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CN107896068A - 一种同步整流驱动电路 - Google Patents

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魏天银
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Mianyang Weicheng Technology Co Ltd
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Mianyang Weicheng Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种同步整流驱动电路，涉及电子技术领域，本发明的T3与T4分别为变压器上的两个绕组，其中，T3为二次侧绕组，用于能量的传递，T4为辅助绕组。T4上的电压跟随T3的电压升高，用以开启同步整流Mos管M1，CT1与CT2则为电流互感器CT的两个绕组，其中，初级绕组CT1被串在主电路中，用于检测流经Mos管的电流，当CT1中的电流下降到零时，CT2将把M1关断，因此，本发明的同步整流驱动电路以电压信号控制Mos管导通，电流信号控制Mos管关断，不仅效率高，而且工作稳定，不存在误开通的情况。

Description

一种同步整流驱动电路
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种同步整流驱动电路。
背景技术
在一般的反激式开关电源中，二次侧的整流二极管损耗是电源效率的重要影响因素之一，可以通过选用低导通压降的肖特基二极管来缓解这个问题。但一方面，这种改良对性能的影响并不是非常显着；另一方面，如果输出的电压较高，而肖特基二极管的反向耐压一般较低，难以满足要求。
发明内容
本发明的目的在于：为解决现有的反激式开关电源中选用低导通压降的肖特基二极管来缓解整流二极管损耗的效果并不是很好，且如果输出的电压较高，而肖特基二极管的反向耐压一般较低，难以满足要求的问题，本发明提供一种同步整流驱动电路。
本发明的技术方案如下：
一种同步整流驱动电路，所述电路连接方式为：变压器一端的两个绕组包括二次侧绕组T3和辅助绕组T4，二次侧绕组T3的一端分别连接二极管D1的阴极和极性电容C3的正极，二次侧绕组T3的另一端连接电流互感器的初级绕组CT1的一端，初级绕组CT1的另一端连接MOS管M1的漏极，极性电容C3的负极连接MOS管M1的源极，二极管D2的阳极连接电流互感器的次级绕组CT2的一端，CT2的这一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，次级绕组CT2的另一端连接并联的电容C2和二极管D4接地，二极管D4DE阳极接地；辅助绕组T4的一端连接并联的电阻R1和二极管D2，二极管D2的阴极连接三极管Q2的发射极，R1的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极还与电容C1的一端连接，三极管Q2的集电极连接电容C1的另一端、二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，MOS管M1的栅极连接二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接电阻R2不接地的一端，三极管Q1的集电极接地，辅助绕组T4的另一端接地，二极管D2的阴极还连接有二极管D3的一端，二极管D3的另一端接地。
具体地，所述三极管Q2的集电极、MOS管M1的栅极和三极管Q1的发射极连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地。
采用上述方案后，本发明的有益效果为：
T3与T4分别为变压器上的两个绕组，其中，T3为二次侧绕组，用于能量的传递，T4为辅助绕组。T4上的电压跟随T3的电压升高，用以开启同步整流Mos管M1，CT1与CT2则为电流互感器CT的两个绕组，其中，初级绕组CT1被串在主电路中，用于检测流经Mos管的电流，当CT1中的电流下降到零时，CT2将把M1关断，因此，本发明的同步整流驱动电路以电压信号控制Mos管导通，电流信号控制Mos管关断，不仅效率高，而且工作稳定，不存在误开通的情况。
附图说明
图1为本发明的电路图；
图2为本发明的实施例中的零电压开通电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中的一种同步整流驱动电路，电路连接方式为：变压器一端的两个绕组包括二次侧绕组T3和辅助绕组T4，二次侧绕组T3的一端分别连接二极管D1的阴极和极性电容C3的正极，二次侧绕组T3的另一端连接电流互感器的初级绕组CT1的一端，初级绕组CT1的另一端连接MOS管M1的漏极，极性电容C3的负极连接MOS管M1的源极，二极管D2的阳极连接电流互感器的次级绕组CT2的一端，CT2的这一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，次级绕组CT2的另一端连接并联的电容C2和二极管D4接地，二极管D4DE阳极接地；辅助绕组T4的一端连接并联的电阻R1和二极管D2，二极管D2的阴极连接三极管Q2的发射极，R1的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极还与电容C1的一端连接，三极管Q2的集电极连接电容C1的另一端、二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，MOS管M1的栅极连接二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接电阻R2不接地的一端，三极管Q1的集电极接地，辅助绕组T4的另一端接地，二极管D2的阴极还连接有二极管D3的一端，二极管D3的另一端接地。所述三极管Q2的集电极、MOS管M1的栅极和三极管Q1的发射极连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地。
具体而言，在使用的过程中，本发明的电路是通过变压器与零电压开通电路连接，具体的零电压开通电路如图2所示，零电压开通电路的本发明的工作过程为：第一阶段，变压器一次侧Mos管关断，电流从变压器的一次侧换流到二次侧。T3绕组通过CT1,M1为输出电容器C3充电。T3绕组的输出电压被钳位于C3两端电压(在本应用中约为52V)。
由于T4绕组为变压器的一个辅助绕组，因此，同名端B点的电压比例上升至一个高电压。则B点电压通过二极管D2为电容器C1、C4充电。其中，电容器C4为Mos管M1的门极输入电容，通常小于1nF,以虚线示出。电容器C1为外加电容，取C4电容值的10倍以上。由于C4远小于C1,并且电容值很小，根据电容器的串联分压原理，C点电压很快被充至近10V,M1导通。同时，电流互感器CT中的能量从绕组CT2通过二极管D1馈入输出电容器C3,降低了开关驱动损耗，D点电压也被钳制在约52V。
第二阶段，流经D1的电流降为0,此时流经CT1的电流降为Ioff。D1关断，D点电压开始降低，最终使三极管Q1导通，C4上的电被放掉，C点变为低电压，M1关断，同步整流结束。由于此时Ioff>0,变压器二次侧的充电过程仍未结束，改经M1的寄生体二极管续流，A点、B点仍为高电压。由于C4被Q1短路，T4通过D2、Q1为C1充电，直到C1被充满。值得注意的是，C1之所以选用电容而不使用电阻，一方面保证了第一阶段中对C4的快速充电，另一方面使得第二阶段中Q1导通后在其上的损耗得以降低，提高了驱动的效率。
第三阶段，变压器一次侧Mos管再次导通，A点、B点为负电压，PNP三极管Q2导通，C1被放电，保证了下一周期能够再次正常工作。C点电压保持在低电压，不会造成M1的误开通。值得注意的是，在每个周期中，C1都会被反复冲放电。其损耗由公式P＝1/2CU2f可得。其中，设C＝10nF,U＝10V,f＝100kHz。因此P＝50mW,此即在C1上损耗的功率。当变压器一次侧Mos管在一段时间后再次关断后，新的一个周期开始。
从上面电路工作的具体工作原理过程中我们可以看到，本发明具有如下优点：1)可以广泛适用于各种输出电压。2)电路结构和原理较为简单。3)驱动损耗小，效率高。4)电路确定性好，无误动作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种同步整流驱动电路，其特征在于，所述电路连接方式为：变压器一端的两个绕组包括二次侧绕组T3和辅助绕组T4，二次侧绕组T3的一端分别连接二极管D1的阴极和极性电容C3的正极，二次侧绕组T3的另一端连接电流互感器的初级绕组CT1的一端，初级绕组CT1的另一端连接MOS管M1的漏极，极性电容C3的负极连接MOS管M1的源极，二极管D2的阳极连接电流互感器的次级绕组CT2的一端，CT2的这一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，次级绕组CT2的另一端连接并联的电容C2和二极管D4接地，二极管D4DE阳极接地；辅助绕组T4的一端连接并联的电阻R1和二极管D2，二极管D2的阴极连接三极管Q2的发射极，R1的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极还与电容C1的一端连接，三极管Q2的集电极连接电容C1的另一端、二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，MOS管M1的栅极连接二极管D6的阴极和三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接电阻R2不接地的一端，三极管Q1的集电极接地，辅助绕组T4的另一端接地，二极管D2的阴极还连接有二极管D3的一端，二极管D3的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种同步整流驱动电路，其特征在于，所述三极管Q2的集电极、MOS管M1的栅极和三极管Q1的发射极连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地。
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