[发明专利]切换式电源供应电路及其控制电路与控制方法

说明书

本发明提出一种切换式电源供应电路及其控制电路与控制方法。切换式电源供应电路包含：功率级电路，根据上桥信号与下桥信号，分别操作其中上桥开关与下桥开关，以将输入电压转换为输出电压，并于其中的电感产生电感电流；以及控制电路，包括操作信号产生电路与调整信号产生电路。调整信号产生电路用以根据上桥信号、下桥信号或/及电感电流，产生调整电位切换于反向恢复电位与反互锁电位之间，且调整电位电连接至下桥开关的下桥开关隔离区；其中反向恢复电位低于输入电压，且反互锁电位高于反向恢复电位，以避免产生互锁效应。

技术领域

本发明涉及一种切换式电源供应电路及其控制电路与控制方法，特别是指一种能够避免寄生晶体管发生互锁效应并缩短反向恢复时间的切换式电源供应电路及其控制电路与控制方法。

背景技术

图1A显示一种典型的切换式电源供应电路10的电路示意图。切换式电源供应电路10包含控制电路11与功率级电路12。其中，功率级电路12的上桥开关121与下桥开关122如图中所示，分别根据上桥信号UG与下桥信号LG而操作，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout，并于功率级电路12的电感123上，产生电感电流IL。

图1B显示当负载电路14为轻载时的切换式电源供应电路10的信号波形示意图。其中，所谓的轻载，是指相对于全载时而言，也就是相对于全载时的消耗功率非常小的状况。一般而言，轻载指的是在降压型切换式电源供应电路10的负载范围内，负载率在30％以下。而此处所谓的轻载，特别是指电感电流IL在零电流位准(0A)上下震荡的状况。

如图1B图所示，为确保上桥开关121与下桥开关122不同时导通，在上桥信号UG于上桥高电位UGH切换至上桥低电位UGL后，经过下桥开关导通前空滞期间DT1，下桥信号LG才由下桥低电位LGL切换至下桥高电位LGH；在下桥信号LG于下桥高电位LGH切换至下桥低电位LGL后，经过上桥开关导通前空滞期间DT2，上桥信号UG才由上桥低电位UGL切换至上桥高电位UGH。需说明的是，上桥开关121耦接于输入电压Vin与相位节点PH之间，而下桥开关122耦接于相位节点PH与接地电位GND之间，因此上桥高电位UGH与下桥高电位LGH相对于接地电位GND的电位并不相同；上桥低电位UGL与下桥低电位LGL相对于接地电位GND的电位也不相同。

请继续参阅图1B，由于流经电感的电流的连续性，于下桥开关导通前空滞期间DT1，下桥开关122不导通，但其中的寄生二极管LD导通，因此相位节点PH的相位节点电压LX低于接地电位GND一寄生二极管LD的顺向电压(forward voltage)；于上桥开关导通前空滞期间DT2，上桥开关121不导通，但其中的寄生二极管UD导通，因此相位节点电压LX高于输入电压Vin一寄生二极管UD的顺向电压(forward voltage)。

如图1B所示，当上桥开关导通前空滞期间DT2，电感电流IL为低于零电流的负电流时，会导致上桥电路121中的寄生PNP晶体管，与下桥电路122中的寄生NPN晶体管导通，由于上述PNP晶体管与NPN晶体管彼此电连接，因此会造成互锁效应，而使切换式电源供应电路10损坏。

有鉴于此，本发明提出一种能够避免寄生晶体管发生互锁效应并缩短反向恢复时间的切换式电源供应电路及其控制电路与控制方法。

发明内容