一种隔离型同步整流控制电路及其装置与控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种隔离型同步整流控制电路及其装置与控制方法，属于同步整流控制电路的技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，隔离型同步整流的目的主要是为了在低压大电流的输出场合取代副边的肖特基整流管，从而获得更好的效率，更小的应用体积，更低的系统成本。低导通压降的肖特基管的正向导通压降在0.2-0.3V左右，而同步整流管的导通压降，在合理设计的情况下可以做到0.15V以下，从而大大降低整流管本身的损耗，提升系统效率。
[0003]图1为目前市面上的一种同步整流控制方案，其中包括变压器101、同步整流管102、输出电容103、VCC供电电阻104、VCC旁路电容105、时间常数设定电阻108、时间常数设定电阻107、同步整流控制芯片106。由时间常数设定电阻108、时间常数设定电阻107组成的电阻网络共同确定原边开通判定，所述同步整流控制芯片106通过DET和AE脚位组成积分来判定原边功率管的开通。VCC脚位是芯片供电引脚。
[0004]但是上述的控制方案，元器件较多，控制方案复杂。而且VCC引脚的供电来自于输出Vout，当整个控制系统工作在低输出电压模式时，VCC因为供电不足，会导致同步整流控制芯片106不工作，整流功能只能通过整流管寄生的体二极管来维持，造成发热严重，效率损失。
[0005]图2为目前市面上另一种存在的同步整流芯片，其中包括一个变压器201、输出电容202、VCC旁路电容203、同步整流驱动芯片204、滤波电容205。这种控制架构完全靠判定电压来控制同步整流管的开通和关断，缺少原边开通识别机制，很容易造成同步整流管的误操作，造成炸机现象。
[0006]因此，现有的同步整流控制电路无法在面临复杂的系统工作情况下精准工作，不具备双电压的判定机制，工作效率低下。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种隔离型同步整流控制电路及其装置与控制方法，解决现有的同步整流控制电路缺少原边开通识别机制，造成同步整流管的误操作或发热严重，效率损失的问题。
[0008]本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
一种隔离型同步整流控制电路，包括:
供电模块，用于提供电压；
基准模块，用于产生至少第一和第二基准源；
比较器模组，包括开通比较器和第一关断比较器，其中所述开通比较器用于控制电路的电压端电压与第一基准源对比；所述第一关断比较器用于控制电路的电压端电压与第二基准源对比； 原边开通判定单元，用于根据控制电路的时间设置端流入的电流获得电流的积分值，并对比电流的积分值与设定值的大小；
副边断续预估单元，用于根据原边开通判定单元所获得的电流的积分值预测同步整流管导通所需时间，及根据预测的同步整流管导通所需时间来提供屏蔽时间，并对比所述屏蔽时间与同步整流管实际导通所需时间的大小；
逻辑单元，用于根据所述开通比较器的对比结果和原边开通判定单元的对比结果，生成用于导通同步整流管的逻辑控制信号，且根据第一关断比较器的对比结果和副边断续预估单元的对比结果，生成用于关断同步整流管的逻辑控制信号；
驱动单元，用于根据所述逻辑单元所生成逻辑控制信号对同步整流管进行驱动。
[0009]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述比较器模组还包括第二关断比较器，所述第二关断比较器用于控制电路的电压端电压与基准模块产生的第三基准源对比。
[0010]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:还包括用于防止同步整流管误开通的钳位电路。
[0011]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述原边开通判定单元包括积分电容、由两个NM0S管组成的第一电流镜、由两个PM0S管组成的第二电流镜、比较器单元及下拉NM0S管；所述基准单元还产生第一基准电压；所述第一电流镜，用于在控制电路的时间设置端为高电位时产生电流，及通过第二电流镜为积分电容充电；所述比较器单元用于将积分电容的电压与第一基准电压对比及根据对比结果输出电位信号；所述下拉NM0S管，用于每个开断周期结束时清空积分电容上的电压。
[0012]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述副边断续预估单元单路包括NPN管、由两个PM0S管组成的第三电流镜、由两个NM0S管组成的第四电流镜、比较器单元；所述基准单元还产生第二基准电压；所述NPN管，用于实现钳位零；所述第三电流镜，用于在控制电路的时间设置端为低电位时产生电流，及通过第四电流镜对积分电容放电；所述比较器单元用于将积分电容的电压与第二基准电压对比及根据对比结果输出电位信号。
[0013]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述供电模块包括启动电路、调制电阻、高压PM0S管、两个分压电阻、运放电路及高压NM0S管；所述启动电路，用于在控制电路的电压端为高电平时产生电流；所述调制电阻，用于产生电压；所述高压PM0S管，用于接收电压及导通；所述运放电路，用于在控制电路的电压端达到启动电压时，将两个分压电阻的电压和基准电平对比，及根据对比结果输出电压信号控制高压NM0S管关断。
[0014]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述供电模块还包括用于防止电流从控制电路的供电端向电压端倒灌的NPN管。
[0015]本发明还提供一种基于上述隔离型同步整流控制电路的控制装置，包括:
变压器，其副边输出绕组的一端连接同步整流控制电路的接地端和旁路电容，变压器的副边输出绕组的另一端接地；
旁路电容，连接同步整流控制电路的供电端，用于为同步整流控制电路提供稳定电压；
时间常数设置电阻，连接同步整流控制电路的时间设置端，用于设定原边开通的时间常数和副边断续时间预估的判断； 同步整流控制电路，用于根据其时间设置端流入的电流判定原边是否开通同时预估副边断续时间，并根据判定和预估结果生成逻辑控制信号对同步整流管进行导通或关断驱动；
输出电容，连接整流控制电路的电压端，用于电容的输出。
[0016]本发明还提供一种隔离型同步整流控制方法，包括:
设定原边开通的时间常数，及根据流入控制电路的电流获得电流的积分值；并将电流的积分值与设定值对比，且根据控制电路的电压与基准源的大小，控制同步整流管的导通；
根据所述电流积分值预测同步整流管导通所需时间，及根据预测的同步整流管导通所需时间提供屏蔽时间；当同步整流管实际导通所需时间超过所述屏蔽时间，且在控制电路的电压大于基准源时，控制同步整流管的关断。
[0017]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述同步整流管导通所需时间由同步整流控制电路的时间设置端和输出地之间在副边续流时的负向压差估算获得。
[0018]本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果:
(1 )、本发明所提供的一种隔离型同步整流控制电路及其装置与控制方法，通过原边开通判定的方式，防止同步整流管的误导通，同时通过副边续流预估的方式，防止同步整流管的提前误关断。采用了优化的VCC供电电路，保证电源系统工作在各种模式下的电源供电充足。同时采用了精准的原边开通判定电路和副边续流时间预估电路，以及双电压的判定机制，保证同步整流管在面临复杂的系统工作情况下，都可以精准工作。
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中一种同步整流控制装置的结构示意图。
[0020]图2为现有技术中另一种同步整流控制装置的结构示意图。
[0021]图3为本发明的隔离型同步整流控制装置的结构示意图。
[0022]图4为本发明的隔离型同步整流控制电路的结构示意图。
[0023]图5为本发明中原边开通判定单元和副边断续预估单元的电路示意图。
[0024]图6为本发明中供电模块的电路示意图。
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