开关时序提供方法、同步整流控制器及适应性定时控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明大致涉及电源供应器的同步整流的控制方法与控制器。
【背景技术】
[0002]电源供应器除了要求有精准的输出电压或是输出电流之外，能量转换效率(powerconvers1n efficiency)往往也是业界非常在乎的规格之一。
[0003]图1为已知的一返驰式(flyback)开关式电源供应器10，作为开关式电源供应器的一例子。脉冲宽度调制控制器14使功率开关20导通时，输入电源Vin与输入地26使变压器18储能；功率开关20关闭时，变压器18通过整流二极管12对输出电容17与负载16释放能量，以建立输出电源Vott与输出地28。通过适当的回馈路径，脉冲宽度调制控制器14可以调整功率开关20的工作周期(duty cycle)，使输出电源Vqut符合想要的规格。
[0004]所有变压器18输出到输出电容17与负载16的次级侧电流Isec，都必需经过整流二极管12。整流二极管12的顺向偏压大约是IV，固定地耗损能量。为了降低整流二极管12的能量耗损，增加能量转换效率，所以昔知技术中，如同图2所示，已经发展了以一个整流开关24取代整流二极管12。这样的技术称为同步整流(synchronous rectificat1n)。开关式电源供应器30中的整流开关24需要被适当地控制，来模仿图1中的整流二极管12的动作。当功率开关20导通、变压器18储能时，整流开关24关闭。当变压器18处于放电状态释能时，整流开关24导通，提供一个低电阻低耗能的放电路径，让变压器18对输出电容17充电。当变压器18放电完毕后，整流开关24也需要关闭，预防输出电源Vott对变压器18储能。
[0005]整流开关24的开关时序需要非常小心的控制。如果整流开关24的开启时间(0Ntime)不够长，就得不到降低能量耗损的好处。万一整流开关24还在开启时间时，功率开关20就切换成导通，则开关式电源供应器30有炸机的危险。
【发明内容】
[0006]本发明的一实施例提供一种开关时序提供方法，适用于一开关式电源供应器，该方法包含有:提供一当下时间信号，其对应提供该开关式电源供应器中的一元件处于一第一状态的一放电时间，其中该当下时间信号记录于一第一电容；提供一预估时间信号，其记录于一第二电容；依据该预估时间信号，控制一开关；以及，在该元件处于不同于该第一状态的一第二状态时，以电荷分享的方式，以该当下时间信号，更新该预估时间信号。
[0007]本发明的一实施例提供一同步整流控制器，用以控制一整流开关。该整流开关包含有一体二极管(body d1de)。该同步整流控制器包含有一第一记录器、一第二记录器、一更新装置、以及一开关控制器。该第一记录器提供一预估时间信号。该第二记录器，提供一当下时间信号，其表示该体二极管处于顺偏压时的一放电时间。当该体二极管处于逆偏压时，该更新装置依据该当下时间信号，更新该预估时间信号，以使该预估时间信号逼近该当信时间信号。该开关控制器依据该预估时间信号，控制该整流开关。
[0008]本发明的一实施例提供一种适应性地定时控制器(ADAPTIVE TIMINGCONTROLLER)，用以适应性地提供一电源供应器中一时序。该电源供应器包含有一体二极管。该时序控制器包含有一斜坡产生器、一第二电容、一更新开关、以及一比较器。该斜坡产生器用以提供一斜坡信号，其代表该体二极管被顺向偏压的一放电时间。该斜坡信号的一峰值记录于一第一电容,作为一当下时间信号。该第二电容记录一预估时间信号。该更新开关连接于该第一电容与该第二电容之间。在该体二极管被逆向偏压时，该更新开关短路该第一与第二电容，以电荷分享的方式，依据该当下时间信号，更新该预估时间信号。该比较器具有二输入分别耦接至该斜坡信号以及该预估时间信号，用以比较该斜坡信号以及该预估时间信号。
【附图说明】
[0009]图1为已知的一返驰式开关式电源供应器。
[0010]图2为已知的一同步整流电源供应器。
[0011]图3为依序本发明的一实施例的一返驰式开关式电源供应器。
[0012]图4举例图3中的同步整流控制器。
[0013]图5为图4中的一些信号时序图，用以解释图4中的一些可能的操作。
[0014]图6举例图4中的一些信号时序图，用来说明当放电时间Tdis突然缩短时的保护机制。
[0015]【符号说明】
[0016]10开关式电源供应器
[0017]12整流二极管
[0018]14脉冲宽度调制控制器
[0019]16负载
[0020]17输出电容
[0021]18变压器
[0022]20功率开关
[0023]24整流开关
[0024]26输入地
[0025]28输出地
[0026]30开关式电源供应器
[0027]37体二极管
[0028]39检测电阻
[0029]40开关式电源供应器
[0030]42同步整流控制器
[0031]44时序提供装置
[0032]46放电时间记录器
[0033]47更新装置
[0034]50a电容
[0035]50b记录电容
[0036]52电容
[0037]53开关
[0038]54a、54b电阻
[0039]56电压电流转换器
[0040]58启动器
[0041]60逻辑电路
[0042]62比较器
[0043]64保护装置
[0044]66比较器
[0045]68SR 触发器
[0046]70开关
[0047]GATE栅极端
[0048]Ichg充电电流
[0049]Isec次级侧电流
[0050]tQ、tp t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9时间点
[0051]Ssave安全信号
[0052]Schk检查信号
[0053]Sen检测端
[0054]Sgate栅极信号
[0055]Sini起始信号
[0056]Snb顺偏压信号
[0057]Supd更新信号
[0058]Tdis放电时间
[0059]Vd电压
[0060]Vds漏源电压
[0061]Vds-no-sync参考Ih 可
[0062]Vquess预估时间信号
[0063]Vin输入电源
[0064]Vmaegin电压
[0065]Vout输出电源
[0066]Veaised电压
[0067]Veeal当下时间信号
[0068]Vsens电压
【具体实施方式】
[0069]在本说明书中，有一些相同的符号，其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件，且为本领域技术人员可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考虑，相同的符号的元件将不再重述。
[0070]尽管本说明书以一返驰式开关式电源供应器作为一实施例，但本发明并不限于此。举例来说，本发明也可实施于降压(buck)电源供应器、升压电源供应器(booster)、或是降升压电源供应器(buck-booster)。
[0071]图3为依序本发明的一实施例的一返驰式开关式电源供应器40，其具有一同步整流控制器42，控制整流开关24。在不用来限制本发明的图3中，整流开关24以具有寄生的一体二极管(body d1de)