一種用于反激變換器的同步整流控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種用于反激變換器的同步整流控制器，包括控制器，控制器分別連接有第一驅動模塊、比較器陣列以及第二驅動模塊，比較器陣列并聯(lián)連接有電阻以及齊納二極管，齊納二極管的另一端接地。本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器解決了現(xiàn)有技術中反激變換器只能工作在電流斷續(xù)或連續(xù)單模式下，或工作在雙模式需要切換工作模式時存在的一次側開關管和二次側開關管由于同時導通而降低電路效率的問題。本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器結構簡單，節(jié)省了成本并且降低了系統(tǒng)復雜度，使反激變換器可以在斷續(xù)和連續(xù)條件下實現(xiàn)一次側和二次側的同步，避免了一次和二次側開關管的同時導通，提高了電路的效率。
【專利說明】—種用于反激變換器的同步整流控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于開關電源【技術領域】，具體涉及一種用于反激變換器的同步整流控制器。
【背景技術】
[0002]電子技術的發(fā)展使得集成電路的發(fā)展趨向于低電壓、大電流的工作模式，這可以降低集成電路的整體功率損耗。但是在低電壓、大電流輸出的情況下，整流二極管的導通壓降相對較高，這使得輸出端整流管的損耗較大，電源效率降低。
[0003]由于反激變換器具有結果簡單、輸入輸出電氣隔離、升降壓范圍廣以及多路輸出負載自動均衡等優(yōu)點，而被廣泛用于多路輸出電源中，在反激變換器中，為了實現(xiàn)一次側開關管和二次側開關管的同步，需要檢測一次側的開關管的導通持續(xù)時間，電壓模式自驅動是根據檢測到的漏源極電壓產生二次側開關管的驅動信號完成同步整流，系統(tǒng)效率較高，因而被廣泛采用。由于反激變換器經常需要在斷續(xù)和連續(xù)兩種狀態(tài)下不斷切換工作，在電壓模式自驅動下，現(xiàn)有的反激變換器仍然存在狀態(tài)切換時一次側開關管和二次側開關管會同時導通從而導致電路效率降低的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于反激變換器的同步整流控制器，解決了現(xiàn)有的反激變換器存在的在工作狀態(tài)切換時一次側開關管和二次側開關管會同時導通從而導致電路效率降低的問題。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種用于反激變換器的同步整流控制器，包括控制器，控制器分別連接有第一驅動模塊、比較器陣列以及第二驅動模塊，比較器陣列并聯(lián)連接有電阻以及齊納二極管，齊納二極管的另一端接地。
[0006]本實用新型的特點還在于，
[0007]控制器包括依次相連的第一脈沖發(fā)生模塊、A/D轉換模塊以及第二脈沖發(fā)生模塊，第一脈沖發(fā)生模塊與第一驅動模塊相連，第二脈沖發(fā)生模塊與第二驅動模塊相連。
[0008]控制器的型號為TMS320F28335。
[0009]比較器陣列的型號為LM339。
[0010]第一驅動模塊以及第二驅動模塊都是型號為2SD-315AI的驅動板。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器解決了現(xiàn)有技術中反激變換器只能工作在電流斷續(xù)或連續(xù)單模式下，或工作在雙模式需要切換工作模式時存在的一次側開關管和二次側開關管由于同時導通而降低電路效率的問題。本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器結構簡單，節(jié)省了成本并且降低了系統(tǒng)復雜度，使反激變換器可以在斷續(xù)和連續(xù)條件下實現(xiàn)一次側和二次側的同步，避免了一次和二次側開關管的同時導通，提高了電路的效率。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器的結構示意圖。
[0013]圖中，1.控制器，2.比較器陣列，3.電阻，4.齊納二極管，5.輸入電源，6.反激變壓器，7.濾波電容,8.負載,11.第一脈沖發(fā)生模塊,12.A/D轉換模塊,13.第二脈沖發(fā)生模塊，61.一次側開關管，62.二次側開關管，91.第一驅動模塊，92.第二驅動模塊。
【具體實施方式】
[0014]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0015]本實用新型提供的一種用于反激變換器的同步整流控制器結構如圖1所示，包括控制器1，控制器I分別連接有第一驅動模塊91、比較器陣列2以及第二驅動模塊92，比較器陣列2并聯(lián)連接有電阻3以及齊納二極管4，齊納二極管4的另一端接地。
[0016]控制器I包括依次相連的第一脈沖發(fā)生模塊11、A/D轉換模塊12以及第二脈沖發(fā)生模塊13，第一脈沖發(fā)生模塊11與第一驅動模塊91相連，第二脈沖發(fā)生模塊13與第二驅動模塊92相連。
[0017]控制器I的型號為TMS320F28335。
[0018]比較器陣列2的型號為LM339。
[0019]第一驅動模塊91以及第二驅動模塊92都是型號為2SD-315AI的驅動板。
[0020]輸入電源5、反激變壓器6以及負載8依次相連形成閉合回路，反激變壓器6和負載8之間還并聯(lián)有濾波電容7，反激變壓器6上分別設置有一次側開關管61和二次側開關管62，反激變壓器6、一次側開關管61、二次側開關管62以及濾波電容7共同構成反激變換器，第一驅動模塊91與一次側開關管61相連，第二驅動模塊92與二次側開關管62相連，電阻5與二次側開關管62相連。
[0021]輸入電源5為穩(wěn)定直流電源，可以為系統(tǒng)提供變換所需的直流電；濾波電容7主要起到濾波穩(wěn)壓的作用；一次側開關管61和二次側開關管62均為導通阻抗比較小、開關頻率比較大的MOSFET管，通過運用PWM控制技術控制一次側開關管61的開通和斷開，控制輸
出側的電壓大小，計算公式為^ ’其中Ton為在一個PWM周期中一次側開關管的導通時
間，T為PWM的周期，U為輸入電源5所提供的電壓。二次側開關管62為常用的MOSFET管，加上比較器陣列器2后可以在監(jiān)測到二次側開關管62的電壓低于一定值時給控制器I 一個觸發(fā)脈沖，進而使控制器1發(fā)出PWM波經過第二驅動模塊92的驅動后控制二次側開關管62的同步整流開關開通，這樣可以避免了同步整流器在斷續(xù)和連續(xù)雙模式相互切換的過程中兩端的開關管的同時導通帶來電源效率低的問題。負載8為通用的低壓大電流負載；電阻3和齊納二極管4組成了二次側開關管62漏源極電壓檢測電路，齊納二極管4主要是為了限制檢測點的電壓低于5.8V，從而保護其內部電路，電阻3主要是為了防止流過齊納二極管4的電流過大，起到一定的限流作用；控制器I的主控芯片采用TI公司的TMS320F28335，該芯片的主頻達到150MHz，指令周期為6.67ns,8個外部中斷、6個高分辨率脈寬調制模塊以及12位的模數(shù)轉換模塊，可以有效的處理比較器陣列器2發(fā)出的脈沖信號，并能準確的發(fā)出PWMl和PWM2來——對應控制一次側開關管61和二次側開關管62。具體過程如下:
[0022]當反激變換器工作在斷續(xù)或連續(xù)條件下時，一次側開關管61關斷時，反激變壓器6釋放能量，二次側開關管62漏源極間的電壓將下降，將采集到的電壓值發(fā)送給比較器陣列2 ;當比較器陣列2檢測電壓下降到設定的下限值的60mv時，通過比較器陣列2給控制器I 一個觸發(fā)脈沖。控制器I的A/D轉換模塊12將接收到的模擬脈沖信號轉變?yōu)閿?shù)字信號再發(fā)送給第二脈沖發(fā)生模塊13，第二脈沖發(fā)生模塊13發(fā)出一個脈沖信號經過第二驅動模塊92的驅動放大后給二次側開關管62 —個觸發(fā)信號，使二次側開關管62導通。
[0023]當一次側開關管61導通時，反激變壓器6蓄能，此時反激變壓器6的二次側開關管62電壓升高，二次開關管62的漏源極電壓將升高。當比較器陣列2檢測到電壓升高到設定上限值的4.0V時，為了防止檢測點因電壓震蕩影響控制信號，檢測到的電壓值將通過比較器陣列2和設定值比較后給控制器I 一個觸發(fā)脈沖，控制器I的A/D轉換模塊12將接收到的模擬脈沖信號轉變?yōu)閿?shù)字信號再發(fā)送給第二脈沖發(fā)生模塊13，第二脈沖發(fā)生模塊13發(fā)出一個脈沖信號經過第二驅動模塊92的驅動放大后給二次側開關管62 —個觸發(fā)信號，使二次側開關管62關斷，這樣可實現(xiàn)一次側開關管61和二次側開關管62不同時導通。
[0024]當反激變換器由連續(xù)變?yōu)閿嗬m(xù)狀態(tài)時，通過檢測二次側開關管62漏源極之間的電壓，預設電壓下限值，當達到該下限值時，通過比較器陣列2給控制器I的A/D轉換模塊12發(fā)送觸發(fā)脈沖，控制器I的A/D轉換模塊12將接收到的模擬脈沖信號轉變?yōu)閿?shù)字信號再發(fā)送給第二脈沖發(fā)生模塊13，第二脈沖發(fā)生模塊13發(fā)出一個脈沖信號經過第二驅動模塊92的驅動放大后給二次側開關管62 —個觸發(fā)信號使得二次側開關管62斷開，使反激變換器工作在斷續(xù)狀態(tài)。
[0025]當反激變換器由斷續(xù)變?yōu)檫B續(xù)狀態(tài)時，通過檢測二次開關管62漏源極之間的電壓，預設電壓下限值，當達到該下限值時，通過比較器陣列2給控制器I發(fā)送觸發(fā)脈沖，控制器I通過第二脈沖發(fā)生模塊13使得二次側同步整流開關管開通，使反激變換器工作在連續(xù)狀態(tài)。
[0026]通過上述方式，本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器解決了現(xiàn)有技術中反激變換器只能工作在電流斷續(xù)或連續(xù)單模式下，或工作在雙模式需要切換工作模式時存在的一次側開關管和二次側開關管由于同時導通而降低電路效率的問題。本實用新型的一種用于反激變換器的同步整流控制器結構簡單，節(jié)省了成本并且降低了系統(tǒng)復雜度，使反激變換器可以在斷續(xù)和連續(xù)條件下實現(xiàn)一次側和二次側的同步，避免了一次和二次側開關管的同時導通，提高了電路的效率。
【權利要求】
1.一種用于反激變換器的同步整流控制器，其特征在于，包括控制器(1)，控制器(I)分別連接有第一驅動模塊(91)、比較器陣列(2)以及第二驅動模塊(92)，比較器陣列(2)并聯(lián)連接有電阻(3)以及齊納二極管(4)，齊納二極管(4)的另一端接地。
2.如權利要求1所述的一種用于反激變換器的同步整流控制器，其特征在于，所述控制器(I)包括依次相連的第一脈沖發(fā)生模塊(11 )、A/D轉換模塊(12 )以及第二脈沖發(fā)生模塊(13)，第一脈沖發(fā)生模塊(11)與所述第一驅動模塊(91)相連，第二脈沖發(fā)生模塊(13)與所述第二驅動模塊(92)相連。
3.如權利要求1或2所述的一種用于反激變換器的同步整流控制器，其特征在于，所述控制器(I)的型號為TMS320F28335。
4.如權利要求1所述的一種用于反激變換器的同步整流控制器，其特征在于，所述比較器陣列(2)的型號為LM339。
5.如權利要求1或2所述的一種用于反激變換器的同步整流控制器，其特征在于，所述第一驅動模塊(91)以及所述第二驅動模塊(92)都是型號為2SD-315AI的驅動板。
【文檔編號】H02M1/38GK203691245SQ201320892582
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】華志廣, 鞏磊, 胡雪利, 劉恰, 韋營超 申請人:西安理工大學