本发明涉及开关电源次级同步整流,尤其涉及一种保护信号同步电路和开关电源。
背景技术:
1、在相关技术中,为了提高开关电源的效率,可以使用次级同步整流控制器与mosfet(简称mos管)组成同步整流电路的方案来代替输出二极管,二极管正向导通压降大约为0.7v,而mos管导通时的导通电阻很小,所以mos管的正向导通压降可低至0.1v以内,可极大的提高电源效率。但是目前的同步整流电路和原边控制之间一般不具通讯连接,导致次级同步整流控制器在因保护功能(包括过温、过流及过压保护等)生效而停止工作时,原边控制器未能及时获取相关信息,仍会继续工作,而同步整流电路的mos管已然因次级同步整流控制器关闭而关闭,虽然能够开关电源能依靠该同步整流电路的mos管中的寄生二极管维持工作,但mos管的寄生二极管的正向导通压降较高(甚至大于0.7v),使得mos管的发热严重,甚至会导致mos管烧坏。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于,提供一种保护信号同步电路和开关电源。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种保护信号同步电路,适用于次级同步整流控制器,所述次级同步整流控制器用于开关电源,所述开关电源包括开关功率级、用于控制所述开关功率级工作的原边控制器以及用于向所述原边控制器反馈所述开关功率级的次级输出电压大小的次级反馈电路,所述保护信号同步电路包括:
3、保护指示单元,用于在所述次级同步整流控制器因保护功能生效而关闭时输出保护指示信号;以及
4、保护信号生成单元,与所述保护指示单元连接,用于在接收所述保护指示信号时,输出用于使所述次级输出电压的采样值异常的同步保护信号,以使所述次级反馈电路向所述原边控制器反馈的反馈信号表示所述次级输出电压为异常状态,进而使所述原边控制器控制所述开关功率级关闭或者降低输出功率。
5、优选地,所述保护信号生成单元包括:
6、电流源,用于输出为正电流信号的同步保护信号;以及
7、第一开关,与所述保护指示单元和电流源连接,用于连接所述次级反馈电路,在所述次级同步整流控制器未发生保护时断开,在接收到所述保护指示信号时则闭合,使所述同步保护信号传输至所述次级反馈电路,以使所述次级输出电压的采样值增大,进而使所述反馈信号表示所述次级输出电压为过压状态;或者
8、所述保护信号生成单元(包括:
9、第二开关,与所述保护指示单元连接,用于连接所述次级反馈电路,在所述次级同步整流控制器未发生保护时断开,在接收到所述保护指示信号时则闭合;
10、下拉单元,与所述第二开关和次级地连接,用于在所述第二开关闭合时,通过所述第二开关向所述次级反馈电路输出为负电流信号的同步保护信号,进而使所述次级输出电压的采样值置为低电平,进而使所述反馈信号表示所述次级输出电压为短路状态。
11、优选地,所述保护指示单元和保护信号生成单元设置在所述次级同步整流控制器内;
12、所述次级同步整流控制器包括与所述保护信号生成单元连接的同步保护信号输出引脚,所述同步保护信号输出引脚用于输出所述同步保护信号。
13、优选地,所述保护信号同步电路还包括:
14、使能控制单元,其使能控制端与所述保护信号生成单元的同步保护信号输出端连接,用于根据所述使能控制端的电平大小输出用于控制所述次级同步整流控制器开启或者关闭的使能信号;
15、所述使能控制端还用于接收可控制所述使能控制端的电平大小的使能控制信号。
16、优选地,所述保护信号同步电路还包括:
17、电流检测单元,其电流检测端与所述同步保护信号输出端连接,用于根据所述电流检测端输出的电流信号生成可调节所述次级同步整流控制器时间参数的时间参数调节信号;
18、时间调节单元,与所述电流检测端连接,用于调节所述电流检测端输出的电流信号大小;以及
19、单向导通单元,与所述电流检测端、同步保护信号输出端和使能控制端同时连接,用于使所述同步保护信号以单向传导的方式输入至所述次级反馈电路。
20、优选地,所述保护指示单元、保护信号生成单元、使能控制单元和电流检测单元设置在所述次级同步整流控制器内。
21、优选地,所述次级同步整流控制器包括时间设置引脚,所述电流检测端、同步保护信号输出端和使能控制端连接后的节点与所述时间设置引脚连接,所述时间设置引脚用于连接所述时间调节单元和单向导通单元。
22、本发明还构造了一种开关电源,包括次级同步整流控制器、开关功率级、用于控制所述开关功率级工作的原边控制器、用于向所述原边控制器反馈次级输出电压大小的次级反馈电路、与所述次级同步整流控制器和所述开关功率级连接的次级同步开关单元,以及以上所述的保护信号同步电路。
23、优选地,所述次级反馈电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、基准稳压器和光耦;
24、所述第二电阻的第一端和第三电阻的第一端连接所述开关功率级以接收所述次级输出电压,所述第二电阻的第二端连接所述光耦的阳极,所述光耦的阴极连接所述基准稳压器的阴极,所述基准稳压器的参考端连接所述第三电阻的第二端且经所述第四电阻连接至次级地,所述基准稳压器的阳极接次级地,所述光耦的集电极连接所述原边控制器的反馈电压输入端,所述光耦的发射极接初级地;
25、所述基准稳压器的参考端连接所述保护信号生成单元以接收所述同步保护信号。
26、优选地,所述次级同步开关单元包括至少一个nmos管。
27、本发明的技术方案,提供了一种保护信号同步电路,可以在次级同步整流控制器因保护功能生效而关闭时,将保护信号同步到了原边控制器,实现同步保护功能,而且本发明还可以在不增设隔离信号通信电路的情况下,巧妙地利用了次级反馈电路,使与原边控制器存在电路结构隔离的次级同步整流控制器实现同步保护信号的传递,不仅对次级同步整流控制器的保护效果显著,还具有电路结构简单、电路成本低等优点。
1.一种保护信号同步电路,适用于次级同步整流控制器(206),所述次级同步整流控制器(206)用于开关电源,所述开关电源包括开关功率级(101)、用于控制所述开关功率级(101)工作的原边控制器(100)以及用于向所述原边控制器(100)反馈所述开关功率级(101)的次级输出电压大小的次级反馈电路(20),其特征在于,所述保护信号同步电路包括:
2.根据权利要求1所述的保护信号同步电路,其特征在于,所述保护信号生成单元(40)包括:
3.根据权利要求1或2所述的保护信号同步电路,其特征在于,所述保护指示单元(401)和保护信号生成单元(40)设置在所述次级同步整流控制器(206)内;
4.根据权利要求1或2所述的保护信号同步电路,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求3所述的保护信号同步电路,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求4所述的保护信号同步电路,其特征在于,所述保护指示单元(401)、保护信号生成单元(40)、使能控制单元(301)和电流检测单元(302)设置在所述次级同步整流控制器(206)内。
7.根据权利要求6所述的保护信号同步电路,其特征在于,所述次级同步整流控制器(206)包括时间设置引脚,所述电流检测端、同步保护信号输出端和使能控制端连接后的节点与所述时间设置引脚连接,所述时间设置引脚用于连接所述时间调节单元(212)和单向导通单元(209)。
8.一种开关电源,其特征在于,包括次级同步整流控制器(206)、开关功率级(101)、用于控制所述开关功率级(101)工作的原边控制器(100)、用于向所述原边控制器(100)反馈次级输出电压大小的次级反馈电路(20)、与所述次级同步整流控制器(206)和所述开关功率级(101)连接的次级同步开关单元(50),以及权利要求1至7任一项所述的保护信号同步电路。
9.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,所述次级反馈电路(20)包括第二电阻(202)、第三电阻(203)、第四电阻(204)、基准稳压器(201)和光耦(210);
10.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,所述次级同步开关单元(50)包括至少一个nmos管。