[发明专利]开关电源系统及其同步整流控制电路

说明书

提供了一种开关电源系统及其同步整流控制电路。用在开关电源系统中的同步整流控制电路被配置为：检测开关电源系统的系统输出电压的下降斜率是否大于或等于预设斜率阈值；以及当开关电源系统的系统输出电压的下降斜率大于或等于预设斜率阈值时，判定开关电源系统发生系统输出短路。

技术领域

本发明涉及电路领域，更具体地涉及一种开关电源系统及其同步整流控制电路。

背景技术

随着电源能效标准的不断提高和便携式电子设备的日益普及，同步整流技术在开关电源系统中的应用越来越广泛。同步整流技术可以有效提高电源转换效率，提升开关电源系统的功率密度。但是，同步整流技术的应用会增加开关电源系统的复杂度，对开关电源系统的可靠性带来挑战。

发明内容

根据本发明实施例的用在开关电源系统中的同步整流控制电路，被配置为：检测开关电源系统的系统输出电压的下降斜率是否大于或等于预设斜率阈值；以及当开关电源系统的系统输出电压的下降斜率大于或等于预设斜率阈值时，判定开关电源系统发生系统输出短路。

根据本发明实施例的开关电源系统，包括上述同步整流控制电路。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了根据本发明实施例的开关电源系统的框图。

图2示出了根据本发明实施例的用在开关电源系统中的同步整流控制电路的示意框图。

图3示出了图1所示的开关电源系统采用图2所示的同步整流控制电路时的多个信号的时序图。

图4示出了根据本发明实施例的SR控制电路的示例实现形式的框图。

图5示出了在发生系统输出短路时系统输出电压的RC低通滤波前后对比图。

图6示出了图1所示的开关电源系统采用图4所示的SR控制电路时的多个信号的时序图。

图7示出了根据本发明实施例的SR控制电路的另一示例实现形式的框图。

图8示出了图7所示的SR控制电路中的一对非交叠时钟的波形图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

在开关电源系统，特别是小体积、高功率密度的开关电源系统的日常使用中，系统温度往往较高，由于器件老化等诸多原因导致的系统输出短路成为一种常见故障。在采用同步整流技术的情况下，当开关电源系统发生系统输出短路时，系统输出电压会在很短的时间内下降到零电压，系统随之工作在深度连续导通模式(CCM)，这会使同步整流管的关断延时相对非连续导通模式(DCM)和轻度CCM时有较大增加。另外，系统输出电压在很短的时间内下降到零电压会使系统二次侧的功率回路中的放电电流出现尖峰，使得同步整流管的漏极和源极之间的电压Vds(在同步整流管的源极接地的情况下，同步整流管的漏极电压VD)也出现尖峰，这会导致同步整流管的关断延时增加甚至失控。上述这些情况均会导致同步整流管在一次侧功率管导通时不能及时关断，同步整流管的漏极电压出现很高的尖峰。当同步整流管的漏极电压的尖峰超过同步整流管的漏极击穿电压时，同步整流管存在损坏风险，这会降低开关电源系统的可靠性。