CN208537681U - 同步整流芯片及其供电的自动检测电路、同步整流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路检测技术领域，提供一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路、同步整流芯片及同步整流电路；所述自动检测电路包括：脉冲供电模块、第一电压检测模块、下拉电流模块及供电模式判断模块；当驱动信号为第一电平状态时，脉冲供电模块将VD脉冲传输至VCC电源管脚；第一电压检测模块根据VCC电源管脚的电压和第一参考电压的差值生成第一电压检测信号；当VCC电源管脚接入下拉电流时，供电模式判断模块根据VCC电源管脚的电压的下降或者上升情况来判断出同步整流芯片处于何种供电模式；通过本实用新型可解决传统技术中同步整流芯片无法自动检测其本身采用何种外部供电连接方式的问题。

Description

同步整流芯片及其供电的自动检测电路、同步整流电路

技术领域

本实用新型属于电路检测技术领域，尤其涉及一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路、同步整流芯片及同步整流电路。

背景技术

由于同步整流芯片在电子电路的设计中能够起到良好的整流效果，因此技术人员已经将同步整流芯片应用于各种电子设备中，比如手机、笔记本电脑等；同步整流芯片包括VD电源输入管脚和VCC电源管脚，在传统的电路拓扑结构中，将同步整流芯片应用在同步整流电路中时，同步整流芯片可以通过VD 电源输入管脚向VCC电源管脚输出脉冲电压，通过该脉冲电压向VCC电源管脚实现供电；也可以将同步整流芯片的VCC电源管脚直接外接外部电源，进而外部电源直接向VCC电源管脚实现供电。

因此，在传统的同步整流芯片外部供电方式中，同步整流芯片的VCC电源管脚存在两种外部供电方式，若采用同步整流芯片采用不同的外部供电连接方式，那么同步整流芯片的VCC电源管脚所接入的电源也不相同，相应的，同步整流芯片的VCC电源管脚就需要外接不同的电力元器件；然而在实际应用中，当技术人员将同步整流芯片应用在同步整流电路中时，同步整流芯片无法自动检测出此时同步整流芯片到底采用了何种外部供电方式，进而导致该同步整流芯片的兼容性降低，无法普遍地适用于不同类型的整流电路中。

实用新型内容

本实用新型提供一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路、同步整流芯片及同步整流电路，旨在解决现有技术中存在的同步整流芯片无法自动检测出其本身采用了何种外部供电连接方式，进而导致兼容性和实用性较低的问题。

本实用新型第一方面提供一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路，所述同步整流芯片包括：VCC电源管脚和用于接入VD脉冲的VD电源输入管脚，所述自动检测电路包括：

连接在所述VD电源输入管脚与所述VCC电源管脚之间，配置为在接入的驱动信号为第一电平状态时，通过所述VD脉冲向所述VCC电源管脚进行供电的脉冲供电模块；

与所述VCC电源管脚连接，配置为检测所述VCC电源管脚的电压，并根据所述VCC电源管脚的电压和第一参考电压的差值生成第一电压检测信号的第一电压检测模块；其中当所述VCC电源管脚的电压大于或者等于所述第一参考电压时所述第一电压检测信号为第一电平状态；

与所述第一电压检测模块和所述VCC电源管脚连接，配置为根据当所述第一电压检测信号为第一电平状态时向所述VCC电源管脚输出下拉电流的下拉电流模块；

与所述脉冲供电模块电性连接，并且与所述第一电压检测模块和所述下拉电流模块耦合连接，配置为生成所述驱动信号，并且在所述VCC电源管脚接入所述下拉电流时，根据所述VCC电源管脚的电压的下降或上升情况来判断所述同步整流芯片是处于第一供电模式或者第二供电模式的供电模式判断模块；其中，所述第一电压检测信号为第一电平状态时则所述驱动信号为第二电平状态。

本实用新型第二方面提供一种同步整流芯片，其中所述同步整流芯片包括：VCC电源管脚、VD电源输入管脚、接地管脚以及整流信号输出管脚，所述同步整流芯片还包括如上所述的应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路。

本实用新型第三方面提供一种同步整流电路，包括相互耦合的原边电路和副边电路，所述副边电路包括：变压器的副边绕组、CMOS开关管、第一电容以及如上所述的同步整流芯片；

其中，所述变压器的副边绕组的异名端和所述第一电容的第一端为所述同步整流电路的输出端的正极，所述变压器的副边绕组的同名端和所述同步整流芯片的VD电源输入管脚共接于所述CMOS开关管的漏极，所述CMOS开关管的栅极接所述同步整流芯片的整流信号输出管脚，所述CMOS开关管的源极、所述同步整流芯片的接地管脚以及所述第一电容的第二端为所述同步整流电路的输出端的负极。

在上述应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路中，当驱动信号为第一电平状态时，脉冲供电模块将VD脉冲传输至VCC电源管脚，以实现对VCC 电源管脚进行初始供电；随着脉冲供电模块持续地将VD脉冲传输至VCC电源管脚，VCC电源管脚的电压上升，第一电压检测信号跳变为第一电平状态，驱动信号跳变为第二电平状态，此时脉冲供电模块停止向VCC电源管脚输出 VD脉冲，并且下拉电流模块将下拉电流传输至VCC电源管脚，该下拉电流对于VCC电源管脚的电压具有抑制和降低的作用，供电模式判断模块可根据 VCC电源管脚的电压的上升或下降情况来判断同步整流芯片是处于何种供电模式中，以实现对于同步整流芯片的外部供电连接的自动检测和识别；从而解决了传统技术中同步整流芯片无法自动检测出其本身采用了何种外部供电连接方式，导致其兼容性较低的问题。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)是本实用新型实施例提供的同步整流芯片在不同供电模式下外部供电连接结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路的模块结构图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路的模块结构图；

图4是本实用新型实施例提供的一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路的电路结构图；

图5是本实用新型实施例提供的在第一供电模式下自动检测电路中各个信号的波形图；

图6是本实用新型实施例提供的在第二供电模式下自动检测电路中各个信号的波形图；

图7是本实用新型实施例提供的一种同步整流芯片的模块结构图；

图8是本实用新型实施例提供的一种同步整流电路的电路结构图。

具体实施方式

同步整流芯片作为一类传统技术中常见的功能芯片，其可应用于各种整流电路中；相关技术人员相继地开发出了多种型号的整流芯片，如DK5V45R25、 IR1166S、SOT23-5以及SOT23-6等；本实用新型中所指的同步整流芯片包括传统技术中所有型号的整流芯片；传统技术中不同型号的整流芯片虽然在管脚的功能和结构上存在一定的差异，但是所有型号的同步整流芯片必然包含VCC 电源管脚和VD电源输入管脚，并且在同步整流芯片在上电工作过程中，同步整流芯片的VCC电源管脚必然需要接入电能，以使同步整流芯片能够实现正常的电路功能；因此本实用新型所公开的自动检测电路可适用于所有型号的同步整流芯片之中，实现对于同步整流芯片的外部供电连接方式的自动检测。

根据本技术领域的基本电子常识，同步整流芯片包含VCC电源管脚和VD 电源输入管脚，当将该同步整流芯片应用在同步整流电路中时，同步整流芯片的VCC电源管脚存在一个充电过程，但是在实际应用过程中，由于同步整流芯片的外部供电连接结构并不相同，那么VCC电源管脚在不同的供电模式下就需要外接不同的电子元器件，图1示出了同步整流芯片200在不同供电模式下外部供电连接结构示意图；其中在图1(a)中，同步整流芯片200的VCC电源输入引脚直接与变压器的副边绕组，由于同步整流电路在工作过程中，变压器的副边绕组会输出稳定的电能，那么此时同步整流芯片200的VCC电源输入引脚即可直接接入外部的电能以实现对于自身快速充电，在图1(a)所示出的外部供电连接方式下，同步整流芯片200的VCC电源输入引脚直接接入外部电源，无需外接任何辅助电力元器件，减少了电能损耗，降低了该同步整流芯片200的应用成本，但是图1(a)中的芯片外部供电连接方式无法适用于所有的应用场合，比如图1(c)中，由于同步整流芯片200的接地管脚500直接与变压器的副边绕组连接，则同步整流芯片200的接地管脚500直接接入电能，此时，同步整流芯片200的VCC电源管脚300就无法直接与变压器的副边绕组连接，因此，同步整流芯片200的VCC电源管脚300直接接入外部电能的方式，其适用范围有限。

在图1(b)和图1(c)中，由于同步整流芯片200的VD电源输入管脚400直接与变压器的副边绕组连接，那么通过VD电源输入管脚400即可接入VD脉冲，此时通过该VD脉冲即可实现向VCC电源管脚300供电，在图1(b)和图1(c)的供电方式下，同步整流芯片200的VCC电源管脚300并没有直接接入外部电源，VCC电源管脚300通过一解耦电容600接外部的供电回路，此时同步整流芯片200的VCC电源管脚300通过VD脉冲接入电能，以实现其自身的充电；那么在图1(b)和图1(c)所示出的外部供电连接方式中，同步整流芯片 200可适用于不同类型的同步整流电路中，兼容性强，适用范围广；但是图1(b) 和图1(c)中所示出的外部供电连接方式中，由于同步整流芯片200的VCC电源管脚300需要外接一解耦电容600，进而导致该同步整流电路的制造成本变高，并且同步整流芯片200的电能损耗更大；因此，在整流电路设计和制造过程中，技术人员可根据实际需要对同步整流芯片200采取不同的外部供电连接方式，如图1(a)、图1(b)以及图1(c)，但是当同步整流芯片200采用不同的外部供电连接方式时，同步整流芯片200无法自动检测此时VCC电源管脚300 采用了何种供电模式，进而导致该同步整流芯片200的兼容性降低。

图2示出了本实用新型实施例提供的应用于同步整流芯片200外部供电的自动检测电路100的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，如图2所述，该自动检测电路100用于对同步整流芯片200的外部供电连接方式进行自动检测和识别，如上所述，所述同步整流芯片200包括 VCC电源管脚300和VD电源输入管脚400；具体的，本实用新型实施例中同步整流芯片的结构示意图可参照图1，当同步整流芯片应用在电子电路中时， VD电源输入管脚400持续地接入VD脉冲，通过VD脉冲可向VCC电源管脚 300提供电能，其中VD脉冲具有特定的频率和周期；当同步整流芯片的VCC 电源管脚300经过初始的充电达到稳定的工作电压时，该同步整流芯片才能处于正常的工作状态。

自动检测电路100包括：脉冲供电模块10、第一电压检测模块20、下拉电流模块30以及供电模式判断模块40；脉冲供电模块10连接VD电源输入管脚400与VCC电源管脚300之间，并且脉冲供电模块10接入驱动信号 DisableVD，当驱动信号DisableVD为第一电平状态时，脉冲供电模块10通过 VD脉冲向VCC电源管脚300进行供电，具体的，通过驱动信号DisableVD 可控制脉冲供电模块10的导通或者关断状态，只有当驱动信号DisableVD为第一电平状态时，脉冲供电模块10才会导通，VD电源输入管脚400才会将 VD脉冲传输至VCC电源管脚300，进而向VCC电源管脚300进行供电；相反若驱动信号DisableVD为第二电平状态，那么脉冲供电模块10就会关断，此时VD电源输入管脚400并不会将VD脉冲传输至VCC电源管脚300；需要说明的是，所述驱动信号DisableVD为第一电平状态既可以是高电平状态也可以是低电平状态，对此不做限制，本领域技术人员可依据同步整流芯片具体的应用电路来具体设定驱动信号DisableVD的第一电平状态；在本实用新型实施例中，驱动信号DisableVD的第一电平状态是低电平状态，即只有当驱动信号 DisableVD为低电平状态时，VD电源输入管脚400才会将VD脉冲传输至VCC 电源管脚300。

第一电压检测模块20与VCC电源管脚300连接，第一电压检测模块20 检测VCC电源管脚300的电压，并且第一电压检测模块20根据VCC电源管脚300的电压和第一参考电压的差值生成第一电压检测信号D1，通过第一电压检测信号D1的电平状态来衡量VCC电源管脚300的电压和第一参考电压之间的大小关系，其中当VCC电源管脚300的电压大于第一参考电压时，第一电压检测信号D1为第一电平状态；若VCC电源管脚300的电压小于或者等于第一参考参考电压时，第一电压检测信号D1为第二电平状态；需要说明的是，第一参考电压为第一电压检测模块20的***固有参数，第一参考电压的幅值是由第一电压检测模块20的电路结构所决定；所述的第一电压检测信号D1为第一电平状态即可以是指高电平状态，也可以是指低电平状态，此处不做限定，本领域技术人员可根据实际需要设定第一电压检测信号D1的电平状态；在本实用新型实施例中，第一电压检测信号D1为第一电平状态是指高电平状态，即D1＝1，第一电压检测信号D1为第二电平状态是指低电平状态，即D1＝0。

下拉电流模块30与第一电压检测模块20以及VCC电源管脚300连接，第一电压检测模块20将第一电压检测信号D1传输至下拉电流模块30，当第一电压检测信号D1为第一电平状态时，下拉电流模块30向VCC电源管脚300 输出下拉电流，其中该下拉电流用于使VCC电源管脚300的电压下降；具体的，结合以上论述，通过第一电压检测模块20对VCC电源管脚300的电压进行检测，若VCC电源管脚300的电压大于第一参考电压时，第一电压检测信号D1为第一电平状态，此时VCC电源管脚300接入下拉电流，通过该下拉电流可使VCC电源管脚300的电压呈现一定幅度的下降，其中下拉电流的幅值为提前设定，比如下拉电流的幅值为20毫安；因此只有当VCC电源管脚 300的电压大于第一参考电压时，下拉电流模块30将下拉电流传输至VCC电源管脚300，若该VCC电源管脚300采用不同供电模式，如附图1(a)、附图 1(b)及附图1(c)，在不同的供电模式下，当VCC电源管脚300接入下拉电流时， VCC电源管脚300电压的变化情况也不相同，因此可通过VCC电源管脚300 的电压上升或者下降情况来判断VCC电源管脚300具体采用何种供电模式。

供电模式判断模块40与脉冲供电模块10电性连接，并且供电模式判断模块40与第一电压检测模块20及下拉电流模块30耦合连接，供电模式判断模块40生成驱动信号DisableVD，通过驱动信号DisableVD的电平状态来控制脉冲供电模块10的导通或者关断；具体的，当第一电压检测信号D1为第一电平状态时，驱动信号DisableVD为第二电平状态，此时脉冲供电模块10断开， VCC电源管脚300并不会接入VD脉冲；相反，当第一电压检测信号D1为第二电平状态时，驱动信号DisableVD为第一电平状态，VCC电源管脚300就会接入VD脉冲，进而通过VD脉冲向VCC电源管脚300进行供电；进一步地，根据自动检测电路100的模块结构，当VCC电源管脚300的电压大于第一参考电压时，第一电压检测信号D1为第一电平状态，驱动信号DisableVD 为第二电平状态，虽然同步整流芯片通过VD电源输入管脚400持续接入VD 脉冲，但是由于此时脉冲供电模块10断开，VCC电源管脚300并不会接入 VD脉冲，此时下拉电流模块30将下拉电流传输至VCC电源管脚300，供电模式判断模块40根据VCC电源管脚300的电压在接入下拉电流时下降或上升者情况来判断同步整流芯片是处于第一供电模式或者第二供电模式；由于同步整流芯片可以采用不同的外部供电连接方式；那么当VCC电源管脚300接入下拉电流时，VCC电源管脚300的电压在一定时间内的变化情况也不相同，因此可通过VCC电源管脚300在接入下拉电流时，VCC电源管脚300的电压的下降或上升情况来准确地判断出同步整流芯片处于第一供电模式或者第二供电模式。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，第一供电模式是指同步整流芯片的VCC电源管脚300通过VD脉冲进行供电，此时，VCC电源管脚300需要通过一解耦电容与同步整流电路中的供电回路连接，VCC电源管脚300并不会直接接入外部电源，如附图1(b)和附图1(c)所示；第二供电模式是指同步整流芯片的VCC电源管脚300直接与同步整流电路中的供电回路连接，此时VCC 电源管脚300可直接接入外部电源，如附图1(a)所示。

作为一种优选的实施方式，在上述供电模式判断模块40中，供电模式判断模块40生成并输出模式判断信号ModeDone，通过模式判断信号ModeDone 的电平状态即可判断出：自动检测电路100是否对同步整流芯片完成了供电模式判断过程。

在本实用新型实施例中，若第一电压检测信号D1为第一电平状态时，驱动信号DisableVD跳变至第二电平状态，此时脉冲供电模块10断开，VCC电源管脚300停止接入VD脉冲，下拉电流模块30将下拉电流传输至VCC电源管脚300，由于该下拉电流对VCC电源管脚300的电压具有抑制并降低的作用，因此供电模式判断模块40根据VCC电源管脚300的电压在接入下拉电流时下降或者上升情况即可判断同步整流芯片是处于第一供电模式或者第二供电模式。

结合附图1和附图2，在上述自动检测电路100的电路结构，当第一电压检测模块20检测到VCC电源管脚300的电压大于第一参考电压时，此时第一电压检测信号D1为第一电平状态，驱动信号DisableVD跳变至第二电平状态，下拉电流模块30将下拉电流传输至VCC电源管脚300，那么VCC电源管脚 300在接入下拉电流时会存在两种变化状态，具体为：

若VCC电源管脚300的电压下降到第一预设值以下并能维持N个VD脉冲周期时，那么此时通过下拉电流能够使VCC电源管脚300的电压降低，并且VCC电源管脚300降低后的电压在N个VD脉冲周期内能够一直保持在第一预设值以下，则说明VCC电源管脚300并没有直接接入外部电源，即VCC 电源管脚300是通过VD脉冲来进行供电，此时同步整流芯片的VCC电源管脚300通过一解耦电容接电路的供电回路，如附图1(b)和附图1(c)所示；因此若VCC电源管脚300接入下拉电流时，VCC电源管脚300的电压下降到第一预设值以下并且能维持N个VD脉冲周期，那么供电模式判断模块40据此可确定同步整流芯片是处于第一供电模式。

相反，若VCC电源管脚300在接入下拉电流时，VCC电源管脚300的电压在M个VD脉冲周期后并未下降到第一预设值以下，或者VCC电源管脚300 的电压在M个VD脉冲周期后上升到第二预设值以上，其中第二预设值大于所述第一参考电压，此时则说明：VCC电源管脚300接入下拉电流，该下拉电流无法使VCC电源管脚300的电压下降；即VCC电源管脚300并不是通过 VD脉冲供电，而是通过外部电源直接供电，VCC电源管脚300直接与电路的供电回路连接，如附图1(a)所示；因此若VCC电源管脚300的电压接入下拉电流在M个VD脉冲周期后并未下降到第一预设值以下，或者VCC电源管脚 300的电压接入下拉电流在M个VD脉冲周期后上升至第二预设值以上，那么供电模式判断模块40据此可确定同步整流芯片是处于第二供电模式。

需要说明的是，N和M都是提前设定大于或者等于1的正整数，由于每一个VD脉冲具有特定的周期，N的取值或者M的取值是根据同步整流芯片的具体电路结构所确定；第一预设值和第二预设值为提前设定的，第一预设值和第二预设值同时满足以下条件：第一预设值小于第一参考电压，第二预设值大于第一参考电压；从而自动检测电路100对同步整流芯片外部供电连接方式能够进行精确的判断，避免出现检测误差。

作为一种优选的实施方式，图3示出了本实用新型实施例提供的应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路100的另一种模块结构，相比于图2所示出的自动检测电路100的模块结构，图3中的自动检测电路100还包括了第二电压检测模块50和脉冲检测计数模块60，其中第二电压检测模块50与供电模式判断模块40以及VCC电源管脚300连接，第二电压检测模块50检测VCC 电源管脚300的电压，并且第二电压检测模块50根据VCC电源管脚300的电压与第二参考电压的差值生成第二电压检测信号D2，其中第二参考电压大于第一参考电压；需要说明的是，第二参考电压为提前设定，相关技术人员可以根据同步整流芯片的具体型号来设定第二参考电压的大小；供电模式判断模块 40可根据第二电压检测信号D2判断出同步整流芯片是否处于第二供电模式。

为了说明第二电压检测模块50所实现的功能，下面通过一个具体的实例来说明第二电压检测模块50的工作原理，结合上述图2中自动检测电路100 的实施例，在图2中所示出自动检测电路100的模块结构中，供电模式判断模块40根据VCC电源管脚300的电压在预设个VD脉冲的周期内的下降或者上升情况即可判断出同步整流芯片是处于第一供电模式(如附图1(b)和附图1(c) 所示)或者第二供电模式(如附图1(a)所示)；而在图3中所示出的自动检测电路100的模块结构中，当VCC电源管脚300接入下拉电流时，若VCC电源管脚300的电压在t1时间内从第一参考电压上升至第二参考电压，并且t1时间小于预设个VD脉冲的周期，此时则说明：尽管VCC电源管脚300接入下拉电流，但是下拉电流并不能使VCC电源管脚300的电压下降，并且VCC电源管脚300的电压在更短的时间(t1时间)内上升至第二参考电压，在此情况下可以得出，同步整流芯片的VCC电源管脚300直接接入外部电源，而并不需要通过VD脉冲接入电能，则同步整流芯片处于第二供电模式下。

因此，在图3所示出的自动检测电路100的模块结构中，通过第二电压检测模块50对于VCC电源管脚300的电压进行检测，供电模式判断模块40可根据第二电压检测信号D2更快的检测确定：同步整流芯片是否处于第二供电模式下；因此自动检测电路100对于同步整流芯片的外部供电连接方式具有更高的检测效率。

如图3所示，脉冲检测计数模块60与VD电源输入管脚400及供电模式判断模块40连接，脉冲检测计数模块60检测VD脉冲的数量，当同步整流芯片接入外部电源后，通过VD电源输入管脚持续地接入VD脉冲，因此通过脉冲检测计数模块60可实时地检测VD电源输入管脚所接入的VD脉冲的数量。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实用新型实施例提供的应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路100的电路结构，如图4所示，脉冲检测计数模块60包括：第一电阻601、第一二极管602、第一缓冲器603、第一寄存器604、第二寄存器606、第三寄存器607、第四寄存器608、第五寄存器609、第六寄存器610以及第一反向器605。

其中，第一电阻601的第一端接VD电源输入管脚400，进而VD电源输入管脚400将VD脉冲传输至脉冲检测计数模块60，第一二极管602的阴极和第一电阻601的第二端共接于第一缓冲器603的输入端，其中第一缓冲器603 在脉冲检测计数模块60对VD脉冲具有数据缓存和协调的作用，第一二极管 602的阳极接地GND，第一寄存器604的时钟信号输入端Clk和第三寄存器 607的时钟信号输入端Clk共接于第一缓冲器603的输出端，第二寄存器606 的触发信号输入端D接VCC电源管脚300，第二寄存器606的时钟信号输入端Clk接第一反向器605的输出端，第一反向器605的输入端、第三寄存器607 的复位信号输入端Reset、第五寄存器609的复位信号输入端Reset以及第六寄存器610的复位信号输入端Reset共接于第一电压检测模块20和下拉电流模块 30，第一寄存器604的复位信号输入端Reset和第四寄存器608的复位信号输入端Reset共接于第二寄存器606的正向信号输出端Q，第一寄存器604的触发信号输入端D和第四寄存器608的时钟信号输入端Clk共接于第一寄存器604的反向信号输出端QZ，第四寄存器608的正向信号输出端Q接供电模式判断模块40，第三寄存器607的触发信号输入端D和第五寄存器609的时钟信号输入端Clk共接于第三寄存器607的反向信号输出端QZ，第五寄存器609 的触发信号输入端D和第六寄存器610的时钟信号输入端Clk共接于第五寄存器609的反向信号输出端QZ，第六寄存器610的触发信号输入端D接VCC电源管脚300，第六寄存器610的正向信号输出端Q接供电模式判断模块40。

如图4所示，脉冲供电模块10包括：电荷泵电路101、第一CMOS管102 以及第二二极管103；其中，电荷泵电路101的电压输入端接供电模式判断模块40，用于接入驱动信号DisableVD，电荷泵电路101的电压输出端接第一 CMOS管102的栅极，第一CMOS管102的漏极接VD电源输入管脚400，第一CMOS管的源极接第二二极管103的阳极，第二二极管103的阴极接VCC 电源管脚300。

需要说明的是，所述电荷泵电路101为本技术领域现有的电路结构，本领域技术人员可以将传统技术中的电荷泵电路来应用在上述脉冲供电模块10中，根据传统技术中电荷泵电路的基本电路结构，电荷泵电路具有电能存储和恒定电压输出的功能；因此当电荷泵电路101接入驱动信号DisableVD时，电荷泵电路101根据驱动信号DisableVD的电平状态输出不同的恒定电压，通过该恒定电压来控制第一CMOS管102的漏极和源极之间的导通或者关断；具体的，当驱动信号DisableVD为第一电平状态时，电荷泵电路101根据驱动信号DisableVD向第一CMOS管102的栅极输出恒定电压，使第一CMOS管102 导通，此时，通过VD电源输入管脚400接入的VD脉冲依次通过第一CMOS 管102和第二二极管103，以到达VCC电源管脚300，进而通过VD脉冲向 VCC电源管脚300进行供电。

如图4所示，第一电压检测模块20包括：第二CMOS管203、第三CMOS 管204、第二反向器202以及第二电阻201；其中，第二电阻201的第一端和第二CMOS管203的栅极接VCC电源管脚300，第二CMOS管203的漏极和第二电阻201的第二端共接于第二反向器202的输入端，第二反向器202的输出端接下拉电流模块30和脉冲检测计数模块60，第二CMOS管203的源极和第三CMOS管204的漏极共接于第三CMOS管204的栅极，第三CMOS管204 的源极接地GND。

如图4所示，下拉电流模块30包括：第四CMOS管302、第五CMOS管 303、第六CMOS管304、基准电流源305以及第三反向器301；其中，第三反向器301的输入端接第一电压检测模块20和脉冲检测计数模块60，第三反向器301的输出端接第四CMOS管302的栅极，第六CMOS管304的漏极接 VCC电源管脚300，第四CMOS管302的漏极、第五CMOS管303的栅极、第六CMOS管304的栅极以及第五CMOS管303的漏极共接于基准电流源305 的一端，基准电流源305的另一端接VCC电源管脚300，用于将下拉电流传输至VCC电源管脚300，其中基准电流源305可输出恒定电流，第四CMOS 管302的源极、第五CMOS管303的源极以及第六CMOS管304的源极共接于地GND。

如图6所示，供电模式判断模块40包括：第七寄存器401、第一或门402 以及第二或门403；其中，第七寄存器401的触发信号输入端D接脉冲检测计数模块60，第七寄存器401的正向信号输出端接第一或门402的第一输入端，第一或门402的第二输入端接脉冲检测计数模块60，第二或门403的第一输入端接脉冲检测计数模块60，第二或门403的输出端为自动检测电路100的模式判断信号输出端，通过该模式判断信号输出端即可输出模式判断信号ModeDone，第二或门403的第二输入端和第一或门402的输出端共接于脉冲供电模块10，用于将驱动信号DisableVD传输至脉冲供电模块10，通过驱动信号DisableVD即可控制脉冲供电模块10的导通或者关断。

如图4所示，第二电压检测模块50包括：第三电阻501、第四电阻502 以及比较器503；其中，第三电阻501的第一端接VCC电源管脚300，第三电阻501的第二端和第四电阻502的第一端共接于比较器503的同相输入端，第四电阻502的第二端接地GND，比较器503的反相输入端接第二参考电压Vref，比较器503的输出端接供电模式判断模块40；由于第二电压检测模块50中包括比较器60，当比较器60的同相输入端和反相输入端分别接入第二参考电压 Vref和VCC电源管脚300的电压，通过对于第二参考电压Vref和VCC电源管脚300的电压进行比较后，比较器60的输出端可将第二电压检测信号D2 传输至供电模式判断模块40，并且通过第二电压检测信号D2的电平状态来衡量第二参考电压Vref和VCC电源管脚300的电压之间的大小关系。

为了更好的说明本实用新型实施例中自动检测电路100的工作原理，下面结合图1-图4，通过一个具体的实例来说明书自动检测电路100对于同步整流芯片的外部供电连接方式的判断步骤，具体如下：

1)若同步整流芯片的VCC通过VD脉冲进行供电(即对应附图中的附图 1(b)和附图1(c))；当同步整流芯片开始工作阶段，VD电源输入管脚400将 VD脉冲传输至VCC电源管脚300，VCC电源管脚300的不断上升，其中图5 示出了在第一供电模式下自动检测电路100中各个信号的波形图；如图5所示，当VCC电源管脚300的电压到达第一参考电压时，例如第一参考电压为2伏，驱动信号DisableVD由第一电平状态(低电平状态)跳变至第二电平状态(高电平状态)，此时VD电源输入管脚400并不会将VD脉冲传输至VCC电源管脚300，并且第一电压检测信号D1由第二电平状态(低电平状态)跳变至第一电平状态(高电平状态)，下拉电流模块30将下拉电流(20毫安)传输至 VCC电源管脚300，由于同步整流芯片的VCC通过VD脉冲进行供电，那么 VCC电源管脚300的电压由于接入下拉电流而会降低，当VCC电源管脚300的电压下降至固定值(1.8V)时，在本实例中，第一预设值提前设定为1.8V，那么此时下拉电流模块30并不会将下拉电流传输至VCC电源管脚300，若 VCC电源管脚300的电压在多个VD脉冲的周期内保持在第一预设值以下，那么供电模式判断模块40即可判断出：此时同步整流芯片的VCC电源管脚300 采用了第一供电模式(即如附图1(b)和附图1(c)所示)，从而自动检测电路100 完成了对于同步整流芯片外部供电连接方式的自动检测，模式判断信号ModeDone从低电平跳变至高电平。

2)若同步整流芯片的VCC电源管脚300直接接入外部电源以实现供电(即对应附图1(a))，图6示出了在第二供电模式下自动检测电路100中各个信号的波形图，参照上述图5中同步整流芯片在第一供电模式下自动检测电路100 的工作过程；在图6所示出的第二供电模式下，当下拉电流模块30将下拉电流传输至VCC电源管脚300时，VCC电源管脚300的电压并不会因为接入下拉电流而一直保持下降趋势，甚至VCC电源管脚300的电压会一直上升；因此当VCC电源管脚300接入下拉电流时，VCC电源管脚300的电压并不会在多个VD脉冲的周期后下降到第一预设值(1.8V)以下，反之VCC电源管脚 300的电压会一直上升直至第二预设值(3V)以上；从而供电模式判断模块40 可根据VCC电源管脚300的电压在接入下拉电流后的变化情况来判断同步整流芯片的外部连接方式，以实现对于同步整流芯片供电模式的自动检测过程。

图7示出了本实用新型实施例提供的同步整流芯片70的电路结构，其中同步整流芯片70包括：VCC电源管脚300、VD电源输入管脚400、接地管脚 500、整流信号输出管脚700以及如上所述的应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路100，根据以上论述，当该同步整流芯片70应用在同步整流电路中时，自动检测电路100能够自动检测同步整流芯片70的外部供电连接方式，以实现同步整流芯片70的充电过程，从而同步整流芯片70通过整流信号输出管脚700能够正常输出整流信号，使同步整流电路实现相应的电源转换功能。

具体的，如图7所示，同步整流芯片70还包括：关断判定单元701、导通判定单元702、第一或非门703、第二或非门704以及第二缓冲器705，其中，关断判定单元701和导通判定单元702作为同步整流芯片70的内部电路功能模块，关断判定单元701能够生成关断信号，导通判定单元702生成导通信号，关断信号和导通信号共同组成同步整流芯片70的整流信号，当同步整流芯片 70的整流信号输出管脚700输出导通信号或者关断信号时，该导通信号能够使整流电路的供电回路导通，而该关断信号能够时整流电路的供电回路关断，进而通过导通信号和关断信号可控制同步整流电路是否输出恒定的电压。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，关断判定单元701和导通判定单元702都是本领域传统技术中现有的电路结构；本领域技术人员可采用传统技术中一些常见的通断信号生成电路来实现关断判定单元701和导通判定单元 702所具有的电路功能，例如关断判定单元701和导通判定单元702可选用传统技术中的逻辑门电路等。

如图7所示，在自动检测电路100中，脉冲供电模块10、第一电压检测模块20以及下拉电流模块30共接于同步整流芯片70的VCC电源管脚300，脉冲供电模块10接VD电源输入管脚400；其中图7中自动检测电路100中各个电路模块(包括脉冲供电模块10、第一电压检测模块20等)的功能以及内部电路结构可参照上述关于附图2至附图4中的实施例，此处将不再赘述。

关断判定单元701的输入端和导通判定单元702的输入端共接于VD电源输入管脚400，关断判定单元701的输出端接第一或非门703的第一输入端，第一或非门703的第二输入端接第二或非门704的输出端，第二或非门704的第一输入端和第一或非门703的输出端共接于第二缓冲器705的输入端，第二缓冲器705对于导通信号和关断信号具有数据缓存和同步传输的作用；第二或非门704的第二输入端接导通判定单元702的输出端，第二缓冲器705的输出端接整流信号输出管脚700，同步整流芯片70通过该整流信号输出管脚700 即可输出整流信号，以控制整流电路处于不同的工作状态。

在图7所示出的同步整流芯片70的电路结构中，如上所述，由于自动检测电路10能够自动检测出该同步整流芯片70应用在同步整流电路中外部供电连接方式，因此，相比与传统技术中的同步整流芯片，本实用新型实施例中的同步整流芯片70具有更好的兼容性，适应范围更广，用户的使用体验感更佳。

图8示出了本实用新型实施例提供的同步整流电路90的电路结构，如图8 所示，同步整流电路90包括相互耦合的原边电路和副边电路；其中原边电路包括：整流桥、第七二极管912、电感906、第二电容905、第三电容907、第四电容911、变压器908的原边绕组、第七CMOS管909、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制器910、第五电阻913、第六电阻914；所述副边电路包括：变压器908的副边绕组、CMOS开关管915、第一电容916以及如上所述的同步整流芯片70。

其中，所述整流桥包括：第三二极管901、第四二极管902、第五二极管 903以及第六二极管904，当整流桥接入交流电源时，整流桥对交流电具有全波整流的作用，进而整流桥能够输出恒定的电能，第二电容905的第一端和电感906的第一端通过整流桥接交流电源，第二电容905的第二端接地GND，电感906的第二端和第三电容907的第一端共接于变压器908的原边绕组Np 的同名端，第三电容907的第二端接地GND，变压器908的原边绕组Np的异名端接第七CMOS管909的漏极，第七CMOS管909的栅极接PWM控制器 910的信号输出端DRV，第七CMOS管909的源极和PWM控制器910的接地端共接于地GND，第四电容911的第一端和第七二极管912的阴极共接于 PWM控制器910的电源输入端VDD，第四电容911的第二端接地GND，第七二极管912的阳极和第五电阻913的第一端共接于控制电源，第五电阻913 的第二端和第六电阻914的第一端共接于PWM控制器910的反馈电压输入端 FB，第六电阻914的第二端接地GND；需要说明的是，上述PWM控制器910 为本技术领域现有的装置，本领域技术人员可采用传统技术中现有的PWM控制电路来实现PWM控制器910，在本实用新型实施例所提供的同步整流电路 90中，PWM控制器910能够对交流电源的脉冲宽度进行调制。

变压器908的副边绕组Ns的异名端和第一电容916的第一端为同步整流电路90的输出端正极，变压器908的副边绕组Ns的同名端和同步整流芯片 70的VD电源输入管脚共接于CMOS开关管915的漏极，CMOS开关管915 的栅极接同步整流芯片70的整流信号输出管脚，CMOS开关管915的源极、同步整流芯片70的接地管脚以及第一电容916的第二端为同步整流电路90的输出端的负极。

具体的，图8中所示出的同步整流芯片70与上述图7中的同步整流芯片 70相对应，因此，图8中同步整流芯片70的内部电路结构及其功能可参照上述图7中有关同步整流芯片70的实施例，此处将不再赘述；根据上述同步整流电路90的电路结构，当同步整流电路90处于正常工作过程中，同步整流芯片70能够自动检测出VCC电源管脚采用了何种供电模式，因此相关技术人员既可以将VCC电源管脚与变压器908的副边绕组Ns的异名端连接(即第二供电模式918)，或者将VCC电源管脚通过一解耦电容接同步整流芯片70的接地管脚(即第一供电模式917)，上述VCC电源管脚的两种供电连接方式都可保证同步整流芯片70能够实现正常的整流功能，兼容性极强；通过同步整流芯片70的整流信号输出管脚向CMOS开关管915的栅极输出整流信号，通过该整流信号可控制CMOS开关管915漏极和源极之间导通或者关断，同步整流电路90的输出端能够输出稳定的直流电压，从而本实用新型实施例中的同步整流电路90将交流电源转化为稳定的直流电源，并且其电路结构的可扩展性较高。

需要说明的是,在本文中，诸如多种和多个之类的均指大于1的数量；诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体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产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或者“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

Claims (10)

1.一种应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路，所述同步整流芯片包括：VCC电源管脚和用于接入VD脉冲的VD电源输入管脚，其特征在于，所述自动检测电路包括：

连接在所述VD电源输入管脚与所述VCC电源管脚之间，配置为在接入的驱动信号为第一电平状态时，通过所述VD脉冲向所述VCC电源管脚进行供电的脉冲供电模块；

与所述VCC电源管脚连接，配置为检测所述VCC电源管脚的电压，并根据所述VCC电源管脚的电压和第一参考电压的差值生成第一电压检测信号的第一电压检测模块；其中当所述VCC电源管脚的电压大于或者等于所述第一参考电压时所述第一电压检测信号为第一电平状态；

与所述第一电压检测模块和所述VCC电源管脚连接，配置为根据当所述第一电压检测信号为第一电平状态时向所述VCC电源管脚输出下拉电流的下拉电流模块；

与所述脉冲供电模块电性连接，并且与所述第一电压检测模块和所述下拉电流模块耦合连接，配置为生成所述驱动信号，并且在所述VCC电源管脚接入所述下拉电流时，根据所述VCC电源管脚的电压的下降或上升情况来判断所述同步整流芯片是处于第一供电模式或者第二供电模式的供电模式判断模块；其中，所述第一电压检测信号为第一电平状态时则所述驱动信号为第二电平状态。

2.根据权利要求1所述的自动检测电路，其特征在于，所述供电模式判断模块在所述VCC电源管脚的电压下降到第一预设值以下并能维持N个VD脉冲周期时，确定所述同步整流芯片是处于第一供电模式；

所述供电模式判断模块根据所述VCC电源管脚的电压在M个VD脉冲周期后未降低到第一预设值以下，或在M个VD脉冲周期后上升到第二预设值以上时，确定所述同步整流芯片是处于第二供电模式；其中所述N和所述M都为大于或者等于1的正整数。

3.根据权利要求2所述的自动检测电路，其特征在于，还包括：与所述VD电源输入管脚及所述供电模式判断模块连接，配置为检测所述VD脉冲的数量的脉冲检测计数模块。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自动检测电路，其特征在于，还包括：

与所述供电模式判断模块和所述VCC电源管脚连接，配置为检测所述VCC电源管脚的电压，并根据所述VCC电源管脚的电压与第二参考电压的差值生成第二电压检测信号的第二电压检测模块；其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压。

5.根据权利要求3所述的自动检测电路，其特征在于，所述脉冲检测计数模块包括：第一电阻、第一二极管、第一缓冲器、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器、第四寄存器、第五寄存器、第六寄存器以及第一反向器；

其中所述第一电阻的第一端接所述VD电源输入管脚，所述第一二极管的阴极和所述第一电阻的第二端共接于所述第一缓冲器的输入端，所述第一二极管的阳极接地，所述第一寄存器的时钟信号输入端和所述第三寄存器的时钟信号输入端共接于所述第一缓冲器的输出端，所述第二寄存器的触发信号输入端接所述VCC电源管脚，所述第二寄存器的时钟信号输入端接所述第一反向器的输出端，所述第一反向器的输入端、所述第三寄存器的复位信号输入端、所述第五寄存器的复位信号输入端以及所述第六寄存器的复位信号输入端共接于所述第一电压检测模块和所述下拉电流模块，所述第一寄存器的复位信号输入端和所述第四寄存器的复位信号输入端共接于所述第二寄存器的正向信号输出端，所述第一寄存器的触发信号输入端和所述第四寄存器的时钟信号输入端共接于所述第一寄存器的反向信号输出端，所述第四寄存器的正向信号输出端接所述供电模式判断模块，所述第三寄存器的触发信号输入端和所述第五寄存器的时钟信号输入端共接于所述第三寄存器的反向信号输出端，所述第五寄存器的触发信号输入端和所述第六寄存器的时钟信号输入端共接于所述第五寄存器的反向信号输出端，所述第六寄存器的触发信号输入端接所述VCC电源管脚，所述第六寄存器的正向信号输出端接所述供电模式判断模块。

6.根据权利要求1所述的自动检测电路，其特征在于，所述脉冲供电模块包括：电荷泵电路、第一CMOS管以及第二二极管；其中，所述电荷泵电路的电压输入端接所述供电模式判断模块，所述电荷泵电路的电压输出端接所述第一CMOS管的栅极，所述第一CMOS管的漏极接所述VD电源输入管脚，所述第一CMOS管的源极接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极接所述VCC电源管脚。

7.根据权利要求3所述的自动检测电路，其特征在于，所述第一电压检测模块包括：第二CMOS管、第三CMOS管、第二反向器以及第二电阻；其中，所述第二电阻的第一端和所述第二CMOS管的栅极接所述VCC电源管脚，所述第二CMOS管的漏极和所述第二电阻的第二端共接于所述第二反向器的输入端，所述第二反向器的输出端接所述下拉电流模块和所述脉冲检测计数模块，所述第二CMOS管的源极和所述第三CMOS管的漏极共接于所述第三CMOS管的栅极，所述第三CMOS管的源极接地。

8.一种同步整流芯片，其中所述同步整流芯片包括：VCC电源管脚、VD 电源输入管脚、接地管脚以及整流信号输出管脚，其特征在于，所述同步整流芯片还包括如权利要求1-7任一项所述的应用于同步整流芯片外部供电的自动检测电路。

9.根据权利要求8所述的同步整流芯片，其特征在于，所述同步整流芯片还包括：配置为生成关断信号的关断判定单元、配置为生成导通信号的导通判定单元、第一或非门、第二或非门、第二缓冲器；

在所述自动检测电路中，所述脉冲供电模块、所述第一电压检测模块以及所述下拉电流模块共接于所述VCC电源管脚，所述脉冲供电模块接所述VD电源输入管脚；

所述关断判定单元的输入端和所述导通判定单元的输入端共接于所述VD电源输入管脚，所述关断判定单元的输出端接所述第一或非门的第一输入端，所述第一或非门的第二输入端接所述第二或非门的输出端，所述第二或非门的第一输入端和所述第一或非门的输出端共接于所述第二缓冲器的输入端，所述第二或非门的第二输入端接所述导通判定单元的输出端，所述第二缓冲器的输出端接所述整流信号输出管脚。

10.一种同步整流电路，包括相互耦合的原边电路和副边电路，其特征在于，所述副边电路包括：变压器的副边绕组、CMOS开关管、第一电容以及如权利要求8或9所述的同步整流芯片；其中，所述变压器的副边绕组的异名端和所述第一电容的第一端为所述同步整流电路的输出端的正极，所述变压器的副边绕组的同名端和所述同步整流芯片的VD电源输入管脚共接于所述CMOS开关管的漏极，所述CMOS开关管的栅极接所述同步整流芯片的整流信号输出管脚，所述CMOS开关管的源极、所述同步整流芯片的接地管脚以及所述第一电容的第二端为所述同步整流电路的输出端的负极。