一種同步整流控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于同步整流【技術領域】，提供一種同步整流控制電路，包括：變壓器、開關管、電流采集電路、比較電路以及副邊驅動電路；所述變壓器的次級繞組、所述開關管以及所述電流采集電路形成串聯回路，所述電流采集電路的輸出端連接所述比較電路的輸入端，所述比較電路的輸出端連接所述副邊驅動電路的輸入端，所述副邊驅動電路的輸出端連接所述開關管的控制端，本實用新型實施例提供一種同步整流控制電路，通過設置電流采集電路和比較電路，可以實現對開關管同步整流的高精度控制，提高了同步整流的效率，同時提高了整個裝置的可靠性。
【專利說明】一種同步整流控制電路

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于同步整流【技術領域】，尤其涉及一種同步整流控制電路。

【背景技術】
[0002]同步整流技術是目前應用于開關電源領域中非常普遍的技術，其采用通態(tài)電阻極低的專用功率金屬氧化層半導體場效應晶體管(以下簡稱M0SFET)取代二極管，以降低整流損耗。
[0003]而MOSFET的開通和關斷需要通過驅動電壓進行控制，而最直接有效的控制是檢測通過MOSFET的電流，當有正向電流時，開通M0SFET，當無電流或有負向電流時，關斷MOSFET0目前業(yè)界比較通用的技術是采用專用IC進行檢測，如國際整流器公司為同步整流開發(fā)的專用芯片IRl 167，如圖1所示，IRl 167的工作原理如下:先檢測同步整流MOSFET的源極和漏極兩端的電壓Vs和Vd，并對電平Vs和Vd進行比較，得到電壓Vds的曲線如圖2所示，當電壓Vds達到Vth2時，產生同步整流驅動信號，并維持一個預設的最小導通時間；當Vds達到Vthl時，同步整流驅動信號關閉，且IR1167產生自鎖，防止關斷所產生的振蕩電壓使得同步整流MOSFET誤導通；當Vds達到Vth3時，IR1167復位，從而又開始下一個周期的檢測控制。
[0004]然而，實用新型人在實現本實用新型的過程中發(fā)現現有技術中存在如下問題:由于IR1167直接檢測MOSFET兩端的電壓，而MOSFET本身具有等效電感、結電容等較大的寄生參數，而需要檢測的電壓又是非常低的電壓信號，試驗中經常發(fā)現IR1167的控制無法在最理想的狀態(tài)下進行工作，從而降低了同步整流的效率，而且可靠性也出現了一些問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種同步整流控制電路，以解決現有技術中采用芯片IR1167進行同步整流時出現的效率低和可靠性低的問題。
[0006]本實用新型是這樣實現的，一種同步整流控制電路包括:變壓器、開關管、電流采集電路、比較電路以及副邊驅動電路；
[0007]所述變壓器的次級繞組、所述開關管以及所述電流采集電路形成串聯回路，所述電流采集電路的輸出端連接所述比較電路的輸入端，所述電流采集電路采集流經所述開關管的電流，并將所述電流轉換為電壓信號發(fā)送給所述比較電路；
[0008]所述比較電路的輸出端連接所述副邊驅動電路的輸入端，所述比較電路將接收到的電壓值與預設值進行比較，并根據比較結果輸出控制信號給所述副邊驅動電路；
[0009]所述副邊驅動電路的輸出端連接所述開關管的控制端，所述副邊驅動電路根據所述控制信號輸出驅動信號控制所述開關管導通或關閉。
[0010]所述開關管包括第一開關管和第二開關管，所述變壓器的次級繞組包括第一次級繞組和第二次級繞組，所述第一次級繞組的一端連接所述第一開關管的漏極，所述第一開關管的柵極為第一控制端，所述第一開關管的源極接地，所述第一次級繞組的另一端連接所述第二次級繞組的一端和所述電流采集電路的輸入端，所述第二次級繞組的另一端連接所述第二開關管的漏極，所述第二開關管的柵極為第二控制端，所述第二開關管的源極接地。
[0011]所述同步整流控制電路還包括原邊驅動電路，所述原邊驅動電路的輸出端連接所述副邊驅動電路的輸入端，所述副邊驅動電路根據所述控制信號和所述原邊驅動電路輸出的驅動信號輸出驅動信號。
[0012]所述比較電路包括比較器，所述比較器的反相輸入端連接所述電流采集電路的輸出端，所述比較器的同相輸入端連接預設電壓。
[0013]本實用新型提供一種同步整流控制電路，通過設置電流采集電路和比較電路，可以實現對開關管同步整流的聞精度控制，提聞了同步整流的效率，同時提聞了整個裝置的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是現有技術中同步整流裝置的電路結構示意圖；
[0016]圖2是現有技術中同步整流裝置的電壓與時間曲線關系圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例提供的一種同步整流控制電路的實施例結構示意圖；
[0018]圖4是本實用新型實施例提供的一種同步整流控制電路的另一實施例電路結構示意圖；
[0019]圖5是本實用新型實施例提供的一種同步整流控制電路的另一實施例電路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]為了說明本實用新型所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0022]本實用新型實施例一種同步整流控制電路，請參閱圖3，包括:變壓器101、開關管102、電流采集電路103、比較電路104以及副邊驅動電路105 ；
[0023]變壓器101的次級繞組、開關管102以及電流采集電路103形成串聯回路，電流采集電路103的輸出端連接比較電路104的輸入端，電流采集電路103采集流經開關管的電流，并將電流轉換為電壓信號發(fā)送給比較電路104 ；
[0024]比較電路104的輸出端連接副邊驅動電路105的輸入端，比較電路104將接收到的電壓值與預設值進行比較，并根據比較結果輸出控制信號給副邊驅動電路105 ；
[0025]副邊驅動電路105的輸出端連接開關管的控制端，副邊驅動電路105根據控制信號輸出驅動信號控制開關管導通或關閉。
[0026]電流采集電路103可以采用采樣電阻或者電流傳感器等電流采集器件，比較電路104可以采用高速比較器，副邊驅動電路105可以采用推挽式副邊驅動電路105，其工作的過程如下:
[0027]由于開關管102與電流采樣電阻處于同一個回路中，當電流流經開關管102的體內二極管時，電流采樣電阻檢測出此電流信號，并將此電流信號轉換成電壓信號傳遞到比較電路104中的高速比較器中，當采集的電壓值大于設定值時，高速比較器動作，并輸出一個控制信號(高或低的邏輯電平)給到副邊驅動電路105，副邊驅動電路105根據接收到的控制信號驅動開關管的導通或關閉。
[0028]本實用新型實施例提供一種同步整流控制電路，通過設置電流采集電路和比較電路，可以實現對開關管同步整流的聞精度控制，提聞了同步整流的效率，同時提聞了整個裝置的可靠性。
[0029]另一種實施例,請參閱圖5,所述同步整流控制電路還包括原邊驅動電路108,原邊驅動電路108的輸出端連接副邊驅動電路105的輸入端，副邊驅動電路105根據控制信號和原邊驅動電路108輸出的驅動信號輸出驅動信號。副邊驅動電路105用于當原邊驅動電路無信號輸出時輸出關閉所述開關管的驅動信號，進一步的，副邊驅動電路105將此控制信號與原邊驅動信號進行“與”運算，進而產生最終的驅動信號給到相應的開關管102，從而驅動開關管的導通或關閉。
[0030]具體的，當流經采樣電阻中的電流減小到零或低于高速比較器中的設定值時，高速比較器發(fā)出控制信號，并輸出一個邏輯電平(低或高)給到副邊驅動電路105，副邊驅動電路105將該控制信號與原邊驅動電路發(fā)出的驅動信號進行“與”運算后控制導通或關斷開關管，從而形成整個的控制時序。
[0031]本實用新型一種同步整流控制電路的另一種實施例，請參閱圖3和圖4,開關管102包括第一開關管106和第二開關管107，變壓器101的次級繞組包括第一次級繞組和第二次級繞組，第一次級繞組的一端連接第一開關管106的漏極，第一開關管106的柵極為第一控制端，第一開關管106的源極接地，第一次級繞組的另一端連接第二次級繞組的一端和電流采集電路103的輸入端，第二次級繞組的另一端連接第二開關管107的漏極，第二開關管107的柵極為第二控制端，第二開關管107的源極接地。
[0032]副邊驅動電路105可以采用串聯在一起的兩個三極管實現。
[0033]電流采集電路103為電流采樣電阻，電流采樣電阻的一端連接第一次級繞組的另一端，電流采樣電阻的另一端連接濾波電容的一端，濾波電容的另一端接地。
[0034]比較電路104用于當所述電壓值為零或小于預設值時輸出關閉開關管的控制信號。
[0035]進一步的，比較電路104包括比較器，比較器的反相輸入端連接所述電流采集電路的輸出端，比較器的同相輸入端連接預設電壓。
[0036]本實用新型電路實施例的工作過程為:由于第一開關管106、第二開關管107以及電流采樣電阻處于同一個回路中，當電流流經第一開關管106或第二開關管107時，電流采樣電阻檢測出電流信號，并將此電流信號轉換成電壓信號傳遞到比較電路104中的高速比較器中，當采集的電壓值大于設定值時，高速比較器動作并輸出一個控制信號(高邏輯電平)給到副邊驅動電路105，副邊驅動電路105根據接收到高邏輯電平信號驅動第一開關管106和第二開關管107導通，當電壓值為零或小于預設值時，高速比較器動作并輸出一個控制信號(低邏輯電平)給到副邊驅動電路105，副邊驅動電路105根據接收到高邏輯電平信號驅動第一開關管106和第二開關管107關閉。同時副邊驅動電路105將此控制信號與原邊驅動信號進行“與”運算，進而產生最終的驅動信號給到相應的開關管，從而驅動開關管的導通或關閉，即將原邊驅動信號輸入到副邊驅動電路，當原邊驅動電路108無信號輸出時，副邊驅動電路105輸出關閉開關管的驅動信號。
[0037]本實用新型實施例在原邊驅動電路關斷時，副邊驅動電路立刻驅動信號關斷這對開關管，關斷后的同步整流管無法實現副邊能量對原邊的回授，原邊主管電壓呈衰減震蕩跌落，不會產生額外的應力沖擊，解決了原有源箝位電路出現的副邊能量回授時諧振電壓對主管的沖擊問題。且電路原理簡單、可靠，對電路的其它功能和指標沒有影響。
[0038]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
【權利要求】
1.一種同步整流控制電路，其特征在于，包括:變壓器、開關管、電流采集電路、比較電路以及副邊驅動電路； 所述變壓器的次級繞組、所述開關管以及所述電流采集電路形成串聯回路，所述電流采集電路的輸出端連接所述比較電路的輸入端，所述電流采集電路采集流經所述開關管的電流，并將所述電流轉換為電壓信號發(fā)送給所述比較電路； 所述比較電路的輸出端連接所述副邊驅動電路的輸入端，所述比較電路將接收到的電壓值與預設值進行比較，并根據比較結果輸出控制信號給所述副邊驅動電路； 所述副邊驅動電路的輸出端連接所述開關管的控制端，所述副邊驅動電路根據所述控制信號輸出驅動信號控制所述開關管導通或關閉。
2.如權利要求1所述的同步整流控制電路，其特征在于，所述開關管包括第一開關管和第二開關管，所述變壓器的次級繞組包括第一次級繞組和第二次級繞組，所述第一次級繞組的一端連接所述第一開關管的漏極，所述第一開關管的柵極為第一控制端，所述第一開關管的源極接地，所述第一次級繞組的另一端連接所述第二次級繞組的一端和所述電流采集電路的輸入端，所述第二次級繞組的另一端連接所述第二開關管的漏極，所述第二開關管的柵極為第二控制端，所述第二開關管的源極接地。
3.如權利要求1或2所述的同步整流控制電路，其特征在于，還包括原邊驅動電路，所述原邊驅動電路的輸出端連接所述副邊驅動電路的輸入端，所述副邊驅動電路根據所述控制信號和所述原邊驅動電路輸出的驅動信號輸出驅動信號。
4.如權利要求1所述的同步整流控制電路，其特征在于，所述比較電路包括比較器，所述比較器的反相輸入端連接所述電流采集電路的輸出端，所述比較器的同相輸入端連接預設電壓。
【文檔編號】H02M7/217GK203840227SQ201420249242
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】徐金柱 申請人:中國長城計算機深圳股份有限公司