本實用新型涉及同步整流領(lǐng)域，尤其涉及一種同步整流控制芯片。

背景技術(shù)：

同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET來取代整流二極管以降低整流損耗的一項技術(shù)。從原邊開關(guān)管截止時刻開始，副邊開關(guān)管導通，副邊電感開始放電，在副邊電感放電臨近結(jié)束時，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，否則會導致次級輸出電容逆向放電，有炸機風險。

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)管導通時刻副邊電感兩端的電壓與維持時間的乘積(副邊電感兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流信號并與時間積分，變成副邊電容上的電壓)，然后在原邊開關(guān)管截止反激時再采樣輸出電壓并轉(zhuǎn)換成電流對電容C2充電，比較兩個電壓來實現(xiàn)副邊開關(guān)管關(guān)斷的時間點。此方法的優(yōu)點是斷續(xù)模式下即使原邊導通時間變化大也可以準確的判斷何時關(guān)斷副邊開關(guān)管；其缺點是易受輸入電壓波動干擾，且需要檢測次級側(cè)電感兩端電壓。

2、直接采樣副邊電感反相端電壓Vd：當Vd大于0V時關(guān)斷副邊開關(guān)管，小于0V時導通副邊開關(guān)管，此方法的優(yōu)點是檢測方式簡單，斷續(xù)模式下與原邊采樣電壓變化無關(guān)；缺點是不能支持連續(xù)模式，容易導致副邊電感逆向放電，而且要求驅(qū)動關(guān)斷副邊開關(guān)管的速度要快。

3、其他：針對原邊結(jié)構(gòu)做的同步整流，副邊開關(guān)管導通后控制在線性區(qū)，使副邊電流減小時副邊開關(guān)管的Vgs增大而Vds不變，這樣原邊采樣電壓相對穩(wěn)定，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定性，此方法的優(yōu)點是原副邊結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定；缺點是副邊開關(guān)管工作在線性區(qū)，損耗相對會大一點。

因此，提出一種損耗小，同時兼容連續(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)實現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提出一種同步整流控制芯片，包括：

導通初始化電路、電壓檢測電路、模式判斷電路、故障保護電路、超前關(guān)斷電路、導通時間設(shè)定電路、選擇電路、控制電路、觸發(fā)電路和驅(qū)動電路；

所述導通初始化電路、電壓檢測電路、模式判斷電路連接輸入電壓端；

所述導通初始化電路連接所述電壓檢測電路；

所述電壓檢測電路連接所述故障保護電路、超前關(guān)斷電路、控制電路、觸發(fā)電路；

所述模式判斷電路、故障保護電路連接所述選擇電路的輸入端；

所述選擇電路、所述電壓檢測電路、所述超前關(guān)斷電路、所述導通時間設(shè)定電路連接所述控制電路的輸入端；

所述控制電路的輸出端連接所述觸發(fā)電路；

所述觸發(fā)電路的輸出端連接所述驅(qū)動電路。

優(yōu)選地，所述導通初始化電路用于：判斷輸入電壓為有效輸入電壓時，輸出允許導通信號；

所述電壓檢測電路用于：檢測輸入電壓的數(shù)值、周期時間和所述有效輸入電壓的第一持續(xù)時間；在所述允許導通信號有效時，輸出控制導通信號給所述觸發(fā)電路；將所述第一持續(xù)時間輸出給所述故障保護電路；將所述周期時間輸出給所述超前關(guān)斷電路；根據(jù)有效輸入電壓與第一設(shè)定值的比較結(jié)果，輸出電壓比較信號給所述控制電路；

所述模式判斷電路用于判斷外電路工作模式，所述工作模式包括：連續(xù)模式和/或斷續(xù)模式；

所述故障保護電路根據(jù)上一周期的所述第一持續(xù)時間與本周期的所述第一持續(xù)時間，輸出故障保護信號；

所述選擇電路根據(jù)所述工作模式判定所述故障保護信號是否有效；

所述超前關(guān)斷電路根據(jù)本周期的所述周期時間與所述上一周期的所述周期時間，輸出超前關(guān)斷信號；

所述觸發(fā)電路根據(jù)所述電壓檢測電路和所述控制電路的輸出信號，輸出導通信號或關(guān)斷信號；

所述導通時間設(shè)定電路用于控制所述導通信號的最大保持時間，在導通時間達到最大值時輸出超時信號給所述控制電路；所述控制電路根據(jù)所述選擇電路、所述電壓檢測電路、所述超前關(guān)斷電路、所述導通時間設(shè)定電路的輸出，輸出控制關(guān)斷信號給所述觸發(fā)電路；

所述驅(qū)動電路根據(jù)所述導通信號與所述關(guān)斷信號，輸出驅(qū)動信號。

優(yōu)選地，所述導通初始化電路將輸入電壓的電壓值與第一閾值進行比較，同時對所述電壓值的持續(xù)時間進行計時并將所述持續(xù)時間與第二閾值進行比較，當所述電壓值大于所述第一閾值和/或所述持續(xù)時間大于所述第二閾值時為有效輸入電壓，輸出允許導通信號到所述電壓檢測電路。

優(yōu)選地，所述第一閾值包括第一高電壓閾值和第一低電壓閾值，所述第一高電壓閾值對應(yīng)于高電壓輸入，所述第一低電壓閾值對應(yīng)于低電壓輸入。

優(yōu)選地，所述電壓檢測電路用于檢測輸入電壓，當所述允許導通信號有效時，在所述有效輸入電壓下降沿或在下降沿之后延時一段時間，輸出控制導通信號給所述觸發(fā)電路；所述觸發(fā)電路根據(jù)所述控制導通信號輸出導通信號；所述驅(qū)動電路根據(jù)所述導通信號輸出驅(qū)動導通信號。

優(yōu)選地，所述模式判斷電路根據(jù)兩相鄰有效輸入電壓之間輸入電壓的振蕩次數(shù)判斷工作模式是連續(xù)模式或斷續(xù)模式。

優(yōu)選地，當所述振蕩次數(shù)大于等于2時，外電路工作在斷續(xù)模式，否則，外電路工作在連續(xù)模式。

優(yōu)選地，所述故障保護電路以小于等于上一周期的所述第一持續(xù)時間的某一數(shù)值為第一基準，根據(jù)本周期的所述第一持續(xù)時間與所述第一基準的比較結(jié)果，輸出故障保護信號。

優(yōu)選地，所述選擇電路根據(jù)所述模式判斷電路的輸出信號判定所述故障保護信號是否有效，當工作模式為連續(xù)模式時所述故障保護信號被屏蔽，當工作模式為斷續(xù)模式時所述故障保護信號有效。

優(yōu)選地，所述導通時間設(shè)定電路采樣導通信號的起始時間并開始計時，當導通信號持續(xù)時間超過設(shè)定時間時，輸出超時信號給所述控制電路

本實用新型通過逐周期類比的方式，檢測電感與SR_MOSFET相連的漏端電壓vd，可使IC工作在DCM/CCM模式時都能精確的把控放電完成的時間點，有效的判斷關(guān)斷點，實現(xiàn)提前關(guān)斷功能，既實現(xiàn)高效率，又可以防止SR_MOSFET因逆向放電導致炸機的可能；解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法同時在DCM/CCM兩種模式下都能實現(xiàn)精確關(guān)斷的難題；同時可以簡化外圍應(yīng)用電路，減小應(yīng)用器件。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的一種實施例的同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的同步整流芯片斷續(xù)模式工作波形圖；

圖4為本實用新型的同步整流芯片連續(xù)模式工作波形圖；

圖5為本實用新型的斷續(xù)模式時提前關(guān)斷的波形圖；

圖6為本實用新型的斷續(xù)模式故障保護的波形圖；

圖7為本實用新型的兩種模式時的超前關(guān)斷波形圖；

圖8為本實用新型的同步整流控制電路圖的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型的同步整流電路的整流方法流程示意圖；

圖10為本實用新型的斷續(xù)模式下的同步整流控制電路波形圖；

圖11為本實用新型的連續(xù)模式下的同步整流控制電路波形圖。

具體實施方式

圖1所示為本實用新型的同步整流芯片結(jié)構(gòu)示意圖，所述同步整流芯片包括：導通初始化電路10、電壓檢測電路20、模式判斷電路30、故障保護電路40、超前關(guān)斷電路50、選擇電路60、時間設(shè)定電路70、控制電路80，觸發(fā)電路90、驅(qū)動電路100。所述導通初始化電路10、電壓檢測電路20、模式判斷電路30分別連接至電壓輸入端；所述導通初始化電路10連接所述電壓檢測電路20，所述電壓檢測電路20分別連接所述故障保護電路40、超前關(guān)斷電路50、控制電路80、觸發(fā)電路90；所述模式判斷電路30、故障保護電路40連接所述選擇電路60的輸入端；所述選擇電路60、所述電壓檢測電路20、所述超前關(guān)斷電路50、所述導通時間設(shè)定電路70連接所述控制電路80的輸入端；所述選擇電路60分別與模式判斷電路30、故障保護電路40、控制電路80連接；所述控制電路80分別與時間設(shè)定電路70、電壓檢測電路20、超前關(guān)斷電路50、選擇電路60、觸發(fā)電路90連接；所述時間設(shè)定電路70分別與觸發(fā)電路90、驅(qū)動電路100連接。所述模式判斷電路30、故障保護電路40連接所述選擇電路60的輸入端，所述選擇電路60、所述超前關(guān)斷電路50、所述時間設(shè)定電路70連接所述控制電路80的輸入端，所述控制電路80的輸出端連接所述觸發(fā)電路90，所述觸發(fā)電路90的輸出端連接所述驅(qū)動電路100。

1、所述導通初始化電路10用于判斷輸入電壓為有效輸入電壓時，輸出允許導通信號A1。所述導通初始化電路10將輸入電壓VS與第一閾值進行比較，當輸入電壓大于第一閾值和/或持續(xù)時間超過第二閾值時，則此輸入電壓為有效輸入電壓，導通初始化電路10輸出允許導通信號A1至電壓檢測電路20。

所述第一閾值針對電壓而言、第二閾值針對時間而言，均是預設(shè)的。

在高電壓輸入與低電壓輸入時，第一閾值是不同的，因而設(shè)置兩個比較器對輸入電壓進行比較。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應(yīng)于高電壓輸入，所述第一低電壓閾值對應(yīng)于低電壓輸入。

2、所述電壓檢測電路20用于檢測輸入電壓的數(shù)值、周期時間和所述有效輸入電壓的第一持續(xù)時間；在所述允許導通信號A1有效時，輸出控制導通信號A2給所述觸發(fā)電路90；所述電壓檢測電路20將所述第一持續(xù)時間輸出給所述故障保護電路40；將所述周期時間輸出給所述超前關(guān)斷電路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A3給所述控制電路80。

當所述允許導通信號A1有效時，在所述有效輸入電壓下降沿或在下降沿之后延時一段時間，輸出控制導通信號A2給所述觸發(fā)電路90；所述觸發(fā)電路90根據(jù)所述控制導通信號A2輸出導通信號；所述驅(qū)動電路根據(jù)所述導通信號輸出驅(qū)動導通信號。

所述電壓檢測電路20將輸入電壓VS與第一設(shè)定值進行比較，輸出電壓比較信號A3至控制電路80；所述第一設(shè)定值小于等于零電壓。所述第一設(shè)定值針對電壓而言，是預設(shè)的。

所述電壓檢測電路20記錄輸入電壓大于第一閾值時的持續(xù)時間，并將所述持續(xù)時間波形at輸出給故障保護電路40。

所述電壓檢測電路20記錄輸入電壓從有效輸入電壓上升沿至隨后的再一個上升沿的時間，以此時間段作為一個周期，并將所述周期時間波形AT輸出給超前關(guān)斷電路50。

3、所述模式判斷電路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，所述模式判斷電路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。所述模式判斷電路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)，當所述次數(shù)大于等于2時，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ccmH給選擇電路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、所述故障保護電路40根據(jù)上一周期的所述第一持續(xù)時間與本周期的所述第一持續(xù)時間，輸出故障保護信號ftpL。

所述故障保護電路40以小于等于上一周期的所述第一持續(xù)時間的某一數(shù)值為第一基準，根據(jù)本周期的所述第一持續(xù)時間與所述第一基準的比較結(jié)果，輸出故障保護信號ftpL。

故障保護電路40，以電壓檢測電路20輸出的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間波形at為依據(jù)，記錄上一周期時有效輸入電壓的第一持續(xù)時間，并以小于等于所述上一周期時有效輸入電壓的所述第一持續(xù)時間的某一數(shù)值為第一基準。當本周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間小于第一基準，且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值時，輸出故障保護信號ftpL至選擇電路60。所述第一持續(xù)時間是有效輸入電壓的持續(xù)時間。

5、所述超前關(guān)斷電路50以小于等于上一周期的所述周期時間的某一數(shù)值為第二基準，根據(jù)本周期的所述周期時間與所述上一周期的所述周期時間，輸出超前關(guān)斷信號。

所述超前關(guān)斷電路以小于等于上一周期的所述周期時間的某一數(shù)值為第二基準，根據(jù)本周期的所述周期時間與所述上一周期的所述周期時間，輸出超前關(guān)斷信號。

超前關(guān)斷電路50，以電壓檢測電路20輸出的周期波形AT為依據(jù)，記錄上一個周期的周期時間，并以小于等于所述上一個周期的周期時間的某一數(shù)值為第二基準，當本周期的周期時間大于第二基準時，輸出超前關(guān)斷信號A5。所述上一周期的周期時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終止。

6、所述選擇電路60用于根據(jù)所述工作模式判定所述故障保護信號是否有效。

所述選擇電路60根據(jù)所述工作模式，將在斷續(xù)模式時的故障保護信號輸出給所述控制電路，將在連續(xù)模式時的故障保護信號屏蔽。

所述選擇電路60根據(jù)所述模式判斷電路30的輸出信號判定所述故障保護信號ftpL是否有效，當工作模式為連續(xù)模式時所述故障保護信號被屏蔽，當工作模式為斷續(xù)模式時所述故障保護信號有效。所述選擇電路輸出選擇信號A4。

7、所述導通時間設(shè)定電路70用于控制所述導通信號的最大保持時間，在導通時間達到最大值時輸出超時信號A6給所述控制電路80。

所述導通時間設(shè)定電路70采樣導通信號的起始時間并開始計時，當導通信號持續(xù)時間超過設(shè)定時間時，輸出超時信號A6給所述控制電路80。

所述導通時間設(shè)定電路70，在觸發(fā)信號的上升沿，開始記錄觸發(fā)時間，當導通時間超過第三設(shè)定值時，導通時間設(shè)定電路80輸出超時信號A6給控制電路80。所述第三設(shè)定值是預設(shè)的。

觸發(fā)信號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)電路的輸出端。

8、所述控制電路80根據(jù)所述選擇電路60、所述電壓檢測電路20、所述超前關(guān)斷電路50、所述導通時間設(shè)定電路70的輸出，輸出控制關(guān)斷信號給所述觸發(fā)電路90。

所述電壓檢測電路20、所述超前關(guān)斷電路50、所述選擇電路60、所述導通時間設(shè)定電路70中至少一個電路的輸出信號有效時，所述控制電路80輸出控制關(guān)斷信號給所述觸發(fā)電路90；所述觸發(fā)電路90根據(jù)所述控制關(guān)斷信號輸出關(guān)斷信號。

9、所述觸發(fā)電路90根據(jù)所述電壓檢測電路20和所述控制電路80的輸出信號，輸出導通信號或關(guān)斷信號。

觸發(fā)電路90在電壓檢測電路20輸出的控制導通信號A2有效時，觸發(fā)電路90在有效輸入電壓的下降沿或下降沿后延時一段時間輸出導通信號；在控制電路80輸出的控制關(guān)斷信號有效時，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號。

10、所述驅(qū)動電路100用于根據(jù)所述導通信號或所述關(guān)斷信號，輸出驅(qū)動信號。

下面對上述的同步整流芯片的工作方法作詳細說明。

檢測輸入電壓，在輸入電壓大于第一閾值和/或持續(xù)時間超過第二閾值時允許導通，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，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一段時間，芯片的觸發(fā)電路輸出導通信號；當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，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號。

記錄上一周期的周期時間，以小于等于上一周期的周期時間的某一數(shù)值為第二基準；所述周期時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)時間超過第二閾值的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間，以小于等于所述第一持續(xù)時間的某一數(shù)值為第一基準。

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，當所述次數(shù)的值大于等于2時是斷續(xù)模式DCM，否則是連續(xù)模式CCM。

當本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間大于等于第一基準時，根據(jù)伏秒積守恒規(guī)則，本周期的周期時間會大于第二基準，則在本周期的有效輸入電壓的下降沿或下降沿后延時一段時間，輸出導通信號，在本周期的周期時間大于等于第二基準時，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

當本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間小于第一基準時，且兩者的差值小于第二設(shè)定值，同時外電路工作在斷續(xù)模式時，則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后，輸出導通信號，在本周期的周期時間大于等于第二基準時，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

當本周期的有效輸入電壓的持續(xù)時間小于第一基準，且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值，同時外電路工作在斷續(xù)模式時，則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

當本周期的有效輸入電壓的持續(xù)時間小于第一基準，同時外電路工作在連續(xù)模式時，則在本周期的有效輸入電壓的下降沿后，觸發(fā)電路90輸出導通信號；在本周期的周期時間大于等于第二基準時，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

當芯片的觸發(fā)電路90輸出的導通信號持續(xù)時間大于等于第三設(shè)定值時，芯片的觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號。

在下一周期，芯片以本周期的第一基準、第二基準作為關(guān)斷判斷的依據(jù)，按照類似的工作方法，觸發(fā)電路90輸出導通信號和關(guān)斷信號，同時記錄下一周期的第一基準、第二基準備用。

圖2為本實用新型的一種實施例的同步整流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，其中選擇電路60是由與門實現(xiàn)，控制電路80由或非門實現(xiàn)，觸發(fā)電路90由D觸發(fā)器實現(xiàn)。

圖3為本實用新型的同步整流芯片斷續(xù)模式工作波形圖。如圖3所示，電壓檢測電路20檢測輸入電壓大于零與小于零的變化。當輸入電壓大于零時輸出高電平，當輸入電壓小于零時輸出低電平，電壓比較信號波形如圖中A3所示，在相鄰兩個有效輸入電壓之間，當電壓比較信號的脈沖個數(shù)大于等于2時，模式判斷電路30輸出模式判斷信號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)束后并延時一段時間，當電壓比較信號的脈沖個數(shù)小于2時，模式判斷電路30輸出模式判斷信號ccmH為低電平，表示外電路工作模式為連續(xù)模式CCM，工作模式信號波形如圖中ccmH波形所示；或者，電壓檢測電路20檢測輸入電壓是與小于零或大于零的某一個數(shù)值進行比較，得出電壓比較信號。

導通初始化電路10將輸入電壓Vs與第一閾值進行比較，當輸入電壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時間大于第二閾值時，該輸入電壓為有效輸入電壓，導通初始化電路10輸出允許導通信號給電壓檢測電路20，允許導通信號波形如圖中A1所示。

電壓檢測電路20在允許導通信號有效時，在輸入電壓的下降沿輸出控制導通信號給觸發(fā)電路90，控制導通信號波形如圖中波形A2所示；當輸入電壓再次大于零時輸出控制關(guān)斷信號，觸發(fā)電路90根據(jù)控制導通信號與控制關(guān)斷信號輸出導通或關(guān)斷信號，其波形如圖中Gate所示。

或者，電壓檢測電路20在允許導通信號有效時，觸發(fā)電路90在輸入電壓的下降沿后延時一段時間再輸出控制導通信號，但輸入電壓大于零時必須輸出控制關(guān)斷信號。

在本實施例中，第一設(shè)定值為零；在本申請中，第一設(shè)定值為小于等于零的某一個數(shù)值。

圖4為本實用新型的同步整流芯片連續(xù)模式工作波形圖；如圖4所示，電壓檢測電路20檢測輸入電壓大于零與小于零的變化，當輸入電壓大于零時輸出高電平，當輸入電壓小于零時輸出低電平，電壓比較信號如圖中波形A3所示。

在兩相鄰有效輸入電壓之間，當電壓比較信號的脈沖個數(shù)小于2時，模式判斷電路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。

導通初始化電路10將輸入電壓Vs與第一閾值進行比較，當輸入電壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時間大于第二閾值時，該輸入電壓為有效輸入電壓，導通初始化電路10輸出允許導通信號給電壓檢測電路20，允許導通信號波形如圖中A1所示。

電壓檢測電路20在有效輸入電壓的下降沿，即允許導通信號有效時，輸出控制導通信號給觸發(fā)電路90，控制導通信號的波形圖如圖中波形A2所示。

觸發(fā)電路90在有效輸入電壓的下降沿輸出驅(qū)動信號，在輸入電壓大于零時，也就是在電壓比較信號有效時，控制電路80輸出控制關(guān)斷信號給觸發(fā)電路90，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，觸發(fā)電路90輸出波形如圖中波形Gate所示。或者，觸發(fā)電路90在有效輸入電壓的下降沿后延時一段時間再輸出驅(qū)動信號，但輸入電壓大于零時必須輸出關(guān)斷信號。

圖5為本實用新型的斷續(xù)模式時提前關(guān)斷的波形圖；如圖5所示，T1為上一周期的周期時間，t11為上一周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間，t12為上一周期輸入電壓小于零的第二持續(xù)時間。

T2為本周期的周期時間，t21為本周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間，t22為本周期輸入電壓小于零的第二持續(xù)時間。

第一持續(xù)時間的波形如圖中at波形所示，周期時間的波形如圖中AT波形所示；模式判斷電路的輸出如圖中ccmH波形所示。

取小于上一周期持續(xù)時間t11的數(shù)值t3為第一基準，取小于上一周期周期時間T1的數(shù)值t1為第二基準，當本周期的第一持續(xù)時間t21大于等于數(shù)值t3時，根據(jù)伏秒積守恒定律，T2大于T1，以第二基準t1為限，在本周期的周期時間等于第二基準t1時，超前關(guān)斷電路50輸出超前關(guān)斷信號，控制電路80根據(jù)所述超前關(guān)斷信號輸出控制關(guān)斷信號給觸發(fā)電路90，超前關(guān)斷信號波形如圖中A5所示，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，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一段時間才有效。

本實施例中t21大于t11，故障保護無輸出，如圖5中ftpL波形所示。

圖6為本實用新型的斷續(xù)模式故障保護的波形圖。圖6中，模式判斷電路判斷外電路的工作模式為斷續(xù)模式，并輸出如圖中ccmH波形所示的工作模式信號；

與圖5不同的是，本周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t21小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t11，t3是小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t11的數(shù)值，取為本周期的第一基準，t21與小于第一基準t3的差值大于等于第二設(shè)定值，故障保護電路40輸出故障保護信號，故障保護信號波形如圖中ftpL波形所示；

在工作模式信號及故障保護信號同時有效時，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)時間遠小于上一周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間，選擇電路60輸出選擇信號A4給控制電路80，控制電路80根據(jù)該控制信號輸出控制關(guān)斷信號給觸發(fā)電路90，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，則芯片在本周期不輸出導通信號，保持關(guān)斷狀態(tài)。

圖7為本實用新型的兩種模式時的超前關(guān)斷波形圖。如圖7所示，T1為第一周期的周期時間，T2為第二周期的周期時間，T3為第三周期的周期時間；t1為第一周期的周期時間的第二基準，t2為第二周期的周期時間的第二基準，t3為第一周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間的第一基準，t4為第二周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間的第一基準；在第一周期與第二周期兩個相鄰的有效輸入電壓之間，輸入電壓存在振蕩，有多于2次的電壓比較信號脈沖，模式判斷電路根據(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；在第二周期與第三周期兩個相鄰的有效輸入電壓之間，輸入電壓小于零，電壓比較信號無脈沖，模式判斷電路判斷外電路工作在連續(xù)模式，輸出低電平信號；模式判斷信號波形如圖中ccmH所示。

第二周期有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t21大于第一周期的第一基準，在第二周期有效輸入電壓的下降沿后延時一段時間，觸發(fā)電路90輸出導通信號，在第二周期的周期時間T2等于第一周期的第二基準t1時，超前判斷電路50輸出超前關(guān)斷信號給控制電路80，控制電路80輸出控制關(guān)斷信號給觸發(fā)電路90，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

第三周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t31遠小于第二周期的第一基準t4，也就是說第三周期的有效輸入電壓的第一持續(xù)時間t31與第二周期的第一基準t4的差值大于等于第二設(shè)定值，故障保護電路40輸出故障保護信號，故障保護信號波形如圖中ftpL波形所示；

因第三周期外電路的工作模式是連續(xù)模式，而連接模式時外電路的工作頻率是固定的，即周期時間T3與T2相等，因此選擇電路60屏蔽掉此故障保護信號，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一段時間輸出導通信號，導通信號波形如圖中Gate波形所示，在第三周期的周期時間T3等于第二周期的第二基準t2時，超前判斷電路50輸出超前關(guān)斷信號給控制電路80，控制電路80輸出控制關(guān)斷信號給觸發(fā)電路90，觸發(fā)電路90輸出關(guān)斷信號，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

圖8所示為本實用新型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。

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的負極、副邊負載電阻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檢測副邊電感L1反相端的電壓Vd，當所述反相端的電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)超過第二閾值的時間，此電壓為有效電壓，則判斷此時原邊開關(guān)管PR導通，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，所述副邊開關(guān)管導通，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，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，即在有效電壓的下降沿或下降沿后延時一段時間，輸出驅(qū)動信號驅(qū)動所述副邊開關(guān)管導通。

所述同步整流控制芯片檢測到所述反相端的電壓由所述有效電壓開始下降的第一個下降沿到隨后的第一個上升沿時，輸出關(guān)斷信號使所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。

所述同步整流控制芯片檢測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數(shù)量作為判斷依據(jù)，當所述上升沿的數(shù)量大于等于2時，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并記錄上一周期所述原邊開關(guān)管的第一導通時間，并以小于等于所述上一周期的所述第一導通時間的某一個數(shù)值為第一基準；以所述原邊開關(guān)管第一導通時間與所述副邊開關(guān)管第二導通時間之和為周期時間，并以小于等于上一周期的所述周期時間的某一個數(shù)值為第二基準，將本周期的所述第一導通時間與所述第一基準進行比較，根據(jù)比較結(jié)果，控制所述副邊開關(guān)管的關(guān)斷時刻。

所述同步整流控制芯片檢測到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導通時間大于所述第一基準，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)管導通，在本周期的所述周期時間等于所述第二基準時，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到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導通時間小于所述第一基準，且兩者的差值小于第二設(shè)定值，同時，檢測到同步整流控制電路工作在斷續(xù)模式時，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)管導通，在本周期的所述周期時間等于所述第二基準時，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到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導通時間小于所述第一基準，且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值，同時，檢測到電路工作在斷續(xù)模式時，則在本周期所述副邊開關(guān)管不導通，處于關(guān)斷狀態(tài)。

所述同步整流控制芯片檢測到本周期的所述原邊開關(guān)管的第一導通時間小于所述第一基準，同時，檢測到同步整流控制電路工作在連續(xù)模式時，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)管導通，在本周期的所述周期時間等于所述第二基準時，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)斷后延時一段時間，所述同步整流控制芯片控制所述副邊開關(guān)管導通。

所述同步整流控制芯片檢測到本周期所述副邊開關(guān)管導通時間超過第三設(shè)定值，則關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。

下面根據(jù)圖9對同步整流控制電路的整流方法作進一步說明。

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)時間和所述同步整流控制電路的周期時間為依據(jù)，將本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時間與所述上一周期有效電壓的持續(xù)時間進行比較，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)管導通或截止，實現(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)時間為第一基準，以小于等于所述上一周期的周期時間為第二基準。

當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，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)時間小于所述第一基準時，則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后，所述副邊開關(guān)管導通，在本周期的周期時間等于所述第二基準時，關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。

當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)時間小于所述第一基準，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)管導通，在本周期的周期時間等于所述第二基準時，關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。

當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)時間小于所述第一基準，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)管不導通，處于關(guān)斷狀態(tài)。

當本周期有效電壓的所述第一持續(xù)時間大于所述第一基準，則在所述原邊開關(guān)管關(guān)斷后，所述副邊開關(guān)管導通，在本周期的周期時間等于所述第二基準時，關(guān)斷所述副邊開關(guān)管。

所述副邊開關(guān)管導通，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)斷延時一段時間，控制所述副邊開關(guān)管導通。

當所述副邊開關(guān)管導通時間超過第三設(shè)定值時，所述副邊開關(guān)管關(guān)斷。

當副邊電路檢測到所述原邊開關(guān)管關(guān)斷時，控制副邊開關(guān)管導通，當副邊電路檢測到所述原邊開關(guān)管導通時，控制副邊開關(guān)管關(guān)斷。

下面結(jié)合波形圖說明電路的工作過程：如圖10所示為電路工作在斷續(xù)模式時的波形圖，為方便說明，以第二周期時間T2做詳細介紹，以此類推。

在第一周期時間T1、第二周期時間T2之間，同步整流控制芯片IC1檢測到副邊電感L1的反相端電壓Vd的分壓Vs有兩個從小于零到大于零的上升沿，判定電路工作在斷續(xù)模式。

在第一周期時間T1，同步整流控制芯片IC1記錄原邊開關(guān)管PR的導通時間t11，并以小于等于t11的某一個數(shù)值為第一基準，記錄從原邊開關(guān)管PR導通到副邊電感L1放電完成終止前的周期時間T1，并以小于等于T1的某一個數(shù)值為第二基準。

在第二周期時間T2，原邊開關(guān)管PR導通時，即在t21時段，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，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)時間超過第二閾值時，為允許副邊開關(guān)管SR導通作好準備，記錄t21時段的時間值；

設(shè)置電壓Vd的分壓Vs大于第一閾值和/或持續(xù)時間超過第二閾值的判斷，是為了防止誤判，因為電路工作在斷續(xù)模式時，在兩個周期之間，副邊電感電壓會產(chǎn)生振蕩，但振蕩時副邊電感反相端電壓的最高電壓值V1和持續(xù)時間t23至少有一項要比原邊開關(guān)管導通時副邊電感L1反相端的電壓V2和持續(xù)時間小，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副邊開關(guān)管SR誤導通。

在t22時段，原邊開關(guān)管PR關(guān)斷，原邊電感Lp上無電流，其反相端電壓為E1，此時，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將第二周期時間T2的原邊開關(guān)管PR導通時間t21與第一周期時間T1的第一基準做比較，分為如下幾種情況：

當原邊開關(guān)管PR導通時間t21大于第一周期的第一基準時，第二周期時間T2時間值大于第一周期時間T1時間值，同步整流控制芯片IC1檢測到電壓Vd從有效電壓下降到小于零，同時或延時一段時間(在圖10中是延時一段時間)輸出驅(qū)動信號使副邊開關(guān)管SR導通，同步整流控制芯片IC1在第二周期時間T2時間等于第二基準時輸出關(guān)斷信號，驅(qū)動副邊開關(guān)管SR關(guān)斷，實現(xiàn)超前關(guān)斷；

當原邊開關(guān)管PR導通時間t21小于第一周期的第一基準，且兩者的差值小于第二設(shè)定值時，同步整流控制芯片IC1檢測到電壓Vd從有效電壓下降到小于零，同時或延時一段時間(圖10中是延時一段時間)輸出驅(qū)動信號使副邊開關(guān)管SR導通，在第二周期時間T2時間等于第二基準時輸出關(guān)斷信號，驅(qū)動副邊開關(guān)管SR關(guān)斷，實現(xiàn)超前關(guān)斷；

當原邊開關(guān)管PR導通時間t21小于第一周期的第一基準，且兩者的差值大于等于第二設(shè)定值時，同步整流控制芯片IC1在本周期輸出故障保護信號使副邊開關(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。同樣為方便說明，以第二周期時間T2做詳細介紹，以此類推。

相似之處是：

在第一周期時間T1，同步整流控制芯片IC1記錄原邊開關(guān)管PR的導通時間t11，并以小于等于t11的某一個數(shù)值為第一基準，記錄從原邊開關(guān)管PR導通到副邊電感L1放電完成終止前的周期時間T1，并以小于等于T1的某一個數(shù)值為第二基準。

在第二周期時間T2，原邊開關(guān)管PR打開導通時，即在t21時段，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，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)時間超過第二閾值時，為允許副邊開關(guān)管SR導通作好準備，記錄t21時段的時間值。

在t22時段，原邊開關(guān)管PR關(guān)斷，原邊電感Lp上無電流，其反相端電壓為E1，此時，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將第二周期時間T2的原邊開關(guān)管PR導通時間t21與第一周期時間T1的第一基準做比較，分為如下幾種情況：

當原邊開關(guān)管PR導通時間t21大于第一周期的第一基準時，第二周期時間T2時間值大于第一周期時間T1時間值，同步整流控制芯片IC1檢測到電壓Vd從有效電壓下降到小于零，同時或延時一段時間(在圖10中是延時一段時間)輸出驅(qū)動信號使副邊開關(guān)管SR導通，同步整流控制芯片IC1在第二周期時間T2時間等于第二基準時輸出關(guān)斷信號，驅(qū)動副邊開關(guān)管SR關(guān)斷，實現(xiàn)超前關(guān)斷；

不同之處是：

在第一周期時間T1、第二周期時間T2之間，同步整流控制芯片IC1檢測到副邊電感L1的反相端電壓Vd有兩個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，在兩個周期之間，副邊電感電壓不會產(chǎn)生振蕩或產(chǎn)生次數(shù)很少的振蕩，且振蕩時副邊電感反相端電壓的最高電壓值V1和持續(xù)時間t23至少有一項要比原邊開關(guān)管導通時副邊電感L1反相端的電壓V2和持續(xù)時間小，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副邊開關(guān)管SR誤導通。

當原邊開關(guān)管PR導通時間t21小于第一周期的第一基準，但連續(xù)模式工作時，頻率是固定頻率的，也就是說第一周期的周期時間T1等于第二周期的周期時間T2，因此，即使原邊開關(guān)管PR導通時間t21小于第一周期的第一基準，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會屏蔽掉此工作模式下的故障保護信號，在檢測到電壓Vd從有效電壓下降到小于零時，同時或延時一段時間(圖10中是延時一段時間)輸出驅(qū)動信號使副邊開關(guān)管SR導通，在第二周期時間T2時間等于第二基準時輸出關(guān)斷信號，驅(qū)動副邊開關(guān)管SR關(guān)斷，實現(xiàn)超前關(guān)斷。

盡管上文對本實用新型的具體實施方式給予了詳細描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本實用新型的構(gòu)想對上述方式進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明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。