專利名稱：一種源極驅(qū)動的反激變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反激變換電路，特別涉及一種源極驅(qū)動的反激變換電路。
背景技術(shù)：
目前常用的反激變換電路如圖l所示，主要由啟動電路、吸收電路、變壓器 Tl、第一開關(guān)M0S管Q1、頻率發(fā)生器和輸出電路組成。電壓輸入分三路，一 路依次串接啟動電路和頻率發(fā)生器后再接第一開關(guān)MOS管Ql柵極； 一路經(jīng)吸 收電路后接變壓器T1初級繞組N1異名端和第一開關(guān)M0S管Q1漏極； 一路接 變壓器Tl初級繞組Nl同名端，變壓器Tl初級繞組Nl異名端接第一開關(guān)MOS 管Ql漏極，第一開關(guān)MOS管Ql源極接地；變壓器Tl次級繞組N2兩端接輸 出電路到負(fù)載。
其中啟動電路為第一電阻R1;吸收電路為第三電阻R3并聯(lián)第三電容C3后 串接第二二極管D2，此部分的作用是吸收變壓器T1漏感能量；頻率發(fā)生器采用 電源管理芯片PWMIC;輸出電路由第一二極管D1和第一電容C1串接組成，變 壓器T1次級繞組N2異名端接第一二極管D1陽極，第一二極管D1陰極經(jīng)第一 電容C1后和變壓器T1次級繞組N2同名端共地連接，其中第一電容C1兩端為 電壓輸出端。
此電路的工作原理是電壓經(jīng)輸入端Vin輸入后，經(jīng)第一電阻R1觸發(fā)電源管 理芯片PWMIC開始工作，當(dāng)電源管理芯片PWMIC輸出高電平時，第一開關(guān) MOS管Ql開通，電流流入變壓器Tl初級繞組Nl ，此時變壓器Tl進(jìn)行儲能。 當(dāng)電源管理芯片PWMIC輸出低電平時，第一開關(guān)MOS管Ql關(guān)斷，電量經(jīng)變 壓器T1耦合至變壓器T1次級繞組N2，將能量經(jīng)輸出電路提供給負(fù)載。由于關(guān) 斷瞬間變壓器Tl漏感中電量只能經(jīng)吸收電路釋放，即通過第二二極管D2進(jìn)入 RC網(wǎng)絡(luò)第三電阻R3以及第三電容C3，從而消耗在第三電阻R3上，造成一定 的能量損耗，使電路效率降低。如圖2所示，由于對第一開關(guān)M0S管Q1開通 時候的米勒效應(yīng)沒有任何保護(hù)措施，從而第一開關(guān)MOS管Ql在開通時候電流 上會出現(xiàn)一個短時尖峰，而此時第一開關(guān)M0S管Q1的開通損耗是得不到控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種高效率的反激變換電路，該電路采用源極驅(qū)動方 式，從而改善電路系統(tǒng)在關(guān)斷瞬間和導(dǎo)通時的能量損耗。
本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)上述目的 一種源極驅(qū)動的反激變換電路，包括 啟動電路、吸收電路、變壓器、第一開關(guān)MOS管、頻率發(fā)生器和輸出電路，輸 入電量分三路接入，第一路接變壓器初級繞組Nl同名端，變壓器初級繞組Nl
異名端接第一開關(guān)MOS管漏極，第二路經(jīng)吸收電路后接變壓器初級繞組N1的 異名端和第一開關(guān)MOS管漏極，第三路經(jīng)啟動電路接頻率發(fā)生器和第一開關(guān) MOS管柵極，變壓器次級繞組N2兩端經(jīng)輸出電路后接負(fù)載，其特征在于，還 包括第二開關(guān)MOS管，其柵極接頻率發(fā)生器，源極接地，漏極接第一開關(guān) MOS管的源極；反饋電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極、源極之間；輔電源
電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極和地之間；
其中所述輔電源電路，包括第四二極管和第二電容，第四二極管陰極接第一 電阻，第四二極管陽極接地，第二電容并聯(lián)在第四二極管兩端，用于吸收變壓器
和第一開關(guān)MOS管能量后，于下一個工作周期進(jìn)行放電，將能量回饋給電路使 用。
其中所述反饋電路，包括第四電阻和第三二極管，第四電阻串聯(lián)連接第三二 極管的陰極后，第四電阻連接第一電阻，第三二極管陽極接第一開關(guān)MOS管源 極，用于組成能量釋放回路并對第一開關(guān)MOS管源極電壓進(jìn)行箝位。
所述的第一開關(guān)MOS管和第二開關(guān)MOS管都是N溝道型MOS管。
所述的第四二極管是齊納二極管。
本發(fā)明還可以做以下改進(jìn)
所述在第一開關(guān)MOS管的源極和漏極并聯(lián)連接一個第五電容，作用是在變 壓器原邊N1的漏感到輔助電源電容C2的通路上加入隔直電容，改善電路動態(tài) 性能。
所述在第四電阻兩端并聯(lián)連接一個第四電容，作用是在變壓器TX1原邊N1 的漏感到輔助電源電容C2的通路上加入隔直電容，改善電路動態(tài)性能。
還增設(shè)第五二極管和變壓器輔助繞組N3，第五二極管的陽極與變壓器輔助繞組N3的同名端串聯(lián)連接后，第五二極管的陰極接第一電阻，變壓器輔助繞組 N3的異名端接地。
在小功率或者低電壓輸入應(yīng)用中，可去除所述的吸收電路。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于
因為對第一開關(guān)MOS管采用源極驅(qū)動方式，實(shí)現(xiàn)軟啟動、軟關(guān)斷，通斷過 程平緩過渡，能很好的抑制第一開關(guān)MOS管在開通時候電流上出現(xiàn)的突發(fā)短時 尖峰，從而降低了開通損耗，提高產(chǎn)品效率，并且將第一開關(guān)MOS管關(guān)斷瞬間 變壓器漏感中電量進(jìn)行利用，進(jìn)一步提高產(chǎn)品效率。同時為產(chǎn)品頻率提高的設(shè)計 提供可能。
說明書附圖


圖1是現(xiàn)有技術(shù)電路圖2是現(xiàn)有技術(shù)的第一開關(guān)MOS管導(dǎo)通電流波形圖3是本發(fā)明電路方框圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的電路圖5是本發(fā)明實(shí)施例一的第一開關(guān)MOS管導(dǎo)通電流波形圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的電路圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例三的電路圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例四的電路圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例五的電路圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
如圖3、圖4所示，本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)上述目的 一種源極驅(qū)動的反
激變換電路，包括啟動電路、吸收電路、變壓器T1、第一開關(guān)M0S管Q1、
頻率發(fā)生器和輸出電路，輸入電量分三路接入第一路接變壓器T1初級繞組N1
同名端，經(jīng)變壓器T1初級繞組N1異名端接第一開關(guān)M0S管Q1的漏極，經(jīng)第 一開關(guān)MOS管Ql的源極串接第二開關(guān)MOS管Q2的漏極，再經(jīng)第二開關(guān)MOS 管Q2的源極接地；第二路經(jīng)吸收電路后接變壓器Tl異名端和第一開關(guān)MOS管Ql漏極；第三路接啟動電路后分四支路，第一路經(jīng)輔電源電路接地，第二路經(jīng) 頻率發(fā)生器接第二開關(guān)MOS管Q2的柵極，第三路接反饋電路，第四路接第一 開關(guān)MOS管Ql的柵極，變壓器Tl次級繞組N2兩端經(jīng)輸出電路后接負(fù)載。 其中啟動電路為第一電阻R1， 一端接輸入端Vin， 一端接頻率發(fā)生器； 反饋電路，包括第四電阻R4和第三二極管D3，第四電阻R4串聯(lián)連接第三 二極管D3的陰極后，第四電阻R4連接第一電阻R1，第三二極管D3陽極接第 一開關(guān)MOS管Ql源極，用于組成能量釋放回路并對第一開關(guān)MOS管Ql源極 電壓進(jìn)行箝位；
輔電源電路，包括第四二極管D4和第二電容C2，第四二極管D4陰極接第 一電阻R1，陽極接地，第二電容C2并聯(lián)在第四二極管D4兩端，用于吸收變壓 器T1和第一開關(guān)MOS管Ql能量后，于下一個工作周期進(jìn)行放電，將能量回饋 給電路使用；
吸收電路，包括第三電阻R3、第三電容C3和第二二極管D2，第三電阻R3 與第二二極管D2的陰極串聯(lián)連接后，第三電阻R3接變壓器Tl初級繞組Nl， 第二二極管D2的陽極接變壓器T1初級繞組N1的異名端，在第三電阻R3兩端 并聯(lián)第三電容C3，形成變壓器T1初級繞組N1漏感的吸收回路；；
頻率發(fā)生器為電源管理芯片PWMIC;
輸出電路，包括第一二極管D1和第一電容C1，第一二極管D1的陽極接變 壓器T1次級繞組N2的異名端，第一二極管D1的朗極接負(fù)載，第一電容C1一 端接第一二極管D1的陰極，第一電容C1的另一端與變壓器次級繞組N2同名 端共地連接；
具體的工作原理是電路啟動時電流通過第一電阻R1后一路給輔電源電路 的第二電容C2充電， 一路給電源管理芯片PWMIC供電，當(dāng)電壓上升到電源管 理芯片PWMIC工作電壓時，電源管理芯片PWMIC開始驅(qū)動第二開關(guān)MOS管 Q2。在電源管理芯片PWMIC的導(dǎo)通占空比ton階段時，第二開關(guān)MOS管Q2 導(dǎo)通，Vl點(diǎn)電位被拉低，而第一開關(guān)M0S管Q1的柵極電位不變，由于第一開 關(guān)MOS管Ql的柵-源極電壓Vgs增大，從而使第一開關(guān)MOS管Ql被驅(qū)動導(dǎo) 通，此時電流流經(jīng)變壓器Tl初級繞組Nl、第一開關(guān)MOS管Ql、第二開關(guān)MOS管Q2，而且逐漸上升，變壓器T1進(jìn)行儲能。
當(dāng)電源管理芯片PWMIC的輸出信號翻轉(zhuǎn)時，輸出信號由高電平跳變?yōu)榈碗?平，第二開關(guān)MOS管Q2被關(guān)斷。在電源管理芯片PWMIC工作于關(guān)斷占空比 toff階段時，由于第二開關(guān)MOS管Q2被關(guān)斷，Vl點(diǎn)電位逐漸抬高，而第一開 關(guān)MOS管Ql的柵極電位不變，第一開關(guān)MOS管Ql的柵-源極電壓Vgs逐漸 減小，直到第一開關(guān)MOS管Ql的柵-源極電壓Vgs低于關(guān)斷閥值時，第一開關(guān) MOS管Ql開始截至，變壓器Tl將能量傳遞至輸出電路。當(dāng)電源管理芯片 PWMIC的輸出信號再次翻轉(zhuǎn)時，輸出信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，使第二開關(guān) MOS管Q2重新導(dǎo)通。如此往復(fù)，此電路便工作在自激振蕩狀態(tài)。
當(dāng)電路工作在關(guān)斷占空比toff階段時，隨著第一開關(guān)MOS管Ql和第二開 關(guān)MOS管Q2的相繼關(guān)斷，變壓器Tl初級繞組Nl的漏感能量通過第一開關(guān) MOS管Ql漏-源極之間的寄生電容Cdsl、第三二極管D3、第四電阻R4釋放給 輔電源電路的第二電容C2充電，之后于下一個工作周期進(jìn)行放電，提供給電路 能量，避免回流能量因無釋放回路而成為干擾信號，實(shí)現(xiàn)回流能量的合理利用， 使產(chǎn)品效率提高。同時，第一開關(guān)MOS管Ql的柵-源極間結(jié)電容Cgsl在導(dǎo)通 時所儲能量也經(jīng)過第三二極管D3、第四電阻R4釋放給輔電源電路的第二電容 C2充電。之后于下一個工作周期進(jìn)行放電，將能量提供給電路使用，實(shí)現(xiàn)回流 能量的合理利用，使產(chǎn)品效率提高。
如圖5所示，采用本發(fā)明技術(shù)的電路，第一開關(guān)MOS管Ql的導(dǎo)通電流在 啟動很好地消除了米勒效應(yīng)，電流波形平滑上升。
實(shí)施例二
如圖6所示，相對實(shí)施例一不同的的是，在第一開關(guān)MOS管Ql源極漏極 兩端并接一個第五電容C5，作用是在變壓器T1初級繞組N1的漏感到輔電源第 二電容C2的通路上加入隔直電容，改善電路動態(tài)性能。
實(shí)施例三
如圖7所示，相對實(shí)施例一不同的是，在反饋電路第四電阻R4兩端并接一 個第四電容C4，作用是在變壓器Tl初級繞組Nl的漏感到輔電源第二電容C2的通路上加入隔直電容，改善電路動態(tài)性能。 實(shí)施例四
如圖8所示，相對實(shí)施例一不同的是，去掉吸收電路。在小功率或者低電壓 輸入應(yīng)用中，由于變壓器T1初級繞組N1漏感較小，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，去 除電路中的吸收電路，仍可將變壓器T1的漏感能量全部反饋給輔助電源部分， 起到同樣的效果。
實(shí)施例五
如圖9所示，相對實(shí)施例一不同的是，變壓器T1增加一個輔助繞組N3。輸 入端Vin經(jīng)第一電阻Rl后連接第五二極管D5陰極，第五二極管D5陽極接輔助 繞組N3同名端，輔助繞組N3異名端接地。同樣起輔助電源的效果。
在電路工作過程中，由于第一開關(guān)M0S管Q1的通斷是通過第二開關(guān)MOS 管Q2對VI點(diǎn)電位的控制來實(shí)現(xiàn)，即第二開關(guān)MOS管Q2的驅(qū)動為源極電壓驅(qū) 動方式，實(shí)現(xiàn)軟啟動、軟關(guān)斷，通斷過程平緩過渡，使第一開關(guān)M0S管Q1導(dǎo) 通瞬間的電流突發(fā)尖峰被很好的抑制，從而降低了開通損耗，提高產(chǎn)品效率。同 時為產(chǎn)品頻率提高的設(shè)計提供可能。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他任何與 本發(fā)明相同或相近似的產(chǎn)品，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種源極驅(qū)動的反激變換電路，包括啟動電路、吸收電路、變壓器、第一開關(guān)MOS管、頻率發(fā)生器和輸出電路，輸入電量分三路接入，第一路接變壓器初級繞組N1同名端，變壓器初級繞組N1異名端接第一開關(guān)MOS管漏極，第二路經(jīng)吸收電路后接變壓器初級繞組N1的異名端和第一開關(guān)MOS管漏極，第三路經(jīng)啟動電路接頻率發(fā)生器和第一開關(guān)MOS管柵極，變壓器次級繞組N2兩端經(jīng)輸出電路后接負(fù)載，其特征在于，還包括第二開關(guān)MOS管，其柵極接頻率發(fā)生器，源極接地，漏極接第一開關(guān)MOS管的源極；反饋電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極、源極之間；輔電源電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極和地之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，所述的輔電源電路包括第四二極管和第二電容，第四二極管陰極接啟動電路，第四二極管陽極接地，第二電容并聯(lián)在第四二極管兩端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，所 述的反饋電路，包括第四電阻和第三二極管，第四電阻串聯(lián)連接第三二極管的陰 極后，第四電阻連接啟動電路，第三二極管陽極接第一開關(guān)MOS管源極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，所 述第四二極管是齊納二極管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，所 述的第一開關(guān)MOS管和第二開關(guān)MOS管都是N溝道型MOS管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，在 第一開關(guān)MOS管的源極和漏極并聯(lián)連接一個第五電容。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，還 包括所述第四電阻兩端并聯(lián)連接一個第四電容。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種源極驅(qū)動的反激變換電路，其特征在于，還 包括第五二極管和變壓器輔助繞組N3，第五二極管的陽極與變壓器輔助繞組 N3的同名端串聯(lián)連接后，第五二極管的陰極接啟動電路，變壓器輔助繞組N3 的異名端接地。
9、 一種源極驅(qū)動的反激變換電路，包括啟動電路、變壓器、第一開關(guān) MOS管、頻率發(fā)生器和輸出電路，輸入電量分二路接入，第一路接變壓器初級繞組N1同名端，變壓器初級繞組N1異名端接第一開關(guān)MOS管漏極，第二路 經(jīng)啟動電路接頻率發(fā)生器和第一開關(guān)MOS管柵極，變壓器次級繞組N2兩端經(jīng) 輸出電路后接負(fù)載，其特征在于，還包括第二開關(guān)MOS管，其柵極接頻率發(fā) 生器，源極接地，漏極接第一開關(guān)MOS管的源極；反饋電路，連接于第一開關(guān) MOS管的li極、源極之間；輔電源電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極和地之 間；所述的輔電源電路包括第四二極管和第二電容，第四二極管陰極接啟動電 路，第四二極管陽極接地，第二電容并聯(lián)在第四二極管兩端；所述的反饋電路，包括第四電阻和第三二極管，第四電阻串聯(lián)連接第三二極 管的陰極后，第四電阻連接啟動電路，第三二極管陽極接第一開關(guān)MOS管源極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種源極驅(qū)動的反激變換電路，包括啟動電路、吸收電路、變壓器、第一開關(guān)MOS管、頻率發(fā)生器和輸出電路；還包括第二開關(guān)MOS管，其柵極接頻率發(fā)生器，源極接地，漏極接第一開關(guān)MOS管的源極；反饋電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極、源極之間；輔電源電路，連接于第一開關(guān)MOS管的柵極和地之間。因為對第一開關(guān)MOS管采用源極驅(qū)動方式，實(shí)現(xiàn)軟啟動、軟關(guān)斷，通斷過程平緩過渡，能很好的抑制第一開關(guān)MOS管在開通時候電流上出現(xiàn)的突發(fā)短時尖峰，從而降低了開通損耗，提高產(chǎn)品效率，并且將第一開關(guān)MOS管關(guān)斷瞬間變壓器漏感中電量進(jìn)行利用，進(jìn)一步提高產(chǎn)品效率。同時為產(chǎn)品頻率提高的設(shè)計提供可能。
文檔編號H02M3/335GK101282088SQ20081002842
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者尹向陽 申請人:廣州金升陽科技有限公司