[发明专利]两端子整流器及电力转换器

说明书

本申请案涉及一种两端子整流器及一种电力转换器。两端子整流器包含耦合于第一端子与第二端子之间的电力MOSFET、体二极管及肖特基二极管。所述两端子整流器还具有耦合于所述第一端子与所述第二端子之间的电力管理电路、电容器、控制电路及驱动器电路。所述两端子整流器可以两引脚封装来实施且可用于电力转换器中以进行CCM操作。

技术领域

本发明一般来说涉及电力供应控制器。更特定来说，本发明涉及用于电力转换器中以简化电路设计且改进电力效率的同步整流器(SR)。

背景技术

切换模式电力控制技术已在计算机及电子设备电力供应器中得到广泛应用。与传统线性变压器电路相比，切换模式电力供应器(SMPS)的普及部分地归因于其紧凑性、稳定性、效率及较低成本。

回扫转换器是众多种类的电力转换器当中的常见拓扑中的一者。典型回扫转换器包含变压器，所述变压器具有初级绕组及次级绕组且出于控制目的有时包含第三或更多绕组。此变压器在输入与输出之间提供电流隔离，且通常用于低电力低成本电力供应器中。

为提供DC电压，多年来已在切换模式电力供应器中使用二极管整流。然而，半导体技术的按比例缩小需要较低电压及较大电流电力供应。尽管二极管正向下降电压无法进一步按比例缩小，但二极管整流不能再满足消费者所需的小型、薄型及高效率要求。此外，二极管整流因较大输出电流而遭受过多损失。

因此，使用具有电力MOSFET的同步整流器(SR)进行的同步整流方法已被用于替代二极管。即使被广泛地使用，但常规同步整流器仍具有许多限制。下文描述这些及其它限制的更多细节。

因此，需要用于经改进同步整流器的方法及系统。

发明内容

发明人已认识到，常规同步整流器通常需要单独控制IC及支持电路元件，且可仍具有来自体二极管传导及所存储电荷的缺点。即使肖特基(Schottky)二极管可与MOSFET并联连接，但此布置仍需要数个单独IC，从而使设计复杂化且增加成本。发明人还认识到，针对CCM(连续传导模式)操作的电力控制器设计比针对DCM(不连续传导模式)操作的电力控制器设计复杂，且通常需要初级侧与次级侧之间的交握(hand-shake)信号(例如，CCM同步信号)。在一些情形中，需要次级控制器中的额外引脚(例如，同步引脚)来进行CCM操作。一些控制器可在不具有同步引脚的情况下执行CCM操作，但其需要复杂控制器及数个单独IC，此可使系统设计较困难且增加成本。

本发明教示一种两端子整流器，其包含位于单个两引脚封装中的电力MOSFET、肖特基二极管、电容器及控制电路。两端子整流器可用作电力转换器中的常规扩散二极管或常规同步整流器的直接替代物(drop-in replacement)。还描述通过两端子整流器实现的用于CCM操作的简单控制方法。