CN105846657A - 一种同步整流自驱动电路 - Google Patents

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马行
赵飞豹
罗强
张耀
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Abstract

本发明公开了一种同步整流自驱动电路，主要解决现有同步整流自驱动技术中驱动电压限制了开关电源输入电压范围的问题。它包括交‑直流变换电路，第一驱动电路和第二驱动电路。交‑直流变换电路将驱动绕组产生的交流电压转换为直流电压，并提供给第一驱动电路和第二驱动电路；第一驱动电路将变压器次级异名端电压进行箝位，并驱动同步整流电路中的续流管Q1；第二驱动电路将变压器次级同名端电压进行箝位，并驱动同步整流电路中的整流管Q2。本发明自驱动电路的驱动电压不随输入电压变化而变化，且电路结构简单、体积小，可应用于宽输入电压范围的开关电源中。

Description

一种同步整流自驱动电路
技术领域
本发明属于电源技术领域，具体涉及一种开关电源同步整流自驱动电路。
背景技术
电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压有利于降低电路的整体功率消耗，对低压大电流，开关电源通常采用同步整流技术代替传统的肖特基二极管整流来提高开关电源的效率。同步整流技术的关键是驱动技术，驱动方式主要包括自驱动式和外部驱动式。外部驱动式由于电路复杂、价格昂贵，目前应用较少。而自驱动方式由于电路结构简单、经济高效，成为广泛应用的同步整流驱动方式。
现有自驱动方式的驱动电压来自变压器次级或辅助绕组，同步整流管根据次级或辅助绕组的电压极性自动开通或关断。驱动电压的大小由开关电源的输入电压和变压器的匝比决定，变压器的匝比在开关电源设计完成后被确定。因此，驱动电压的大小将随着输入电压的变化而变化。输入电压较高可能导致整流管和续流管击穿，并导致整个开关电源的损坏。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足，提供一种同步整流自驱动电路，以扩展开关电源输入电压范围，满足开关电源发展的要求。
技术方案
一种同步整流自驱动电路，其特征在于包括驱动绕组、交-直流变换电路、第一驱动电路和第二驱动电路；所述交-直流变换电路的第一输入端与驱动绕组的异名端连接，第二输入端与驱动绕组的同名端连接；交-直流变换电路的第一输出端与第一驱动电路的第一输入端连接，第二输出端与第二驱动电路的第一输入端连接；第一驱动电路的第二输入端与驱动绕组的异名端连接；第一驱动电路的输出端与续流管的栅极连接；第二驱动电路的第二输入端与驱动绕组的同名端连接；第二驱动电路的输出端与整流管的栅极连接；交-直流变换电路用于将驱动绕组产生的交流电压转换为直流电压并提供给第一驱动电路和第二驱动电路；第一驱动电路用于驱动同步整流电路中的续流管；第二驱动电路用于驱动同步整流电路中的整流管。
所述的交-直流变换电路包括两个二极管D1、D2和一个电容C2；第一二极管D1的正端与驱动绕组的同名端连接；第二二极管D2的正端与驱动绕组的异名端连接；第一二极管D1的负端与第二二极管D2的负端连接，并与第二电容C2的正端连接；第二电容C2的负端接地。
所述的第一驱动电路包括一个开关管Q3、一个电阻R1和一个箝位二极管D3；第三开关管Q3的漏极与驱动绕组的异名端连接，源极与第一电阻R1的正端连接，栅极与第三箝位二极管D3的阴极连接；第一电阻R1的负端与续流管的栅极连接；第三箝位二极管D3的阳极接地。
所述的第二驱动电路包括一个开关管Q4、一个电阻R2和一个箝位二极管D4；第四开关管Q4的漏极与驱动绕组的同名端连接，源极与第二电阻R2的正端连接，栅极与第四箝位二极管D4的阴极连接；第二电阻R2的负端与整流管的栅极连接；第四箝位二极管D4的阳极接地。
有益效果
本发明提出的一种同步整流自驱动电路，有益效果：
(1)本发明与现有自驱动方式比较，驱动电压不随输入电压变化而变化，扩展了开关电源输入电压范围。
(2)本发明与外部驱动方式比较，电路结构简单，体积小。
附图说明
图1为本发明提供的同步整流自驱动电路框图；
图2为本发明提供的同步整流自驱动电路原理图；
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
参照图1，本发明提供了一种同步整流自驱动电路，应用于一种同步整流电路。同步整流电路包括续流管Q1和整流管Q2。电感L1和电容C1构成储能滤波电路。变压器T1起隔离和传输能量的作用。同步整流驱动电路包括交-直流变换电路、第一驱动电路和第二驱动电路。其中：交-直流变换电路的第一输入端与驱动绕组的异名端连接，第二输入端与驱动绕组的同名端连接；交-直流变换电路的第一输出端与第一驱动电路的第一输入端连接，第二输出端与第二驱动电路的第一输入端连接。第一驱动电路的第二输入端与驱动绕组的异名端连接；第一驱动电路的输出端与续流管的栅极连接。第二驱动电路的第二输入端与驱动绕组的同名端连接；第二驱动电路的输出端与整流管的栅极连接。
交-直流变换电路，用于将驱动绕组产生的交流电压转换为直流电压并提供给第一驱动电路和第二驱动电路。第一驱动电路，用于驱动同步整流电路中的续流管，当驱动绕组的异名端电压为正时，第一驱动电路驱动续流管导通。第二驱动电路，用于驱动同步整流电路中的整流管，当驱动绕组的同名端电压为正时，第二驱动电路驱动整流管导通。
参照图2，本发明各单元电路的结构及原理描述如下：
交-直流变换电路，包括但不限于两个二极管D1、D2和一个电容C2；第一二极管D1的正端与驱动绕组的同名端连接；第二二极管D2的正端与驱动绕组的异名端连接；第一二极管D1的负端与第二二极管D2的负端连接，并与第二电容C2的正端连接；第二电容C2的负端接地。二极管D1、D2和电容C2构成半波整流电路，将驱动绕组两端产生的交流方波电压转换为直流电压。
第一驱动电路，包括但不限于一个开关管Q3，一个电阻R1和一个箝位二极管D3；第三开关管Q3的漏极与驱动绕组的异名端连接，源极与第一电阻R1的正端连接，栅极与第三箝位二极管D3的阴极连接；第一电阻R1的负端与续流管的栅极连接；第三箝位二极管D3的阳极接地。
第二驱动电路，包括但不限于一个开关管Q4，一个电阻R2和一个箝位二极管D4；第四开关管Q4的漏极与驱动绕组的同名端连接，源极与第二电阻R2的正端连接，栅极与第四箝位二极管D4的阴极连接；第二电阻R2的负端与整流管的栅极连接；第四箝位二极管D4的阳极接地。

Claims (4)

1.一种同步整流自驱动电路，其特征在于包括驱动绕组、交-直流变换电路、第一驱动电路和第二驱动电路；所述交-直流变换电路的第一输入端与驱动绕组的异名端连接，第二输入端与驱动绕组的同名端连接；交-直流变换电路的第一输出端与第一驱动电路的第一输入端连接，第二输出端与第二驱动电路的第一输入端连接；第一驱动电路的第二输入端与驱动绕组的异名端连接；第一驱动电路的输出端与续流管的栅极连接；第二驱动电路的第二输入端与驱动绕组的同名端连接；第二驱动电路的输出端与整流管的栅极连接；交-直流变换电路用于将驱动绕组产生的交流电压转换为直流电压并提供给第一驱动电路和第二驱动电路；第一驱动电路用于驱动同步整流电路中的续流管；第二驱动电路用于驱动同步整流电路中的整流管。
2.根据权利要求1所述的一种同步整流自驱动电路，其特征在于所述的交-直流变换电路包括两个二极管D1、D2和一个电容C2；第一二极管D1的正端与驱动绕组的同名端连接；第二二极管D2的正端与驱动绕组的异名端连接；第一二极管D1的负端与第二二极管D2的负端连接，并与第二电容C2的正端连接；第二电容C2的负端接地。
3.根据权利要求1所述的一种同步整流自驱动电路，其特征在于所述的第一驱动电路包括一个开关管Q3、一个电阻R1和一个箝位二极管D3；第三开关管Q3的漏极与驱动绕组的异名端连接，源极与第一电阻R1的正端连接，栅极与第三箝位二极管D3的阴极连接；第一电阻R1的负端与续流管的栅极连接；第三箝位二极管D3的阳极接地。
4.根据权利要求1所述的一种同步整流自驱动电路，其特征在于所述的第二驱动电路包括一个开关管Q4、一个电阻R2和一个箝位二极管D4；第四开关管Q4的漏极与驱动绕组的同名端连接，源极与第二电阻R2的正端连接，栅极与第四箝位二极管D4的阴极连接；第二电阻R2的负端与整流管的栅极连接；第四箝位二极管D4的阳极接地。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1481066A (zh) * 2003-06-19 2004-03-10 艾默生网络能源有限公司 一种含有同步整流驱动电路的buck变换器
CN101841243A (zh) * 2010-05-18 2010-09-22 深圳市核达中远通电源技术有限公司 隔离开关变换器的同步整流自激励驱动电路和方法
CN103368425A (zh) * 2013-08-05 2013-10-23 北京新雷能科技股份有限公司 一种同步整流驱动电路

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