同步整流切换电路及同步整流电路的制作方法

本发明涉及同步整流技术领域，具体而言，涉及一种同步整流切换电路及同步整流电路。

背景技术：

同步整流电路运用广泛，能显著提高电源模块的转换效率。当同步整流电路在轻载或空载时，电感电流不连续，此时若仍然开启同步整流，电感电流将强制连续，会在次级产生反向电流。这将在变压器的初级和次级产生多余的环流，增加空载和轻载损耗，在并联时还可能在次级产生很高的电压尖峰，增加次级元件损坏的几率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种同步整流切换电路及同步整流电路。

本发明提供的技术方案如下：

一种同步整流切换电路，用于切换同步整流电路的开启或关闭状态；所述同步整流电路包括pwm芯片、控制芯片和多个场效应管所述多个场效应管设置在所述同步整流电路的次级，与所述控制芯片连接，所述控制芯片用于控制所述多个场效应管的导通或关断，所述同步整流切换电路包括比较电路、转换电路和控制电路，其中：

所述比较电路用于比较所述同步整流电路的输出电压或初级电流与基准值的大小，并输出比较结果；

所述转换电路用于将所述pwm芯片输出的pwm信号转换为pwm时钟控制信号；

所述控制电路与所述比较电路和转换电路相连接，用于根据所述比较结果及所述pwm时钟控制信号，在所述pwm信号结束时，控制所述同步整流电路的开启或关闭。

进一步地，所述比较电路为比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和结果输出端，所述第一输入端用于输入所述同步整流电路的输出电压或初级电流，所述第二输入端用于输入所述基准值，所述结果输出端用于输出所述输出电压或初级电流与所述基准值的比较结果。

进一步地，所述同步整流切换电路还包括第一取样电路，其中：

所述第一取样电路用于检测所述同步整流电路的输出电压，并将所述输出电压转换为电压信号后送入所述第一输入端。

进一步地，所述同步整流切换电路还包括第二取样电路，其中：

所述第二取样电路用于采样所述同步整流电路的初级电流信号，以获取所述初级电流的峰值，将所述初级电流的峰值送入所述第一输入端。

进一步地，所述第二取样电路包括电流互感器，所述电流互感器用于检测所述同步整流电路的输入电流，

进一步地，所述转换电路包括反相器，所述反相器包括pwm信号输入端和pwm信号输出端，所述pwm信号输入端与所述pwm芯片连接，所述反相器用于将所述pwm信号转换为所述pwm时钟控制信号。

进一步地，所述控制电路包括d触发器，所述d触发器包括d输入端、时钟信号输入端和控制信号端，所述d输入端与所述信号输出端连接，所述时钟信号输入端与所述pwm信号输出端连接，所述控制信号端与所述同步整理电路的控制芯片连接，其中：

所述d触发器用于当所述比较结果表明所述输出电压大于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，输出用于开启所述同步整流电路的开启信号，以使所述控制芯片根据所述开启信号开始同步整流；

当所述比较结果表明所述输出电压小于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，所述触发器输出用于关闭所述同步整流电路的关闭信号，以使所述控制芯片根据所述关闭信号关闭同步整流。

本发明还提供了一种同步整流电路，所述同步整流电路包括pwm芯片、控制芯片和多个场效应管，所述多个场效应管设置在所述同步整流电路的次级，与所述控制芯片连接，所述控制芯片用于控制所述多个场效应管的导通或关断，所述同步整流电路还包括与所述控制芯片相连接的同步整流切换电路，该同步整流切换电路包括比较电路、转换电路和控制电路，其中：

所述比较电路用于比较所述同步整流电路的输出电压或初级电流与基准值的大小，并输出比较结果；

所述转换电路用于将所述pwm芯片输出的pwm信号转换为pwm时钟控制信号；

所述控制电路与所述比较电路和转换电路相连接，用于根据所述比较结果及所述pwm时钟控制信号，在所述pwm信号结束时，控制所述同步整流电路的开启或关闭。

进一步地，所述比较电路为比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和结果输出端，所述第一输入端用于输入所述同步整流电路的输出电压或初级电流，所述第二输入端用于输入所述基准值，所述结果输出端用于输出所述输出电压或初级电流与所述基准值的比较结果。

进一步地，所述转换电路包括反相器，所述反相器包括pwm信号输入端和pwm信号输出端，所述pwm信号输入端与所述pwm芯片连接，所述反相器用于将所述pwm信号转换为所述pwm时钟控制信号；

所述控制电路包括d触发器，所述d触发器包括d输入端、时钟信号输入端和控制信号端，所述d输入端与所述信号输出端连接，所述时钟信号输入端与所述pwm信号输出端连接，所述控制信号端与所述同步整理电路的控制芯片连接，其中：

所述d触发器用于当所述比较结果表明所述输出电压大于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，输出用于开启所述同步整流电路的开启信号，以使所述控制芯片根据所述开启信号开始同步整流；

当所述比较结果表明所述输出电压小于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，所述触发器输出用于关闭所述同步整流电路的关闭信号，以使所述控制芯片根据所述关闭信号关闭同步整流。

本申请实施例中的同步整流切换电路，通过比较电路比较同步整流电路中的输出电压或输入电流与基准值的大小，并可以通过控制电路根据比较结果以及pwm时钟控制信号，输出开启信号或关闭信号。由于控制电路的输出信号与pwm时钟控制信号相关，使得控制电路可以在pwm信号结束时输出控制信号，从而使得同步整流电路可以在电流为正向被关闭。使同步整流电路在轻载或空载时不会出现环流，在关闭时刻也不会出现电压尖峰，位于次级的场效应管也就不会出现被电压尖峰击穿的情况。同时在轻载或空载时关闭同步整流，可以提高同步整流电路的可靠性，并降低同步整流电路的空载损耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种同步整流电路与同步整流切换电路连接的示意图。

图2为本发明实施例提供的一种同步整流电路与同步整流切换电路连接的另一示意图。

图3为本发明实施例提供的一种同步整流电路与同步整流切换电路连接的另一示意图。

图4为本发明实施例提供的一种同步整流切换电路的示意图。

图标：100-同步整流切换电路；200-同步整流电路；101-比较电路；102-转换电路；103-控制电路；201-pwm芯片；202-控制吸片；203-初级元件；204-次级元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供了一种同步整流切换电路100，用于控制同步整流电路200在开启状态或关闭状态之间切换。所述同步整流电路200包括pwm芯片、控制芯片以及与所述控制芯片连接的多个场效应管。多个场效应管可以设置在同步整流电路的次级。pwm芯片可以产生一路或多路pwm信号。所述控制芯片用于控制所述多个场效应管的导通或关断，所述同步整流切换电路包括比较电路、转换电路和控制电路。同步整流电路可以包括初级元件和次级元件，次级元件可以包括所述多个场效应管。

详细的，所述比较电路用于比较所述同步整流电路的输出电压或初级电流与基准值的大小，并输出比较结果。

具体的，比较电路可以为比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和结果输出端，所述第一输入端用于输入所述同步整流电路的输出电压或初级电流，所述第二输入端用于输入所述基准值，所述结果输出端用于输出所述输出电压或初级电流与所述基准值的比较结果。

比较器的第一输入端输入的电流信号可以是通过取样电路取样得到的，所述取样电路可以与所述第一输入端连接，所述取样电路用于检测所述同步整流电路的输出电压，并将所述输出电压转换为电压信号后送入所述第一输入端。此外，所述取样电路还用于采样所述同步整流电路的初级电流信号，以获取所述初级电流的峰值，将所述初级电流的峰值送入所述第一输入端。

例如，取样电路可以包括电流互感器，所述电流互感器用于检测所述同步整流电路的输入电流。该电流互感器可以检测输入电流，并经过电阻转换为电压信号，再通过rc滤波得到cs信号，该cs信号作为输入信号输入至比较器的第一输入端，再与基准值进行比较，得到比较结果。

在同步整流电路中，变压器的初级电流和次级电流是与变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比相对应的，初级电流的峰值可以按照匝数比对应得到同步整流电路中电感电流的峰值，从而可以将初级电流的峰值电流作为输入信号输入至比较器的第一输入端。

此外，取样电路还可以直接检测同步整流电路的输出电流，取样电路可以包括霍尔传感器或电阻，可以将同步整流电路的输出电流转换为输出电压，将转换后得到的输出电压作为输入信号输入至比较器的第一输入端，比较器再将该输出电压与基准值进行比较，得到比较结果。

取样电路可以作为同步整流切换电路的一部分，也可以独立于同步整流切换电路设置。

比较器的第二输入端输入的基准值的具体大小可以根据同步整流电路的实际情况确定，基准值可以为同步整流电路中电感电流进入连续模式时刻的电流值，本申请实施例并不限制基准值的大小。

所述转换电路用于将所述pwm芯片输出的pwm信号转换为pwm时钟控制信号。例如，转换电路可以将pwm信号转换为pwm1信号，pwm1信号可以为pwm信号的下降沿，该pwm信号的下降沿作为控制电路的时钟信号时，使得控制电路可以在pwm信号的结束时刻。

例如，所述转换电路可以包括反相器，所述反相器包括pwm信号输入端和pwm信号输出端，所述pwm信号输入端与所述pwm芯片连接。pwm芯片输出的pwm信号可以被反相器转换为pwm1信号。

所述控制电路与所述比较电路和转换电路相连接，用于根据所述比较结果及所述pwm时钟信号，控制所述同步整流电路的开启或关闭。

控制电路可以为d触发器，所述d触发器包括d输入端、时钟信号输入端和控制信号端，所述d输入端与所述信号输出端连接，所述时钟信号输入端与所述pwm信号输出端连接，所述控制信号端与所述同步整理电路的控制芯片连接。

所述d触发器用于当所述比较结果表明所述输出电压大于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，输出用于开启所述同步整流电路的开启信号，当所述比较结果表明所述输出电压小于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，所述触发器输出用于关闭所述同步整流电路的关闭信号，以使所述控制芯片根据所述开启信号开始同步整流或根据所述关闭信号结束同步整流。

d触发器输出开启信号或关闭信号是在pwm信号的结束时刻，以使同步整流电路在pwm信号结束时进行切换，如此，可以保证关闭同步整流是在电流为正向时关闭的，如果不在电流为正向时关闭同步整流，那么同步整流电路在关闭时就会产生电压尖峰，从而使得mos管被电压尖峰击穿。

综上所述，本申请实施例中的同步整流切换电路，通过比较电路比较同步整流电路中的输出电压或输入电流与基准值的大小，并可以通过控制电路根据比较结果以及pwm时钟控制信号，输出开启信号或关闭信号。由于控制电路的输出信号与pwm时钟控制信号相关，使得控制电路可以在pwm信号结束时输出控制信号，从而使得同步整流电路可以在电流为正向被关闭。使同步整流电路在轻载或空载时不会出现环流，在关闭时刻也不会出现电压尖峰，位于次级的场效应管也就不会出现被电压尖峰击穿的情况。同时在轻载或空载时关闭同步整流，可以提高同步整流电路的可靠性，并降低同步整流电路的空载损耗。

本发明还提供了一种同步整流电路，所述同步整流电路包括pwm芯片、控制芯片和多个场效应管，所述多个场效应管设置在所述同步整流电路的次级，与所述控制芯片连接，所述控制芯片用于控制所述多个场效应管的导通或关断，所述同步整流电路还包括与所述控制芯片相连接的同步整流切换电路，该同步整流切换电路包括比较电路、转换电路和控制电路，其中：

所述比较电路用于比较所述同步整流电路的输出电压或初级电流与基准值的大小，并输出比较结果；

所述转换电路用于将所述pwm芯片输出的pwm信号转换为pwm时钟控制信号；

所述控制电路与所述比较电路和转换电路相连接，用于根据所述比较结果及所述pwm时钟控制信号，在所述pwm信号结束时，控制所述同步整流电路的开启或关闭。

进一步地，所述比较电路为比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和结果输出端，所述第一输入端用于输入所述同步整流电路的输出电压或初级电流，所述第二输入端用于输入所述基准值，所述结果输出端用于输出所述输出电压或初级电流与所述基准值的比较结果。

进一步地，所述转换电路包括反相器，所述反相器包括pwm信号输入端和pwm信号输出端，所述pwm信号输入端与所述pwm芯片连接，所述反相器用于将所述pwm信号转换为所述pwm时钟控制信号；

所述控制电路包括d触发器，所述d触发器包括d输入端、时钟信号输入端和控制信号端，所述d输入端与所述信号输出端连接，所述时钟信号输入端与所述pwm信号输出端连接，所述控制信号端与所述同步整理电路的控制芯片连接，其中：

所述d触发器用于当所述比较结果表明所述输出电压大于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，输出用于开启所述同步整流电路的开启信号，以使所述控制芯片根据所述开启信号开始同步整流；

当所述比较结果表明所述输出电压小于所述基准值，且在所述pwm时钟控制信号表明所述pwm信号结束的时刻，所述触发器输出用于关闭所述同步整流电路的关闭信号，以使所述控制芯片根据所述关闭信号关闭同步整流。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。