简化隔离式开关电源同步整流器设计的一种智能型驱动器

(a)

(b)

图 8. STSR2 (a) and STSR3 (b)

应用的典型实例
　　图8 （a和b）是 STSR2和STSR3两种电路在正激式转换器和回扫式转换器中的典型应用。PWM控制器是放在原边，而STSR2或者STSR3是放在副边，利用续流MOSFET两端的电压经过分压後作为开关的转换信息（即作为时钟输入信号）。一个线性稳压器，加上几个无源元件，为集成电路提供电源电压。
　　峰值检测器：
　　如图9所示，当工作在不连续模式时，续流MOSFET两端的电压信号不是方波。在检测原 边开关切换过程时，这会造成一些问题。芯片内部的峰值检测器会把时钟引脚上的信号达到的峰值认为是有用的信息，同时不理会所有数值较小的信号。为了峰值检测器能够正常地工作，必须确保开关转换过程的波形与正弦波形之间最小电压差值（V1）。

图9.　检测峰值

禁止比较器：
　　二极管整流与同步整流之间一个差别是，MOSFET有可能在两个方向上让电流流过，而二极管只让电流在一个方向流过。工作在不连续方式时，在使用二极管的情况下，在电感器中的电流达到零时，它不会反向，原因是，二极管不会让电流从阴极流到阳极去。用 MOSFET作为整流开关则不同，当电感器中的电流达到零之後，它会继续减少，变成负的，并且从漏极流往源极。在这种情况下，转换器总是工作在连续状态。
　　如果希望转换器工作在不连续状态，当电流为零时，必须将续流MOSFET关断，结果体内二极管起普通的整流管的作用，避免电感器上的电流反向。INHIBIT的功能是，当电流接近於零时，把续流MOSFET关断，於是转换器便工作在不连续状态。
　　在芯片内部，在INHIBIT引脚上接一个电压比较器，它的阈电压为-15mV。这个引脚是通过一只电阻器连接到续流MOSFET的漏极上。当续流MOSFET处於导通状态时， 在漏极上的电压是 ： V_ds = -R_ds(on)．D漏极。如果 V_ds 是高於-15mV，那麽这表示，电流是在下降，它下降到接近-15mV时，表示电流接近於零，即接近不连续状态，所以，续流MOSFET的栅极电压由高电平转变为低电平。这只MOSFET中的体内二极管（图10）工作。
　　当转换器工作在连续状态时，电流经续流MOSFET的电流很大，并且产生一个电压V_ds ，它总是低於-15mV， 那麽，续流MOSFET的栅极电压保持高电平。在电流并不是等於零时，便把续流MOSFET关断。剩下的电流与MOSFET的R_ds(on) 有关，是经过体内二极管流走的。
　　当与其它的转换器并联使用时，INHIBIT引脚也可以避免转换器从输出端吸收电流。

图10.　INHIBIT的运作原理

　图 11是使用STSR2的正激转换器的主要波形图。甚至在变压器完成消磁之後，续流MOSFET 仍处於导通状态。与自驱动式转换器相比，就功率损耗而言，这是大优点。

图 11.　正激转换器

　　通道1：整流MOSFET的源极 -漏极电压
通道2：续流MOSFET的源极-漏极电压
通道3： CKk输入信号
　　图 12是STSR3在回扫式转换器中的工作过程。峰值检测器把正确的时钟输入端的高电平正确地检测出来。而且，由於INHIBIT 功能，当电感器中的电流接近零时，同步MOSFET关断，防止电流反向。其余的电流从这只MOSFET的体内二极管流走。