同步整流自驱电路的制作方法

专利检索2026-02-13  0


本申请涉及开关电源,尤其涉及一种同步整流自驱电路。


背景技术:

1、在开关电源中,为提升电源的效率以满足开关电源低电压大电流的输出需求,开关电源的输出整流部分基本上由原来的二极管整流方式替换为mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)的同步驱动整流,由于mosfet导通损耗比二极管小得多,故可以降低整流的导通损耗并提升效率。

2、相关技术中,同步整流自驱电路通常从本身电路中获取同步整流管的驱动信号,按其来源又可分为电流型和电压型。其中,电流型自驱动则是采用电流互感器,通过电流信号控制整流管,其适应性比电压型强,但电流互感器的设计较为复杂,成本较高;电压型自驱动方式的电路结构简单,所需元器件数量少,但对驱动电压的波形要求较高,同时驱动信号受制于输入电压,进而导致控制整流管的稳定性较差。

3、因此,如何提供一种低成本且稳定可靠的同步整流自驱电路是目前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本申请提供了一种同步整流自驱电路,旨在解决现有技术中同步整流自驱电路的成本较高,稳定性较差的技术问题。

2、为解决上述问题,本申请提供了一种同步整流自驱电路,其包括:

3、变压器,包括原边绕组和副边绕组,所述副边绕组包括第一端和第二端;

4、原边电路,包括切换开关,所述原边电路电连接所述原边绕组;

5、整流电路,包括整流开关和续流开关,所述整流开关、所述续流开关均分别电连接所述第一端和所述第二端;

6、脉宽调制控制电路,用于输出控制所述切换开关通断的控制信号;

7、其中,当所述第一端的电压高于预设电压时,所述整流开关根据所述第一端的电压导通;当所述第二端的电压高于所述预设电压时,所述续流开关根据所述第二端的电压导通。

8、进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述整流电路包括第一驱动单元和第二驱动单元;

9、其中,所述第一驱动单元分别电连接所述第一端、所述整流开关、所述第二驱动单元以及所述续流开关,并根据所述第一端的电压驱动所述整流开关导通;

10、所述第二驱动单元分别电连接所述第二端、所述续流开关以及所述整流开关,并根据所述第二端的电压驱动所述续流开关导通。

11、更进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述第一驱动单元包括第一三极管,所述第二驱动单元包括第二三极管,所述整流开关包括第一mos管,所述续流开关包括第二mos管;

12、其中,所述第一三极管的基极电连接所述第一端,所述第一三极管的发射极电连接所述第一mos管的栅极、所述第一mos管的源极以及所述第二mos管的源极,所述第一三极管的集电极接入第一电压源;

13、所述第二三极管的基极电连接所述第二端、所述第二mos管的漏极,所述第二三极管的发射极电连接所述第二mos管的栅极,所述第二三极管的集电极接入所述第一电压源;

14、所述第一mos管的漏极电连接所述第二端,所述第一mos管的源极接地;

15、所述第二mos管的漏极电连接所述第一端,所述第二mos管的源极接地。

16、更进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述第一驱动单元还包括第一信号采样单元,所述第二驱动单元还包括第二信号采样单元;

17、其中,所述第一信号采样单元分别电连接所述第一端、所述第一三极管的基极;所述第二信号采样单元分别电连接所述第二端、所述第二三极管的基极。

18、更进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述第二驱动单元还包括尖峰吸收单元;

19、其中,所述尖峰吸收单元并联于所述第二mos管的源极与所述第二mos管的漏极之间。

20、更进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述第一驱动单元还包括第一关断单元,所述第二驱动单元还包括第二关断单元;

21、其中,所述第一关断单元分别电连接所述第一端、所述第一mos管的栅极以及所述第一三极管的发射极;所述第二关断单元分别电连接所述第二端、所述第二mos管的栅极以及所述第二三极管的发射极。

22、进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,还包括同步整流控制电路;所述同步整流控制电路基于带负载电压向所述脉宽调制控制电路输入一电平信号,以实现所述同步整流自驱电路进入断续模式。

23、更进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述同步整流控制电路包括比较器和第三mos管;

24、其中,所述比较器的正向输入端接入基准电压,所述比较器的反向输入端间接或直接电连接负载,所述比较器的输出端电连接所述第三mos管的栅极,所述第三mos管的源极接地,所述第三mos管的漏极电连接所述脉宽调制控制电路。

25、进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,所述原边电路还包括互感器;

26、其中,所述互感器包括第一绕组和第二绕组,所述原边绕组包括第三端和第四端,所述第一绕组包括第五端和第六端;所述第三端电连接所述第五端,所述第四端电连接所述切换开关,所述第六端接入bulk电源,所述第二绕组电连接所述脉宽调制控制电路。

27、进一步地,在所述的同步整流自驱电路中,还包括滤波电路;

28、其中,所述滤波电路的一端电连接所述整流电路,所述滤波电路的另一端电连接负载。

29、本申请提供的同步整流自驱电路,通过将整流开关和续流开关均分别连接变压器的副边绕组的第一端和第二端,进而可以在第一端的电压高于预设电压时,整流开关根据第一端的电压导通以进行整流;在第二端的电压高于预设电压时,续流开关根据第二端的电压导通以进行续流,无需对该电路进行过于复杂的设计,便可以实现驱动整流开关和续流开关的信号直接跟随变压器进行变化,不仅成本较低,而且还提升了电路工作的稳定性,降低了电源变换的能量耗损。



技术特征:

1.一种同步整流自驱电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述整流电路包括第一驱动单元和第二驱动单元;

3.根据权利要求2所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述第一驱动单元包括第一三极管,所述第二驱动单元包括第二三极管,所述整流开关包括第一mos管,所述续流开关包括第二mos管;

4.根据权利要求3所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述第一驱动单元还包括第一信号采样单元,所述第二驱动单元还包括第二信号采样单元;

5.根据权利要求3所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述第二驱动单元还包括尖峰吸收单元;

6.根据权利要求3所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述第一驱动单元还包括第一关断单元,所述第二驱动单元还包括第二关断单元;

7.根据权利要求1所述的同步整流自驱电路,其特征在于,还包括同步整流控制电路;所述同步整流控制电路基于带负载电压向所述脉宽调制控制电路输入一电平信号,以实现所述同步整流自驱电路进入断续模式。

8.根据权利要求7所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述同步整流控制电路包括比较器和第三mos管;

9.根据权利要求1所述的同步整流自驱电路,其特征在于,所述原边电路还包括互感器;

10.根据权利要求1所述的同步整流自驱电路,其特征在于,还包括滤波电路;


技术总结
本申请实施例公开了一种同步整流自驱电路,其包括:变压器,包括原边绕组和副边绕组,副边绕组包括第一端和第二端;原边电路,包括切换开关,原边电路电连接原边绕组;整流电路,包括整流开关和续流开关,整流开关、续流开关均分别电连接第一端和第二端;脉宽调制控制电路,用于输出控制切换开关通断的控制信号;当第一端的电压高于预设电压时,整流开关根据第一端的电压导通;当第二端的电压高于预设电压时,续流开关根据第二端的电压导通,进而无需进行过于复杂的设计,便可以实现驱动信号直接跟随变压器进行变化,不仅成本较低,而且还提升了电路工作的稳定性,降低了电源变换的能量耗损。

技术研发人员:陈月华,王越天
受保护的技术使用者:深圳欧陆通电子股份有限公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/5/29
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