[实用新型]一种同步整流控制电路

说明书

本实用新型一种同步整流控制电路，包括同步整流电路、第一驱动电路其输出与同步整流电路原边连接，第二驱动电路其输出与同步整流电路副边连接，CPU控制器与第一驱动电路输入连接。还包括一端与同步整流电路的原边连接，另一端与第二驱动电路的输入连接的同步整流控制器，同步整流控制器包括采样电路、波形提取电路、整形锁存电路、数字逻辑电路。本方案通过检测谐振电压Lr瞬态突变，判断副边电流开始和结束，来控制同步整流MOS管的导通与截止。本方案无需实时跟随原边驱动，能在全开关频率范围应用，不受开关频率影响，进行实时跟随输出电流的同步控制，实现提高转换效率。

技术领域

本实用新型涉及整流整流技术领域，尤其涉及一种同步整流控制电路。

背景技术

随着对电源效率要求的提高，同步整流技术越来越受到人们的关注，特别是DC/DC低压大电流场合，传统电源系统中副边二极管整流存在较大导通压降损耗，在副边采用MOSFET(即Metal－Oxide－Semiconductor Field－Effect Transistor缩写，中文为金属氧化物半导体场效应晶体管)代替单纯的二极管整流来降低损耗，提高效率，已经越来越成为一种趋势。

现有同步整流技术存在以下缺陷：

(1)现有同步整流方式之一，是通过原边跟随副边控制技术，即副边驱动与原边驱动完全同步保持一致，在开关频率高于或等于谐振频率时，理论上可以同开同关即原副边同步实现。但是，当LLC谐振电路中谐振频率高于开关频率时，会存在副边电流较原边驱动提前到零而出现一段平台时间情况，若此时副边驱动还是与原边同步导通、不及时提前断开，会存在原边电流过大甚至损坏开关管的风险。

(2)现有同步整流方式之二，是采用雅达ORing场效应管(也叫MOS管)控制方式，通过电流流过整流二极管产生压降信号来拉通同步整流管的方式，如技术信息2018年第2期文章编号：1009－2552(2018)02－0055－04《G2 50A的LLC拓朴的同步整流电路》，其同步原理电路如图1所示。其工作原理和过程为：当有主回路电流从同步整流MOS管M1的S极(源极)通过体二极管流过D极(漏极)时，会产生VF(约0.7V)压降，这时M1的D极电压低于S极电压，则Q1的左边三极管导通，右边三极管截止，推挽电路输出高电平，M1导通，电流从体二极管转向M1内部RDS(on)[RDS(ON)是场效应管(也叫MOS管)漏极D与源极S之间导通时D、S之间的电阻]；当主回路电流过零反向后，M1的D极电压高于S极电压，这时Q1左边的三极管会截止，右边三极管导通，推挽输出低电平使M1截止，此电路简单，元器件少，成本便宜。

但是，该电路对保护三极管Q1和二极管D2内部对称模块一致性要求非常高，特别是温度变化不一致时引起Vd电压误导通，同时，由于M1导通时SD(源－漏)极间压降非常小，同步整流驱动控制电路里形成对管的两个三极管并不是彻底地一开一关，实际上当同步整流MOS管M1截止时右边三极管导通，左边完全截止，当同步整流MOS管M1导通时两个三极管都会导通流过电流。电流越大，同步整流MOS管D极电压越低，左边三极管流过的电流就越多，右边流过的电流越少，控制电路输出的驱动信号就越高；因此，存在电流上升时驱动电压高于电流下降时的驱动电压问题。即同步整流MOS管的驱动电压与流过MOS管的电流成正比，负载越大，驱动电压就越高；反之，驱动信号就越低。而驱动电压低，往往伴随着损耗大、效率低的问题。

另一方面，还由于MOS管封装寄生电感和PCB引线电感的作用，同步整流控制电路检测到的Vsd’(源－漏极)电压在电流增大(由S极往D极为正向流动)时高于理想的Vsd(即不考虑寄生电感和引线电感时)电压，而电流减小时小于理想的Vsd电压。加之由于漏感等寄生电感影响，Vsd＇电压常常伴随振铃抖动问题而出现误触发同步整流MOS管导通的风险。

因此，该同步整流检测电路存在元器件一致性要求较高问题，同时由于MOS管寄生电感和pcb引线电感而引起驱动电压时高时低造成MOS管导通程度不一致，效率受到较大影响。

为了克服上述的不足，我们发明了一种同步整流控制电路。