[发明专利]同步整流控制单元和方法

说明书

本发明提出了一种同步整流控制单元以及一种同步整流控制方法。所述同步整流控制单元包括电压脉冲生成电路(26)和控制算法电路(27)。所述同步整流控制单元能够提供高电源效率和低功耗损失，还提供固有的电流击穿保护、快速瞬态响应和低功耗。此外，所述同步整流控制单元使对PWM资源的需求减到最少。

技术领域

本文描述的实施方式大体上涉及一种同步整流控制单元和一种同步整流控制方法。本文尤其描述了一种生成有用于控制开关电源开关的第一和第二同步脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)控制信号的机制。

背景技术

电源开关，例如使用金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，MOSFET)或其它合适类型的晶体管实现的开关，如今用于大量电路中。例如，这类电源开关用作功率转换器，它们可以作为半桥功率转换器或全桥功率转换器来实现。例如，全桥功率转换器电路可包括同步侧和非同步侧。在这样的电路中，非同步侧是输入原始/非转换信号/功率的一侧，而同步侧是输出被控/转换后信号/功率的一侧。这还可以表示为，将同步整流侧限定为电路的一侧，同步整流电源开关位于这一侧。相应地，将非同步整流侧限定为电路的另一侧，主电源开关位于这一侧。

因此，对于双向电路，电路的非同步侧可对应于电路的不同物理侧，这取决于信号/功率应向哪个方向操控/转换，因为原始信号/功率被输入到非同步侧。相应地，电路的同步侧可对应于电路的不同物理侧，这取决于信号/功率应向哪个方向操控/转换，因为被控/转换后信号/功率从同步侧输出。

含有这些电源开关的电路，例如功率变换电路等，可以在诸如用户设备(UserEquipment，UE)之类的各种各样的单元中使用，UE还被称为能够在无线通信网络中以无线方式通信的移动台、无线终端和/或移动终端，无线通信网络有时还称为蜂窝无线电系统。这类电路还可在无线电网络节点或诸如无线基站(Radio Base Station，RBS)之类的基站中使用，基站在一些网络中可称为“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”或“B node”，这取决于所用的技术和/或术语。

开关这类电路中的功率转换器的目的是尽可能地节能。MOSFET和用于实现电源开关的其它晶体管的电阻在开关闭合/导通时一般比在开关打开/不导通时要低。作为非限制性示例，可以提及的是，当开关打开时，MOSFET开关具有对应于MOSFET的体二极管电压的通过开关的电压降，其可以为0.7伏特。当MOSFET开关关闭时，根据非限制性示例，通过开关的电压降要低很多，例如0.01伏特。因此，为了实现尽可能高的电源效率，应该有尽可能多的功率流过闭合开关，这会产生较低的电压降。

已经提出了传统同步整流用于通过控制电路中包含的电源开关的开关来提高电路的电源效率。如今，已近提出了许多传统的同步整流控制方案。一种这样的方案利用电流互感器，其置于电路的同步整流侧。测量电流互感器上的电压降。基于测量出的电压降信号，控制电路产生适当的脉冲来接通和关闭电路的同步整流侧上的电源开关。

然而，传统方案一般效率较低，因为在开关打开时相当大一部分功率流过电源开关的体二极管。此外，传统方案的实施复杂度较高，这增加了电路的生产成本。

发明内容

因此，本发明的目标是解决上面所述的至少一些缺点、提高电源效率以及降低包括同步侧和非同步侧的电路的实施复杂度。

根据第一方面，所述目标通过一种同步整流控制单元来实现，所述同步整流控制单元包括：

电压脉冲生成单元，用于

测量包括电源开关的电路中的电流I；

如果所述电流I的正向变化率接近所述电流I的值0，则输出第一电压V1的逻辑高值；以及

如果所述电流I的负向变化率接近所述电流I的值0，则输出第二电压V2的逻辑高值；