專利名稱：用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)穩(wěn)壓電源中的電路，具體是一種用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流電路。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提出一種用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流電路，該電路包括連接在該電源輸出端的變壓器TR、TR之原邊的吸收電路、與TR之原繞組串聯(lián)的原邊開關(guān)管Q1、與TR之副繞組串聯(lián)的副邊開關(guān)管Q2及輸出濾波電容C2，其中，(1)Q2的S極與D極分別連接副繞組與C2；(2)在該電源的輸出反饋電路中包括一個(gè)脈寬調(diào)制器(PWM)IC1，IC1通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路IC2的輸出端連接至Q1的G極和S極，又通過IC2的另一個(gè)輸出端、一個(gè)隔離驅(qū)動(dòng)電路連接至Q2的G極和S極。
在本實(shí)用新型中的副邊開關(guān)管Q2的S極與D極之間可并聯(lián)一個(gè)二極管D2。減小變壓器電感量而當(dāng)變壓器的磁通密度靜態(tài)工作點(diǎn)B1進(jìn)入第三象限時(shí)或Q2內(nèi)并聯(lián)有高速二極管時(shí)，可以不用D2。
本實(shí)用新型提出了一種新的用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流的電路，通過外加驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)時(shí)移，它克服了常規(guī)技術(shù)中的自驅(qū)動(dòng)反激式電源存在的在原邊開關(guān)管Q1導(dǎo)通瞬間與副邊開關(guān)管Q2(MOSFET)共通的缺點(diǎn)，大幅度降低了電路損耗及EMI(電磁干擾)，提高了效率，并可以實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管、副邊開關(guān)管的零電壓或零電流開關(guān)；在本實(shí)用新型中，可以通過調(diào)整變壓器TR的電感量，使鐵氧體磁芯的B工作于磁化曲線坐標(biāo)的第一、第三象限，減小了變壓器的電感量，因而可以使得變壓器TR少繞匝數(shù)，減小變壓器TR的體積。同時(shí)，由于電流可以反向流過Q2(MOSFET)，將能量回饋給原邊，可以取消副邊的假負(fù)載，并實(shí)現(xiàn)副邊同步整流管的軟開關(guān)，進(jìn)一步提高變壓器TR的效率以及提高整個(gè)電源的效率和開關(guān)頻率。
具體實(shí)施例說明在圖2所示的本實(shí)用新型之實(shí)施例電路中，驅(qū)動(dòng)電路IC2的作用是將PWM芯片IC1控制的輸出信號(hào)(圖3-1)變成輸出至Q1與Q2的兩個(gè)輸出VGSQ1(圖3-2)、VGSQ2(圖3-3)。這三個(gè)信號(hào)之間的關(guān)系如圖3所示。
本實(shí)施例的工作原理如下Q1先導(dǎo)通，然后截止。Q1截止后，經(jīng)過一個(gè)時(shí)延T2，Q2導(dǎo)通。由于D2導(dǎo)通非常快，故即使T2為零，Q2也只有很小導(dǎo)通的開關(guān)損耗。由于Q2為MOSFET，在導(dǎo)通期間，其通態(tài)損耗較小。Q2截止后，流過Q2的電流經(jīng)D2流過，經(jīng)過時(shí)延T1后，Q1導(dǎo)通。由于Q1導(dǎo)通與Q2截止之間有一個(gè)時(shí)延T1，故不存在Q1、Q2共通的問題。由于Q2的存在，電流可以反向流過Q2，返送回原邊，故對(duì)于常規(guī)反激電源電流不連續(xù)的狀態(tài)不再存在，無論輸出是什么狀態(tài)負(fù)載，整個(gè)電源都工作于電流連續(xù)工作狀態(tài)，也正是由于能量能夠回送至原邊，故不再需要常規(guī)反激電源輸出并聯(lián)的假負(fù)載，也可以保持輸出穩(wěn)定。在常規(guī)反激式電源中，工作于電流連續(xù)狀態(tài)的變壓器磁芯有一個(gè)靜態(tài)工作點(diǎn)B1，變壓器磁芯的磁通密度B工作于磁化曲線坐標(biāo)的第一象限，如圖4所示，最大磁通密度BMAX＝B1+ΔB，ΔB為磁通變化量；為了使磁芯不飽和，常規(guī)變壓器都選用較大一號(hào)的磁芯，繞更多的匝數(shù)，增大了銅損和鐵損。由于本實(shí)用新型的應(yīng)用，減小變壓器的電感，可以使得B1向原點(diǎn)或第三象限移動(dòng)。當(dāng)電感減小到一定程度時(shí)，B1進(jìn)入第三象限，此時(shí)用較小一號(hào)的磁芯，繞更少的匝數(shù)也不會(huì)飽和，減小了變壓器的銅損和鐵損。同時(shí)當(dāng)B1進(jìn)入第三象限，也就意味著Q2截止時(shí)，電流是反向流過的，Q2的截止損耗為零，此時(shí)可以去掉外并的D2，Q2一截止，Q1上有電流反向流過，給Q1上D極、S極兩端寄生電容COSS反向充電，使得Q1在導(dǎo)通之前，其D極、S極兩端的電壓為零，可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，為反激電源的進(jìn)一步高頻化提供了一個(gè)非常有效的方法。
在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，脈寬調(diào)制器IC1可采用開關(guān)電源專用的脈寬調(diào)制控制集成電路。驅(qū)動(dòng)電路IC2可將IC1的驅(qū)動(dòng)輸出進(jìn)行更換，其功能是加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力及將IC1的輸出進(jìn)行時(shí)移或反向等。
權(quán)利要求1.一種用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流電路，其特征在于該電路包括連接在該電源輸出端的變壓器TR、TR之原邊的吸收電路、與TR之原繞組串聯(lián)的原邊開關(guān)管Q1、與TR之副繞組串聯(lián)的副邊開關(guān)管Q2及輸出濾波電容C2，其中，(1)Q2的S極與D極分別連接副繞組與C2；(2)在該電源的輸出反饋電路中包括一個(gè)脈寬調(diào)制器IC1，IC1通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路IC2的輸出端連接至Q1的G極和S極，又通過IC2的另一個(gè)輸出端、一個(gè)隔離驅(qū)動(dòng)電路連接至Q2的G極和S極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于在副邊開關(guān)管Q2的S極與D極之間并聯(lián)一個(gè)二極管D2。
專利摘要一種用于反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的副邊同步整流電路，包括變壓器TR、TR之原邊的吸收電路、原邊開關(guān)管Q1、副邊開關(guān)管Q2及輸出濾波電容C2，其中，Q2的S極與D極分別連接副繞組與C2；在該電源的輸出反饋電路中包括脈寬調(diào)制器IC1，IC1通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路IC2的輸出端連接至Q1的G極和S極，又通過IC2的另一輸出端、隔離驅(qū)動(dòng)電路連接至Q2的G極和S極。本實(shí)用新型可確保電路中的原邊開關(guān)管、副邊開關(guān)管不會(huì)發(fā)生共通，從而減少電路損耗及電磁干擾、減小變壓器的體積并提高工作效率。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2540657SQ0127505
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者王躍斌 申請(qǐng)人:王躍斌