本實(shí)用新型涉及電源領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路、模塊及其電源。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，DCDC電源或ACDC電源都會(huì)涉及開關(guān)器件的控制，這些開關(guān)器件通常涉及斬波器和整流器等等。一般來講，這些控制或驅(qū)動(dòng)信號(hào)都是由一個(gè)集成電路產(chǎn)生并輸出到相關(guān)功率器件的控制端的。同步整流也是這樣的，同步整流電路中，其整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由PWM芯片輸出，控制整流管開關(guān)實(shí)現(xiàn)整流。在正激、半橋、全橋等拓?fù)渲校褂猛秸麟娐窌r(shí)，同步整流管開通占空比與初級(jí)開關(guān)管占空比成互補(bǔ)關(guān)系，即當(dāng)初級(jí)開關(guān)管占空比較小時(shí)，次級(jí)同步整流管開通占空比較大，當(dāng)初級(jí)開關(guān)管占空比接近0時(shí)，次級(jí)同步整流管開通占空比接近100％。故當(dāng)輸出外接較大容性負(fù)載，或者外接電池時(shí)，若開機(jī)初始階段輸出有一定的偏置電壓時(shí)，由于啟動(dòng)階段初級(jí)開關(guān)管占空比由0開始緩慢展開，則次級(jí)同步整流管以接近100％占空比緩慢變小，則次級(jí)整流管由輸出偏置的電壓(相當(dāng)于一個(gè)電壓源)，輸出電感，同步整流管形成一個(gè)放電回路，由于整流管此階段保持較大占空導(dǎo)通，整流管流過較大的電流，容易導(dǎo)致整管損壞。由此可知傳統(tǒng)同步整流電路不具備輸出電壓預(yù)偏置功能。若在同步整流電路用要具有預(yù)偏置功能，同步整流管必須實(shí)現(xiàn)軟開通(軟啟動(dòng))。在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)同步整流管的軟啟動(dòng)通常是使用帶有軟啟動(dòng)功能的PWM芯片實(shí)現(xiàn)的，這種實(shí)現(xiàn)的方法材料成本較高、使用不靈活。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述成本較高、使用不靈活的缺陷，提供一種成本較低、使用靈活的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路、模塊及其電源。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路，包括第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)和第一控制回路；所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)分別包括兩個(gè)開關(guān)端和一個(gè)控制端；所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端分別串接在同步整流電路中的兩個(gè)整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上；所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的控制端并聯(lián)連接在所述第一控制回路的控制信號(hào)輸出端上；所述第一控制回路的輸入端輸入所述同步整流電路的整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下，輸出控制信號(hào)到所述第一受控開關(guān)的控制端，使所述第一受控開關(guān)的開關(guān)端之間的等效電阻隨所述同步整流電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而變小。

更進(jìn)一步地，所述第一控制回路包括第一充放電回路、第三受控開關(guān)和第二充放電回路；所述第一充放電回路在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下充電，使得所述第三受控開關(guān)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)閉，進(jìn)而使得所述第二充放電回路開始充電，使得其輸出到所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)由關(guān)閉轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。

更進(jìn)一步地，所述第三受控開關(guān)包括一個(gè)控制端和兩個(gè)開關(guān)端，其控制端與所述第一充放電回路連接，其兩個(gè)開關(guān)端中的一個(gè)與電源輸出端連接，另一個(gè)通過第一電阻連接到等電位。

更進(jìn)一步地，所述第一充放電回路包括第一電容和第二電阻；所述第一電容和第二電阻并接在所述第三受控開關(guān)的控制端和等電位之間，所述第三受控開關(guān)的控制端與所述整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端電連接。

更進(jìn)一步地，所述第二充放電回路包括第二電容和第一電阻，所述第二電容并接在所述第三受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端上。

更進(jìn)一步地，所述兩個(gè)整流管分別由兩個(gè)獨(dú)立端口輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別通過一個(gè)二極管并聯(lián)連接到所述第三受控開關(guān)的輸入端。

更進(jìn)一步地，所述二極管的陽(yáng)極與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，其陰極連接在所述第三受控開關(guān)的輸入端。

更進(jìn)一步地，所述第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)和第三受控開關(guān)均為P 溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管。

本實(shí)用新型還涉及一種使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的模塊，包括至少一個(gè)信號(hào)輸入端和至少用于在一個(gè)整流管驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上串接的兩個(gè)輸出端，所述模塊內(nèi)的電路為上述任意一項(xiàng)所述的電路。

本實(shí)用新型還涉及一種電源，包括同步整流電路，還包括連接在所述同步整流電路上的、如上述任意一項(xiàng)所述的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路。

實(shí)施本實(shí)用新型的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路、模塊及其電源，具有以下有益效果：由于使用分離元件構(gòu)成，所以可以和不具有同步整流軟啟動(dòng)功能的控制芯片配合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同步整流的軟啟動(dòng)，具有較低的材料成本；同時(shí)，可以視情況選擇是否使用同步整流的軟啟動(dòng)功能，不需要對(duì)主控芯片進(jìn)行調(diào)整或改變，所以其使用靈活、成本較低。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路、模塊及其電源實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是所述實(shí)施例中使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，在本實(shí)用新型的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路、模塊及其電源實(shí)施例中，使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路包括第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)和第一控制回路；所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)分別包括兩個(gè)開關(guān)端和一個(gè)控制端；所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端分別串接在同步整流電路中的兩個(gè)整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上，即第一受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端串接在一個(gè)整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上，而第二受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端串接在另外一個(gè)整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上，上述受控開關(guān)的一個(gè)開關(guān)端連接在整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，另一個(gè)開關(guān)端連接在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出端(PWM驅(qū)動(dòng)芯片的端子)上；換句話說，在每個(gè)整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上增加了一個(gè)受控開關(guān)，在驅(qū)動(dòng)芯片輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不變的情況下，能夠輸送到整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的大小，是由該受控開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)決定的；在該受控開關(guān)斷開的情況下，驅(qū)動(dòng)芯片輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不能到達(dá)上述整流管，而在上述受控開關(guān)接通的情況下，如果不考慮兩個(gè)開關(guān)端之間的等效電阻，驅(qū)動(dòng)芯片輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將會(huì)全部傳輸?shù)秸鞴苌?；因此，在增加上述受控開關(guān)后，輸送到的整流管上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)就變成可控的、受到該受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端之間的等效電阻決定的；也就是說，控制該受控開關(guān)的狀態(tài)，就能夠控制施加到整流管上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的大小。對(duì)于上述受控開關(guān)的控制而言，所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的控制端并聯(lián)連接在所述第一控制回路的控制信號(hào)輸出端上；所述第一控制回路的輸入端輸入所述同步整流電路的整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下，輸出控制信號(hào)到所述第一受控開關(guān)的控制端，使所述第一受控開關(guān)的開關(guān)端之間的等效電阻隨所述同步整流電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而變小。也就是說，在本實(shí)施例中，PWM驅(qū)動(dòng)芯片首先輸出整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)除了連接到上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的開關(guān)端上外，還連接到上述第一控制回路的輸入端上；開始時(shí)(例如，電路上電時(shí))，由于上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間短，所以在上述第一控制回路的控制下，上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端之間的等效電阻極大，上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)并不能馬上傳輸?shù)缴鲜稣鞴苌希S著上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的增加，上述第一控制回路輸出的控制信號(hào)逐漸減小，于是使得上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的開關(guān)端之間的等效電阻逐漸減小，于是上述PWM驅(qū)動(dòng)芯片輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸早上述整流管上的信號(hào)量逐漸增加，于是上述整流管逐漸開始工作。當(dāng)上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在一定時(shí)間后，上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)在上述第一控制回路的作用下，進(jìn)入完全導(dǎo)通狀態(tài)，于是PWM驅(qū)動(dòng)芯片輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)就能夠完全傳輸?shù)缴鲜稣鞴苌?。值得一提的是，?duì)于第一控制回路而言，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在一定時(shí)間(即開機(jī)時(shí)間達(dá)到一定時(shí)間)后，上述第一控制回路也進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，其狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)變化，導(dǎo)致上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)也不會(huì)出現(xiàn)變化，于是PWM驅(qū)動(dòng)芯片輸出的整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過完全導(dǎo)通的上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)完全施加到上述整流管上。此時(shí)，該電路不會(huì)對(duì)正常的整流帶來任何影響。

在本實(shí)施例中，上述第一控制回路包括第一充放電回路、第三受控開關(guān)和第二充放電回路(請(qǐng)參見圖1中的虛線框內(nèi)的結(jié)構(gòu))；所述第一充放電回路在上述整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下充電，使得所述第三受控開關(guān)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)閉，進(jìn)而使得所述第二充放電回路開始充電，使得其輸出到所述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)由關(guān)閉轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。換句話說，當(dāng)上述整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)后，由于該信號(hào)通常是具有一定占空比的脈沖信號(hào)，所以該信號(hào)施加到上述第一充放電回路后，開始對(duì)該回路充電；而所述第三受控開關(guān)包括一個(gè)控制端和兩個(gè)開關(guān)端，其控制端與所述第一充放電回路連接，其兩個(gè)開關(guān)端中的一個(gè)與電源輸出端連接，另一個(gè)通過第一電阻連接到等電位。當(dāng)?shù)谝怀浞烹娀芈烽_始充電時(shí)，上述第三受控開關(guān)是導(dǎo)通的，于是，電源電壓直接施加在上述第一電阻(即圖2 中的R2)上，該第一電阻不與等電位連接的一端的電壓為電源電壓，同時(shí)，該端上的電壓被連接到上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)的控制端上，使得上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)處于斷開狀態(tài)。在本實(shí)施例中，請(qǐng)參見圖2，所述第一充放電回路包括第一電容(C1)和第二電阻(R1)；所述第一電容和第二電阻并接在所述第三受控開關(guān)的控制端和等電位之間，所述第三受控開關(guān)的控制端與所述整流管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端電連接。于是，整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，由于其為脈沖信號(hào)，所以該驅(qū)動(dòng)信號(hào)開始對(duì)第一電容充電，在第一電容上的電荷積累到一定程度之前，第三受控開關(guān)的控制端上出現(xiàn)的是低電位，于是使得第三受控開關(guān)在電源電壓的作用下導(dǎo)通，其兩個(gè)開關(guān)端相當(dāng)于短路，電源電壓直接施加到上述第一電阻的一端，而該第一電阻的另外一端就是等電位(地)。由于所述第二充放電回路包括第二電容(C2)和第一電阻(R2)，所述第二電容并接在所述第三受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端上。所以，在上述第三受控開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)端相當(dāng)于短路的情況下，上述第二電容上不會(huì)有電流流過。也就是此時(shí)第二充放電回路并沒有充電。而當(dāng)?shù)谝怀潆娀芈烦潆娨欢螘r(shí)間后，上述第三受控開關(guān)的控制端變?yōu)楦唠娖剑谌芸亻_關(guān)截止或斷開，于是，電源電壓通過上述第二電容和第一電阻開始充電，上述第一電阻的一端電壓下降，使得上述第一受控開關(guān)和第二受控開關(guān)開始導(dǎo)通。在本實(shí)施例中，所述第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)和第三受控開關(guān)均為P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管。

此外，在本實(shí)施例中，請(qǐng)參見圖2，上述兩個(gè)整流管分別由兩個(gè)獨(dú)立端口 (PWM驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸出端)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別通過一個(gè)二極管(D1、D2)并聯(lián)連接到所述第三受控開關(guān)的輸入端。所述二極管的陽(yáng)極分別與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，其陰極分別連接在所述第三受控開關(guān)的輸入端。

這樣，在本實(shí)施例中，圖2所示的電路能解決了同步整流電路在預(yù)偏置電壓情況下同步整流軟啟動(dòng)問題，避免同步整流管損壞。并且該由較少的分立器件組成，適用BUCK、正激、半橋、全橋等拓?fù)洹?/p>

在圖2中，由P型MOS管Q3、Q4、Q5，二級(jí)管D1、D2，電容C1、C2，電阻R1、R2組成上述使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路。整個(gè)電路的工作流程如下：當(dāng)開機(jī)時(shí)，由于C1初始電壓為0，只要電源電壓VCC有足夠電壓，Q5導(dǎo)通，C2兩端相當(dāng)于短路狀態(tài)，Q3、Q4的G極電壓為VCC電壓，則此時(shí)無論驅(qū)動(dòng)IC VOA或VOB輸出高、低電平，Q3、Q4為截止?fàn)顟B(tài)，整流管只能通過其體二極管導(dǎo)通。開機(jī)后，PWM驅(qū)動(dòng)IC的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為C1充電，當(dāng)C1兩端電壓達(dá)到一定值時(shí)Q5關(guān)閉，C2與R2形成一個(gè)充電回路，由VCC 充電，則Q3、Q4的G極電壓緩慢變低，當(dāng)?shù)偷揭欢ǔ潭?其G、S電壓達(dá)到開通門檻電壓)時(shí)Q3、Q4開始導(dǎo)通，由于此階段Q3、Q4的Rds相對(duì)較大故在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)整流管驅(qū)動(dòng)電壓較低，隨著Q3，Q4的Rds緩慢變小，整流管驅(qū)動(dòng)電壓緩慢升高，則能實(shí)現(xiàn)同步整流管Rds緩慢變小的過程，從而達(dá)到防止輸出端預(yù)偏置的能量迅速向整流管反灌導(dǎo)致其損壞的可能。

在本實(shí)施例中，還涉及一種使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的模塊，包括至少一個(gè)信號(hào)輸入端和至少用于在一個(gè)整流管驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入回路上串接的兩個(gè)輸出端，所述模塊內(nèi)的電路為上述的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路。

在本實(shí)施例中，還涉及一種電源，包括同步整流電路，還包括連接在所述同步整流電路上的、如上述的使同步整流電路中整流管軟啟動(dòng)的電路。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。