CN210157096U - 同步整流电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种同步整流电路及开关电源，所述同步整流电路包括：同步整流管、无感电阻与控制芯片；所述同步整流管的漏极与电源连接；所述同步整流管的源极与所述无感电阻的第一端连接，所述无感电阻的第二端与所述控制芯片的接地引脚连接，所述无感电阻的第二端接地；所述同步整流管的漏极和所述无感电阻的第一端分别与所述控制芯片的片选引脚连接；所述同步整流管的栅极与所述控制芯片的驱动引脚连接。在整流电路中增加一个与同步整流管相串联的无感电阻并接到地，通过检测无感电阻上的电压来决定同步整流管的通断，由于无感电阻没有电感，因此该无感电阻上的电压与其流过的电流没有相位差，能够提高检测精准度，从而提高了整流效率。

Description

同步整流电路及开关电源

技术领域

本实用新型涉及同步整流的技术领域，特别涉及同步整流电路及开关电源。

背景技术

目前，开关电源次边整流通常采用二极管，当在输出低压大电流时，由于二极管导通压降大，因此造成二极管损耗非常大，整流效率低。为了解决二极管损耗大的问题，通常做法是用通态电阻低的功率场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOSFET)来代替整流二极管。通常采用的同步整流控制电路如图1所示，其中，CS为控制芯片的片选引脚，DRV为控制芯片的驱动引脚，GND为控制芯片的接地引脚，VCC为控制芯片的工作电压，Vout为电压输出端，当检测到同步整流管的漏源电压Vds发生陡降，在其将至零伏电压一定电位，通常为一百毫伏左右，达到阀值VH1时，所述同步整流管的控制信号DRV为高电平控制其导通；在所述漏源电压Vds由负电压向零电压上升的过程中，当其电位达到设定的关断阀值VH2时，则控制信号DRV变为低电平以控制其整流管关断。

但在低压大电流输出时，由于功率场效应管的引脚电感的存在，往往会造成同步整流管的漏源电压Vds超前于同步整流管的漏源电流，使得同步整流管的漏源电流还比较大时就提前关断同步整流管，使得整流电流只能通过同步整流管内的体二极管继续流动直到为零，因此增加了同步整流管的损耗，整流效率降低。

可见，存在着现有同步整流管的整流效率低的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种同步整流电路及开关电源，旨在解决现有同步整流管的整流效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种同步整流电路，所述同步整流电路包括：同步整流管、无感电阻与控制芯片；

所述同步整流管的漏极与电源连接；

所述同步整流管的源极与所述无感电阻的第一端连接，所述无感电阻的第二端与所述控制芯片的接地引脚连接，所述无感电阻的第二端接地；

所述同步整流管的漏极和所述无感电阻的第一端分别与所述控制芯片的片选引脚连接；

所述同步整流管的栅极与所述控制芯片的驱动引脚连接。

优选地，所述同步整流电路还包括：第一二极管；

所述第一二极管的正极与所述同步整流管的漏极连接，所述第一二极管的负极与所述控制芯片的片选引脚连接。

优选地，所述同步整流电路还包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端与所述控制芯片的片选引脚连接。

优选地，所述同步整流电路还包括：第二电阻；

所述第二电阻的第一端与所述同步整流管的源极连接，所述第二电阻的第二端与所述控制芯片的片选引脚连接。

优选地，所述同步整流电路还包括：第二二极管；

所述第二二极管的负极与所述同步整流管的漏极连接，所述第二二极管的正极与所述控制芯片的片选引脚连接。

本实用新型还提出一种开关电源，所述开关电源包括变压器和如上所述的同步整流电路。

优选地，所述电源与所述变压器的输入端连接，所述变压器的第一输出端与所述同步整流管的漏极连接，所述变压器的第二输出端与负载连接。

优选地，所述开关电源还包括：电容；

所述电容的第一端与所述变压器的第二输出端连接，所述电容的第二端与所述无感电阻的第二端连接，所述电容的第二端接地。

优选地，所述控制芯片的工作电压引脚与所述变压器的第二输出端连接。

在本实用新型中，在整流电路中增加一个与同步整流管相串联的无感电阻，并将该无感电阻接到地，通过检测无感电阻上的电压来决定同步整流管的通断，由于无感电阻几乎没有电感，因此该无感电阻上的电压与其流过的电流几乎没有相位差，能够提高检测精准度，从而提高了整流效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中的整流电路结构示意图；

图2为本实用新型同步整流电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				Q	同步整流管	R1	第一电阻
R0	无感电阻	R2	第二电阻
				IC	控制芯片	T	变压器
D1	第一二极管	C	电容
				D2	第二二极管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种同步整流电路，其中，图2为本实用新型同步整流电路一实施例的电路结构示意图。

请详细参阅图2，所述同步整流电路包括：同步整流管Q、无感电阻R0与控制芯片IC；

所述同步整流管Q的漏极与电源连接；

所述同步整流管Q的源极与所述无感电阻R0的第一端连接，所述无感电阻R0的第二端与所述控制芯片IC的接地引脚连接，所述无感电阻R0的第二端接地；

所述同步整流管Q的漏极和所述无感电阻R0的第一端分别与所述控制芯片IC的片选引脚连接；

所述同步整流管Q的栅极与所述控制芯片IC的驱动引脚连接。

可以理解的是，整流电路是利用二极管的单向导电性将正负变化的交流电压变为单向脉动电压的电路。在交流电源的作用下，整流二极管周期性地导通和截止，使负载得到脉动直流电。在电源的正半周，二极管导通，使负载上的电流与电压波形形状完全相同；在电源电压的负半周，二极管处于反向截止状态，承受电源负半周电压，负载电压几乎为零。本实施例采用同步整流管Q代替二极管进行整流，所述同步整流管Q包括一个功率场效应管，并且在该功率场效应管的源极和漏极之间有寄生的体二极管，该体二极管的正极与该功率场效应管的源极连接，该体二极管的负极与该功率场效应管的漏极连接。

需要说明的是，所述电源为交流电，能够交替输出正电压和负电压，当所述同步整流管Q的漏极的电压为正电压时，所述同步整流管Q截止，所述同步整流管Q的漏极正电压给所述控制芯片IC的片选引脚提供一个高于预设电平的正电压，使所述控制芯片IC能够复位。

在具体实现中，当所述同步整流管Q的漏极电压为负电压时，所述同步整流管Q内的体二极管首先导通，所述同步整流管Q的漏极负电压给所述控制芯片IC的片选引脚提供一个负电压，当这个负电压达到导通阀值VH1时，所述同步整流管Q的栅极控制信号为高电平，从而控制所述同步整流管Q导通。所述同步整流管Q导通后，所述控制芯片IC的片选引脚电压由所述无感电阻R0上的电压决定；所述无感电阻R0上的负电压向零电压上升的过程中，当其电位达到设定的关断阀值VH2时，则所述同步整流管Q的栅极控制信号变为低电平，从而控制所述同步整流管Q关断。由于所述无感电阻R0几乎没有电感，因此所述无感电阻R0上的电压与所述无感电阻R0上流过的电流几乎没有相位差，所述无感电阻R0上的电压值能够准确的反应所述无感电阻R0中流过的电流值；因此提高了检测精准度，从而提高了整流效率。

在本实施例中，在整流电路中增加一个与同步整流管Q相串联的无感电阻R0，并将该无感电阻R0接到地，通过检测无感电阻R0上的电压来决定同步整流管Q的通断，由于无感电阻R0几乎没有电感，因此该无感电阻R0上的电压与其流过的电流几乎没有相位差，能够提高检测精准度，从而提高了整流效率。

进一步地，所述同步整流电路还包括：第一二极管D1；

所述第一二极管D1的正极与所述同步整流管Q的漏极连接，所述第一二极管D1的负极与所述控制芯片IC的片选引脚连接。

所述同步整流电路还包括：第一电阻R1；

所述第一电阻R1的第一端与所述第一二极管D1的负极连接，所述第一电阻R1的第二端与所述控制芯片IC的片选引脚连接。

所述同步整流电路还包括：第二电阻R2；

所述第二电阻R2的第一端与所述同步整流管Q的源极连接，所述第二电阻R2的第二端与所述控制芯片IC的片选引脚连接。

所述同步整流电路还包括：第二二极管D2；

所述第二二极管D2的负极与所述同步整流管Q的漏极连接，所述第二二极管D2的正极与所述控制芯片IC的片选引脚连接。

需要说明的是，当所述同步整流管Q的漏极的电压为正电压时，所述同步整流管Q截止，第二二极管D2截止，所述同步整流管Q的漏极正电压通过第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2，给所述控制芯片IC的片选引脚提供一个高于预设电平的正电压，使所述控制芯片IC能够复位。

可以理解的是，当所述同步整流管Q的漏极电压为负电压时，第一二极管D1截止，所述同步整流管Q内的体二极管首先导通，所述同步整流管Q的漏极负电压通过第二二极管D2、第二电阻R2，给所述控制芯片IC的片选引脚提供一个负电压，当这个负电压达到导通阀值VH1时，所述同步整流管Q的栅极控制信号为高电平，控制所述同步整流管Q导通；所述同步整流管Q导通后，第二二极管D2也截止，所述控制芯片IC的片选引脚电压由所述无感电阻R0上的电压决定；电阻上的负电压向零电压上升的过程中，当其电位达到设定的关断阀值VH2时，所述同步整流管Q的栅极控制信号变为低电平，以控制所述同步整流管Q关断。由于所述无感电阻R0几乎没有电感，因此所述无感电阻R0上的电压与所述无感电阻R0上流过的电流几乎没有相位差，所述无感电阻R0上的电压值能够准确的反应所述无感电阻R0中流过的电流值；因此提高了检测精准度，从而提高了整流效率。

在本实施例中，通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2控制所述控制芯片IC的片选引脚的电压，从而控制所述同步整流管Q的栅极控制信号，实现所述同步整流管Q的通断，进而通过同步整流管Q的通断实现整流。

本实用新型还提出一种开关电源，请详细参阅图2，开关电源包括变压器T和上述同步整流电路，所述电源与所述变压器T的输入端连接，所述变压器T的第一输出端与所述同步整流管Q的漏极连接，所述变压器T的第二输出端与负载连接。

需要说明的是，该开关电源包括上述同步整流电路，该同步整流电路的具体结构参照上述实施例，由于本开关电源采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可以理解的是，所述电源一般为电压较高的市电，将通过所述变压器T进行降压，所述变压器T包括第一输出端和第二输出端，降压后的低压大电流将通过第一输出端流入所述同步整流管Q的漏极进行整流，整流后获得的直流电将通过所述变压器T的第二输出端流入负载，对所述负载进行供电。

进一步地，所述开关电源还包括：电容C；

所述电容C的第一端与所述变压器T的第二输出端连接，所述电容C的第二端与所述无感电阻R0的第二端连接，所述电容C的第二端接地。

应当理解的是，将通过设置所述电容C起到滤波稳压的作用。

进一步地，所述控制芯片IC的工作电压引脚与所述变压器T的第二输出端连接。

可以理解的是，将所述控制芯片IC的工作电压引脚接入所述变压器T的第二输出端，可通过整流后的直流电为所述控制芯片IC进行供电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路包括：同步整流管、无感电阻与控制芯片；

所述同步整流管的漏极与电源连接；

所述同步整流管的源极与所述无感电阻的第一端连接，所述无感电阻的第二端与所述控制芯片的接地引脚连接，所述无感电阻的第二端接地；

所述同步整流管的漏极和所述无感电阻的第一端分别与所述控制芯片的片选引脚连接；

所述同步整流管的栅极与所述控制芯片的驱动引脚连接。

2.如权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路还包括：第一二极管；

所述第一二极管的正极与所述同步整流管的漏极连接，所述第一二极管的负极与所述控制芯片的片选引脚连接。

3.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路还包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端与所述控制芯片的片选引脚连接。

4.如权利要求3所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路还包括：第二电阻；

所述第二电阻的第一端与所述同步整流管的源极连接，所述第二电阻的第二端与所述控制芯片的片选引脚连接。

5.如权利要求4所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路还包括：第二二极管；

所述第二二极管的负极与所述同步整流管的漏极连接，所述第二二极管的正极与所述控制芯片的片选引脚连接。

6.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括变压器和如权利要求1至5中任一项所述的同步整流电路；

所述电源与所述变压器的输入端连接，所述变压器的第一输出端与所述同步整流管的漏极连接，所述变压器的第二输出端与负载连接。

7.如权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括：电容；

所述电容的第一端与所述变压器的第二输出端连接，所述电容的第二端与所述无感电阻的第二端连接，所述电容的第二端接地。

8.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述控制芯片的工作电压引脚与所述变压器的第二输出端连接。

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