[发明专利]同步整流的开关电源电路、副边控制电路及其方法

说明书

公开了一种同步整流的开关电源电路及其控制方法，通过检测同步整流开关漏源极电压转换速率，来防止电压振荡引起的误开通。其电路包括耦接至储能元件副边的同步整流开关和副边控制电路。副边控制电路包括开启控制电路、转换速率检测电路和栅极驱动器。开启控制电路将同步整流开关的漏源极检测电压与开启阈值相比较，产生开启控制信号。转换速率检测电路输出表示检测结果的模式信号。当模式信号为低电平时，表示快开模式，栅极驱动器在开启控制信号有效的第一延时后充电同步整流开关的栅极电压；当模式信号为高电平时，表示慢开模式，栅极驱动器在开启控制信号有效的第二延时后充电同步整流开关的栅极电压，其中第二延时大于第一延时。

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及用于同步整流的开关电源电路及其控制方法。

背景技术

副边同步整流方案通常指在变压器的原边接收输入电压，而在变压器的副边采用可控的开关管代替二极管以将输入电压转化为所需输出电压。因其具有较高的转换效率而被广泛应用。

在副边同步整流方案中，通常根据同步整流开关的漏源极电压来控制同步整流开关的导通与关断。同时，为避免因振荡导致的同步整流开关的误开通，现有技术中通常会同时检测同步整流开关的漏源极电压的斜率。然而，随着开关电源的开关频率的增大，同步整流开关的漏源极电压在振荡时的斜率和正常开通时的斜率越来越接近，采用现有的斜率检测方法已经不能够准确地控制同步整流开关的导通。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的是提供一种用于同步整流的开关电源电路及其控制方法，其能采用简单电路的方式来消除副边同步整流开关的误开通，同时获得更好的效率。

在本发明的一个方面，提供一种同步整流开关的副边控制电路，包括：开启控制电路，将同步整流开关的漏源极检测电压与开启阈值相比较，产生开启控制信号；转换速率检测电路，输出表示转换速率检测结果的模式信号，该模式信号具有第一电平和第二电平；栅极驱动器，用于控制同步整流开关的开启与关断，其中当模式信号具有第一电平时，所述栅极驱动器在开启控制信号有效的第一延时后充电同步整流开关的栅极电压，当模式信号具有第二电平时，所述栅极驱动器在开启控制信号有效的第二延时后充电同步整流开关的栅极电压，其中第二延时大于第一延时。

在本发明的又一个方面，提供一种同步整流的开关电源电路，包括具有原边和副边的储能元件，耦接至储能元件副边的同步整流开关以及如前所述的副边控制电路。

在本发明的再一个方面，提供一种开关电源电路中同步整流开关的控制方法，该该开关电源电路包括耦接至储能元件副边的同步整流开关，该控制方法包括：将同步整流开关的漏源极检测电压与开启阈值相比较，产生开启控制信号；当漏源极检测电压大于检测阈值的时长小于窗口时长时，一模式信号从第一电平切换至第二电平；当同步整流开关导通时长的变化比超过一预设值时，该模式信号从第一电平切换至第二电平；当模式信号具有第一电平时，在开启控制信号有效的第一延时后充电同步整流开关的栅极电压；以及当模式信号具有第二电平时，在开启控制信号有效的第二延时后充电同步整流开关的栅极电压，其中第一延时小于第二延时。

附图说明

为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1a是同步整流的反激变换器100的示意图；

图1b是在断续电流模式下时同步整流开关的工作波形图；

图2是根据本发明一实施例的开关电源电路200的电路原理图；

图3是根据本发明一实施例的图2所示的同步整流开关的开启方法300的流程图；

图4是根据本发明一实施例的图2所示转换速率检测电路203的电路原理图；

图5是根据本发明一实施例的图4所示转换速率检测电路203的工作流程图；