本發(fā)明涉及同步整流領(lǐng)域,尤其涉及一種同步整流控制電路。
背景技術(shù):
同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFFT來(lái)取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)技術(shù)。從原邊開關(guān)管截止時(shí)刻開始,副邊開關(guān)管導(dǎo)通,副邊電感開始放電,在副邊電感放電臨近結(jié)束時(shí),副邊開關(guān)管要關(guān)斷,特別是在副邊電感放電完成后,副邊開關(guān)管必須關(guān)斷,否則會(huì)導(dǎo)致次級(jí)輸出電容逆向放電,有炸機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
目前解決副邊開關(guān)管關(guān)斷的方法有以下幾種:
1.利用伏秒積守恒:先采樣原邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻副邊電感兩端的電壓與維持時(shí)間的乘積(副邊電感兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)并與時(shí)間積分,變成副邊電容上的電壓),然后在原邊開關(guān)管截止反激時(shí)再采樣輸出電壓并轉(zhuǎn)換成電流對(duì)電容C2充電,比較兩個(gè)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)副邊開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)間點(diǎn)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是斷續(xù)模式下即使原邊導(dǎo)通時(shí)間變化大也可以準(zhǔn)確的判斷何時(shí)關(guān)斷副邊開關(guān)管;其缺點(diǎn)是易受輸入電壓波動(dòng)干擾,且需要檢測(cè)次級(jí)側(cè)電感兩端電壓。
2、直接采樣副邊電感反相端電壓Vd:當(dāng)Vd大于0V時(shí)關(guān)斷副邊開關(guān)管,小于0V時(shí)導(dǎo)通副邊開關(guān)管,此方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)方式簡(jiǎn)單,斷續(xù)模式下與原邊采樣電壓變化無(wú)關(guān);缺點(diǎn)是不能支持連續(xù)模式,容易導(dǎo)致副邊電感逆向放電,而且要求驅(qū)動(dòng)關(guān)斷副邊開關(guān)管的速度要快。
3、其他:針對(duì)原邊結(jié)構(gòu)做的同步整流,副邊開關(guān)管導(dǎo)通后控制在線性區(qū),使副邊電流減小時(shí)副邊開關(guān)管的Vgs增大而Vds不變,這樣原邊采樣電壓相對(duì)穩(wěn)定,有利于系統(tǒng)穩(wěn)定性,此方法的優(yōu)點(diǎn)是原副邊結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定;缺點(diǎn)是副邊開關(guān)管工作在線性區(qū),損耗相對(duì)會(huì)大一點(diǎn)。
因此,提出一種損耗小,同時(shí)兼容連續(xù)模式與斷續(xù)模式的同步整流控制電路是亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提出一種同步整流控制電路的整流方法,所述方法包括:
以上一周期副邊電路的有效電壓的第一持續(xù)時(shí)間和周期時(shí)間為依據(jù),將本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間與所述上一周期有效電壓的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較,得到比較結(jié)果;
根據(jù)副邊電感反相端電壓在上一周期有效電壓與本周期有效電壓之間振蕩狀態(tài)判斷同步整流控制電路的工作模式;
根據(jù)所述比較結(jié)果和所述工作模式,控制副邊開關(guān)管導(dǎo)通或截止。
優(yōu)選地,以小于等于所述上一周期有效電壓的第一持續(xù)時(shí)間為第一基準(zhǔn),以小于等于所述上一周期的周期時(shí)間為第二基準(zhǔn)。
優(yōu)選地,當(dāng)所述副邊電感反相端電壓在上一周期有效電壓與本周期有效電壓之間振蕩次數(shù)大于等于2時(shí),判斷電路工作在斷續(xù)模式,否則電路工作在連續(xù)模式。
優(yōu)選地,當(dāng)同步整流控制電路工作在連續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn)時(shí),則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
優(yōu)選地,當(dāng)同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值小于第二設(shè)定值,則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
優(yōu)選地,當(dāng)同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值,則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管不導(dǎo)通,處于關(guān)斷狀態(tài)。
優(yōu)選地,當(dāng)本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間大于所述第一基準(zhǔn),則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
優(yōu)選地,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,是在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,或在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后延時(shí)一段時(shí)間,控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通。
優(yōu)選地,當(dāng)所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間超過第三設(shè)定值時(shí),所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
優(yōu)選地,當(dāng)副邊電路檢測(cè)到所述原邊開關(guān)管關(guān)斷時(shí),控制副邊開關(guān)管導(dǎo)通,當(dāng)副邊電路檢測(cè)到所述原邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),控制副邊開關(guān)管關(guān)斷
本發(fā)明通過逐周期類比的方式,檢測(cè)電感與SR_MOSFET相連的漏端電壓vd,可使IC工作在DCM/CCM模式時(shí)都能精確的把控放電完成的時(shí)間點(diǎn),有效的判斷關(guān)斷點(diǎn),實(shí)現(xiàn)提前關(guān)斷功能,既實(shí)現(xiàn)高效率,又可以防止SR_MOSFET因逆向放電導(dǎo)致炸機(jī)的可能;解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法同時(shí)在DCM/CCM兩種模式下都能實(shí)現(xiàn)精確關(guān)斷的難題;同時(shí)可以簡(jiǎn)化外圍應(yīng)用電路,減小應(yīng)用器件。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例的同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的同步整流芯片斷續(xù)模式工作波形圖;
圖4為本發(fā)明的同步整流芯片連續(xù)模式工作波形圖;
圖5為本發(fā)明的斷續(xù)模式時(shí)提前關(guān)斷的波形圖;
圖6為本發(fā)明的斷續(xù)模式故障保護(hù)的波形圖;
圖7為本發(fā)明的兩種模式時(shí)的超前關(guān)斷波形圖;
圖8為本發(fā)明的同步整流控制電路圖的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明的同步整流電路的整流方法流程示意圖;
圖10為本發(fā)明的斷續(xù)模式下的同步整流控制電路波形圖;
圖11為本發(fā)明的連續(xù)模式下的同步整流控制電路波形圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為本發(fā)明的同步整流芯片結(jié)構(gòu)示意圖,所述同步整流芯片包括:導(dǎo)通初始化模塊10、電壓檢測(cè)模塊20、模式判斷模塊30、故障保護(hù)模塊40、超前關(guān)斷模塊50、選擇模塊60、時(shí)間設(shè)定模塊70、控制模塊80,觸發(fā)模塊90、驅(qū)動(dòng)模塊100。所述導(dǎo)通初始化模塊10、電壓檢測(cè)模塊20、模式判斷模塊30分別連接至電壓輸入端;所述導(dǎo)通初始化模塊10連接所述電壓檢測(cè)模塊20,所述電壓檢測(cè)模塊20分別連接所述故障保護(hù)模塊40、超前關(guān)斷模塊50、控制模塊80、觸發(fā)模塊90;所述模式判斷模塊30、故障保護(hù)模塊40連接所述選擇模塊60的輸入端;所述選擇模塊60、所述電壓檢測(cè)模塊20、所述超前關(guān)斷模塊50、所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70連接所述控制模塊80的輸入端;所述選擇模塊60分別與模式判斷模塊30、故障保護(hù)模塊40、控制模塊80連接;所述控制模塊80分別與時(shí)間設(shè)定模塊70、電壓檢測(cè)模塊20、超前關(guān)斷模塊50、選擇模塊60、觸發(fā)模塊90連接;所述時(shí)間設(shè)定模塊70分別與觸發(fā)模塊90、驅(qū)動(dòng)模塊100連接。所述模式判斷模塊30、故障保護(hù)模塊40連接所述選擇模塊60的輸入端,所述選擇模塊60、所述超前關(guān)斷模塊50、所述時(shí)間設(shè)定模塊70連接所述控制模塊80的輸入端,所述控制模塊80的輸出端連接所述觸發(fā)模塊90,所述觸發(fā)模塊90的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)模塊100。
1、所述導(dǎo)通初始化模塊10用于判斷輸入電壓為有效輸入電壓時(shí),輸出允許導(dǎo)通信號(hào)A1。所述導(dǎo)通初始化模塊10將輸入電壓VS與第一閾值進(jìn)行比較,當(dāng)輸入電壓大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值時(shí),則此輸入電壓為有效輸入電壓,導(dǎo)通初始化模塊10輸出允許導(dǎo)通信號(hào)A1至電壓檢測(cè)模塊20。
所述第一閾值針對(duì)電壓而言、第二閾值針對(duì)時(shí)間而言,均是預(yù)設(shè)的。
在高電壓輸入與低電壓輸入時(shí),第一閾值是不同的,因而設(shè)置兩個(gè)比較器對(duì)輸入電壓進(jìn)行比較。具體地,所述第一閾值包括第一高電壓閾值和/或第一低電壓閾值,分別對(duì)應(yīng)高電壓輸入與低電壓輸入兩種不同狀態(tài)。所述第一高電壓閾值對(duì)應(yīng)于高電壓輸入,所述第一低電壓閾值對(duì)應(yīng)于低電壓輸入。
2、所述電壓檢測(cè)模塊20用于檢測(cè)輸入電壓的數(shù)值、周期時(shí)間和所述有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間;在所述允許導(dǎo)通信號(hào)A1有效時(shí),輸出控制導(dǎo)通信號(hào)A2給所述觸發(fā)模塊90;所述電壓檢測(cè)模塊20將所述第一持續(xù)時(shí)間輸出給所述故障保護(hù)模塊40;將所述周期時(shí)間輸出給所述超前關(guān)斷模塊50;根據(jù)有效輸入電壓與第一設(shè)定值(第一設(shè)定值小于等于零)的比較結(jié)果,輸出電壓比較信號(hào)A3給所述控制模塊80。
當(dāng)所述允許導(dǎo)通信號(hào)A1有效時(shí),在所述有效輸入電壓下降沿或在下降沿之后延時(shí)一段時(shí)間,輸出控制導(dǎo)通信號(hào)A2給所述觸發(fā)模塊90;所述觸發(fā)模塊90根據(jù)所述控制導(dǎo)通信號(hào)A2輸出導(dǎo)通信號(hào);所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述導(dǎo)通信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通信號(hào)。
所述電壓檢測(cè)模塊20將輸入電壓VS與第一設(shè)定值進(jìn)行比較,輸出電壓比較信號(hào)A3至控制模塊80;所述第一設(shè)定值小于等于零電壓。所述第一設(shè)定值針對(duì)電壓而言,是預(yù)設(shè)的。
所述電壓檢測(cè)模塊20記錄輸入電壓大于第一閾值時(shí)的持續(xù)時(shí)間,并將所述持續(xù)時(shí)間波形at輸出給故障保護(hù)模塊40。
所述電壓檢測(cè)模塊20記錄輸入電壓從有效輸入電壓上升沿至隨后的再一個(gè)上升沿的時(shí)間,以此時(shí)間段作為一個(gè)周期,并將所述周期時(shí)間波形AT輸出給超前關(guān)斷模塊50。
3、所述模式判斷模塊30用于判斷外電路工作模式是連續(xù)模式或斷續(xù)模式。
具體地,所述模式判斷模塊30用于根據(jù)兩相鄰有效輸入電壓之間輸入電壓的振蕩次數(shù)判斷外電路工作模式是連續(xù)模式或斷續(xù)模式。所述模式判斷模塊30記錄兩相鄰有效輸入電壓之間輸入電壓上升沿的次數(shù),當(dāng)所述次數(shù)大于等于2時(shí),判定工作模式是斷續(xù)模式,否則為連續(xù)模式;并輸出模式信號(hào)ccmH給選擇模塊60。連續(xù)模式或斷續(xù)模式是指芯片所在的外電路的工作模式。
4、所述故障保護(hù)模塊40根據(jù)上一周期的所述第一持續(xù)時(shí)間與本周期的所述第一持續(xù)時(shí)間,輸出故障保護(hù)信號(hào)ftpL。
所述故障保護(hù)模塊40以小于等于上一周期的所述第一持續(xù)時(shí)間的某一數(shù)值為第一基準(zhǔn),根據(jù)本周期的所述第一持續(xù)時(shí)間與所述第一基準(zhǔn)的比較結(jié)果,輸出故障保護(hù)信號(hào)ftpL。
故障保護(hù)模塊40,以電壓檢測(cè)模塊20輸出的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間波形at為依據(jù),記錄上一周期時(shí)有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間,并以小于等于所述上一周期時(shí)有效輸入電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間的某一數(shù)值為第一基準(zhǔn)。當(dāng)本周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間小于第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值時(shí),輸出故障保護(hù)信號(hào)ftpL至選擇模塊60。所述第一持續(xù)時(shí)間是有效輸入電壓的持續(xù)時(shí)間。
5、所述超前關(guān)斷模塊50以小于等于上一周期的所述周期時(shí)間的某一數(shù)值為第二基準(zhǔn),根據(jù)本周期的所述周期時(shí)間與所述上一周期的所述周期時(shí)間,輸出超前關(guān)斷信號(hào)。
所述超前關(guān)斷模塊以小于等于上一周期的所述周期時(shí)間的某一數(shù)值為第二基準(zhǔn),根據(jù)本周期的所述周期時(shí)間與所述上一周期的所述周期時(shí)間,輸出超前關(guān)斷信號(hào)。
超前關(guān)斷模塊50,以電壓檢測(cè)模塊20輸出的周期波形AT為依據(jù),記錄上一個(gè)周期的周期時(shí)間,并以小于等于所述上一個(gè)周期的周期時(shí)間的某一數(shù)值為第二基準(zhǔn),當(dāng)本周期的周期時(shí)間大于第二基準(zhǔn)時(shí),輸出超前關(guān)斷信號(hào)A5。所述上一周期的周期時(shí)間從有效輸入電壓開始,一直到有效輸入電壓下降到小于零并再次大于零時(shí)終止。
6、所述選擇模塊60用于根據(jù)所述工作模式判定所述故障保護(hù)信號(hào)是否有效。
所述選擇模塊60根據(jù)所述工作模式,將在斷續(xù)模式時(shí)的故障保護(hù)信號(hào)輸出給所述控制模塊,將在連續(xù)模式時(shí)的故障保護(hù)信號(hào)屏蔽。
所述選擇模塊60根據(jù)所述模式判斷模塊30的輸出信號(hào)判定所述故障保護(hù)信號(hào)ftpL是否有效,當(dāng)工作模式為連續(xù)模式時(shí)所述故障保護(hù)信號(hào)被屏蔽,當(dāng)工作模式為斷續(xù)模式時(shí)所述故障保護(hù)信號(hào)有效。所述選擇模塊輸出選擇信號(hào)A4。
7、所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70用于控制所述導(dǎo)通信號(hào)的最大保持時(shí)間,在導(dǎo)通時(shí)間達(dá)到最大值時(shí)輸出超時(shí)信號(hào)A6給所述控制模塊80。
所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70采樣導(dǎo)通信號(hào)的起始時(shí)間并開始計(jì)時(shí),當(dāng)導(dǎo)通信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間時(shí),輸出超時(shí)信號(hào)A6給所述控制模塊80。
所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70,在觸發(fā)信號(hào)的上升沿,開始記錄觸發(fā)時(shí)間,當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間超過第三設(shè)定值時(shí),導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊80輸出超時(shí)信號(hào)A6給控制模塊80。所述第三設(shè)定值是預(yù)設(shè)的。
觸發(fā)信號(hào)的上升沿也可以在芯片中的相關(guān)位置采樣,不僅僅是在觸發(fā)模塊的輸出端。
8、所述控制模塊80根據(jù)所述選擇模塊60、所述電壓檢測(cè)模塊20、所述超前關(guān)斷模塊50、所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70的輸出,輸出控制關(guān)斷信號(hào)給所述觸發(fā)模塊90。
所述電壓檢測(cè)模塊20、所述超前關(guān)斷模塊50、所述選擇模塊60、所述導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定模塊70中至少一個(gè)模塊的輸出信號(hào)有效時(shí),所述控制模塊80輸出控制關(guān)斷信號(hào)給所述觸發(fā)模塊90;所述觸發(fā)模塊90根據(jù)所述控制關(guān)斷信號(hào)輸出關(guān)斷信號(hào)。
9、所述觸發(fā)模塊90根據(jù)所述電壓檢測(cè)模塊20和所述控制模塊80的輸出信號(hào),輸出導(dǎo)通信號(hào)或關(guān)斷信號(hào)。
觸發(fā)模塊90在電壓檢測(cè)模塊20輸出的控制導(dǎo)通信號(hào)A2有效時(shí),觸發(fā)模塊90在有效輸入電壓的下降沿或下降沿后延時(shí)一段時(shí)間輸出導(dǎo)通信號(hào);在控制模塊80輸出的控制關(guān)斷信號(hào)有效時(shí),觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào)。
10、所述驅(qū)動(dòng)模塊100用于根據(jù)所述導(dǎo)通信號(hào)或所述關(guān)斷信號(hào),輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
下面對(duì)上述的同步整流芯片的工作方法作詳細(xì)說(shuō)明。
檢測(cè)輸入電壓,在輸入電壓大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值時(shí)允許導(dǎo)通,所述輸入電壓為有效輸入電壓,在所述有效輸入電壓后輸入電壓小于零時(shí),也就是所述有效輸入電壓的下降沿,或在所述下降沿后延時(shí)一段時(shí)間,芯片的觸發(fā)模塊輸出導(dǎo)通信號(hào);當(dāng)輸入電壓由小于零上升到大于零,也就是輸入電壓大于等于第一設(shè)定值時(shí),芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào)。
記錄上一周期的周期時(shí)間,以小于等于上一周期的周期時(shí)間的某一數(shù)值為第二基準(zhǔn);所述周期時(shí)間從有效輸入電壓開始,一直到有效輸入電壓下降到小于零并再次大于零時(shí)終止。
記錄上一周期在輸入電壓大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間,以小于等于所述第一持續(xù)時(shí)間的某一數(shù)值為第一基準(zhǔn)。
記錄上一周期有效輸入電壓與本周期有效輸入電壓之間輸入電壓上升沿的次數(shù),以所述次數(shù)的值判斷外電路的工作模式,當(dāng)所述次數(shù)的值大于等于2時(shí)是斷續(xù)模式DCM,否則是連續(xù)模式CCM。
當(dāng)本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間大于等于第一基準(zhǔn)時(shí),根據(jù)伏秒積守恒規(guī)則,本周期的周期時(shí)間會(huì)大于第二基準(zhǔn),則在本周期的有效輸入電壓的下降沿或下降沿后延時(shí)一段時(shí)間,輸出導(dǎo)通信號(hào),在本周期的周期時(shí)間大于等于第二基準(zhǔn)時(shí),芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
當(dāng)本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間小于第一基準(zhǔn)時(shí),且兩者的差值小于第二設(shè)定值,同時(shí)外電路工作在斷續(xù)模式時(shí),則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后,輸出導(dǎo)通信號(hào),在本周期的周期時(shí)間大于等于第二基準(zhǔn)時(shí),芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
當(dāng)本周期的有效輸入電壓的持續(xù)時(shí)間小于第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值,同時(shí)外電路工作在斷續(xù)模式時(shí),則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后,芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
當(dāng)本周期的有效輸入電壓的持續(xù)時(shí)間小于第一基準(zhǔn),同時(shí)外電路工作在連續(xù)模式時(shí),則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后,觸發(fā)模塊90輸出導(dǎo)通信號(hào);在本周期的周期時(shí)間大于等于第二基準(zhǔn)時(shí),芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
當(dāng)芯片的觸發(fā)模塊90輸出的導(dǎo)通信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于等于第三設(shè)定值時(shí),芯片的觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào)。
在下一周期,芯片以本周期的第一基準(zhǔn)、第二基準(zhǔn)作為關(guān)斷判斷的依據(jù),按照類似的工作方法,觸發(fā)模塊90輸出導(dǎo)通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào),同時(shí)記錄下一周期的第一基準(zhǔn)、第二基準(zhǔn)備用。
圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例的同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,其中選擇模塊60是由與門實(shí)現(xiàn),控制模塊80由或非門實(shí)現(xiàn),觸發(fā)模塊90由D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。
圖3為本發(fā)明的同步整流芯片斷續(xù)模式工作波形圖。如圖3所示,電壓檢測(cè)模塊20檢測(cè)輸入電壓大于零與小于零的變化。當(dāng)輸入電壓大于零時(shí)輸出高電平,當(dāng)輸入電壓小于零時(shí)輸出低電平,電壓比較信號(hào)波形如圖中A3所示,在相鄰兩個(gè)有效輸入電壓之間,當(dāng)電壓比較信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)大于等于2時(shí),模式判斷模塊30輸出模式判斷信號(hào)ccmH為高電平,表示外電路工作模式為斷續(xù)模式DCM,此高電平持續(xù)到下一次有效輸入電壓結(jié)束后并延時(shí)一段時(shí)間,當(dāng)電壓比較信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)小于2時(shí),模式判斷模塊30輸出模式判斷信號(hào)ccmH為低電平,表示外電路工作模式為連續(xù)模式CCM,工作模式信號(hào)波形如圖中ccmH波形所示;或者,電壓檢測(cè)模塊20檢測(cè)輸入電壓是與小于零或大于零的某一個(gè)數(shù)值進(jìn)行比較,得出電壓比較信號(hào)。
導(dǎo)通初始化模塊10將輸入電壓Vs與第一閾值進(jìn)行比較,當(dāng)輸入電壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間大于第二閾值時(shí),該輸入電壓為有效輸入電壓,導(dǎo)通初始化模塊10輸出允許導(dǎo)通信號(hào)給電壓檢測(cè)模塊20,允許導(dǎo)通信號(hào)波形如圖中A1所示。
電壓檢測(cè)模塊20在允許導(dǎo)通信號(hào)有效時(shí),在輸入電壓的下降沿輸出控制導(dǎo)通信號(hào)給觸發(fā)模塊90,控制導(dǎo)通信號(hào)波形如圖中波形A2所示;當(dāng)輸入電壓再次大于零時(shí)輸出控制關(guān)斷信號(hào),觸發(fā)模塊90根據(jù)控制導(dǎo)通信號(hào)與控制關(guān)斷信號(hào)輸出導(dǎo)通或關(guān)斷信號(hào),其波形如圖中Gate所示。
或者,電壓檢測(cè)模塊20在允許導(dǎo)通信號(hào)有效時(shí),觸發(fā)模塊90在輸入電壓的下降沿后延時(shí)一段時(shí)間再輸出控制導(dǎo)通信號(hào),但輸入電壓大于零時(shí)必須輸出控制關(guān)斷信號(hào)。
在本實(shí)施例中,第一設(shè)定值為零;在本申請(qǐng)中,第一設(shè)定值為小于等于零的某一個(gè)數(shù)值。
圖4為本發(fā)明的同步整流芯片連續(xù)模式工作波形圖;如圖4所示,電壓檢測(cè)模塊20檢測(cè)輸入電壓大于零與小于零的變化,當(dāng)輸入電壓大于零時(shí)輸出高電平,當(dāng)輸入電壓小于零時(shí)輸出低電平,電壓比較信號(hào)如圖中波形A3所示。
在兩相鄰有效輸入電壓之間,當(dāng)電壓比較信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)小于2時(shí),模式判斷模塊30輸出低電平,表示外電路工作模式為連續(xù)模式,模式判斷波形如圖中ccmH波形所示。
導(dǎo)通初始化模塊10將輸入電壓Vs與第一閾值進(jìn)行比較,當(dāng)輸入電壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間大于第二閾值時(shí),該輸入電壓為有效輸入電壓,導(dǎo)通初始化模塊10輸出允許導(dǎo)通信號(hào)給電壓檢測(cè)模塊20,允許導(dǎo)通信號(hào)波形如圖中A1所示。
電壓檢測(cè)模塊20在有效輸入電壓的下降沿,即允許導(dǎo)通信號(hào)有效時(shí),輸出控制導(dǎo)通信號(hào)給觸發(fā)模塊90,控制導(dǎo)通信號(hào)的波形圖如圖中波形A2所示。
觸發(fā)模塊90在有效輸入電壓的下降沿輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),在輸入電壓大于零時(shí),也就是在電壓比較信號(hào)有效時(shí),控制模塊80輸出控制關(guān)斷信號(hào)給觸發(fā)模塊90,觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),觸發(fā)模塊90輸出波形如圖中波形Gate所示?;蛘?,觸發(fā)模塊90在有效輸入電壓的下降沿后延時(shí)一段時(shí)間再輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),但輸入電壓大于零時(shí)必須輸出關(guān)斷信號(hào)。
圖5為本發(fā)明的斷續(xù)模式時(shí)提前關(guān)斷的波形圖;如圖5所示,T1為上一周期的周期時(shí)間,t11為上一周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間,t12為上一周期輸入電壓小于零的第二持續(xù)時(shí)間。
T2為本周期的周期時(shí)間,t21為本周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間,t22為本周期輸入電壓小于零的第二持續(xù)時(shí)間。
第一持續(xù)時(shí)間的波形如圖中at波形所示,周期時(shí)間的波形如圖中AT波形所示;模式判斷模塊的輸出如圖中ccmH波形所示。
取小于上一周期持續(xù)時(shí)間t11的數(shù)值t3為第一基準(zhǔn),取小于上一周期周期時(shí)間T1的數(shù)值t1為第二基準(zhǔn),當(dāng)本周期的第一持續(xù)時(shí)間t21大于等于數(shù)值t3時(shí),根據(jù)伏秒積守恒定律,T2大于T1,以第二基準(zhǔn)t1為限,在本周期的周期時(shí)間等于第二基準(zhǔn)t1時(shí),超前關(guān)斷模塊50輸出超前關(guān)斷信號(hào),控制模塊80根據(jù)所述超前關(guān)斷信號(hào)輸出控制關(guān)斷信號(hào)給觸發(fā)模塊90,超前關(guān)斷信號(hào)波形如圖中A5所示,觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),其波形如圖中Gate波形所示,本例中Gate波形在有效輸入電壓的下降沿后延時(shí)一段時(shí)間才有效。
本實(shí)施例中t21大于t11,故障保護(hù)無(wú)輸出,如圖5中ftpL波形所示。
圖6為本發(fā)明的斷續(xù)模式故障保護(hù)的波形圖。圖6中,模式判斷模塊判斷外電路的工作模式為斷續(xù)模式,并輸出如圖中cemH波形所示的工作模式信號(hào);
與圖5不同的是,本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t21小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t11,t3是小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t11的數(shù)值,取為本周期的第一基準(zhǔn),t21與小于第一基準(zhǔn)t3的差值大于等于第二設(shè)定值,故障保護(hù)模塊40輸出故障保護(hù)信號(hào),故障保護(hù)信號(hào)波形如圖中ftpL波形所示;
在工作模式信號(hào)及故障保護(hù)信號(hào)同時(shí)有效時(shí),即外電路工作在斷續(xù)模式狀態(tài)且本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間,選擇模塊60輸出選擇信號(hào)A4給控制模塊80,控制模塊80根據(jù)該控制信號(hào)輸出控制關(guān)斷信號(hào)給觸發(fā)模塊90,觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),則芯片在本周期不輸出導(dǎo)通信號(hào),保持關(guān)斷狀態(tài)。
圖7為本發(fā)明的兩種模式時(shí)的超前關(guān)斷波形圖。如圖7所示,T1為第一周期的周期時(shí)間,T2為第二周期的周期時(shí)間,T3為第三周期的周期時(shí)間;t1為第一周期的周期時(shí)間的第二基準(zhǔn),t2為第二周期的周期時(shí)間的第二基準(zhǔn),t3為第一周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間的第一基準(zhǔn),t4為第二周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間的第一基準(zhǔn);在第一周期與第二周期兩個(gè)相鄰的有效輸入電壓之間,輸入電壓存在振蕩,有多于2次的電壓比較信號(hào)脈沖,模式判斷模塊根據(jù)此脈沖數(shù),判斷外電路工作在斷續(xù)模式,輸出高電平信號(hào);在第二周期與第三周期兩個(gè)相鄰的有效輸入電壓之間,輸入電壓小于零,電壓比較信號(hào)無(wú)脈沖,模式判斷模塊判斷外電路工作在連續(xù)模式,輸出低電平信號(hào);模式判斷信號(hào)波形如圖中ccmH所示。
第二周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t21大于第一周期的第一基準(zhǔn),在第二周期有效輸入電壓的下降沿后延時(shí)一段時(shí)間,觸發(fā)模塊90輸出導(dǎo)通信號(hào),在第二周期的周期時(shí)間T2等于第一周期的第二基準(zhǔn)t1時(shí),超前判斷模塊50輸出超前關(guān)斷信號(hào)給控制模塊80,控制模塊80輸出控制關(guān)斷信號(hào)給觸發(fā)模塊90,觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
第三周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t31遠(yuǎn)小于第二周期的第一基準(zhǔn)t4,也就是說(shuō)第三周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時(shí)間t31與第二周期的第一基準(zhǔn)t4的差值大于等于第二設(shè)定值,故障保護(hù)模塊40輸出故障保護(hù)信號(hào),故障保護(hù)信號(hào)波形如圖中ftpL波形所示;
因第三周期外電路的工作模式是連續(xù)模式,而連接模式時(shí)外電路的工作頻率是固定的,即周期時(shí)間T3與T2相等,因此選擇模塊60屏蔽掉此故障保護(hù)信號(hào),觸發(fā)模式90在第三周期的有效輸入電壓的下降沿后延時(shí)一段時(shí)間輸出導(dǎo)通信號(hào),導(dǎo)通信號(hào)波形如圖中Gate波形所示,在第三周期的周期時(shí)間T3等于第二周期的第二基準(zhǔn)t2時(shí),超前判斷模塊50輸出超前關(guān)斷信號(hào)給控制模塊80,控制模塊80輸出控制關(guān)斷信號(hào)給觸發(fā)模塊90,觸發(fā)模塊90輸出關(guān)斷信號(hào),實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
圖8所示為本發(fā)明的一種同步整流控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。所述同步整流控制電路包括原邊電路、副邊電路。
所述原邊電路包括原邊電感Lp、原邊開關(guān)管PR、原邊采樣電阻Rcs;所述原邊電感Lp的同相端連接原邊開關(guān)管PR的一端,原邊開關(guān)管PR的另一端連接原邊采樣電阻Rcs的一端,原邊采樣電阻Rcs的另一端接所述原邊電路的地端,原邊開關(guān)管PR的控制端接原邊控制信號(hào)。
所述副邊電路包括副邊電感L1、副邊開關(guān)管SR、副邊第一采樣電阻R1、副邊第二采樣電阻R2、副邊電容C2、副邊負(fù)載電阻R3、同步整流控制芯片IC1;所述同步整流控制芯片IC1為前述的同步整流控制芯片。
副邊電感L1的同相端連接同步整流控制芯片IC1的電源端、副邊電容C2的正極、所述副邊負(fù)載電阻R3的一端;副邊電感L1的反相端連接副邊開關(guān)管SR的一端、副邊第一采樣電阻R1的一端;副邊第一采樣電阻R1的另一端連接同步整流控制芯片IC1的輸入端、副邊第二采樣電阻R2的一端,副邊電容C2的負(fù)極、副邊負(fù)載電阻R3的另一端、副邊開關(guān)管SR的另一端、同步整流控制芯片IC1的地端連接到副邊電路的地端,副邊開關(guān)管SR的控制端連接同步整流控制芯片的輸出端,副邊開關(guān)管SR的一端與另一端之間存在寄生二極管D1。
所述原邊電感Lp、副邊電感L1分別是同一個(gè)變壓器的原邊電感Lp、副邊電感L1。
同步整流控制芯片IC1檢測(cè)副邊電感L1反相端的電壓Vd,當(dāng)所述反相端的電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)超過第二閾值的時(shí)間,此電壓為有效電壓,則判斷此時(shí)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通,所述副邊電感L1與原邊電感Lp產(chǎn)生電磁感應(yīng),副邊開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)所述原邊開關(guān)管關(guān)斷,所述反相端的電壓由所述有效電壓下降到小于零時(shí),所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,所述副邊電感放電,所述副邊電容充電,在所述副邊電感放電臨近完成時(shí),所述副邊開關(guān)管關(guān)斷,防止所述副邊電容通過所述副邊開關(guān)管放電。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期所述反相端的電壓由所述有效電壓下降到小于零時(shí),即在有效電壓的下降沿或下降沿后延時(shí)一段時(shí)間,輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到所述反相端的電壓由所述有效電壓開始下降的第一個(gè)下降沿到隨后的第一個(gè)上升沿時(shí),輸出關(guān)斷信號(hào)使所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)所述副邊電感的工作模式,以在相鄰兩次所述副邊開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間內(nèi)所述副邊電感反相端的電壓由零伏左右開始上升的上升沿?cái)?shù)量作為判斷依據(jù),當(dāng)所述上升沿的數(shù)量大于等于2時(shí),判斷所述副邊電感工作在斷續(xù)模式;否則,判斷所述副邊電感工作在連續(xù)模式。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)并記錄上一周期所述原邊開關(guān)管的第一導(dǎo)通時(shí)間,并以小于等于所述上一周期的所述第一導(dǎo)通時(shí)間的某一個(gè)數(shù)值為第一基準(zhǔn);以所述原邊開關(guān)管第一導(dǎo)通時(shí)間與所述副邊開關(guān)管第二導(dǎo)通時(shí)間之和為周期時(shí)間,并以小于等于上一周期的所述周期時(shí)間的某一個(gè)數(shù)值為第二基準(zhǔn),將本周期的所述第一導(dǎo)通時(shí)間與所述第一基準(zhǔn)進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,控制所述副邊開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)刻。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導(dǎo)通時(shí)間大于所述第一基準(zhǔn),則在本周期的所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的所述周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),控制所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導(dǎo)通時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值小于第二設(shè)定值,同時(shí),檢測(cè)到同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式時(shí),則在本周期的所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的所述周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),控制所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導(dǎo)通時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值,同時(shí),檢測(cè)到電路工作在斷續(xù)模式時(shí),則在本周期所述副邊開關(guān)管不導(dǎo)通,處于關(guān)斷狀態(tài)。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導(dǎo)通時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),同時(shí),檢測(cè)到同步整流控制電路工作在連續(xù)模式時(shí),則在本周期的所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的所述周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),控制所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
在本周期的所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后或關(guān)斷后延時(shí)一段時(shí)間,所述同步整流控制芯片控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通。
所述同步整流控制芯片檢測(cè)到本周期所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間超過第三設(shè)定值,則關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
下面根據(jù)圖9對(duì)同步整流控制電路的整流方法作進(jìn)一步說(shuō)明。
所述同步整流控制電路包括原邊電路、副邊電路,所述原邊電路以電磁耦合方式連接副邊電路,所述副邊電路中包括同步整流控制芯片、副邊開關(guān)管、副邊電感。以上一周期副邊電路的有效電壓的第一持續(xù)時(shí)間和所述同步整流控制電路的周期時(shí)間為依據(jù),將本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間與所述上一周期有效電壓的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較,得到比較結(jié)果;根據(jù)副邊電感反相端電壓在上一周期有效電壓與本周期有效電壓之間振蕩狀態(tài)判斷同步整流控制電路的工作模式;根據(jù)所述比較結(jié)果和所述工作模式,控制副邊開關(guān)管導(dǎo)通或截止,實(shí)現(xiàn)以逐周期類比方式控制副邊電路。
以小于等于所述上一周期有效電壓的第一持續(xù)時(shí)間為第一基準(zhǔn),以小于等于所述上一周期的周期時(shí)間為第二基準(zhǔn)。
當(dāng)所述副邊電感反相端電壓在上一周期有效電壓與本周期有效電壓之間振蕩次數(shù)大于等于2時(shí),判斷電路工作在斷續(xù)模式,否則電路工作在連續(xù)模式。
當(dāng)同步整流控制電路工作在連續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn)時(shí),則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
當(dāng)同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值小于第二設(shè)定值,則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
當(dāng)同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式,本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間小于所述第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值,則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管不導(dǎo)通,處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時(shí)間大于所述第一基準(zhǔn),則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,在本周期的周期時(shí)間等于所述第二基準(zhǔn)時(shí),關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。
所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通,是在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后,或在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷延時(shí)一段時(shí)間,控制所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通。
當(dāng)所述副邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間超過第三設(shè)定值時(shí),所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。
當(dāng)副邊電路檢測(cè)到所述原邊開關(guān)管關(guān)斷時(shí),控制副邊開關(guān)管導(dǎo)通,當(dāng)副邊電路檢測(cè)到所述原邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),控制副邊開關(guān)管關(guān)斷。
下面結(jié)合波形圖說(shuō)明電路的工作過程:如圖10所示為電路工作在斷續(xù)模式時(shí)的波形圖,為方便說(shuō)明,以第二周期時(shí)間T2做詳細(xì)介紹,以此類推。
在第一周期時(shí)間T1、第二周期時(shí)間T2之間,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到副邊電感L1的反相端電壓Vd的分壓Vs有兩個(gè)從小于零到大于零的上升沿,判定電路工作在斷續(xù)模式。
在第一周期時(shí)間T1,同步整流控制芯片IC1記錄原邊開關(guān)管PR的導(dǎo)通時(shí)間t11,并以小于等于t11的某一個(gè)數(shù)值為第一基準(zhǔn),記錄從原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通到副邊電感L1放電完成終止前的周期時(shí)間T1,并以小于等于T1的某一個(gè)數(shù)值為第二基準(zhǔn)。
在第二周期時(shí)間T2,原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí),即在t21時(shí)段,原邊電感Lp上有電流通過,原邊電感Lp充電,原邊電感Lp同相端電壓等于Vcs,因電感中電流不能突變,Vcs逐漸升高,同時(shí),副邊電感L1感應(yīng)到電磁能量,副邊電感L1的反相端電壓Vd等于V2,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到副邊電感L1反相端的電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值時(shí),為允許副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通作好準(zhǔn)備,記錄t21時(shí)段的時(shí)間值;
設(shè)置電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值的判斷,是為了防止誤判,因?yàn)殡娐饭ぷ髟跀嗬m(xù)模式時(shí),在兩個(gè)周期之間,副邊電感電壓會(huì)產(chǎn)生振蕩,但振蕩時(shí)副邊電感反相端電壓的最高電壓值V1和持續(xù)時(shí)間t23至少有一項(xiàng)要比原邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)副邊電感L1反相端的電壓V2和持續(xù)時(shí)間小,而第一閾值和第二閾值的設(shè)置,避免了在副邊電路振蕩時(shí)副邊開關(guān)管SR誤導(dǎo)通。
在t22時(shí)段,原邊開關(guān)管PR關(guān)斷,原邊電感Lp上無(wú)電流,其反相端電壓為F1,此時(shí),副邊電感L1反相端的電壓Vd突變?yōu)樾∮诹?有小幅振蕩),副邊電感L1通過寄生二極管D1放電,副邊電容C2充電,副邊電流波形如圖中Is所示,同步整流控制芯片IC1將第二周期時(shí)間T2的原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21與第一周期時(shí)間T1的第一基準(zhǔn)做比較,分為如下幾種情況:
當(dāng)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21大于第一周期的第一基準(zhǔn)時(shí),第二周期時(shí)間T2時(shí)間值大于第一周期時(shí)間T1時(shí)間值,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到電壓Vd從有效電壓下降到小于零,同時(shí)或延時(shí)一段時(shí)間(在圖10中是延時(shí)一段時(shí)間)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通,同步整流控制芯片IC1在第二周期時(shí)間T2時(shí)間等于第二基準(zhǔn)時(shí)輸出關(guān)斷信號(hào),驅(qū)動(dòng)副邊開關(guān)管SR關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷;
當(dāng)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21小于第一周期的第一基準(zhǔn),且兩者的差值小于第二設(shè)定值時(shí),同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到電壓Vd從有效電壓下降到小于零,同時(shí)或延時(shí)一段時(shí)間(圖10中是延時(shí)一段時(shí)間)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通,在第二周期時(shí)間T2時(shí)間等于第二基準(zhǔn)時(shí)輸出關(guān)斷信號(hào),驅(qū)動(dòng)副邊開關(guān)管SR關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷;
當(dāng)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21小于第一周期的第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值時(shí),同步整流控制芯片IC1在本周期輸出故障保護(hù)信號(hào)使副邊開關(guān)管SR處于關(guān)斷狀態(tài)。
如圖11所示為電路工作在連續(xù)模式時(shí)的波形圖,連續(xù)模式與斷續(xù)模式有相似之處也有不同之處。同樣為方便說(shuō)明,以第二周期時(shí)間T2做詳細(xì)介紹,以此類推。
相似之處是:
在第一周期時(shí)間T1,同步整流控制芯片IC1記錄原邊開關(guān)管PR的導(dǎo)通時(shí)間t11,并以小于等于t11的某一個(gè)數(shù)值為第一基準(zhǔn),記錄從原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通到副邊電感L1放電完成終止前的周期時(shí)間T1,并以小于等于T1的某一個(gè)數(shù)值為第二基準(zhǔn)。
在第二周期時(shí)間T2,原邊開關(guān)管PR打開導(dǎo)通時(shí),即在t21時(shí)段,原邊電感Lp上有電流通過,原邊電感Lp充電,原邊電感Lp同相端電壓等于Vcs,因電感中電流不能突變,Vcs逐漸升高,同時(shí),副邊電感L1感應(yīng)到電磁能量,副邊電感L1的反相端電壓Vd等于V2,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到副邊電感L1反相端的電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值或持續(xù)時(shí)間超過第二閾值時(shí),為允許副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通作好準(zhǔn)備,記錄t21時(shí)段的時(shí)間值。
在t22時(shí)段,原邊開關(guān)管PR關(guān)斷,原邊電感Lp上無(wú)電流,其反相端電壓為F1,此時(shí),副邊電感L1反相端的電壓Vd突變?yōu)樾∮诹?有小幅振蕩),副邊電感L1通過寄生二極管D1放電,副邊電容C2充電,同步整流控制芯片IC1將第二周期時(shí)間T2的原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21與第一周期時(shí)間T1的第一基準(zhǔn)做比較,分為如下幾種情況:
當(dāng)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21大于第一周期的第一基準(zhǔn)時(shí),第二周期時(shí)間T2時(shí)間值大于第一周期時(shí)間T1時(shí)間值,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到電壓Vd從有效電壓下降到小于零,同時(shí)或延時(shí)一段時(shí)間(在圖10中是延時(shí)一段時(shí)間)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通,同步整流控制芯片IC1在第二周期時(shí)間T2時(shí)間等于第二基準(zhǔn)時(shí)輸出關(guān)斷信號(hào),驅(qū)動(dòng)副邊開關(guān)管SR關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷;
不同之處是:
在第一周期時(shí)間T1、第二周期時(shí)間T2之間,同步整流控制芯片IC1檢測(cè)到副邊電感L1的反相端電壓Vd有兩個(gè)從小于零到大于零的上升沿,判定電路工作在斷續(xù)模式。
但電路工作在連續(xù)模式時(shí),在兩個(gè)周期之間,副邊電感電壓不會(huì)產(chǎn)生振蕩或產(chǎn)生次數(shù)很少的振蕩,且振蕩時(shí)副邊電感反相端電壓的最高電壓值V1和持續(xù)時(shí)間t23至少有一項(xiàng)要比原邊開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)副邊電感L1反相端的電壓V2和持續(xù)時(shí)間小,而第一閾值和第二閾值的設(shè)置,同樣避免了在副邊電路振蕩時(shí)副邊開關(guān)管SR誤導(dǎo)通。
當(dāng)原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21小于第一周期的第一基準(zhǔn),但連續(xù)模式工作時(shí),頻率是固定頻率的,也就是說(shuō)第一周期的周期時(shí)間T1等于第二周期的周期時(shí)間T2,因此,即使原邊開關(guān)管PR導(dǎo)通時(shí)間t21小于第一周期的第一基準(zhǔn),且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值,同步整流控制芯片IC1會(huì)屏蔽掉此工作模式下的故障保護(hù)信號(hào),在檢測(cè)到電壓Vd從有效電壓下降到小于零時(shí),同時(shí)或延時(shí)一段時(shí)間(圖10中是延時(shí)一段時(shí)間)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使副邊開關(guān)管SR導(dǎo)通,在第二周期時(shí)間T2時(shí)間等于第二基準(zhǔn)時(shí)輸出關(guān)斷信號(hào),驅(qū)動(dòng)副邊開關(guān)管SR關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)超前關(guān)斷。
盡管上文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明,但是應(yīng)該指明的是,我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述方式進(jìn)行各種等效改變和修改,其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書及附圖所涵蓋的精神時(shí),均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。