一種半橋同步整流電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種同步整流電路。一種半橋同步整流電路，包括，變壓器，副邊繞組設(shè)有第一端、第二端和中心抽頭端；第一開(kāi)關(guān)支路，于一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于第一端與一接地端之間；第二開(kāi)關(guān)支路，于一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于第二端與接地端之間；第三支路，連接于中心抽頭端與接地端之間，第三支路上串聯(lián)一濾波電容，濾波電容的兩端輸出直流信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)第一端的電平狀態(tài)與一參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)第二端的電平狀態(tài)與參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單的電子元器件和數(shù)字芯片實(shí)現(xiàn)同步整流的功能，能夠降低同步整流電路的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
—種半橋同步整流電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種同步整流電路。

【背景技術(shù)】
[0002]同步整流是利用低導(dǎo)通壓降的場(chǎng)效應(yīng)管替代二極管整流的一種技術(shù)，其解決了傳統(tǒng)電路中二極管的通態(tài)壓降較高造成整流損耗較大的缺點(diǎn)，對(duì)提升整機(jī)效率，降低損耗起到一定的改善作用，此技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用；然而，目前的同步整流電路的實(shí)現(xiàn)多采用專(zhuān)用同步整流芯片，專(zhuān)用同步整流芯片價(jià)格昂貴，成本較高，一種采用同步整流芯片的電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，同步整流電路的實(shí)現(xiàn)至少需要兩個(gè)同步整流芯片驅(qū)動(dòng)整流管，無(wú)疑增加了整流電路的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種半橋同步整流電路，解決以上技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種半橋同步整流電路，用以將交流輸入信號(hào)變換為直流信號(hào)，其中，包括，
[0006]變壓器，所述變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，所述原邊繞組連接所述交流輸入信號(hào)，所述副邊繞組設(shè)有第一端、第二端和中心抽頭端；
[0007]第一開(kāi)關(guān)支路，于一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于所述第一端與一接地端之間；
[0008]第二開(kāi)關(guān)支路，于一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于所述第二端與所述接地端之間；
[0009]第三支路，連接于所述中心抽頭端與所述接地端之間，所述第三支路上串聯(lián)一電解電容，所述電解電容的兩端輸出所述直流信號(hào)；
[0010]第一驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)所述第一端的電平狀態(tài)與一參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0011]第二驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)所述第二端的電平狀態(tài)與所述參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0012]所述第一端的電平狀態(tài)和所述第二端的電平狀態(tài)分別通過(guò)一檢測(cè)電路獲得。
[0013]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)電路包括第一檢測(cè)電路，所述第一檢測(cè)電路包括第一二極管、第一電容、第一電阻、第二電阻；
[0014]所述第一二極管的陰極連接所述第一端，所述第一二極管的陽(yáng)極與所述接地端之間串聯(lián)所述第一電容，所述第一電阻并聯(lián)于所述第一二極管的兩端；所述第二電阻并聯(lián)于所述第一電容的兩端；
[0015]所述第一二極管與所述第一電容相串聯(lián)的點(diǎn)連接所述第一驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出所述第一端的電平狀態(tài)。
[0016]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)電路包括第二檢測(cè)電路，所述第二檢測(cè)電路包括第二二極管、第二電容、第三電阻、第四電阻；
[0017]所述第二二極管的陰極連接所述第二端，所述第二二極管的陽(yáng)極與所述接地端之間串聯(lián)所述第二電容，所述第三電阻并聯(lián)于所述第二二極管的兩端；所述第四電阻并聯(lián)于所述第二電容的兩端；
[0018]所述第二二極管與所述第二電容相串聯(lián)的點(diǎn)連接所述第二驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出所述第二端的電平狀態(tài)。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括第一邏輯門(mén)電路和第二邏輯門(mén)電路，所述第一邏輯門(mén)電路設(shè)有第一輸入端、第二輸入端，所述第一輸入端連接所述第一端的電平狀態(tài)，所述第二輸入端連接所述參考信號(hào)，所述第一邏輯門(mén)電路的輸出端連接所述第二邏輯門(mén)電路的輸入端，所述第二邏輯門(mén)電路輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0020]進(jìn)一步地，所述第二驅(qū)動(dòng)電路包括第三邏輯門(mén)電路和第四邏輯門(mén)電路，所述第三邏輯門(mén)電路設(shè)有第一輸入端、第二輸入端，所述第一輸入端連接所述第二端的電平狀態(tài)，所述第二輸入端連接所述參考信號(hào)，所述第三邏輯門(mén)電路的輸出端連接所述第四邏輯門(mén)電路的輸入端，所述第四邏輯門(mén)電路輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0021]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和/或所述第二驅(qū)動(dòng)電路采用多個(gè)施密特觸發(fā)特性的與非門(mén)構(gòu)成。
[0022]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路集成于同一數(shù)字芯片上。
[0023]進(jìn)一步地，所述第一開(kāi)關(guān)支路包括第一開(kāi)關(guān)管，所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端連接所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0024]和/或所述第二開(kāi)關(guān)支路包括第二開(kāi)關(guān)管，所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端連接所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0025]進(jìn)一步地，還包括一電感器，串聯(lián)于所述中心抽頭端與所述電解電容之間，用以減小輸出電壓的紋波。
[0026]有益效果:由于采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單的電子元器件和數(shù)字芯片代替專(zhuān)用同步整流芯片，實(shí)現(xiàn)同步整流的功能，同時(shí)能夠降低同步整流電路的成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的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。
[0030]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本實(shí)用新型的限定。
[0032]參照?qǐng)D2，一種半橋同步整流電路，用以將交流輸入信號(hào)變換為直流信號(hào)，其中，包括，
[0033]變壓器T，變壓器T包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組連接交流輸入信號(hào)，交流輸入信號(hào)通過(guò)圖2的IN端輸入；副邊繞組設(shè)有第一端A、第二端B和中心抽頭端C ；
[0034]第一開(kāi)關(guān)支路，于一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于第一端A與一接地端GND之間；
[0035]第二開(kāi)關(guān)支路，于一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于第二端B與接地端GND之間；
[0036]第三支路，連接于中心抽頭端C與接地端GND之間，第三支路上串聯(lián)一電解電容E1，電解電容E1的兩端輸出直流信號(hào)，分別為DC+端和DC-端；
[0037]第一驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)第一端A的電平狀態(tài)與一參考信號(hào)Switch進(jìn)行比較以產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0038]第二驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)第二端B的電平狀態(tài)與參考信號(hào)Switch進(jìn)行比較以產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0039]第一端A的電平狀態(tài)和第二端B的電平狀態(tài)分別通過(guò)一檢測(cè)電路獲得。
[0040]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，檢測(cè)電路可以包括第一檢測(cè)電路，第一檢測(cè)電路包括第一二極管D1、第一電容C1、第一電阻R1、第二電阻R2 ；
[0041]第一二極管D1的陰極連接第一端A，第一二極管D1的陽(yáng)極與接地端GND之間串聯(lián)第一電容C1，第一電阻R1并聯(lián)于第一二極管D1的兩端；第二電阻R2并聯(lián)于第一電容C1的兩端；
[0042]第一二極管D1與第一電容C1相串聯(lián)的點(diǎn)連接第一驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出第一端A的電平狀態(tài)。
[0043]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，檢測(cè)電路可以包括第二檢測(cè)電路，第二檢測(cè)電路包括第二二極管D2、第二電容C2、第三電阻R3、第四電阻R4 ；
[0044]第二二極管D2的陰極連接第二端B，第二二極管D2的陽(yáng)極與接地端GND之間串聯(lián)第二電容C2，第三電阻R3并聯(lián)于第二二極管D2的兩端；第四電阻R4并聯(lián)于第二電容C2的兩端；
[0045]第二二極管D2與第二電容C2相串聯(lián)的點(diǎn)連接第二驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出第二端B的電平狀態(tài)。
[0046]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一驅(qū)動(dòng)電路可以包括第一邏輯門(mén)電路U1A和第二邏輯門(mén)電路U1B,第一邏輯門(mén)電路U1A設(shè)有第一輸入端1、第二輸入端2,第一輸入端1連接第一端A的電平狀態(tài)，第二輸入端2連接參考信號(hào)Switch，第一邏輯門(mén)電路U1A的輸出端3連接第二邏輯門(mén)電路U1B的輸入端5、6，第二邏輯門(mén)電路U1B輸出端4輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0047]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一邏輯門(mén)電路U1A和第二邏輯門(mén)電路U1B為集成于同一數(shù)字芯片的兩個(gè)邏輯單元。
[0048]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第二驅(qū)動(dòng)電路可以包括第三邏輯門(mén)電路U1C和第四邏輯門(mén)電路U1D，第三邏輯門(mén)電路U1C設(shè)有第一輸入端8、第二輸入端9，第一輸入端8連接第二端B的電平狀態(tài)，第二輸入端9連接參考信號(hào)Switch，第三邏輯門(mén)電路U1C的輸出端10連接第四邏輯門(mén)電路U1D的輸入端12、13，第四邏輯門(mén)電路U1D輸出端11輸出第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0049]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第三邏輯門(mén)電路U1C和第四邏輯門(mén)電路U1D為集成于同一數(shù)字芯片的兩個(gè)邏輯單元。
[0050]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一邏輯門(mén)電路U1A和第二邏輯門(mén)電路U1B、第三邏輯門(mén)電路U1C和第四邏輯門(mén)電路U1D均為集成于同一數(shù)字芯片的四個(gè)邏輯與非門(mén)單元。
[0051]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一驅(qū)動(dòng)電路和/或第二驅(qū)動(dòng)電路可以采用多個(gè)施密特觸發(fā)特性的與非門(mén)構(gòu)成。
[0052]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路可以集成于同一數(shù)字芯片上。
[0053]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一開(kāi)關(guān)支路包括第一開(kāi)關(guān)管M2，第一開(kāi)關(guān)管M2的控制端連接第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0054]和/或，第二開(kāi)關(guān)支路包括第二開(kāi)關(guān)管Ml，第二開(kāi)關(guān)管Ml的控制端連接第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0055]本實(shí)用新型的第一開(kāi)關(guān)管M2和第二開(kāi)關(guān)管Ml均采用N溝道M0SFET，其源極連接接地端GND，第一開(kāi)關(guān)管M2的柵極連接第二端B，第二開(kāi)關(guān)管M2的柵極連接第一端A。
[0056]本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)變壓器T副邊繞組的高低電平，即相位，第一驅(qū)動(dòng)電路或第二驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)檢測(cè)的電平信號(hào)和參考信號(hào)Switch比較轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一開(kāi)關(guān)支路或第二開(kāi)關(guān)支路的開(kāi)關(guān)管，實(shí)現(xiàn)同步整流的功能；調(diào)整參考信號(hào)Switch的值可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)是提前變壓器T副邊繞組相位驅(qū)動(dòng)第一開(kāi)關(guān)管M2或第二開(kāi)關(guān)管Ml還是滯后變壓器T副邊繞組相位驅(qū)動(dòng)第一開(kāi)關(guān)管M2或第二開(kāi)關(guān)管Ml。
[0057]本實(shí)用新型的參考信號(hào)Switch通過(guò)一外部的微控制單元(Micro Control Unit,MCU)產(chǎn)生，并可以依據(jù)需要調(diào)整大小。
[0058]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，還包括一電感器L，串聯(lián)于中心抽頭端C與電解電容E1之間，用以減小輸出電壓的紋波。
[0059]本實(shí)用新型的一種具體工作過(guò)程如下:當(dāng)正半周脈沖到來(lái)時(shí)，即第一端A點(diǎn)為高電平第二端B點(diǎn)為低電平時(shí)，第一檢測(cè)電路送入數(shù)字芯片的電壓為高電平，數(shù)字芯片的相應(yīng)輸出端輸出高電平，第一開(kāi)關(guān)管M2導(dǎo)通，同時(shí)第二檢測(cè)電路送入數(shù)字芯片的電壓為高低電平，數(shù)字芯片的相應(yīng)輸出端輸出低電平，第二開(kāi)關(guān)管Ml截止；中心抽頭端C點(diǎn)的高電位通過(guò)電解電容E1正極至負(fù)極至第一開(kāi)關(guān)管M2回到B點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)半個(gè)周期的整流；反之當(dāng)負(fù)半周脈沖到來(lái)時(shí)，即第二端B點(diǎn)為高電平第一端A點(diǎn)為低電平時(shí)，第二檢測(cè)電路送入數(shù)字芯片的電壓為高電平，數(shù)字芯片輸出高電平，第二開(kāi)關(guān)管Ml導(dǎo)通，同時(shí)第一檢測(cè)電路送入數(shù)字芯片的電壓為高低電平，數(shù)字芯片的相應(yīng)輸出端輸出低電平，第一開(kāi)關(guān)管M2截止；中心抽頭端C點(diǎn)的高電位通過(guò)電解電容E1正極至負(fù)極至第二開(kāi)關(guān)管Ml回到A點(diǎn)，這樣不斷的交替循環(huán)在電解電容E1上就形成的直流電，完成同步整流的功能。
[0060]本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單的電子元器件和數(shù)字芯片代替專(zhuān)用同步整流芯片，實(shí)現(xiàn)同步整流的功能，同時(shí)能夠降低同步整流電路的成本。
[0061]以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半橋同步整流電路，用以將交流輸入信號(hào)變換為直流信號(hào)，其特征在于，包括， 變壓器，所述變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，所述原邊繞組連接所述交流輸入信號(hào)，所述副邊繞組設(shè)有第一端、第二端和中心抽頭端； 第一開(kāi)關(guān)支路，于一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于所述第一端與一接地端之間； 第二開(kāi)關(guān)支路，于一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下可控制地連接于所述第二端與所述接地端之間； 第三支路，連接于所述中心抽頭端與所述接地端之間，所述第三支路上串聯(lián)一電解電容，所述電解電容的兩端輸出所述直流信號(hào)； 第一驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)所述第一端的電平狀態(tài)與一參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 第二驅(qū)動(dòng)電路，用以對(duì)所述第二端的電平狀態(tài)與所述參考信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述第一端的電平狀態(tài)和所述第二端的電平狀態(tài)分別通過(guò)一檢測(cè)電路獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括第一檢測(cè)電路，所述第一檢測(cè)電路包括第一二極管、第一電容、第一電阻、第二電阻； 所述第一二極管的陰極連接所述第一端，所述第一二極管的陽(yáng)極與所述接地端之間串聯(lián)所述第一電容，所述第一電阻并聯(lián)于所述第一二極管的兩端；所述第二電阻并聯(lián)于所述第一電容的兩端； 所述第一二極管與所述第一電容相串聯(lián)的點(diǎn)連接所述第一驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出所述第一端的電平狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括第二檢測(cè)電路，所述第二檢測(cè)電路包括第二二極管、第二電容、第三電阻、第四電阻； 所述第二二極管的陰極連接所述第二端，所述第二二極管的陽(yáng)極與所述接地端之間串聯(lián)所述第二電容，所述第三電阻并聯(lián)于所述第二二極管的兩端；所述第四電阻并聯(lián)于所述第二電容的兩端； 所述第二二極管與所述第二電容相串聯(lián)的點(diǎn)連接所述第二驅(qū)動(dòng)電路，用以輸出所述第二端的電平狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括第一邏輯門(mén)電路和第二邏輯門(mén)電路，所述第一邏輯門(mén)電路設(shè)有第一輸入端、第二輸入端，所述第一輸入端連接所述第一端的電平狀態(tài)，所述第二輸入端連接所述參考信號(hào)，所述第一邏輯門(mén)電路的輸出端連接所述第二邏輯門(mén)電路的輸入端，所述第二邏輯門(mén)電路輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)電路包括第三邏輯門(mén)電路和第四邏輯門(mén)電路，所述第三邏輯門(mén)電路設(shè)有第一輸入端、第二輸入端，所述第一輸入端連接所述第二端的電平狀態(tài)，所述第二輸入端連接所述參考信號(hào)，所述第三邏輯門(mén)電路的輸出端連接所述第四邏輯門(mén)電路的輸入端，所述第四邏輯門(mén)電路輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和/或所述第二驅(qū)動(dòng)電路采用多個(gè)施密特觸發(fā)特性的與非門(mén)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路集成于同一數(shù)字芯片上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)支路包括第一開(kāi)關(guān)管，所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端連接所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 和/或所述第二開(kāi)關(guān)支路包括第二開(kāi)關(guān)管，所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端連接所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半橋同步整流電路，其特征在于，還包括一電感器，串聯(lián)于所述中心抽頭端與所述電解電容之間。
【文檔編號(hào)】G01R25/00GK204068746SQ201420423101
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】洪偉弼 申請(qǐng)人:紐?？怂构怆娍萍迹ㄉ虾＃┯邢薰?br>