基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路
阅读：966发布：2024-02-04
专利汇可以提供基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种基于同步整流芯片低压输出 推挽变换器 的同步整流 电路 ，包括受控整流MOS管，受控整流MOS管的漏极与 变压器 的副边绕组相连，还包括同步整流单元，其特征在于：同步整流单元的检测端分别连接受控整流MOS管的漏极与源极，其驱动端连接受控整流MOS管的栅极。本实用新型较现有的推挽同步整流电路，只利用了变压器副边的电气 信号 ，避免破坏电路原有的隔离特性，整流效率高，抗干扰能 力 强，能够实现 零 电流 关断 。，下面是基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路专利的具体信息内容。
基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种直流变换器的同步整流驱动电路，尤其适用于输出低压大功率的直流推挽变换器。
背景技术
[0002] 低压大电流隔离变换器一直具有广泛的应用。针对低压大电流的场合，同步整流可有效地减少导通损耗，与适当的电路拓扑结合，可得到高效节能的变换器。因为整流二极管的导通压降较高，即使采用低压降的肖特基二极管也会产生大约0.6V的压降，所以整流管的损耗尤为突出，有时候需要额外对整流二极管进行风冷，同步整流可以很好地解决这个问题。
[0003] 现有的同步整流电路是一种适用于宽输入电压范围的推挽同步整流电路。该电路利用原边的驱动信号来驱动同步整流管，同步整流管采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低损耗，提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压造成的死区电压。其特征在于其原边一MOS关断至另一MOS开通的时间间隔内，副边MOS管一个开通，另一个关断，因此在这两段时间间隔内，续流走副边关断MOS管的体二极管，这样就没有充分利用低阻态MOS去导通，并且整流MOS管不具有零电流关断功能，从而限制了同步整流电路效率的进一步提升。发明内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种具有零电流关断功能的同步整流电路。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路，包括受控整流MOS管，受控整流MOS管的漏极与变压器的副边绕组相连，还包括同步整流单元，其特征在于：同步整流单元的检测端分别连接受控整流MOS管的漏极与源极，其驱动端连接受控整流MOS管的栅极。
[0006] 优选地，所述受控整流MOS管的漏极通过RC滤波电路与所述同步整流单元的检测端相连。
[0007] 优选地，所述变压器的副边绕组通过输出电阻直接为所述同步整流单元供电。
[0008] 本实用新型的优点是：(1)利用了变压器副边的电气信号和同步整流芯片控制整流管，避免破坏电路原有的隔离特性。(2)当输出电压在一定范围内，可以直接通过输出电压给同步整流控制芯片供电，不需要增加额外的辅助绕组或带抽头的变压器绕组来给同步整流芯片供电。(3)同步整流控制芯片检测整流管漏源电压Vds，当Vds趋近于零时关断整流管，实现了零电流关断。(4)同步整流驱动占空比进一步加长，整流效率得到改善，从而变换器效率进一步提高。(5)受控整流MOS管的漏极分别经RC滤波后接整流芯片的检测端，可以消除由于原边开关动作和电路中寄生参数引入的干扰，提高系统的稳定性和抗干扰能力。附图说明
[0009] 图1为实施例中的一种基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路的电路图；
[0010] 图2为图1电路的理想时序图；
[0011] 图3为图1电路的实际时序图。
具体实施方式
[0012] 为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0013] 如图1所示，本实施例公开的一种基于同步整流芯片低压输出推挽变换器的同步整流电路包括功率变压器5，功率变压器5的原边绕组分别与第一MOS管2的漏极、第二MOS管3的漏极及直流输入电源4相连。第一MOS管2及第二MOS管3的栅极连接原边驱动1。功率变压器5的副边绕组分别与第一受控整流MOS管10及第二受控整流MOS管11的漏极相连，第一受控整流MOS管10及第二受控整流MOS管11的源极并联后与电容15的负极相连，在电容15上并联电阻16。
[0014] 第一同步整流芯片12的一个检测引脚经由电阻8和电容6够成的RC滤波电路后再与第一受控整流MOS管10的漏极相连，另一个检测引脚接第一受控整流MOS管10的源极，第一同步整流芯片12的驱动引脚接第一受控整流MOS管10的栅极，第一同步整流芯片12的地线引脚接第一受控整流MOS管10的源极。第二同步整流芯片13的一个检测引脚经由电阻9和电容7够成的RC滤波电路后再与第二受控整流MOS管11的漏极相连，另一个检测引脚接第二受控整流MOS管11的源极，第二同步整流芯片13的驱动引脚接第二受控整流MOS管11的栅极，第二同步整流芯片13的地线引脚接第二受控整流MOS管11的源极。
[0015] 由同步整流芯片检测受控整流MOS管的漏源极电压Vds，产生提供给受控整流MOS管控制端的控制信号，当漏源极电压Vds到达第一反向阀值电压时，导通受控整流MOS管，并且触发受控整流MOS管的最小导通驱动，当漏源极电压Vds到达第二反向阀值电压时，关断受控整流MOS管，当漏源极电压Vds达到第三正向阀值电压时复位同步整流芯片，开始下一周期的电压检测。
[0016] 功率变压器5的副边绕组经由电感14后再分别通过电阻18及电阻17为第一同步整流芯片12及第二同步整流芯片13供电。
[0017] 图1为本实用新型典型方案的一种实施例，当该同步整流电路为理想情况下时，即电路中不存在电磁干扰和寄生参数的影响，则可得到如图2所示的时序图，但由于原边开关动作和电路中的一些寄生电感电容引入的干扰，会对同步整流芯片的电压检测产生影响，因此在同步整流芯片的一个检测引脚加入RC滤波电路。因此得到如图3所示的实际时序图。图3中副边MOS管的导通占空比进一步加长，且同步整流芯片功耗低，整流开关实现零电流关断，同步整流效率得到改善，提高了变换器的效率，实现此功能通过同步整流芯片及整流MOS管的漏源极电压检测。
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