[发明专利]一种AC-DC电源及其同步整流管的控制电路

说明书

本发明公开了一种AC‑DC电源及其同步整流管的控制电路，所述同步整流管的控制电路包括原边伏秒积分器电路、积分比较器电路、电流源调节电路、最小关断时间产生电路以及逻辑电路，所述原边伏秒积分器电路、积分比较器电路、电流源调节电路、最小关断时间产生电路和逻辑电路依次连接。本发明通过利用原边伏秒积分器电路产生的积分信号的大小来间接检测AC‑DC电源的负载，并且根据不同的负载而产生大小不同的最小关断时间信号，在轻载或者空载时，最小关断时间信号足够大来屏蔽由于谐振而引起的同步整流管连续误开启现象，解决了由于同步整流管误开启而引起的轻载时发生电感电流连续倒灌现象最终导致输出无法起电的问题。

技术领域

本发明涉及AC-DC开关电源技术，特别涉及一种AC-DC电源及其同步整流管的控制电路。

背景技术

随着开关电源对效率的需求日趋严苛，利用同步整流MOS管来替代续流二极管成为了不可避免的技术趋势。

但是在同步整流MOS管和原边主开关信号没有通信的情况下，如何正确开启及关闭同步整流MOS管，成为关键技术；关断技术相对简单，目前也很成熟，难点主要在于开启技术。

目前市面上同步整流管主流的开启技术是，通过检测同步整流管漏源电压Vds是否小于某设定阈值Vth_on(此阈值一般会设置为大于-0.5V而小于-0.1V的某个值)，若是小于Vth_on则开启功率管。当原边功率管关闭，次级同步整流管开始续流时，续流电流首先通过同步整流管的体二极管，此时同步整流管漏源两端会产生-Vdiode的压降，如图1中t1时间点所示，此电压可以满足上述开启阈值的条件。但是此开启技术存在的缺点是，同步整流管会被错误开启。在次边续流结束之后同步管关断，原边功率管漏极的寄生电容及原边电感产生的谐振波形，引起同步管漏源两端产生同样频率的谐振电压波形，此电压也同样会从正电压振荡为负电压，如图1中t4时间点所对应的波形，其仍然可能满足上述开启条件。对于隔离型的AC-DC系统来说，次边无法得到原边功率管的开启关断信号，故在这种情况下，同步管也就无法区分其Vds电压变为负压是由于原边功率管关断后次边续流引起的还是由于谐振而引起的。故同步整流器存在由于谐振而错误开启的风险。

为了解决上述谐振引起的错误开启现象。有一种办法是，在同步管关闭之后的一定时间(toff_min)内屏蔽对同步管的开启。但是此屏蔽时间的设计非常关键，若太长则存在将正常的开启信号屏蔽的风险，若太短则无法起到完全的屏蔽作用。市面上的同步整流产品会将上述屏蔽时间toff_min设置为某一个特定的值，用来满足一定参数范围的系统。但是这种将屏蔽时间设置为特定值的同步整流控制器无法全面的兼容AC-DC开关电源系统。尤其是对于某些AC-DC系统，其负载为轻载时电流倒灌现象会非常严重，如图2所示，当同步整流管关断后，由于谐振引起的同步管的错误开启导致其两端的电压振荡幅度在一段时间保持不变，进一步引起连续好几个周期出现了误开启及电流倒灌现象，这种现象会进一步导致系统在轻载或者空载时无法启机。

可见，上述同步管开启控制技术存在很大的风险，有很大的改进空间。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种AC-DC电源及其同步整流管的控制电路，可解决目前由于同步整流管误开启而引起的轻载时发生电感电流连续倒灌现象最终导致输出无法起电的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种同步整流管的控制电路，包括：

原边伏秒积分器电路，用于在AC-DC电源的原边功率管开启时对同步整流管的漏端电压在原边功率管的导通时间内进行积分，并在每个导通周期均输出积分电压信号；

积分比较器电路，用于将积分电压信号与积分比较器电路输入的参考电压进行比较得到比较信号，并将比较信号输出至电流源调节电路；