CN104953859A - 一种同步二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同步二极管，属于交流转直流变换电路技术领域。其基本方案是用主功率MOS管的导通替代交直流转换电路中的整流二极管，以提高交直流转换电路的效率。整流二极管在正向导通时的开启电压都大于0.4V，当交直流变换电路输出低电压大电流时，整流二极管的消耗将会很大，电路的效率很低，本发明同步二极管利用主功率MOS管的导通代替整流二极管的开启电压，大大的降低了开通时的损耗，提高了交直流转换电路的效率，是一种简便、高效的整流电路。

Description

一种同步二极管
技术领域
本发明属于交流转直流变换电路技术领域，具体是一种同步二极管。
背景技术
伴随着全球性环保意识的增强，在世界各国，尤其是发达国家和地区，绿色环保的电源的应用将越来越普及，电源中又以开关电源的效率最高，常规的开关电源所使用的整流二极管开启电压高，在低电压大电流下损耗大，开关电源的效率低，同步整流电路是用一个MOS管代替整流二极管，MOS管的导通电压与MOS管的开启电阻Rds有关，导通电压VF＝Rds×I，Rds很小时开启电压就很低，电路的效率就提高了，现在高效率开关电源的整流电路都使用同步整流电路代替普通整流二极管以提高开关电源的效率，但是常用的同步整流电路、控制电路与MOS管分离，加上控制电路的外部元件也比较多，电路结构复杂，占用PCB的面积也大。
发明内容
本发明正是鉴于常用的同步整流电路的技术缺陷，提出一种新的技术方案，将常用同步二极管的控制电路与MOS管、供电电路及外部电路作在同一个封装芯片上，芯片有两只引脚，一只A极，另一只K极，与普通二极管的A极与K极相对应，可以在线路中直接代替现有的普通二极管，电路十分简洁，占用PCB的面积小，一致性与可靠性得到提高。
本发明解决所述的技术问题的技术方案是：设计一种同步二极管，包括主功率MOS管、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容、A极引脚和K极引脚；所述主功率MOS管M1包括漏极、源极、栅极和寄生二极管，所述漏极与源极连接在一起，寄生二极管的正极与源极相连接，寄生二极管的负极与漏极相连接。
所述主功率MOS管的漏极与电压判定电路输入及供电电路输入相连；电压判定电路输出极与逻辑电路输入相连；供电电路的输出与贮能电容及逻辑电路的供电极相连，贮能电容的另一极与主功率MOS管的源极相连，逻辑电路输出与主功率MOS管的栅极相连，逻辑电路的接地极与主功率MOS管的源极相连，源极MOS管的漏极与输出的K极引脚相连，主功率MOS管的源极与输出的A极引脚相连。
所述A极引脚为同步二极管的正极，K极引脚为同步二极管的负极。
所述主功率MOS管、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容、A极引脚和K极引脚封装在同一个芯片上。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于，将多个电路和主功率MOS管封装在于一个芯片上，电路十分简洁，占用PCB的面积小，一致性与可靠性得到提高。
附图说明
图1为本发明同步二极管一种实施例的原理框图。
具体实施方式
以下将结合附图1对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
为了方便说明并且理解本发明的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。
本发明一种同步二极管，包括主功率MOS管M1、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容C1、A极引脚和K极引脚；所述主功率MOS管M1包括漏极(D极)、源极(S极)、栅极(G极)和寄生二极管D1，所述漏极与源极连接在一起，寄生二极管D1的正极与源极相连接，寄生二极管D1的负极与漏极相连接。
所述主功率MOS管的漏极与电压判定电路输入及供电电路输入相连；电压判定电路输出极与逻辑电路输入相连；供电电路的输出与贮能电容C1及逻辑电路的供电极相连，贮能电容C1的另一极与主功率MOS管的源极相连，逻辑电路输出与主功率MOS管的栅极相连，逻辑电路的接地极与主功率MOS管的源极相连，源极MOS管的漏极与输出的K极引脚相连，主功率MOS管的源极与输出的A极引脚相连。A极引脚为同步二极管的正极，K极引脚为同步二极管的负极。
所述主功率MOS管M1、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容C1、A极引脚和K极引脚封装在同一个芯片上。
图1是本发明同步二极管的原理框图，所述主功率MOS管M1起开关用，电压判定电路是判定主功率MOS管M1的D极上的电压，当主功率MOS管M1的D极电压高于主功率MOS管M1的S极电压时，输出低电平给逻辑电路，逻辑电路输出低电压给主功率MOS管M1的G极，主功率MOS管M1关断，当主功率MOS管M1的D极电压低于其S极电压时，输出高电平给逻辑电路，逻辑电路输出高电压给主功率MOS管M1的G极，主功率MOS管M1开通。
本发明将常用同步二极管的控制电路与主功率MOS管M1、供电电路及外部电路封装在同一个芯片上，芯片有两只引脚，一只A极引脚，另一只K极引脚，与普通二极管的A极与K极相对应，可以在线路中直接代替现有的普通二极管，电路十分简洁，占用PCB的面积小，一致性与可靠性得到提高。
图1是根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (4)

1.一种同步二极管，其特征在于，包括主功率MOS管、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容、A极引脚和K极引脚；所述主功率MOS管M1包括漏极、源极、栅极和寄生二极管，所述漏极与源极连接在一起，寄生二极管的正极与源极相连接，寄生二极管的负极与漏极相连接；
所述主功率MOS管的漏极与电压判定电路输入及供电电路输入相连；电压判定电路输出极与逻辑电路输入相连；供电电路的输出与贮能电容及逻辑电路的供电极相连，贮能电容的另一极与主功率MOS管的源极相连，逻辑电路输出与主功率MOS管的栅极相连，逻辑电路的接地极与主功率MOS管的源极相连，源极MOS管的漏极与输出的K极引脚相连，主功率MOS管的源极与输出的A极引脚相连；
所述A极引脚为同步二极管的正极，K极引脚为同步二极管的负极。
2.根据权利要求1所述的同步二极管，其特征在于，所述电压判定电路是判定主功率MOS管的漏极上的电压，当主功率MOS管的漏极电压高于主功率MOS管的源极电压时，输出低电平给逻辑电路，逻辑电路输出低电压给主功率MOS管的栅极，主功率MOS管关断，当主功率MOS管的漏极电压低于主功率MOS管的源极电压时，输出高电平给逻辑电路，逻辑电路输出高电压给主功率MOS管的栅极，主功率MOS管开通。
3.根据权利要求1所述的同步二极管，其特征在于，所述供电电路为逻辑电路供电，当主功率MOS管的漏极电压高于主功率MOS管的源极电压时，供电电路开通，电流由主功率MOS管的漏极经供电电路给贮能电容充电，当主功率MOS管的漏极电压低于主功率MOS管的源极电压时，供电电路关断。
4.根据权利要求1所述的同步二极管，其特征在于，所述主功率MOS管、供电电路、电压判定电路、逻辑电路、贮能电容、A极引脚和K极引脚封装在同一个芯片上。
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