[发明专利]同步整流转换器

摘要

本发明涉及同步整流转换器，包括功率电路和控制电路，功率电路包含开关MOS管和采样MOS管，控制电路包含开启控制器、关断控制器和PWM控制驱动电路；控制电路输出驱动信号GATE至功率电路，并接收功率电路输出的采样信号VDET，功率电路中的开关MOS管和采样MOS管都集成在同一硅片上，采样MOS管能精确地采样到开关MOS管源漏极间的正负电压信号，实现对同步整流转换器开启和关断的精准控制。开关MOS管为采样MOS管提供大电流泄放通道，缓解其耐压压力。

主权项

1.同步整流转换器，包括功率电路和控制电路，其特征在于：所述功率电路包括开关MOS管(N1)和采样MOS管(N2)，所述控制电路包括开启控制器(201)、关断控制器(202)和PWM控制驱动电路(203)；所述开关MOS管(N1)和采样MOS管(N2)的漏极与高压端口(SW)相连；所述开关MOS管(N1)的栅极与PWM控制驱动电路(203)相连，接收其输出的驱动信号(GATE)，开关MOS管(N1)的源极与参考地端口(GND)相连；所述采样MOS管(N2)的栅极与供电端口(VCC)相连，采样MOS管(N2)的源极与开启控制器(201)和关断控制器(202)相连，向其输出采样信号(VDET)；所述开启控制器(201)接收采样MOS管(N2)输出的采样信号(VDET)，开启控制器(201)与PWM控制驱动电路(203)相连，接收PWM控制驱动电路(203)输出的调制脉宽信号(PWM)，开启控制器(201)与关断控制器(202)相连，接收关断控制器(202)输出的自适应开启信号(VDET_on)，并输出开启使能信号(MOS_ON_EN)至关断控制器(202)，输出开启信号(SR_ON)至PWM控制驱动电路(203)；所述关断控制器(202)接收采样MOS管(N2)输出的采样信号(VDET)，关断控制器(202)与开启控制器(201)相连，向其输出自适应开启信号(VDET_on)，关断控制器(202)与PWM控制驱动电路(203)相连，接收其输出的调制脉宽信号(PWM)，并输出关断信号(SR_OFF)至PWM控制驱动电路(203)；所述PWM控制驱动电路(203)与开启控制器(201)、关断控制器(202)相连，接收开启信号(SR_ON)和关断信号(SR_OFF)，输出调制脉宽信号(PWM)至开启控制器(201)和关断控制器(202)，且与开关MOS管(N1)的栅极相连，向其输出驱动信号(GATE)；所述开启控制器(201)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三NMOS管(N3)、第四NMOS管(N4)、第一逻辑门反相器(I1)、第二逻辑门D触发器(I2)、第三逻辑门与门(I3)、第一比较器(A1)、第二比较器(A2)、第三比较器(A3)和第四比较器(A4)；第一电容(C1)的一端与第三NMOS管(N3)的漏极、第一内部电流源(Source1)和第二比较器(A2)的A端相连；第二电容(C2)的一端与第四NMOS管(N4)的漏极、第二内部电流源(Source2)和第四比较器(A4)的A端相连；第三NMOS管(N3)的栅极与第一比较器(A1)的输出OUT端和第三逻辑门与门(I3)的输入一端相连，且接开启使能信号SR_ON_EN端；第四NMOS管(N4)的栅极与第三比较器(A3)的输出OUT端相连；第一逻辑门反相器(I1)的输入端连接调制脉宽信号PWM端，输出端与第二逻辑门D触发器(I2)的清零CLR端相连；第二逻辑门D触发器(I2)的D端和置位SET端相连与供电端口(VCC)连接，沿触发端接第四比较器(A4)的输出OUT端，输出端与第三逻辑门与门(I3)的输入一端相连，输出端输出最短关断时间信号Toffmin至第三逻辑门与门(I3)的输入一端；第三逻辑门与门(I3)的一输入端与第一比较器(A1)的输出OUT端和第三NMOS管(N3)的栅极相连，接收开启使能信号SR_ON_EN，其另一输入端与第二逻辑门D触发器(I2)的输出端相连，接收最短关断时间信号Toffmin，其输出端接开启信号(SR_ON)；第一比较器(A1)的A端连接自适应开启信号(VDET_on)，其B端连接参考地，其输出OUT端与第三NMOS管(N3)的栅极、第三逻辑门与门(I3)的一输入端相连，且接开启使能信号SR_ON_EN端；第二比较器(A2)的A端与第三NMOS管(N3)的漏极、第一电容(C1)和第一内部电流源(Source1)相连，其B端连接内部基准电压Vref端，其输出OUT端与第四比较器(A4)的Ctrl端相连，输出最短关断时间信号二Toffmin2至第四比较器(A4)的Ctrl端；第三比较器(A3)的A端连接采样信号(VDET)，其B端连接参考地，其输出OUT端与第四NMOS管(N4)的栅极相连；第四比较器(A4)的A端与第二电容(C2)的一端、第四NMOS管(N4)的漏极和第二内部电流源(Source2)相连，其B端连接内部基准电压Vref端，其Ctrl端与第二比较器(A2)的输出OUT端相连，接收最短关断时间信号二Toffmin2，其输出OUT端连接第二逻辑门D触发器(I2)的沿触发端。