[发明专利]用于反激变换器的智能驱动电路及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及反激变换器，更具体的说是涉及采用同步整流技术的反激变换器。

背景技术

大部分笔记本电源适配器采用反激变换器结构，如图1所示。为了提高效率，大多数笔记本电源适配器生产商均使用同步整流管(SR)来取代一般的整流二极管，换句话说，即在图1所示的反激变换器中，用同步整流场效应晶体管(FET)代替变压器T的次级绕组T₁侧的二极管D。然而，用SR代替整流二极管的主要缺点是成本较高，这与需要跨越隔离器件(如变压器)传送相关控制信号有关。

在一些现有技术系统中，控制信号可以由同步整流管上的电压信号导生出来，而不再跨越隔离器件传送控制信号。这样做的一个问题是：相比动态电压变化范围(几十伏)，同步整流管上的电压信号(几毫伏)非常小。为了避免误触发，常常会牺牲其带宽，这将导致关断时间延长，效率降低。

在一些解决方案中，常使用跨导放大器来延迟同步整流的开通，这可以解决误触发的问题。但是，在连续导通模式(CCM)下，采用跨导放大器延迟同步整流管的开通的方法是无效的，同时，跨导放大器还将带来关断减缓的问题，这将导致更多的开关损耗。

因此，急需一个快速关断同步整流管进而减小开关损耗的解决方案，并且，此方案可以用在任何类型的反激变换器上(如连续导通模式(CCM)、非连续导通模式(DCM)、准谐振模式的反激变换器)。

发明内容

针对现有反激变换器同步整流驱动技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种反激变换器同步整流的智能驱动方法和装置。

本发明提出了一种用于驱动同步整流管的驱动电路，包括跨导放大器和比较器。跨导放大器第一输入端连接第一直流偏置电压，第二输入端连接同步整流管的漏极，输出端连接同步整流管的栅极；比较器第一输入端连接第二直流偏置电压，第二输入端连接同步整流管的漏极，输出端通过一个开关连接同步整流管的栅极。

根据本发明的实施例，所述同步所述同步整流管的导通根据同步整流管的寄生二极管的导通状态决定；而当同步整流管导通后，所述寄生二极管关断。

根据本发明的实施例，如果所述同步整流管的漏极信号缓慢上升，跨导放大器将输出低电平来关断同步整流管；如果所述同步整流管的漏极信号急速上升，比较器将输出高电平，并通过所述开关来关断同步整流管。

根据本发明的实施例，所述第一直流偏置电压和第二直流偏置电压之间具有电压差。

根据本发明的实施例，如果所述比较器输出为高电平，所述开关导通；如果所述比较器输出为低电平，所述开关关断。

本发还提出了一种智能驱动器，包括跨导放大器和比较器。跨导放大器用于放大同步整流管的漏极信号和第一直流偏置电压之间的差值，并输出一个放大信号，同时用放大信号控制同步整流管；比较器用于比较同步整流管的漏极信号和第二直流偏置电压之间的大小，并输出一个比较信号，同时用比较信号控制同步整流管。

本发明还提出了一种反激变换器的驱动方法，该驱动方法包括放大反激变换器中同步整流管的漏极信号和第一直流偏置电压之间的差值，并输出一个放大信号，同时用该放大信号控制所述同步整流管；以及比较所述同步整流管的漏极信号和第二直流偏置电压并输出一个比较信号，同时用该比较信号控制所述同步整流管。

根据本发明的实施例，所述驱动方法更具体地包括：提供同步整流管的漏极信号至跨导放大器的第一输入端和提供第一直流偏置电压至跨导放大器的第二输入端，通过跨导放大器放大反激变换器中同步整流管的漏极信号和第一直流偏置电压之间的差值，并输出一个放大信号；将跨导放大器输出的所述放大信号传送至同步整流管的栅极，以控制所述同步整流管；提供同步整流管的漏极信号至比较器的第一输入端和提供第二直流偏置电压至放大器的第二输入端，通过比较器比较所述同步整流管的漏极信号和第二直流偏置电压并输出一个比较信号；将比较器输出的所述比较信号通过一个开关传送至同步整流管的栅极，以控制所述同步整流管。

本发明还提出了一种智能驱动器，其包括：第一装置，用于通过放大同步整流管的漏极信号和第一直流偏置电压之间的差值来控制同步整流管；第二装置，用于通过比较同步整流管的漏极信号和第二直流偏置电压来控制同步整流管。其中，第一装置在同步整流管的漏极信号为负值时将同步整流管导通，并在同步整流管的漏极信号缓慢上升时将同步整流管关断；第二装置在同步整流管的漏极信号急速上升时将同步整流管关断。

本发明还提出了又一种反激变换器的驱动方法，包括：当同步整流管的漏极信号为负值时，导通同步整流管；当所述漏极信号增大时，关断同步整流管。