本技术涉及同步整流的,特别涉及一种同步整流控制电流。
背景技术:
1、同步整流技术是目前应用于开关电源领域中非常普遍的技术,其采用通态电阻极低的金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet管,简称mos管)取代二极管,以降低整流损耗。
2、当mos管的源极到漏极流过正向电流时,mos管被脉冲宽度调制(pwm)信号驱动打开,mos管的导通内阻远小于二极管正向压降。当mos管的源极到漏极流过反向电流时,mos管被pwm驱动关断,反向电流截止。
3、传统的同步整流驱动技术采用预设编程方式,利用程序算法生成pwm信号实现对同步整流桥的控制,但该方式存在前期设计难度大的问题。或者,采用mos管压降检测方式,通过检测mos管的体二极管导通压降和mos管通态的导通压降,将其与设定的阈值进行比较来控制mos管的开关。这种方式对检测的精准度带来非常大的挑战。再者,可以采用斜率预测方式,通过对上一个周期的mos管的vds斜率和相对vgs的时序关系经过特定的预测算法对当前周期的同步整流的关断时间进行调整控制。这种方式在动态条件下的同步整流驱动不够充分,严重影响转换效率。
4、因此,业界需要一种精准且可靠地进行同步整流控制的电路及控制方方法,从而可广泛适用于开关电源领域。
技术实现思路
1、本技术的目的在于,针对上述现有技术中在同步整流控制时,驱动程序设计复杂度高、mos管电压检测精度较低以及驱动转换效率低等不足,提供一种同步整流控制电路及控制方法,以便提高同步整流的控制精度,实现在同步整流时精准且可靠地控制开关管的导通与关闭。
2、本技术公开了一种同步整流控制电路,包括:电流采集电路,用于采集变压器线圈的工作电流,并根据所述工作电流输出交流信号;逻辑驱动电路,与所述电流采集电路电连接,用于根据接收到的所述交流信号生成第一逻辑信号和第二逻辑信号,并且基于所述第一逻辑信号和第二逻辑信号分别输出第一控制信号和第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号用于控制同步整流桥,所述同步整流桥连接变压器的变压器次级线圈,以使所述同步整流桥对所述变压器次级线圈输出的电流进行整流;和自锁电路,与所述逻辑驱动电路电连接,用于在同步整流桥运行的半周期内锁定所述第一逻辑信号和所述第二逻辑信号。
3、进一步地,同步整流控制电路还包括:互锁电路,与所述逻辑驱动电路电连接;所述互锁电路包括:第一互锁电路,用于根据第一逻辑信号输出第一互锁信号,以在同步整流桥运行的半周期内锁定第二逻辑信号;和第二互锁电路,用于根据第二逻辑信号输出第二互锁信号,以在同步整流桥运行的半周期内锁定第一逻辑信号。
4、进一步地,所述电流采集电路包括电流互感器,所述电流互感器的初级线圈与所述变压器线圈串联,所述电流互感器的次级线圈与所述逻辑驱动电路电连接,所述变压器线圈为变压器初级线圈或变压器次级线圈。
5、进一步地,所述逻辑驱动电路包括整流单元,与所述电流采集电路电连接,用于根据所述交流信号输出第一电压信号和第二电压信号;第一逻辑单元,与所述整流单元电连接,用于根据所述第一电压信号输出第一逻辑信号;第二逻辑单元,与所述整流单元电连接,用于根据所述第二电压信号输出第二逻辑信号;驱动单元,分别与所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元电连接,用于根据所述第一逻辑信号输出第一控制信号,根据所述第二逻辑信号输出第二控制信号。
6、进一步地,所述整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管;所述第一二极管和所述第四二极管串联连接,所述第二二极管和所述第三二极管串联连接,所述第一二极管和所述第四二极管的共节点与电流采集电路的第一端以及第一逻辑单元电连接,所述第二二极管和所述第三二极管的共节点与电流采集电路的第二端以及第二逻辑单元电连接,所述第四二极管的阳极和所述第三二极管的阳极分别与地电连接,所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极电连接且经第一电阻与地电连接。
7、进一步地,所述第一逻辑单元包括第一三极管、第二三极管、第二电阻和第三电阻;第一三极管的集电极与所述整流单元电连接,第一三极管的基极与第二三极管的基极电连接,第一三极管的发射极与所述自锁电路电连接,第二三极管的基极和集电极分别经第二电阻和第三电阻与供电电源连接,第二三极管的基极与第一三极管的发射极电连接,第二三极管的发射极与地电连接,所述第二三极管的集电极用于输出第一逻辑信号。
8、进一步地,所述第二逻辑单元包括第五三极管、第六三极管、第七电阻和第八电阻;第五三极管的集电极与所述整流单元电连接,第五三极管的基极与第六三极管的基极电连接,第五三极管的发射极与所述自锁电路电连接,第六三极管的基极和集电极分别经第七电阻和第八电阻与供电电源连接,第六三极管的基极与第五三极管的发射极电连接,第六三极管的发射极与地电连接,所述第六三极管的集电极用于输出第二逻辑信号。
9、进一步地,所述自锁电路包括第一自锁电路和第二自锁电路,所述第一自锁电路包括第四电阻和第四mos管,所述第二自锁电路包括第九电阻和第八mos管,第四电阻和第四mos管串联连接在所述第一逻辑单元和地之间,第九电阻和第八mos管串联连接在所述第二逻辑单元和地之间,第四mos管的栅极连接到第一逻辑单元输出第一逻辑信号的输出端,第八mos管的栅极连接到第二逻辑单元输出第二逻辑信号的输出端。
10、进一步地,所述第一互锁电路包括第三mos管、第五电阻和第六电阻;所述第三mos管的漏极与逻辑驱动电路电连接,用于输出第一互锁信号,第三mos管的源极接地,第三mos管的栅极经第六电阻接地连接且经第五电阻接收第二互锁信号,其中所述第三mos管的漏极经第六二极管输出第一互锁信号。
11、进一步地,所述第二互锁电路包括第七mos管、第十电阻和第十一电阻;所述第七mos管的漏极与逻辑驱动电路电连接,用于输出第二互锁信号,第七mos管的源极接地,第七mos管的栅极经第十电阻接地连接且经第十一电阻接收第一互锁信号,其中所述第七mos管的漏极经第八二极管输出第二互锁信号。
12、本技术可实现下列有益效果中的至少一者:本技术提供了一种同步整流控制电路,其包括电流采集电路、逻辑驱动电路和自锁电路。依靠硬件电路生成同步整流桥的控制信号。并且,通过自锁电路能够在同步整流桥运行的半周期内锁定逻辑驱动电路生成的驱动信号,防止同步整流桥中的开关管因为外界干扰导致误导通(例如整流桥桥臂中的上下开关管同时导通,引起桥臂的直通短路),实现对同步整流桥的精准控制。此外,逻辑驱动电路还能通过关闭同步整流桥中的开关管,防止整流桥因瞬间电动势而生成反向电流。
13、上文相当广泛地概述了本技术的特征和技术优点,以便可以更好地理解以下对本技术的详细描述。下文将描述本技术的额外特征和优点,它们形成本技术的权利要求的主题。本领域技术人员应明白,可容易地利用公开的概念和特定实施例作为修改或设计用于实现本技术的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识到,此类等效构造没有偏离随附权利要求中所阐述的本技术的精神和范围。