源转换器100内部元件为理想状态时，同步整流控制器2不会输出驱动信号s_dr导通整流开关sr。然而，在电源转换器100内部元件为非理想状态下，整流开关sr的汲极d与闸极g之间具有寄生电容cgd。因此，当一次侧电路100-1的部分能量通过变压器100-3耦合至二次侧电路100-2时，寄生电容cgd有可能被充电而导致整流开关控制端g的电压上升，导至电源转换器100处于刚接收输入电压vin的启动状态下，整流开关sr受寄生电容cgd的影响而误导通。

3、因此，为了避免电源转换器100处于刚接收输入电压vin的启动状态下，整流开关sr受寄生电容cgd的影响而误导通，现有避免整流开关sr误导通的方式不外乎为，利用预先决定好的电压来调整死区时间，以在死区时间内死锁整流开关sr来避免整流开关sr误导通。或者，利用电流源对储能元件充电，以在储能元件未充电到预定电压时死锁整流开关sr来避免整流开关sr误导通。然而，上述的死区时间调整或是电流源对储能元件充电的方式，需要同步整流控制器2已可运作(或部分运作)的状况下才可执行上述的操作。因此，现有避免整流开关sr误导通的方式仍然有可能会因为同步整流控制器2尚未运作而仍然发生整流开关sr误导通的状况。

4、所以，如何设计出一种应用于电源转换器的同步整流控制器及其于启动阶段的启动方法，以使得同步整流控制器2尚未运作的状况下，仍可控制整流开关的闸极与源极之间的跨压于电源转换器处于启动状态期间锁定在关断状态，避免整流开关受寄生电容的影响而发生误导通的状况，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种应用于电源转换器的同步整流控制器，以克服现有技术的问题。

2、因此，本发明的同步整流控制器耦接电源转换器的二次侧的整流开关，整流开关包括整流开关控制端、整流开关第一端与整流开关第二端，且同步整流控制器包括驱动信号端、电源接收端、晶体管及启动控制模块。驱动信号端耦接整流开关控制端，且电源接收端接收工作电压。电源接收端于工作电压高于工作电压阈值时，且同步整流控制器可通过驱动信号端输出驱动信号。晶体管包括晶体管第一端、晶体管第二端及晶体管控制端，晶体管第一端耦接整流开关控制端，且晶体管第二端耦接整流开关第二端。启动控制模块耦接晶体管控制端，且基于工作电压低于工作电压阈值，通过晶体管的导通而限制整流开关控制端与整流开关第二端之间的跨压低于整流开关的第一阈值电压。

3、其中，该工作电压高于该工作电压阈值时，令该晶体管常闭关断。

4、其中，该晶体管为p型通道晶体管，且该启动控制模块为一驱动电路；该驱动电路通过该驱动信号端耦接该整流开关控制端，且用以于该工作电压高于该工作电压阈值时，提供该驱动信号驱动该整流开关导通。

5、其中，当该晶体管第一端与该晶体管控制端的一控制跨压低于该晶体管的一第二阈值电压时，该晶体管导通。

6、其中，该驱动电路的一端耦接该电源接收端与该晶体管控制端，以于该工作电压高于该工作电压阈值时，该工作电压驱使该控制跨压始终高于该第二阈值电压而使该晶体管常闭关断。

7、其中，该第一阈值电压为一整流开关临界电压，且该晶体管临界电压小于该整流开关临界电压。

8、其中，该晶体管为n型通道晶体管，且该同步整流控制器更包括一驱动电路；该驱动电路通过该驱动信号端耦接该整流开关控制端，且用以于该工作电压高于该工作电压阈值时，提供该驱动信号驱动该整流开关导通。

9、其中，该启动控制模块包括：一电压控制电路，包括一输入端与一输出端，该输入端耦接该整流开关第一端，且该输出端耦接该晶体管控制端；其中，该输入端接收一汲极电压，且输出端提供相应于该汲极电压的一控制电压；当该工作电压低于该工作电压阈值，且该控制电压上升而使该晶体管控制端与该晶体管第二端的一控制跨压高于一第二阈值电压时，该该晶体管导通；当该工作电压低于该工作电压阈值，且该控制电压下降而使该控制跨压低于该第二阈值电压时，该电压控制电路控制该晶体管关断。

10、其中，该电压控制电路限制该控制电压的一最高值与一最低值，且该最高值与该最低值基于该晶体管的规格而定。

11、其中，该启动控制模块包括：一电位判断电路，一端耦接该晶体管控制端，且另一端耦接该电源接收端；其中，当该电位判断电路判断该工作电压高于该工作电压阈值时，该电位判断电路使该控制电压下降而控制该控制跨压低于该第二阈值电压，以使该晶体管常闭关断。

12、为了解决上述问题，本发明提供一种电源转换器于启动阶段的整流开关启动方法，以克服现有技术的问题。因此，本发明整流开关耦接电源转换器的二次侧，且包括整流开关控制端、整流开关第一端与整流开关第二端。整流开关启动方法包括下列步骤：(a)接收工作电压，且于工作电压低于工作电压阈值时，通过导通晶体管而限制整流开关控制端与整流开关第二端之间的跨压低于整流开关的第一阈值电压。(b)基于工作电压高于工作电压阈值时，令晶体管常闭关断。(c)通过驱动电路提供驱动信号驱动整流开关导通。

13、其中，该晶体管为p型通道晶体管，且该整流开关启动方法更包括下列步骤：当该工作电压低于该工作电压阈值，且该晶体管第一端与晶体管控制端该的一控制跨压低于该晶体管的一第二阈值电压时，该晶体管导通；及当该工作电压高于该工作电压阈值时，该工作电压驱使该控制跨压始终高于该第二阈值电压而使该晶体管常闭关断。

14、其中，该晶体管为n型通道晶体管，且该整流开关启动方法更包括下列步骤：接收该整流开关第一端的一汲极电压，且提供相应于该汲极电压的一控制电压；当该工作电压低于该工作电压阈值，且该控制电压上升而使该晶体管控制端与该晶体管第二端的一控制跨压高于一第二阈值电压时，控制该晶体管导通；及当该工作电压低于该工作电压阈值，且该控制电压下降而使该控制跨压低于该第二阈值电压时，控制该晶体管关断。

15、其中，更包括下列步骤：基于该晶体管的规格限制该控制电压的一最高值与一最低值。

16、其中，更包括下列步骤：判断该工作电压是否高于该工作电压阈值；及基于该工作电压高于该工作电压阈值，使该控制电压下降而控制该控制跨压低于该第二阈值电压，以使该晶体管常闭关断。

17、本发明的主要目的及功效在于，基于工作电压低于工作电压阈值，通过晶体管的导通而限制整流开关控制端与整流开关第二端之间的跨压低于整流开关的第一阈值电压，即可使整流开关的跨压于电源转换器处于启动状态期间锁定在关断状态，避免整流开关受寄生电容的影响而发生误导通的状况。

18、为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。