一種輸出同步整流的推挽電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及推挽電路領(lǐng)域，公開了一種輸出同步整流的推挽電路。具體包括變壓器、控制系統(tǒng)模塊、同步控制模塊、系統(tǒng)開關(guān)管、同步整流開關(guān)管、電感；所述變壓器包括第一初級(jí)繞組、第二初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組，第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組間的結(jié)點(diǎn)連接電感，再接輸出端+Vo；第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組的另一端分別連接一個(gè)同步整流開關(guān)管的漏極；控制系統(tǒng)模塊連接供電端，控制系統(tǒng)模塊包括兩個(gè)輸出端，同步控制模塊包括兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)端口和兩個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口，信號(hào)檢測(cè)端口均連接控制系統(tǒng)模塊，信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口連接對(duì)應(yīng)的同步整流開關(guān)管的柵極，兩個(gè)同步整流開關(guān)管原極均連接第二電容器，再接參考地，第二電容器另一端接輸出端+Vo。
【專利說明】
一種輸出同步整流的推挽電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及推挽電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種輸出同步整流的推挽電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源已經(jīng)逐漸興起，開關(guān)電源也包含著不同的類型，內(nèi)部電路包括正激式電路、反激式電路、全橋式電路和推免電路等。其中推挽電路包括變壓器及其初級(jí)和次級(jí)繞組，具有對(duì)稱性，形成的開關(guān)電源具有體積小的優(yōu)勢(shì)。另外，開關(guān)電源的工作效率也是衡量產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)非常重要的性能之一。
[0003]如圖1所示為傳統(tǒng)的自驅(qū)動(dòng)式同步整流電路圖，該推挽電路采用變壓器次級(jí)繞組自驅(qū)動(dòng)方式來控制開關(guān)管Q31和Q41的開通與關(guān)斷，為負(fù)載提供能量。上述自驅(qū)動(dòng)式同步整流電路容易出現(xiàn)電流反向現(xiàn)象，為低負(fù)載供電時(shí)，能量損耗較大，開關(guān)電源的工作效率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型公開了一種輸出同步整流的推挽電路。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的:
[0006]—種輸出同步整流的推挽電路，具體包括變壓器、控制系統(tǒng)模塊、同步控制模塊、系統(tǒng)開關(guān)管、同步整流開關(guān)管、電感;所述變壓器包括第一初級(jí)繞組、第二初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組，所述第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組之間的結(jié)點(diǎn)連接電感，再連接輸出端+Vo;第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組的另一端分別連接一個(gè)同步整流開關(guān)管的漏極；所述控制系統(tǒng)模塊連接供電端VCC，控制系統(tǒng)模塊包括兩個(gè)輸出端，所述同步控制模塊包括兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)端口和兩個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口，所述兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)端口分別連接控制系統(tǒng)模塊兩個(gè)輸出端，每一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口連接對(duì)應(yīng)的同步整流開關(guān)管的柵極，所述兩個(gè)同步整流開關(guān)管原極均連接第二電容器，再連接參考地，所述第二電容器另一端連接輸出端+Vo。
[0007]進(jìn)一步地，上述推挽電路具有兩個(gè)供電端VCC分別連接控制系統(tǒng)模塊和同步控制模塊。
[0008]進(jìn)一步地，上述推挽電路的控制系統(tǒng)模塊供電端VCC和輸入端-Vin之間連接第三電容器，輸入端-Vin與輸入端+Vin連接第一電容器。
[0009]進(jìn)一步地，上述推挽電路的同步控制模塊的供電端和參考地GND之間連接第四電容器，第四電容器連接參考地的一側(cè)還與同步控制模塊連接。
[0010]進(jìn)一步地，上述推挽電路的每個(gè)同步整流開關(guān)管均并聯(lián)了對(duì)應(yīng)的二極管。
[0011]進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)開關(guān)管的柵極與控制系統(tǒng)模塊對(duì)應(yīng)的輸出端之間還連接了電阻，系統(tǒng)開關(guān)管的柵極與輸入端-Vin之間連接了電阻。
[0012]相對(duì)于在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)，采用上述技術(shù)的有益效果是:采用控制系統(tǒng)模塊和同步控制模塊，實(shí)現(xiàn)同步整流開關(guān)管交替工作，增加儲(chǔ)能器件電感器和電容器，實(shí)現(xiàn)開關(guān)管關(guān)閉時(shí)，儲(chǔ)能期間給負(fù)載提供能量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性;減少了開關(guān)管開通損耗，提高產(chǎn)品的工作效率，消除電流反向，同時(shí)也提高輕負(fù)載工作情況下的能量使用效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為傳統(tǒng)的自驅(qū)動(dòng)式同步整流電路圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型同步整流推挽電路圖。
[0015]圖3為圖2中控制系統(tǒng)模塊輸出端信號(hào)時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0017]一種輸出同步整流的推挽電路，具體包括變壓器Tl、控制系統(tǒng)模塊Ul、同步控制模塊U2、系統(tǒng)開關(guān)管Ql和Q2、同步整流開關(guān)管Q3和Q4、電感LI;所述變壓器Tl包括第一初級(jí)繞組Npl、第二初級(jí)繞組Np2、第一次級(jí)繞組Nsl和第二次級(jí)繞組Ns2，所述第一次級(jí)繞組Nsl和第二次級(jí)繞組Ns2之間的結(jié)點(diǎn)連接電感LI，再連接輸出端+Vo，第一次級(jí)繞組Nsl和第二次級(jí)繞組Ns2的另一端分別連接同步整流開關(guān)管Q3、Q4的漏極;所述控制系統(tǒng)模塊Ul包括四個(gè)輸出端Gl、G2，輸出端Gl連接系統(tǒng)開關(guān)管Ql的柵極，系統(tǒng)開關(guān)管Ql漏極連接第一初級(jí)繞組Npl，輸出端G2連接系統(tǒng)開關(guān)管Q2的柵極，系統(tǒng)開關(guān)管Q2漏極連接第二初級(jí)繞組Np2;所述同步控制模塊U2包括兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)端口 G3和G4以及兩個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口 G31和G41，所述信號(hào)檢測(cè)端口 G3和G4連接控制系統(tǒng)模塊，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口 G31連接同步整流開關(guān)管Q3的柵極，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口 G41連接同步整流開關(guān)管Q4的柵極，所述同步整流開關(guān)管Q3和Q4的原極均連接第二電容器C2，再連接參考地GND，所述第二電容器C2另一端連接輸出端+Vo。
[0018]進(jìn)一步地，上述推挽電路具有兩個(gè)供電端VCC分別連接控制系統(tǒng)模塊Ul和同步控制模塊U2。
[0019]進(jìn)一步地，上述推挽電路的控制系統(tǒng)模塊Ul的供電端VCC和輸入端-Vin之間連接第三電容器C3，輸入端-Vin與輸入端+Vin連接第一電容器Cl。所述第一電容器Cl可以將輸入端的干擾或尖峰電壓濾除掉，同時(shí)也起到這個(gè)電源輸入端儲(chǔ)能的作用；第三電容C3為控制系統(tǒng)Ul供電端VCC的濾波電容，供電端VCC是由外部輔助電源提供，當(dāng)引線較遠(yuǎn)時(shí)，引線中將引入外部干擾信號(hào)，電壓經(jīng)過第四電容器C4濾波后再提供給同步控制系統(tǒng)；另外，控制系統(tǒng)Ul在工作時(shí)內(nèi)部電路會(huì)進(jìn)行充放電，電容器C4可以儲(chǔ)存能量，為后繼電路供電，提高控制系統(tǒng)Ul穩(wěn)走性。
[0020]進(jìn)一步地，上述推挽電路的同步控制模塊U2的供電端VCC和參考地GND之間連接第四電容器C4，電容器C4連接參考地的一側(cè)還與同步控制模塊U2連接。第四電容器C4是同步控制模塊U2供電段VCC的濾波電容，供電端VCC是由外部輔助電源提供，當(dāng)引線較遠(yuǎn)時(shí)，引線中將引入外部干擾信號(hào)，電壓經(jīng)過第四電容器C4濾波后再提供給同步控制系統(tǒng)U2;另外，同步控制模塊U2在工作時(shí)內(nèi)部電路會(huì)進(jìn)行充放電，電容器C4可以儲(chǔ)存能量，為后繼電路供電，提尚同步控制系統(tǒng)U2穩(wěn)定性。
[0021 ]進(jìn)一步地，上述推挽電路的同步整流開關(guān)管Q3并聯(lián)二極管D3，同步整流開關(guān)管Q4并聯(lián)二極管D4。二極管給對(duì)應(yīng)的同步整流開關(guān)管提供保護(hù)作用，當(dāng)Q3和Q4中有反向電流時(shí)，這時(shí)反向電流經(jīng)相應(yīng)的二極管D3和D4進(jìn)行續(xù)流，起到保護(hù)和減少損耗的作用。
[0022]進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)開關(guān)管Ql和Q2柵極分別與控制系統(tǒng)模塊Ul的端口 Gl和G2之間連接了電阻Rl和R3，系統(tǒng)開關(guān)管Ql和Q3的柵極與輸入端-Vin之間連接了電阻R2和R4。所述電阻Rl和電阻R2開通和關(guān)斷速度非?？欤瑴p少系統(tǒng)開關(guān)管Ql和Q3的開通時(shí)間，從而減少開通損耗；電阻R2和R4為放電電阻，為系統(tǒng)開關(guān)管Ql和Q3的結(jié)電容提供放電通道，使結(jié)電容中的電快速放掉。
[0023]如圖3，為控制系統(tǒng)模塊Ul輸出端口工作電平時(shí)序表，11過程中，控制系統(tǒng)模塊Ul的輸出端口 GI為高電平、輸出端口 G2為低電平，通過同步控制模塊U2以及信號(hào)檢測(cè)端口 G3和G4，將電壓信號(hào)傳輸并處理，同步控制模塊U2驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口G31和G41分別輸出高電平和低電平。驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G31連接的同步整流開關(guān)管Q3通道，變壓器Tl的第一次級(jí)繞組Nsl向負(fù)載提供能量，并且給電容器C2和電感LI充電；驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G41連接的同步整流開關(guān)管Q4關(guān)斷。Λ11時(shí)間段，控制系統(tǒng)模塊UI的輸出端口均為低電平，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G31和驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口G41均為低電平，同步整流開關(guān)管Q3和Q4均關(guān)斷，此時(shí)儲(chǔ)能元件電感LI向負(fù)載供電。
[0024]Atl結(jié)束到t2開始，輸出端口 G2變?yōu)楦唠娖剑到y(tǒng)開關(guān)管Q2導(dǎo)通，因?yàn)橄到y(tǒng)開關(guān)管Q2為電壓型器件，此時(shí)與系統(tǒng)開關(guān)管Q2連接的電阻R3做為驅(qū)動(dòng)電阻，開通和關(guān)斷的速度都非常快，減小開關(guān)管Q2在開通時(shí)的上升時(shí)間，從而減少開關(guān)管的開通損耗;在此之前，同步整流開關(guān)管Q3和Q4是關(guān)斷狀態(tài)，同時(shí)避免能量反流。
[0025]t2過程中，控制系統(tǒng)模塊Ul的輸出端口Gl為低電平、輸出端口G2為高電平，通過同步控制模塊U2以及信號(hào)檢測(cè)端口G3和G4，將電平信號(hào)傳輸并處理，同步控制模塊U2驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G31和G41分別輸出低電平和高電平。驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G31連接的同步整流開關(guān)管Q3關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G41連接的同步整流開關(guān)管Q4導(dǎo)通，變壓器Tl的第二次級(jí)繞組Ns2向負(fù)載提供能量，并且給電容器C2和電感LI充電；At2時(shí)間段，控制系統(tǒng)模塊Ul的輸出端口均為低電平，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G31和驅(qū)動(dòng)信號(hào)端口 G41均為低電平，同步整流開關(guān)管Q3和Q4均關(guān)斷，此時(shí)儲(chǔ)能元件電感LI向負(fù)載供電。
[0026]At2結(jié)束到t3開始，輸出端口 Gl變?yōu)楦唠娖剑到y(tǒng)開關(guān)管Ql導(dǎo)通，因?yàn)橄到y(tǒng)開關(guān)管Ql為電壓型器件，此時(shí)與系統(tǒng)開關(guān)管Ql連接的電阻Rl做為驅(qū)動(dòng)電阻，開通和關(guān)斷的速度都非常快，減小開關(guān)管Q2在開通時(shí)的上升時(shí)間，從而減少開關(guān)管的開通損耗;在此之前，同步整流開關(guān)管Q3和Q4是關(guān)斷狀態(tài)，同時(shí)避免能量反流。
[0027]雖然本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳的實(shí)例公開如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，如果本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神所做的非實(shí)質(zhì)性改變或改進(jìn)，都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸出同步整流的推挽電路，其特征在于包括變壓器(Tl)、控制系統(tǒng)模塊(U1)、同步控制模塊(U2)、系統(tǒng)開關(guān)管(Q1、Q2)、同步整流開關(guān)管(Q3、Q4)、電感(LI);所述變壓器(Tl)包括第一初級(jí)繞組(Npl)、第二初級(jí)繞組(Np2)、第一次級(jí)繞組(Nsl)和第二次級(jí)繞組(Ns2)，所述第一次級(jí)繞組(Nsl)和第二次級(jí)繞組(Ns2)之間的結(jié)點(diǎn)連接電感(LI)，再連接輸出端+Vo，第一次級(jí)繞組(Nsl)和第二次級(jí)繞組(Ns2)的另一端分別連接同步整流開關(guān)管(Q3、Q4 )的漏極;所述控制系統(tǒng)模塊(UI)包括兩個(gè)輸出端(G1、G2 )，輸出端(GI)連接系統(tǒng)開關(guān)管(Ql)的柵極，系統(tǒng)開關(guān)管(Ql)漏極連接第一初級(jí)繞組(Npl)，輸出端(G2)連接系統(tǒng)開關(guān)管(Q2)的柵極，系統(tǒng)開關(guān)管(Q2)漏極連接第二初級(jí)繞組(Np2);所述同步控制模塊包括兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)端口(G3、G4)以及兩個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口(G31、G41)，所述信號(hào)檢測(cè)端口(G3、G4)連接控制系統(tǒng)模塊(U1)，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口(G31)連接同步整流開關(guān)管(Q3)的柵極，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口(G41)連接同步整流開關(guān)管(Q4)的柵極，所述同步整流開關(guān)管(Q3、Q4)的原極均連接第二電容器(C2)，再連接參考地GND，所述第二電容器(C2)另一端連接輸出端+Vo。2.如權(quán)利要求1所述的輸出同步整流的推挽電路，其特征在于包括兩個(gè)供電端VCC分別連接控制系統(tǒng)模塊(Ul)和同步控制模塊(U2)。3.如權(quán)利要求2所述的輸出同步整流的推挽電路，其特征在于所述控制系統(tǒng)模塊(Ul)的供電端VCC和輸入端-Vin之間連接第三電容器(C3)，輸入端-Vin與輸入端+Vin連接第一電容器(Cl)。4.如權(quán)利要求3所述的輸出同步整流的推挽電路，其特征在于所述同步控制模塊(U2)的供電端VCC和參考地GND之間連接第四電容器(C4)，電容器(C4 )連接參考地的一側(cè)還與同步控制模塊(U2)連接。5.如權(quán)利要求4所述的輸出同步整流的推挽電路，其特征在于所述同步整流開關(guān)管(Q3)并聯(lián)二極管(D3)，同步整流開關(guān)管(Q4)并聯(lián)二極管(D4)。6.如權(quán)利要求5所述的輸出同步整流的推挽電路，其特征在于所述系統(tǒng)開關(guān)管(Q1、Q3)的柵極與控制系統(tǒng)模塊(Ul)的端口(G1、G2)之間分別連接了電阻(R1、R3)，系統(tǒng)開關(guān)管(Ql、Q3 )的柵極與輸入端-Vin之間分別連接了電阻(R2、R4)。
【文檔編號(hào)】H02M3/337GK205453506SQ201620235062
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】羅剛
【申請(qǐng)人】成都大奇鷹科技有限公司