簡化隔離式開關電源同步整流器設計的一種智能型驅動器

圖 4. 系統的總體結構

四、系統的工作原理
　　有限狀態機是整個系統的中樞，它產生OUT₁和OUT２兩個信號，這兩個信號在導通和關斷之間完全不存在重疊。有限狀態機與內部的振蕩器時鐘信號（CK₁）的上升沿是同步的，內部時鐘頻率f1高於電源轉換器的開關頻率fS：f1>fS。開關頻率為fS（周期為T_S）的方波信號加在“時鐘信號輸入端”。時間提前量是在外面用相應的輸入來設定。兩只計數器所做的工作是不同的。減數（DOWN）計數器是用於形成輸出信號由高電平轉變為低電平的時間提前量；加數（UP）計數器是用於不斷地得到有關OUT₂的開關周期的長短，或者OUT₁的處於高電平的時間TON的長短。用這個方法，在一個開關周期內，提前將輸出關斷的時間是根據在前一周期存放的數據來確定的。測量開關周期和時間TON是逐周地連續進行的。與OUT₂有關的兩個計數器的位數是根據電源轉換器的最低和最高開關頻率來確定的。與OUT₁有關的兩個計數器的位數是根據TON的最小值和最大值來確定的。
　在穩態時（這時開關頻率是固定的，占空比也是固定的），與OUT₂有關那部份系統在兩個周期時間內的運作過程如下（圖5）。
　　第一個開關周期：
　　在時鐘輸入信號的上升沿， 兩個加數/減數（UP/DOWN）計數器中的第一個計數器工作在計數增加狀態，開始對內部時鐘（CKI）的脈沖進行計數。在時鐘輸入信號的下一個上升沿（第一個周期T_S結束時），計數器停止計數。計算到的脈沖數為n2，它代表開關周期的時間長短。這個數據存放在起來，以便在下一個開關周期使用。

圖 5. OUT₂ 的時間提前量的產生

第二個開關周期：
　　在CK輸入的上升沿，第一個計數器工作在減數狀態，對內部時鐘脈沖進行減數計數，計算到脈沖數為n2-x2時，停止計數。在此時，OUT₂ 由高電平轉變為低電平。第二個計數器則計算內部時鐘新的脈沖數，將開關周期T_S更新。
　　OUT₂由高平轉變為低電平的提前量的數值為x₂．T_I ，是由時間提前量Anticipation2 這個輸入來確定。在每個周期，計數器的功能，是進行加數計數還是做減數計數，是相對於前一個周期而互相交換的。
　　至於系統中與OUT₁有關的部份，另外兩個加數/減數（UP/DOWN）計數器計算時間T_ON的長短，以便形成時間提前量，把輸出OUT₁由高電平轉變為低電平（圖6）:
　　第一個開關周期：
　　在時鐘的上升沿出現時，第一個計數器開始計數，在下降沿出現時停止計數。計算到的脈沖數是n₁ ，這個數字代表時間T_ON。
　　第二個開關周期：
　　第一個計數器工作在減數計數狀態，在n₁-x₁時停止計數。它產生把OUT₁由高電平轉變為低電平的提前量，它等於x₁．T_I。這個時間提前量是由輸入Anticipation1來設定。第二個計數器是工作在加數計數狀態，它計算在當前周期內上升沿與下降沿之間內部時鐘的脈沖個數。

圖 6. OUT₁的時間提前量的產生

五、在正激式和回掃式轉換器中的應用
　　控制同步整流器關斷的這個方法已經用在新的STSRx系列半導體器件上[1]。在這個系列中，STSR2是專門針對正激式轉換器設計的，而STSR3是為回掃式轉換器而設計的。
　　如圖7所示，為了實現上面所講的方法，除了高頻振蕩器和控制邏輯電路之外，其它的電路還有：峰值檢測器，禁止比較器以及兩個輸出驅動器（在STSR2中）或者一個輸出驅動器（在STSR3中）。