隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法和同步整流芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同步整流控制電路，尤其是同步整流控制電路中同步整流芯片的保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是現(xiàn)有同步整流芯片的應(yīng)用框圖，構(gòu)成隔離型同步整流控制電路；圖1中變壓器Tl原邊的電路沒有畫出，為常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)，在Tl的原邊電路中設(shè)有原邊開關(guān)管；圖1中變壓器Tl的副邊電感L303的反相端接同步整流芯片301的GND端，同步整流芯片301的SW端接隔離型同步整流控制電路的Vout輸出端；
圖2為現(xiàn)有同步整流芯片301內(nèi)部關(guān)鍵部分電路圖，驅(qū)動邏輯電路102的輸出端接同步整流管Q103的柵極；同步整流管Q103為含體二極管D104的匪OS管；同步整流管Q103的源極接體二極管D103的陽極作為同步整流芯片301的GND端；同步整流管Q103的漏極接體二極管D103的陰極作為同步整流芯片301的SW端；同步整流芯片301的內(nèi)部供電等其它部分不在本發(fā)明的討論范圍之內(nèi)；
傳統(tǒng)同步整流芯片301的原理是檢測同步整流芯片301內(nèi)部的同步整流管Q103中的電流，在原邊開關(guān)管剛關(guān)斷的時候，同步整流芯片301控制的同步整流管Q103導(dǎo)通，副邊電感L303中的電流通過導(dǎo)通的同步整流管Q103流入到Vout端，等到副邊電感L303中的電流變?yōu)榱銜r，同步整流管Q103關(guān)斷，等待下一個開關(guān)周期。但是在同步整流芯片301輸出端短路等異常情況下，輸出電壓Vout很低，副邊電感L303電流IL下降很慢，有可能在芯片下一次開通之前，副邊電感L303的電流IL 一直大于零，同步整流管Q103—直沒有關(guān)斷，這樣會導(dǎo)致下一個周期原邊開關(guān)管開通的瞬間，芯片GND端的電壓出現(xiàn)較高的負(fù)向尖峰，這種情況下會有可能導(dǎo)致同步整流管Q103兩端壓降過大，超過其耐壓，會有燒毀的風(fēng)險，圖3的波形是這種情況的示意圖。其中IL是副邊電感L303中的電流波形，Pmi為f Iyback系統(tǒng)(反激式變換器)原邊開關(guān)管的控制信號波形圖，DRV信號是同步整流管Q103的柵極控制信號，由驅(qū)動邏輯電路102輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，以及隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片，能夠顯著提高同步整流芯片的可靠性。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片，包括:
最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路、邏輯驅(qū)動電路、同步整流管Q103、同步整流管Q103為含體二極管D104的匪OS管；同步整流管Q103的源極接體二極管D103的陽極作為同步整流芯片的GND端；同步整流管Q103的漏極接體二極管D103的陰極作為同步整流芯片的SW端；
最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff，并傳至邏輯驅(qū)動電路； 邏輯驅(qū)動電路用于輸出同步整流管Q103的控制信號DRV，控制信號DRV接至同步整流管Q103的柵極。
[0004]具體地，最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路包括電流源Il，電容Cl，比較器CMPl，開關(guān)管MNl，反相器INVl;開關(guān)管MNl為NMOS管；
反相器INVl的輸入端接邏輯驅(qū)動電路輸出的同步整流管Q103的控制信號DRV;反相器INVl的輸出端接開關(guān)管MNl的柵極，開關(guān)管MNl的源極和電容Cl的一端接地，開關(guān)管MNl的漏極和電容CI的另一端接電流源11的輸出端，以及比較器CMPI的同相輸入端；比較器CMPI的反相輸入端接參考電壓Vref I;比較器CMPl的輸出端輸出最大導(dǎo)通時間信號TofT。
[0005]—種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，包括:
同步整流芯片中設(shè)置一個同步整流芯片最大導(dǎo)通時間Tmax;
在同步整流芯片中的同步整流管Q103導(dǎo)通后，如果超過了設(shè)定的最大導(dǎo)通時間Tmax，檢測到的同步整流管Q103中的電流仍然沒有變?yōu)榱悖?br> 則通過一個最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff的脈沖，通知驅(qū)動邏輯電路，通過驅(qū)動邏輯電路去關(guān)斷同步整流管Q103。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:能夠避免同步整流芯片GND端會出現(xiàn)的負(fù)向尖峰脈沖，防止同步整流芯片被燒毀，提高了同步整流芯片的可靠性。
【附圖說明】
[0007]圖1為現(xiàn)有的隔離型同步整流控制電路原理示意圖。
[0008]圖2為現(xiàn)有隔離型同步整流控制電路中同步整流芯片主要內(nèi)電路示意圖。
[0009]圖3為現(xiàn)有的隔離型同步整流控制電路工作波形圖。
[0010]圖4為本發(fā)明的同步整流芯片主要內(nèi)電路示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明的隔離型同步整流控制電路工作波形圖。
[0012]圖6為本發(fā)明中最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]本發(fā)明中隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片301，主要部分如圖4所示，包括:最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路101、邏輯驅(qū)動電路102、同步整流管Q103、同步整流管Q103為含體二極管D104的NMOS管；同步整流管Q103的源極接體二極管D103的陽極作為同步整流芯片301的GND端；同步整流管Q103的漏極接體二極管D103的陰極作為同步整流芯片301的SW端；
最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路101用于產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff，并傳至邏輯驅(qū)動電路 102;
邏輯驅(qū)動電路102用于輸出同步整流管Q103的控制信號DRV;控制信號DRV接至同步整流管Q103的柵極。
[0015]在本發(fā)明設(shè)計的同步整流芯片301中，芯片301會設(shè)置一個同步整流芯片最大導(dǎo)通時間Tmax;在同步整流芯片301中的同步整流管Q103導(dǎo)通后，如果超過了設(shè)定的最大導(dǎo)通時間Tmax，檢測到的同步整流管Q103中的電流仍然沒有變?yōu)榱悖瑒t通過一個最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路101產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff的脈沖，通知驅(qū)動邏輯電路102，通過驅(qū)動邏輯電路102去關(guān)斷同步整流管Q103。同步整流管Q103為NMOS管，其控制端即NMOS管的柵極。
[0016]這時候圖1中，副邊電感L303中的電流會通過同步整流管Q103的體二極管D104流入同步整流控制電路的Vout輸出端；，體二極管D104兩端的壓降會加快副邊電感電流L303的退磁，使它能很快減小到零。從而保證在下一周期原邊開通時，副邊電感L303中沒有了電流。從而避免了同步整流芯片301的GND端會出現(xiàn)的負(fù)向尖峰脈沖，提高了同步整流芯片301的可靠性。圖5的波形是本發(fā)明改進(jìn)后的各點波形示意圖。
[0017]最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路101如圖6所示，包括電流源II，電容Cl，比較器CMPl，開關(guān)管麗I，反相器INVl;開關(guān)管麗I為NMOS管；
反相器INVl的輸入端接邏輯驅(qū)動電路102輸出的同步整流管Q103的控制信號DRV;反相器INVl的輸出端接開關(guān)管MNl的柵極，開關(guān)管MNl的源極和電容Cl的一端接地，開關(guān)管MNl的漏極和電容Cl的另一端接電流源Il的輸出端，以及比較器CMPl的同相輸入端；比較器CMPl的反相輸入端接參考電壓Vref I;比較器CMPl的輸出端輸出最大導(dǎo)通時間信號TofT;
同步整流管Q103的控制信號DRV為高時，開關(guān)管MNl關(guān)斷，電容Cl被電流源Il充電，電容Cl的容量大小會影響充電時間，充電時間長短決定了同步整流芯片最大導(dǎo)通時間Tmax的長短；電容Cl上端即比較器CMPl的同相輸入端電壓開始上升，到上升至Vrefl時，比較器CMPl翻轉(zhuǎn)，比較器CMPl輸出的最大導(dǎo)通時間信號Toff就出現(xiàn)一個高電平脈沖，即產(chǎn)生了一個通知驅(qū)動邏輯電路102去關(guān)斷同步整流管Q103的關(guān)斷信號，驅(qū)動邏輯電路102輸出的同步整流管Q103的控制信號DRV即刻變低，同步整流管Q103被關(guān)斷；而DRV信號變低后開關(guān)管MNl導(dǎo)通，將電容Cl上端的電壓拉低。
【主權(quán)項】
1.一種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片，其特征在于，包括: 最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路(101)、邏輯驅(qū)動電路(102)、同步整流管Q103、同步整流管Q103為含體二極管D104的NMOS管；同步整流管Q103的源極接體二極管D103的陽極作為同步整流芯片(301)的GND端；同步整流管Q103的漏極接體二極管D103的陰極作為同步整流芯片(301)的 SW 端； 最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路(101)用于產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff，并傳至邏輯驅(qū)動電路(102); 邏輯驅(qū)動電路(102)用于輸出同步整流管Q103的控制信號DRV，控制信號DRV接至同步整流管Q103的柵極。2.如權(quán)利要求1所述的隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片，其特征在于: 最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路(101)包括電流源Il，電容Cl，比較器CMPl，開關(guān)管MNl，反相器INVl ；開關(guān)管MNl為NMOS管； 反相器INVl的輸入端接邏輯驅(qū)動電路(102)輸出的同步整流管Q103的控制信號DRV;反相器INVl的輸出端接開關(guān)管麗I的柵極，開關(guān)管麗I的源極和電容Cl的一端接地，開關(guān)管麗I的漏極和電容Cl的另一端接電流源Il的輸出端，以及比較器CMPl的同相輸入端；比較器CMPl的反相輸入端接參考電壓Vref I;比較器CMPl的輸出端輸出最大導(dǎo)通時間信號Toff。3.—種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，其特征在于: 同步整流芯片(301)中設(shè)置一個同步整流芯片最大導(dǎo)通時間Tmax; 在同步整流芯片(301)中的同步整流管Q103導(dǎo)通后，如果超過了設(shè)定的最大導(dǎo)通時間Tmax，檢測到的同步整流管Q103中的電流仍然沒有變?yōu)榱悖? 則通過一個最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路(101)產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff的脈沖，通知驅(qū)動邏輯電路(102)，通過驅(qū)動邏輯電路(102)去關(guān)斷同步整流管Q103。4.如權(quán)利要求3所述的隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，其特征在于: 最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路(101)包括電流源Il，電容Cl，比較器CMPl，開關(guān)管MNl，反相器INVl ；開關(guān)管MNl為NMOS管； 反相器INVl的輸入端接邏輯驅(qū)動電路(102)輸出的同步整流管Q103的控制信號DRV;反相器INVl的輸出端接開關(guān)管麗I的柵極，開關(guān)管麗I的源極和電容Cl的一端接地，開關(guān)管麗I的漏極和電容Cl的另一端接電流源Il的輸出端，以及比較器CMPl的同相輸入端；比較器CMPl的反相輸入端接參考電壓Vref I;比較器CMPl的輸出端輸出最大導(dǎo)通時間信號Toff。5.如權(quán)利要求3所述的隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，其特征在于: 同步整流管Q103為含體二極管D104的匪OS管；同步整流管Q103的源極接體二極管D103的陽極作為同步整流芯片(301)的GND端；同步整流管Q103的漏極接體二極管D103的陰極作為同步整流芯片(301)的SW端。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種隔離型同步整流控制電路的同步整流芯片保護(hù)方法，包括：同步整流芯片中設(shè)置一個同步整流芯片最大導(dǎo)通時間Tmax；在同步整流芯片中的同步整流管Q103導(dǎo)通后，如果超過了設(shè)定的最大導(dǎo)通時間Tmax，檢測到的同步整流管Q103中的電流仍然沒有變?yōu)榱?，則通過一個最大導(dǎo)通時間產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個最大導(dǎo)通時間信號Toff的脈沖，通知驅(qū)動邏輯電路，通過驅(qū)動邏輯電路去關(guān)斷同步整流管Q103。本發(fā)明的優(yōu)點在于：能夠避免同步整流芯片GND端會出現(xiàn)的負(fù)向尖峰脈沖，防止同步整流芯片被燒毀，提高了同步整流芯片的可靠性。
【IPC分類】H02M7/04, H02M1/32
【公開號】CN105680707
【申請?zhí)枴緾N201610191970
【發(fā)明人】宗強, 吳壽化, 劉準(zhǔn), 管磊, 殷忠
【申請人】無錫市芯茂微電子有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月30日