CN108551263A - 一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器,包括关断检测器,用于当检测到副边的SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;续流检测器,用于当检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;延迟调整电路,用于若接收到续流信号,则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到续流信号,则在下一周期中提前关断时间,使关断检测器在下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制SR MOS关断,以实现动态平衡调整。可见,本申请可动态控制SR MOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流,从而提高能量变换效率且保护SR MOS。
Description
技术领域
本发明涉及能量变换技术领域,特别是涉及一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器。
背景技术
目前,由于反激式能量变换器具有电路结构简单及成本低廉等优点,被广泛应用于各种电源适配器。请参照图1,图1为现有技术中的一种反激式能量变换器的结构示意图。现有技术中,反激式能量变换器的输入电压Vdc由交流电源整流滤波后提供。当原边控制器控制开关Q闭合后,能量被储存在变压器中,此时副边控制器保持SR(synchronousrectification,同步整流)MOS(metal oxide semiconductor,金属-氧化物-半导体)关断,负载Rload所需的能量暂时由电容c提供;当原边控制器控制开关Q关断时,副边控制器控制SR MOS闭合,此时变压器中的能量转移至负载Rload,副边控制器会持续检测SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压Vds,当其高于预设电压阈值(如-10mV)时,控制SR MOS关断。且反激式能量变换器会循环实现开关Q闭合(SR MOS关断)、开关Q关断(SR MOS闭合)的周期性过程。
但是,副边控制器控制SR MOS关断时,副边线圈上的电流还未跌落至0A,所以从SRMOS关断到副边线圈上的电流为0A的时间段内,SR MOS体内的二极管会导通续流,二极管的压降较大,从而降低能量变换效率;并且,SR MOS关断所选的阈值电压比较受限,若过负,则会导致SR MOS太提前关断,效率损失严重,若过于接近0,则可能会导致负电流关断,即副边线圈出现倒灌电流,从而使SR MOS的漏极激起高电压以致其损坏。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器,可以动态控制SR MOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流,即若SR MOS关早,则在下一周期中延后关断时间,从而提高能量变换效率;若SR MOS关晚,则在下一周期中提前关断时间,从而保护SR MOS。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种自适应副边同步整流的控制装置,应用于能量变换器,包括:
关断检测器,用于当检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
续流检测器,用于当检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
第一输入端与所述关断检测器的输出端连接、第二输入端与所述续流检测器的输出端连接、输出端与所述SR MOS连接的延迟调整电路,用于若接收到所述续流信号,则在所述SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到所述续流信号,则在所述下一周期中提前关断时间,以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制所述SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
优选地,所述关断检测器具体为:
输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。
优选地,所述续流检测器具体用于当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,确定所述SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
优选地,所述续流检测器包括:
用于分别对所述漏源电压及所述预设续流电压阈值取绝对值的绝对值模块;
输入正端输入所述漏源电压的绝对值、输入负端输入所述预设续流电压阈值的绝对值的第二比较器;
直接置位端与所述第二比较器的输出端连接、直接复位端与所述副边的副边控制器连接、状态输出端作为所述续流检测器的输出端的复位置位触发器,其中,所述副边控制器用于当所述副边导通时,复位所述复位置位触发器。
优选地,所述延迟调整电路包括第一反相器、第二反相器、直流电源、恒流源、多级加法器、多个开关、多个电容、用于在检测到上升沿时控制所述SR MOS关断的关断电路及输入负端输入预设充电电压阈值的第三比较器,其中:
所述第一反相器的输入端作为所述延迟调整电路的第一输入端,所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接,所述直流电源的输出端分别与所述第一反相器的电源端及所述恒流源的输入端连接,所述恒流源的输出端与所述第二反相器的电源端连接,所述第一反相器的接地端与所述第二反相器的接地端连接,其公共端接地,所述第二反相器的输出端分别与多个所述开关的第一端及所述第三比较器的输入正端连接,所述第三比较器的输出端与所述关断电路连接,所述关断电路的输出端作为所述延迟调整电路的输出端,多个所述开关的第二端与多个所述电容的第一端一一对应连接,多个所述电容的第二端均接地,多个所述开关的控制端与所述多级加法器的多个输出端一一对应连接,所述多级加法器的调整端作为所述延迟调整电路的第二输入端,所述多级加法器的触发端与原边的原边控制器连接;
所述原边控制器用于当所述原边开启时,触发所述多级加法器,以便于所述多级加法器在调整端输入高电平时加一级、输入低电平时减一级,其中,所述多级加法器的输出高位对应的电容容值大于输出低位对应的电容容值。
优选地,所述多级加法器具体为二进制加法器;且多个所述电容的容值以二进制比例增加。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种自适应副边同步整流的控制方法,应用于上述任一种自适应副边同步整流的控制装置,包括:
所述关断检测器检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
所述续流检测器检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
所述延迟调整电路若接收到所述续流信号,则在所述SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到所述续流信号,则在所述下一周期中提前关断时间,以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制所述SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
优选地,所述关断检测器具体为输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。
优选地,所述当所述续流检测器检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号的过程具体为:
当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,所述续流检测器确定所述SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种能量变换器,包括上述任一种自适应副边同步整流的控制装置。
本发明提供了一种自适应副边同步整流的控制装置,包括关断检测器、续流检测器及延迟调整电路。当副边导通时,随着副边线圈的电流逐渐减小,SR MOS的漏源电压会从负值逐渐增大至0mV。当关断检测器检测到漏源电压达到所设的关断电压阈值时,生成关断信号至延迟调整电路。在SR MOS关断的同一周期内,当续流检测器检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号至延迟调整电路。延迟调整电路若接收到续流信号,说明SRMOS关早了,则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间;若未接收到续流信号,说明SRMOS关晚了,则在下一周期中提前关断时间,从而使关断检测器在下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
可见,本申请提供的控制装置可以动态控制SR MOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流,即若SR MOS关早,则在下一周期中延后关断时间,降低关断点电流,从而缩短SR MOS体内的二极管导通续流的时间,提高能量变换效率;若SR MOS关晚,则在下一周期中提前关断时间,防止负电流关断,从而保护了SR MOS。
本发明还提供了一种自适应副边同步整流的控制方法及能量变换器,与上述控制装置具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种反激式能量变换器的结构示意图;
图2为本发明提供的一种自适应副边同步整流的控制装置的结构示意图;
图3为本发明提供的另一种自适应副边同步整流的控制装置的结构示意图;
图4为本发明提供的一种应用图3所示控制装置延迟调整的周期时序图;
图5为本发明提供的一种图3所示延迟调整电路的结构示意图;
图6为本发明提供的一种延时调整关断信号的对比波形图;
图7为本发明提供的一种自适应副边同步整流的控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种自适应副边同步整流的控制装置、方法及能量变换器,可以动态控制SR MOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流,即若SR MOS关早,则在下一周期中延后关断时间,从而提高能量变换效率;若SR MOS关晚,则在下一周期中提前关断时间,从而保护SR MOS。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参照图2,图2为本发明提供的一种自适应副边同步整流的控制装置的结构示意图。
该控制装置应用于能量变换器,包括:
关断检测器1,用于当检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
续流检测器2,用于当检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
第一输入端与关断检测器1的输出端连接、第二输入端与续流检测器2的输出端连接、输出端与SR MOS连接的延迟调整电路3,用于若接收到续流信号,则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到续流信号,则在下一周期中提前关断时间,以便于关断检测器1在下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
需要说明的是,本申请中的预设是提前设置好的,只需要设置一次,除非根据实际情况需要修改,否则不需要重新设置。
具体地,考虑到能量变换器中的副边控制器若较早关断SR MOS,SR MOS体内的二极管会导通续流,降低能量变换效率,若较晚关断SR MOS,可能会导致负电流关断,损坏SRMOS;所以本申请提供的应用于能量变换器的控制装置包括关断检测器1、续流检测器2及延迟调整电路3。
已知能量变换器会循环实现SR MOS关断、SR MOS闭合的周期性过程,则控制装置的工作原理:
考虑到当能量变换器的副边导通时,即副边控制器控制SR MOS闭合时,变压器中的能量逐渐转移至负载Rload,从而使流经副边线圈的电流逐渐减小。随着副边线圈中的电流逐渐减小,SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压逐渐从负值增大至0mV,本申请由关断检测器1检测漏源电压,并将漏源电压与提前设置的关断电压阈值进行比较,当漏源电压达到所设关断电压阈值时,生成关断SR MOS的关断信号,并将其发送至延迟调整电路3。其中,关断电压阈值不要太接近0,可以设置为但不仅限于-5mV,本申请在此不做特别的限定。此外,本申请中的副边控制器与现有的副边控制器不同的是,当漏源电压达到所设关断电压阈值时,本申请中的副边控制器不再控制SR MOS关断。
关断检测器1生成关断信号的时间为关断时间,关断检测器1借助延迟调整电路3对关断时间作延迟或提前调整,进而借助延迟调整电路3在调整后的关断时间控制SR MOS关断。具体来说,若能量变换器在第一个周期内,关断检测器1生成关断信号的时间为初始关断时间,延迟调整电路3对关断检测器1生成的关断信号不作延迟调整,使关断检测器1可以按照初始关断时间控制SR MOS关断。
当SR MOS关断后,若副边线圈中的电流还未跌落至0A,从SR MOS关断到副边线圈上的电流为0A的时间段内,SR MOS体内的二极管会导通续流。本申请由续流检测器2检测SRMOS体内的二极管是否导通续流,若是,生成续流信号,并将其发送至延迟调整电路3;若否,则不生成续流信号。
若延迟调整电路3接收到续流信号,说明SR MOS体内的二极管导通续流,也即较早关断SR MOS,则延迟调整电路3在保证能量变换器的正常周期控制的前提下(延后关断时间或提前关断时间要有度,不能影响正常的周期控制时间),在SR MOS闭合的第二个周期中,基于第一个周期的关断时间,延后关断时间,也即在第二个周期中,延长延迟调整电路3延迟关断信号的延迟时间,使关断检测器1在第二个周期中,按照第二个周期延后的关断时间延迟控制SR MOS关断,从而降低关断点电流,即缩短SR MOS体内的二极管导通续流的时间,进而提高能量变换效率。可以理解的是,下一周期(比如第二个周期)的关断时间是基于上一周期(比如第一个周期)的关断时间调整而来。
若延迟调整电路3仍继续接收到续流信号,则在保证能量变换器的正常周期控制的前提下,继续延长关断信号的延迟时间,使关断检测器1进一步延迟控制SR MOS关断,进而进一步提高能量变换效率,直至延迟调整电路3未接收到续流信号,说明此时SR MOS体内的二极管未导通续流,也即较晚关断SR MOS,为了防止负电流关断的现象发生,同样地,延迟调整电路3在保证能量变换器的正常周期控制的前提下,在下一周期中提前关断时间,也即在下一周期中缩短延迟时间,使关断检测器1在下一周期中,按照该周期提前的关断时间控制SR MOS关断。
因此,延迟调整电路3可以动态调整SR MOS的关断时间,进而控制SRMOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流以实现动态平衡,不仅提高了能量变换效率,而且防止了负电流关断的现象发生,保护了SR MOS。
此外,延迟调整电路3也可以不具有控制SR MOS关断的功能,而是由延迟调整电路3的输出端与副边控制器连接,由副边控制器依据调整后的关断时间控制SR MOS关断,也就是说,关断检测器1依次借助延迟调整电路3及副边控制器控制SR MOS关断。而且,本申请提供的控制装置也可以集成在副边控制器中,使副边控制器具有自适应副边同步整流功能。
本发明提供了一种自适应副边同步整流的控制装置,包括关断检测器、续流检测器及延迟调整电路。当副边导通时,随着副边线圈的电流逐渐减小,SR MOS的漏源电压会从负值逐渐增大至0mV。当关断检测器检测到漏源电压达到所设的关断电压阈值时,生成关断信号至延迟调整电路。在SR MOS关断的同一周期内,当续流检测器检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号至延迟调整电路。延迟调整电路若接收到续流信号,说明SRMOS关早了,则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间;若未接收到续流信号,说明SRMOS关晚了,则在下一周期中提前关断时间,从而使关断检测器在下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
可见,本申请提供的控制装置可以动态控制SR MOS的关断点电流,并自动调整到最合理的关断点电流,即若SR MOS关早,则在下一周期中延后关断时间,降低关断点电流,从而缩短SR MOS体内的二极管导通续流的时间,提高能量变换效率;若SR MOS关晚,则在下一周期中提前关断时间,防止负电流关断,从而保护了SR MOS。
请参照图3,图3为本发明提供的另一种自适应副边同步整流的控制装置的结构示意图,在上述实施例的基础上:
作为一种优选地实施例,关断检测器1具体为:
输入正端输入漏源电压、输入负端输入预设关断电压阈值的第一比较器A1。
具体地,本申请中的关断检测器1可以为第一比较器A1,第一比较器A1的输入正端输入SR MOS的漏源电压、输入负端输入提前设置的关断电压阈值。漏源电压会从负值逐渐增大至0mV,若关断电压阈值设置为-5mV,则漏源电压从小于-5mV的负值增大至-5mV,第一比较器A1输出低电平;漏源电压到达-5mV时,第一比较器A1的输出发生翻转,从低电平变至高电平,上升沿所在的时间为关断时间。则延迟调整电路3对上升沿所在的时间进行对应调整,并在调整后的关断时间控制SR MOS关断。
作为一种优选地实施例,续流检测器2具体用于当漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,确定SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
进一步地,考虑到SR MOS体内的二极管导通续流时,压降较大,本申请提前设置续流电压阈值,续流电压阈值可以设置为但不仅限于-0.5V,本申请在此不做特别的限定。若SR MOS体内的二极管导通续流,SR MOS的漏源电压会小于等于续流电压阈值,所以本申请的续流检测器2检测到漏源电压小于等于续流电压阈值时,确定SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
作为一种优选地实施例,续流检测器2包括:
用于分别对漏源电压及预设续流电压阈值取绝对值的绝对值模块21;
输入正端输入漏源电压的绝对值、输入负端输入预设续流电压阈值的绝对值的第二比较器A2;
直接置位端与第二比较器A2的输出端连接、直接复位端与副边的副边控制器连接、状态输出端作为续流检测器2的输出端的复位置位触发器RS,其中,副边控制器用于当副边导通时,复位复位置位触发器RS。
具体地,本申请的续流检测器2包括绝对值模块21、第二比较器A2及复位置位触发器RS。首先,由绝对值模块21分别对SR MOS的漏源电压及提前设置的续流电压阈值取绝对值,然后,由第二比较器A2的输入正端输入漏源电压的绝对值、输入负端输入续流电压阈值的绝对值。
若SR MOS体内的二极管导通续流,SR MOS的漏源电压会小于等于续流电压阈值,即第二比较器A2的输出在二极管导通续流时发生翻转,从低电平变至高电平,上升沿所在的时间为二极管导通续流的时间。当第二比较器A2的输出从低电平变至高电平时,复位置位触发器RS的直接置位端输入高电平,处于置位状态,即状态输出端输出高电平;若SR MOS体内的二极管不导通续流,第二比较器A2的输出不发生翻转,为低电平。
当副边导通时,副边控制器会输出高电平至复位置位触发器RS的直接复位端,复位置位触发器RS处于复位状态,即状态输出端输出低电平,以便于在副边导通的新一周期重新检测SR MOS体内的二极管是否导通续流。延迟调整电路3便可以根据复位置位触发器RS输出的高低电平作出相应调整。
请参照图4,图4为本发明提供的一种应用图3所示控制装置延迟调整的周期时序图。图4中,分别显示了SR MOS的电流波形及漏源电压波形,关断检测器的延迟时间波形,SRMOS的驱动波形。
T0是第一个周期的开始,T0~T1原边开启,T1~T2副边导通,T2时刻,关断检测器1发生翻转,SR MOS关闭,由于此时副边线圈电流还未到0A,所以T2~T3,SR MOS体内的二极管导通续流,漏源电压波形出现向下的尖脉冲,该尖脉冲被续流检测器2捕获,从而触发延迟调整电路3进行调整,关断检测器1的关断时间被延后并在下一个周期生效。由于关断时间被延后,所以第二个周期SR MOS关断发生滞后,直至T6时刻才被关断,漏源电压波形没有出现向下的尖脉冲,延迟调整电路3要进行反方向调整,即关断检测器1的关断时间被提前并在下一个周期生效,这样第三个周期SR MOS关断被提前了,在T8时刻就被关断了。
图4只是举例说明调整时序,在实际调整过程中,将二极管导通续流调整到二极管不导通续流,这之间的过程可以多次细调实现,本申请在此不做特别的限定。
请参照图5及图6,图5为本发明提供的一种图3所示延迟调整电路的结构示意图,图6为本发明提供的一种延时调整关断信号的对比波形图。
作为一种优选地实施例,延迟调整电路3包括第一反相器INV1、第二反相器INV2、直流电源、恒流源CS、多级加法器Add、多个开关K、多个电容C、用于在检测到上升沿时控制SR MOS关断的关断电路31及输入负端输入预设充电电压阈值的第三比较器A3,其中:
第一反相器INV1的输入端作为延迟调整电路3的第一输入端,第一反相器INV1的输出端与第二反相器INV2的输入端连接,直流电源的输出端分别与第一反相器INV1的电源端及恒流源CS的输入端连接,恒流源CS的输出端与第二反相器INV2的电源端连接,第一反相器INV1的接地端与第二反相器INV2的接地端连接,其公共端接地,第二反相器INV2的输出端分别与多个开关K的第一端及第三比较器A3的输入正端连接,第三比较器A3的输出端与关断电路31连接,关断电路31的输出端作为延迟调整电路3的输出端,多个开关K的第二端与多个电容C的第一端一一对应连接,多个电容C的第二端均接地,多个开关K的控制端与多级加法器Add的多个输出端一一对应连接,多级加法器Add的调整端作为延迟调整电路3的第二输入端,多级加法器Add的触发端与原边的原边控制器连接;
原边控制器用于当原边开启时,触发多级加法器Add,以便于多级加法器Add在调整端输入高电平时加一级、输入低电平时减一级,其中,多级加法器Add的输出高位对应的电容容值大于输出低位对应的电容容值。
具体地,本申请的多级加法器Add的工作原理:多级加法器Add的输出码Sn/S(n-1)/…/S2/S1中,Sn为最高位,S1为最低位,其中,n为大于1的整数。多级加法器Add的触发端由上升沿触发,当多级加法器Add被触发时,若调整端输入的是高电平,其输出加一级;若调整端输入的是低电平,其输出减一级。比如,n=5,多级加法器Add的初始输出“0/0/0/0/0”增加1级为“0/0/0/0/1”。多级加法器Add的输出端一一对应控制开关K的闭合或关断,当输出“1”时,开关K闭合,输出“0”时,开关K关断。每个开关K均连接着一个电容C,由于多级加法器Add的输出高位对应的电容容值大于输出低位对应的电容容值,所以多级加法器Add随着输出级数的增加,接通的电容值也增加。
本申请的延迟调整电路3的工作原理:当原边开启时,原边控制器触发多级加法器Add,若多级加法器Add的调整端输入的是高电平,说明续流检测器2在上一周期的检测结果是SR MOS体内的二极管导通续流,则在这一周期多级加法器Add加一级,接通的电容值也相应增加;若多级加法器Add的调整端输入的是低电平,说明续流检测器2在上一周期的检测结果是SR MOS体内的二极管未导通续流,则在这一周期多级加法器Add减一级,接通的电容值也相应减小。
当这一周期的关断检测器1生成关断信号后,如图6调整前的关断信号,关断信号的上升沿会触发第一反相器INV1及第二反相器INV2,直流电源经恒流源CS为接通的电容C充电,在电容C充电的过程中,第三比较器A3的输出正端的电压值增大,当输出正端的电压值等于输出负端设置的充电电压阈值时,第三比较器A3的输出发生翻转,由低电平转为高电平,即得到如图6调整后的关断信号,关断电路31在检测到调整后的关断信号的上升沿时控制SR MOS关断。
已知上升沿所在的时间即为关断时间,所以第三比较器A3的输出正端的电压值从最初电容C充电上升至充电电压阈值的时间,即为关断时间的延迟时间T。延迟调整电路3接通的电容值越少,第三比较器A3的输出正端的电压值上升的斜率越大,电压值上升至充电电压阈值的时间越短;反之,接通的电容值越多,电压值上升至充电电压阈值的时间越长,从而调整关断时间的延迟时间T。
作为一种优选地实施例,多级加法器Add具体为二进制加法器;且多个电容C的容值以二进制比例增加。
进一步地,本申请中的多级加法器Add可以为但不仅限于二进制加法器,相应地,多个电容C的容值可以但不仅限于以二进制的比例增加,本申请在此不做特别的限定。
请参照图7,图7为本发明提供的一种自适应副边同步整流的控制方法的流程图。
该控制方法应用于上述任一种自适应副边同步整流的控制装置,包括:
步骤S1:关断检测器检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
步骤S2:续流检测器检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
步骤S3:延迟调整电路若接收到续流信号,则在SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到续流信号,则在下一周期中提前关断时间,以便于关断检测器在下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选地实施例,关断检测器具体为输入正端输入漏源电压、输入负端输入预设关断电压阈值的第一比较器。
作为一种优选地实施例,当续流检测器检测到SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号的过程具体为:
当漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,续流检测器确定SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
本申请提供的控制方法的介绍请参考上述控制装置实施例,本申请在此不再赘述。
本发明还提供了一种能量变换器,包括上述任一种自适应副边同步整流的控制装置。
本申请提供的能量变换器的介绍请参考上述控制装置实施例,本申请在此不再赘述。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,应用于能量变换器,包括:
关断检测器,用于当检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
续流检测器,用于当检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
第一输入端与所述关断检测器的输出端连接、第二输入端与所述续流检测器的输出端连接、输出端与所述SR MOS连接的延迟调整电路,用于若接收到所述续流信号,则在所述SRMOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到所述续流信号,则在所述下一周期中提前关断时间,以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制所述SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
2.如权利要求1所述的自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,所述关断检测器具体为:
输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。
3.如权利要求2所述的自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,所述续流检测器具体用于当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,确定所述SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
4.如权利要求3所述的自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,所述续流检测器包括:
用于分别对所述漏源电压及所述预设续流电压阈值取绝对值的绝对值模块;
输入正端输入所述漏源电压的绝对值、输入负端输入所述预设续流电压阈值的绝对值的第二比较器;
直接置位端与所述第二比较器的输出端连接、直接复位端与所述副边的副边控制器连接、状态输出端作为所述续流检测器的输出端的复位置位触发器,其中,所述副边控制器用于当所述副边导通时,复位所述复位置位触发器。
5.如权利要求4所述的自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,所述延迟调整电路包括第一反相器、第二反相器、直流电源、恒流源、多级加法器、多个开关、多个电容、用于在检测到上升沿时控制所述SR MOS关断的关断电路及输入负端输入预设充电电压阈值的第三比较器,其中:
所述第一反相器的输入端作为所述延迟调整电路的第一输入端,所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接,所述直流电源的输出端分别与所述第一反相器的电源端及所述恒流源的输入端连接,所述恒流源的输出端与所述第二反相器的电源端连接,所述第一反相器的接地端与所述第二反相器的接地端连接,其公共端接地,所述第二反相器的输出端分别与多个所述开关的第一端及所述第三比较器的输入正端连接,所述第三比较器的输出端与所述关断电路连接,所述关断电路的输出端作为所述延迟调整电路的输出端,多个所述开关的第二端与多个所述电容的第一端一一对应连接,多个所述电容的第二端均接地,多个所述开关的控制端与所述多级加法器的多个输出端一一对应连接,所述多级加法器的调整端作为所述延迟调整电路的第二输入端,所述多级加法器的触发端与原边的原边控制器连接;
所述原边控制器用于当所述原边开启时,触发所述多级加法器,以便于所述多级加法器在调整端输入高电平时加一级、输入低电平时减一级,其中,所述多级加法器的输出高位对应的电容容值大于输出低位对应的电容容值。
6.如权利要求5所述的自适应副边同步整流的控制装置,其特征在于,所述多级加法器具体为二进制加法器;且多个所述电容的容值以二进制比例增加。
7.一种自适应副边同步整流的控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6任一项所述的自适应副边同步整流的控制装置,包括:
所述关断检测器检测到副边的同步整流SR MOS的漏极和源极之间的漏源电压达到预设关断电压阈值时,生成关断信号;
所述续流检测器检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号;
所述延迟调整电路若接收到所述续流信号,则在所述SR MOS闭合的下一周期中延后关断时间,若未接收到所述续流信号,则在所述下一周期中提前关断时间,以便于所述关断检测器在所述下一周期生成关断信号后,基于该周期的关断时间控制所述SR MOS关断,以实现动态平衡调整。
8.如权利要求7所述的自适应副边同步整流的控制方法,其特征在于,所述关断检测器具体为输入正端输入所述漏源电压、输入负端输入所述预设关断电压阈值的第一比较器。
9.如权利要求7所述的自适应副边同步整流的控制方法,其特征在于,所述当所述续流检测器检测到所述SR MOS体内的二极管导通续流时,生成续流信号的过程具体为:
当所述漏源电压小于等于预设续流电压阈值时,所述续流检测器确定所述SR MOS体内的二极管导通续流,并生成续流信号。
10.一种能量变换器,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的自适应副边同步整流的控制装置。
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