[发明专利]一种同步整流控制电路及反激式开关电源

说明书

本发明公开了一种同步整流控制电路及反激式开关电源，包括伏秒积比较电路和整流管控制电路。伏秒积比较电路用于产生与开关电源的输出电压正相关的幅秒积阈值，并将开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积与伏秒积阈值进行比较，当伏秒积大于伏秒积阈值时，生成开通允许信号；整流管控制电路用于在接收到开通允许信号后，控制整流管导通。可见，本申请能够利用副边绕组两端电压的伏秒积作为判断标准，区分开正常的原边开关动作激起的副边绕组两端电压和寄生衰减振荡，从而避免出现寄生衰减振荡时误开通副边整流管的现象；而且，本申请的伏秒积阈值可根据开关电源的输出电压自适应设定，从而适用于多输出电压的开关电源系统。

技术领域

本发明涉及开关电源控制领域，特别是涉及一种同步整流控制电路及反激式开关电源。

背景技术

原边控制的反激式开关电源由于体积小、效率高，逐渐成为一种重要的电子元件供电设备，其输出端一般会串联一整流二极管，提供直流输出电压。随着电子技术的发展，负载电子元件要求的输出电压越来越低、输出功率越来越高，因而整流二极管的正向导通压降成为限制开关电源效率提升的主要因素。

目前常用的解决方法是使用一个整流管模拟二极管进行整流，即所谓的同步整流技术，一般可以采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层-半导体-场效晶体管)作为整流管。同步整流是利用MOSFET导通时的低电阻，降低整流管上的损耗，其栅极控制信号需要和被整流电流相位同步。

现有技术中，同步整流控制通常采用的实现方式为：参照图1所示，为一典型的应用于原边控制的反激式开关电源副边的同步整流控制电路。在图1所示的原边控制的反激式开关电源中，原边开关M1的开关动作经变压器转换，副边绕组两端电压会有相应的响应，所以检测副边绕组两端电压的变化，可以得知原边开关M1的开关状态，进而实现对副边整流管M2的同步控制。

然而，当原边控制的反激式开关电源工作在DCM(Discontinuous Current Mode，电流断续模式)时，不理想的寄生元件使得副边绕组两端电压存在衰减谐波振荡，如图2a所示。其中，图2a中，R指整流管M2导通时其等效源漏导通电阻，对应图2a中线形上升段；diode指整流管M2的寄生体二极管导通，对应图2a中线性段两端的指数段。因为同步整流存在开通延时和关断延时，即前后指数段，此时靠体二极管导通。

由图2a可见，仅仅简单的判断副边绕组103两端电压的极性，不能避免错误的控制整流管M2，可能会导致副边回路出现反向电流，造成不必要的能量损失。因此，需要准确的区分正常的原边开关M1的动作激起的副边绕组的电压变化与寄生衰减振荡。

由寄生电容和漏感引起的副边绕组上的电压振荡不可避免，其周期和幅值也因应用环境而变化。在原边为低输入电压、副边为高输出电压的情况下，寄生衰减振荡的幅值，可能会达到原边开关M1关断时激起的副边绕组两端的电压值，如图2b所示。因此，根据副边绕组两端电压的幅值控制整流管M2，也很难避免寄生衰减振荡引起的误动作。

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同步整流控制电路及反激式开关电源，能够利用副边绕组两端电压的伏秒积作为判断标准，区分开正常的原边开关动作激起的副边绕组两端电压和寄生衰减振荡，从而避免出现寄生衰减振荡时误开通副边整流管的现象；而且，本申请的伏秒积阈值可根据开关电源的输出电压自适应设定，从而适用于多输出电压的开关电源系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种同步整流控制电路，包括：

伏秒积比较电路，用于产生与开关电源的输出电压正相关的幅秒积阈值，并将所述开关电源的副边绕组两端电压的伏秒积与所述伏秒积阈值进行比较，当所述伏秒积大于所述伏秒积阈值时，生成开通允许信号；