[发明专利]具有粗调节功能及细调节功能的死区调整电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于同步整流的死区调整电路及方法，尤其涉及一种具有粗调节功能及细调节功能的死区调整电路及方法。

背景技术

随着地球暖化及石油能源的消耗，发展替代能源及绿色能源已是势在必行，但以目前来看，距离替代能源及绿色能源完全取代石油的阶段还尚有努力空间，因此，如能提高电源转换效率便能有效的降低能量的耗损，而提高转换效率的方法之一便是使用同步整流电路。

而在同步整流电路中，其主要技术在于控制一次侧电路与二次侧电路的电路开关时间，而通常同步整流电路中的技术重点便在于控制二次侧电路中的晶体管关闭时间，称之为死区时间(DeadTime)的控制，如美国第6038150号专利案的”TRANSISTORIZEDRECTIFIER FOR A MULTIPLE OUTPUT CONVERTER”，其是揭露了一种应用在电源转换器的无二极管二次侧子电路(SecondarySubcircuit)，参照图1，其主要技术在于利用多个晶体管2开关取代二极管电路，并且通过一个二次侧后校准电路3(Secondary Side postregulation，SSPR)从同步信号起始点利用模拟比较的方式一步一步的逼近一脉波宽度调变电路4中的开关信号，由此调整二次侧子电路1的死区时间以制造出同步整流信号，但同步信号的时间周期将 使二次侧后校准电路3用于记忆前次周期的电容面积过大，进而提高了电路的使用面积及组件成本，且由于是一步一步的逼近，因此需要较多的时间以达到其预定的死区时间。

另外，如美国第6418039号专利案，该案揭露了一种控制同步整流器的关闭时间的装置及方法，参照图2，其主要是利用一数字关闭控制器5(digital Turn-Off Controller)来控制同步整流器中的二次侧晶体管6的关闭时间，更进一步的说明，该数字关闭控制器5通过一固定频率的时钟脉冲信号来判断关闭该二次侧晶体管6的时间，通过全数字的方式来达成同步整流器二次侧晶体管6的开关控制，但是，时钟脉冲信号的频率控制着二次侧晶体管6的关闭延迟时间，若时钟脉冲信号的频率太低，容易存在关闭延迟时间过长的问题，造成与一次侧电路开关时间的匹配误差，但若提高时钟脉冲信号的频率，则必须使用较高频的电路组件及高频比较器组件，间接提高了电路成本。

发明内容

本发明的主要目的在于解决传统模拟电路中必须使用大面积的电容来逼近一次侧电路中的开关信号，由此调整二次侧电路的死区时间以制造出同步整流信号。

本发明的另一目的在于解决已知技术中的模拟电路因使用过多的时间完成死区的逼近而造成功率的损耗以及效率的浪费。

本发明的再一目的在于解决全数字关闭控制器必须使用高频的时钟脉冲信号以避免关闭延迟时间过长，造成与一次侧电路开关时间的匹配误差。

为达上述目的，本发明提供一种具有粗调节功能及细调节功能的死区调整电路，以下简称为死区调整电路，其应用于一同步整流电路中，该同步整流电路主要包含一个一次侧子电路(PrimarySubcircuit)及一个二次侧子电路(Secondary Subcircuit)，而该死区调整电路应用于该二次侧子电路，控制该同步整流电路中的一死区时间，该死区调整电路包括一粗调节单元、一细调节单元及一分别与该粗调节单元及该细调节单元连接的信号合成单元。该粗调节单元设置于该同步整流电路中，用以对同步信号进行粗调节后输出一粗调节信号；该细调节单元与该粗调节单元连接，用以将该粗调节信号进行细微调节后输出一细调节信号；而该信号合成单元用以输出一控制信号，该控制信号用以控制该二次侧子电路中的至少一晶体管的开关，完成该死区时间的控制。

由上述说明可知，相较于已知技术，本发明具有下列特点：

一、利用该粗调节单元完成初步且较大的死区时间控制，并得到该粗调节信号，再将该粗调节信号传递至该细调节单元，再进行细微的死区时间调整，以达成最佳化的死区时间。

二、利用粗调节单元大幅缩小组件中的电容面积，并有效节省电路组件的成本。

三、利用粗调节单元缩短了逼近死区所需要的时间，再利用细调节单元进行死区时间微调，精准的得到最佳化的死区时间，提高同步整流的效率及降低同步整流电路的成本。

附图说明

图1是已知技术一的电路示意图。

图2是已知技术二的电路示意图。

图3是本发明一较佳实施例的同步整流电路的结构示意图。

图4是本发明一较佳实施例的方块配置示意图。

图5-1是本发明一较佳实施例的数字调节电路示意图。