[实用新型]逐周期自适应驱动电压调整的次级边同步整流控制器电路

说明书

本实用新型是逐周期自适应驱动电压调整的次级边同步整流控制器电路，主要应用于反激型的开关电源系统中。逐周期计时模块记录每个开关周期的时间，通过前面N个周期的平均时间和变化趋势，自动估算出下一个周期第一MOS管的开启时间节点，从而在第一MOS管开启前精确关断次级侧的第二MOS管；在次级侧环路电流减小到零或者第一MOS管导通之前，先用自适应驱动电压调整模块降低驱动电压幅度，再快速关断第二MOS管，以确保反激型开关电源系统无论在何种工作模式下都不会产生初级侧和次级侧同时导通的风险，同时也最大限度的提高了系统的转换效率。

技术领域

本实用新型涉及AC-DC的次级边同步整流电路领域，具体涉及逐周期自适应驱动电压调整的次级边同步整流控制器电路。

背景技术

目前反激AC-DC广泛应用中小功率的充电器、适配器领域。随着手持设备电池容量的增大和用电设备的复杂程度提高，低功耗、高功率密度的充电器和适配器将逐渐成为主流，散热问题成为亟需解决的议题。

现有的同步整流电路只能匹配某一种或者某几种原边控制器架构，有以下几种方式：第一种为运用零电流比较器实现DCM,QR模式同步整流，工作框图如图1所示，零电流比较器直接采样MOS管两端的电压，当MOS管上的电压(相当于环路电流)逐渐减小到接近 -15mV左右时关断MOS管，并非真正意义的零电流比较，缺点是只能用于DCM和QR两种反激结构中，不能适用于具有CCM工作模式的原边控制器；第二种为运用面积法实现DCM同步整流，工作框图如图2所示，这种方法的缺点是只能工作于DCM模式的控制器架构，不能适用其它类型的原边控制器架构，由于原边DCM控制器架构的原因，只能满足输出功率段小于 15W的应用，同时应用上需要外围设置匹配不同的变压器、控制器结构，用户体验效果比较差；第三种为运用电压波形检测实现DCM、CCM、QR的同步整流，工作框图如图3所示，这种结构通过检测MOS管Drain端的电压波形预判原边控制器的动作，因MOS管具有较大的结电容，米勒平台效应、同步整流的信号传输延时等因素，都会导致系统总延时时间有一定的离散型，且实际动作时间与逻辑判读时间有较长延时，在重载或者负载动态变化的环境下存在原边和次级边功率MOS管同时导通的瞬间，这个瞬间会释放掉变压器内存储的能量，同时在同步整流的MOS管上会产生比较高的反激电压尖峰电压，高压尖峰容易击穿MOS管，导致整个系统失效。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点，本实用新型提供逐周期自适应驱动电压调整的次级边同步整流控制器电路，能有效提升系统转换效率，降低电源系统的热损耗，并且能够匹配所有的原边控制器架构，包括断续模式(DCM)准谐振模式(QR)、连续模式(CCM)等控制方式，具有更广泛的适用性，具备高效率、高可靠性，低成本等特点。

本实用新型的目的与解决其技术问题可采用以下技术方案来实现。

依据本实用新型提出的逐周期自适应驱动电压调整的次级边同步整流控制器电路，包括初级控制器、第一MOS管、变压器、第二MOS管、自适应驱动电压调整模块、逐周期计时模块、参考电压模块和输出电容；所述初级控制器与所述第一MOS管连接，所述第一MOS管与所述变压器初级侧连接，所述第二MOS管接在所述变压器次级侧的低端与输出地端之间，所述第二MOS管的Drain端与所述变压器的次级侧的低端连接，所述第二MOS管的Source端与所述变压器的次级侧输出端的地端连接；所述输出电容接在所述变压器的次级侧的输出端的Vout端与地端之间；所述自适应驱动电压调整模块的输入端分别连接所述第二MOS管的Drain端、所述逐周期计时模块的输出端以及所述参考电压模块的输出端，所述自适应驱动电压调整模块的输出端接在所述第二MOS管的Gate端；所述逐周期计时模块的输入端连接所述第二MOS管的Drain端。