同步整流驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種同步整流驅(qū)動電路，包括主變壓器，連接在主變壓器原邊繞組的原邊電路，還包括MOS管Q1、二極管D1、下拉電阻R1以及限制驅(qū)動電壓以保護(hù)MOS管Q1的保護(hù)電路；D1的陽極連接主變壓器第一副邊繞組的第一端，陰極經(jīng)保護(hù)電路分別連接第一副邊繞組的第二端以及Q1的源極；Q1的柵極與D1的陰極連接，漏極與主變壓器第二副邊繞組的第一端連接，源極連接主變壓器副邊輸出電容的一端，柵極與源極之間還連接有下拉電阻R1；輸出電容的另一端連接第二副邊繞組的第二端且接地，第一副邊繞組的第一端和第二副邊繞組的第一端互為同名端。本實(shí)用新型能有效降低損耗，節(jié)約成本，可廣泛應(yīng)用在低壓大電流開關(guān)電源領(lǐng)域。
【專利說明】
同步整流驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及驅(qū)動電路領(lǐng)域，特別是涉及一種同步整流驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源由于其效率高、體積小、重量輕、精度高的優(yōu)勢得到快速地普及和廣泛地應(yīng)用。現(xiàn)有的產(chǎn)品對開關(guān)電源的功率要求越來越高，而損耗要求越來越小，因此對于輸出低壓大電流的開關(guān)電源，如采用圖1所示的肖特基整流技術(shù)，通過二極管整流將會顯著增加損耗，因此同步整流電路成為了優(yōu)選的方案?，F(xiàn)如今，同步整流技術(shù)已成為低壓大電流DC/DC整流的關(guān)鍵技術(shù)之一。輸出整流管采用MOS管(Metal Oxide Semiconductor，金屬-絕緣體-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)作同步整流管，可滿足產(chǎn)品對效率、溫升、噪聲等參數(shù)的要求，非常顯著地降低整流損耗，符合節(jié)能環(huán)保的理念。但目前的同步整流方案大部分是用復(fù)雜的外圍電路實(shí)現(xiàn)同步整流MOS管的驅(qū)動，這樣不僅成本高、損耗大，而且可靠性低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供一種同步整流驅(qū)動電路，可有效降低損耗，節(jié)約成本，且能快速、可靠地驅(qū)動整流MOS管，實(shí)現(xiàn)同步整流。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種同步整流驅(qū)動電路，包括主變壓器，連接在所述主變壓器原邊繞組的原邊電路，還包括MOS管Q1、二極管D1、下拉電阻Rl以及限制驅(qū)動電壓以保護(hù)MOS管Ql的保護(hù)電路；
[0006]二極管Dl的陽極連接所述主變壓器第一副邊繞組的第一端，二極管Dl的陰極經(jīng)所述保護(hù)電路分別連接所述第一副邊繞組的第二端以及MOS管Ql的源極；
[0007]MOS管Ql的柵極與二極管Dl的陰極連接，漏極與所述主變壓器第二副邊繞組的第一端連接，源極連接所述主變壓器副邊輸出電容的一端，柵極與源極之間還連接有下拉電阻Rl;所述輸出電容的另一端連接所述第二副邊繞組的第二端且接地。
[0008]本實(shí)用新型的同步整流驅(qū)動電路，無需搭建復(fù)雜的外圍電路實(shí)現(xiàn)同步整流MOS管的驅(qū)動，僅利用開關(guān)電源中主變壓器副邊已有的繞組作為整流MOS管的驅(qū)動繞組，就可以快速、可靠地驅(qū)動整流MOS管，實(shí)現(xiàn)同步整流。本實(shí)用新型能有效降低損耗，節(jié)約成本，可廣泛應(yīng)用在低壓大電流開關(guān)電源領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源整流電路示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的同步整流驅(qū)動電路在一個(gè)實(shí)施例中的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合較佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述。顯然，下文所描述的實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限定。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在下文中采用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語，這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，“第一”信息也可以被稱為“第二”信息，類似的，“第二”信息也可以被稱為“第一”信息。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的同步整流驅(qū)動電路在一個(gè)實(shí)施例中的電路原理示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例中的同步整流驅(qū)動電路，包括主變壓器T，連接在主變壓器T原邊繞組的原邊電路，還包括MOS管Q1、二極管D1、下拉電阻Rl以及限制驅(qū)動電壓以保護(hù)MOS管Ql的保護(hù)電路Bl0
[0013]其中，二極管Dl的陽極連接主變壓器T第一副邊繞組Wl的第一端(即圖2中示出的同名端7)，二極管Dl的陰極經(jīng)保護(hù)電路BI分別連接第一副邊繞組Wl的第二端(即圖2中示出的異名端11)以及MOS管Ql的源極S JOS管Ql的柵極G與二極管Dl的陰極連接，漏極D與主變壓器T第二副邊繞組W2的第一端(即圖2中示出的同名端10)連接，源極S連接主變壓器T副邊輸出電容的一端，柵極G與源極S之間還連接有下拉電阻Rl。輸出電容的另一端連接第二副邊繞組W2的第二端(即圖2中示出的異名端9)且接地。參照圖2所示，第一副邊繞組的第一端和第二副邊繞組的第一端互為同名端。
[0014]較佳的，參照圖2所示，輸出電容采用電解電容EI，電解電容單位體積的電容量非常大，其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍，額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬yf甚至幾f，且其成本較低。在本實(shí)施例中，電解電容EI的正極連接MOS管Ql的源極，負(fù)極連接第二副邊繞組W2的異名端9且接地。
[0015]本實(shí)施例中的電路結(jié)構(gòu)基于反激變換器拓?fù)洌谝环N可選的實(shí)施方式中，參照圖2所示，參照現(xiàn)有的反激變換器原邊電路結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中主變壓器T的原邊電路分為三個(gè)部分，分別為控制電路100、整流濾波電路200以及供電電路300，其中供電電路300從主變壓器T的第一原邊繞組W4獲得能量為控制電路100供電，控制電路100的輸出端連接至主變壓器T的第二原邊繞組W3的第一端(即圖2中示出的同名端3)，整流濾波電路200的輸出端連接至第二原邊繞組W3的第二端(即圖2中示出的異名端I)?？刂齐娐?00主要產(chǎn)生控制信號，而整流濾波電路200可以向主變壓器T原邊注入能量。在開關(guān)電源領(lǐng)域，反激變換器原邊電路較為成熟，電路結(jié)構(gòu)也較多，此處不進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]可以理解的是，本實(shí)用新型的同步整流電路可以應(yīng)用在各種開關(guān)電源上，除了上述的反激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型也可以基于正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)同步整流驅(qū)動，即保持第一副邊繞組的第一端與第二副邊繞組的第一端互為同名端，且分別將圖2中示出的主變壓器第一副邊繞組和第二副邊繞組的同名端、異名端的位置互換，使電路結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)正激變換器拓?fù)洹?br>[0017]為便于描述，下面僅以圖2所示的反激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例，對本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。參照圖2所示，本實(shí)施例中的第一副邊繞組Wl作為MOS管Ql的驅(qū)動繞組，當(dāng)主變壓器T的原邊電路導(dǎo)通時(shí)(圖2中主變壓器原邊的MOS管導(dǎo)通，電流WV_Bridge處流入主變壓器原邊繞組)，主變壓器T的第一副邊繞組Wl的異名端11以及第二副邊繞組W2的異名端9為高電平，主變壓器T副邊的二極管Dl是截止的，MOS管Ql的驅(qū)動電壓被下拉電阻Rl拉低，因此起整流作用的MOS管Ql截止，主變壓器T的原邊電路在原邊繞組存儲能量，此時(shí)第一副邊繞組Wl和第二副邊繞組W2都無法導(dǎo)通，與反激變換器的性能一致，而負(fù)載由輸出電容放電提供能量。
[0018]當(dāng)主變壓器T的原邊電路不導(dǎo)通時(shí)(圖2中主變壓器原邊的MOS管截止)，主變壓器T的第一副邊繞組Wl的同名端7以及第二副邊繞組W2的同名端10為高電平，二極管Dl也就導(dǎo)通，在主變壓器T副邊的MOS管Ql的Vcs為高電平，故MOS管Ql導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)同步整流。其中，保護(hù)電路BI可以箝位住MOS管QI的驅(qū)動電壓，保護(hù)MOS管Ql安全穩(wěn)定運(yùn)行，而下拉電阻Rl可以分壓，且在MOS管Ql關(guān)斷時(shí)泄放Cgs的能量。
[0019]在一種可選的實(shí)施方式中，參照圖2所示，保護(hù)電路BI包括穩(wěn)壓二極管Z2，穩(wěn)壓二極管Z2的正極連接至第一副邊繞組Wl的第二端(即異名端11)，穩(wěn)壓二極管Z2的負(fù)極連接至二極管Dl的負(fù)極、MOS管Ql的柵極G。穩(wěn)壓二極管Z2可以箝位住驅(qū)動電壓，防止MOS管Ql的Vgs超規(guī)格。在另一種可選的實(shí)施方式中，保護(hù)電路BI包括TVS管，將TVS管的正極連接至第一副邊繞組Wl的異名端11，在將TVS管的負(fù)極連接至二極管Dl的負(fù)極、MOS管Ql的柵極，就可以限制MOS管Ql的驅(qū)動電壓。TVS管(Transient Voltage Suppressor，瞬態(tài)電壓抑制二極管)是在穩(wěn)壓二極管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品，其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同，夕卜形也與普通二極管無異，在本實(shí)施例中，當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保MOS管Ql免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。另外，保護(hù)電路BI可采用RC阻容吸收電路，RC阻容吸收電路可以抑制Vcs電壓，防止其超規(guī)格，確保MOS管Ql安全運(yùn)行。
[0020]本實(shí)用新型的同步整流驅(qū)動電路，無需搭建復(fù)雜的外圍電路以實(shí)現(xiàn)同步整流MOS管的驅(qū)動，僅利用開關(guān)電源中主變壓器副邊已有的繞組作為整流MOS管的驅(qū)動繞組，通過該驅(qū)動繞組就可以快速驅(qū)動整流MOS管，實(shí)現(xiàn)同步整流，本實(shí)用新型能有效降低損耗，節(jié)約成本，可廣泛應(yīng)用在低壓大電流開關(guān)電源領(lǐng)域。
[0021]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0022]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同步整流驅(qū)動電路，包括主變壓器，連接在所述主變壓器原邊繞組的原邊電路，其特征在于，還包括MOS管Q1、二極管D1、下拉電阻Rl以及限制驅(qū)動電壓以保護(hù)MOS管Ql的保護(hù)電路； 二極管Dl的陽極連接所述主變壓器第一副邊繞組的第一端，二極管Dl的陰極經(jīng)所述保護(hù)電路分別連接所述第一副邊繞組的第二端以及MOS管Ql的源極； MOS管Ql的柵極與二極管Dl的陰極連接，漏極與所述主變壓器第二副邊繞組的第一端連接，源極連接所述主變壓器副邊輸出電容的一端，柵極與源極之間還連接有下拉電阻Rl;所述輸出電容的另一端連接所述第二副邊繞組的第二端且接地； 所述第一副邊繞組的第一端和所述第二副邊繞組的第一端互為同名端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步整流驅(qū)動電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括穩(wěn)壓二極管Z2，穩(wěn)壓二極管Z2的正極連接至所述第一副邊繞組的第二端，穩(wěn)壓二極管Z2的負(fù)極連接至二極管Dl的負(fù)極、MOS管Ql的柵極。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步整流驅(qū)動電路，其特征在于，所述輸出電容為電解電容El，電解電容El的正極連接MOS管Ql的源極，負(fù)極連接所述第二副邊繞組的第二端且接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步整流驅(qū)動電路，其特征在于，所述原邊電路包括控制電路、整流濾波電路以及供電電路，所述供電電路從所述主變壓器的第一原邊繞組獲得能量為所述控制電路供電，所述控制電路的輸出端連接至所述主變壓器的第二原邊繞組的第一端，所述整流濾波電路的輸出端連接至所述第二原邊繞組的第二端，所述第二原邊繞組的第一端與所述第一副邊繞組的第一端互為同名端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步整流驅(qū)動電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括TVS管，所述TVS管的正極連接至所述第一副邊繞組的第二端，所述TVS管的負(fù)極連接至二極管Dl的負(fù)極、MOS管Ql的柵極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步整流驅(qū)動電路，其特征在于，所述保護(hù)電路為RC阻容吸收電路。
【文檔編號】H02M7/217GK205509879SQ201620257334
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】林偉濤
【申請人】廣州視源電子科技股份有限公司