[发明专利]一种优化同步整流SR关断风险的控制方法

说明书

本发明公开了一种优化同步整流SR关断风险的控制方法，克服了现有技术由于DC/DC输出电流无法真实反映倍流电感的大小导致当设定电流达到SR关断点时电流已经反向应力很大的问题，通过抛载后实时检测的DC/DC输出电压、输入电压计算出对应的理论驱动信号的占空比，与当前实际驱动信号的占空比相比较，当理论占空比与实际占空比误差达到设定程度时立即关断SR。本发明能以更快的速度在倍流电感电流反向前关断SR，特别是在DC/DC重载情况下，以大速率抛载时，能明显减小SR关断时的应力。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种优化同步整流SR关断风险的控制方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，汽车行业对车载DC/DC的安全标准越来越严格，而DC/DC中同步整流MOS管SR关断存在应力大的风险，严重时其应力超过MOS耐压，导致SR损坏影响DC/DC正常工作。

现有的关断SR的方案主要是通过判断DC/DC输出电流小于关断的设定值时关闭SR。由于DC/DC输出电流存在滤波延时、采样延时等，具有一定程度的滞后特性，且DC/DC输出电流不能真实反映倍流电感的大小。抛载时倍流电感电流下降较快，当DC/DC输出电流到达设定的SR关断点时，倍流电感电流可能已经反向，此时关断SR，其应力会很大；若提高SR关断时的DC/DC输出电流点，则会降低DC/DC的效率。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的由于DC/DC输出电流无法真实反映倍流电感的大小导致当设定电流达到SR关断点时电流已经反向应力很大的问题，提供一种优化同步整流SR关断风险的控制方法，能以更快的速度在倍流电感电流反向前关断SR，特别是在DC/DC重载情况下，以大速率抛载时，能明显减小SR关断时的应力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种优化同步整流SR关断风险的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：判断SR是否已经开通，若SR已经开通进行步骤2；

步骤2：当抛载后负载电流都加在输出电容上，根据电容电压计算公式：

Vcap为电压，C为电容，I为电流，电容两端电压会快速上升，形成电压过冲，根据该特征采样得到输出电压Vout，同时采样得到当前的输入电压Vin，只要SR开通，该步骤一直执行；

步骤3：根据CCM下，DCDC的输出电压与输入电压满足如下公式：

其中D为开关管的占空比，T为开关周期；

将步骤2得到的Vin、Vout以及开关周期T代入上式，本步骤中为抛载动态下的输出电压，可以得到一个与过充电压对应的占空比Dc，即：

步骤4：获取当前实际作用于MOS的占空比Da；

步骤5：比较步骤3得到的Dc与步骤4得到的Da，根据判断条件完成SR的关断判断；

步骤5中判断条件为：

(Dc–Da) K*Dc

式中K为关断系数，K的取值范围为区间[0，0.2]，决定SR关断的灵敏度，当K越大，越难满足关断条件，关断灵敏度越低；K越小，越容易满足关断条件，灵敏度越高；

若上式成立，判定属于抛载工况，立即关断SR；

若上式不成立，则SR无动作。