一种电源变换器及其超前驱动控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电源变换器及其超前驱动控制电路。其中，电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路；超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并输出脉冲驱动信号，同步整流控制模块根据脉冲驱动信号控制同步整流驱动电路使开关管在接收到隔离的电压信号提前导通，缩短了开关管的体二极管的导通时间，降低导通损耗，使得电源变换效率更高。

Power source converter and its driving control circuit

The invention discloses a power converter and a driving control circuit thereof. The power converter includes a power supply control chip, drive circuit, main circuit, main transformer, synchronous rectification driving circuit, switch and output filter circuit, power supply control chip output switch signal, amplified by the driver circuit is output to the main circuit, the main circuit of the output voltage of the drive signal, the switch and the main transformer after the isolation driving, driving voltage of the output of the main circuit output to the output filter circuit; advanced driving control circuit comprises a pre trigger detection module and synchronous control module, switch signal advance trigger detection module power supply control chip output, and the output pulse drive signal, synchronous rectifier control module based on the pulse driving signal to drive synchronous rectifier the circuit switch to voltage signal isolation in conduction in receiving, shorten the diode switch The turn-on time reduces the conduction loss, which makes the power conversion efficiency higher.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源
，特别涉及一种电源变换器及其超前驱动控制电路。
技术介绍
电源变换器在电源中广泛使用，为了提高电源变换器的效率，各种电源变换电路中常常采用同步整流技术，并采用低压MOSFET替代整流二极管。任何电源，无论是硬件控制还是软件控制，都有电源控制电路，通常会根据输出的变化，由电源IC给出一定频率或占空比的开关信号。如图1所示，所述电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，这个开关信号比较弱，需经驱动电路放大后驱动主电路开启，由主电路输出电压信号，并经主变压器隔离输出至开关管。同时，电源控制芯片输出的开关信号经同步整流驱动电路处理驱动开关管开启，使主变压器得到稳定的输出。因此，MOS管的驱动方式成为技术关键，其驱动方式按照驱动信号和供电的不同，分自驱动和外部驱动两种，但无论哪种驱动方式，和原边高压侧的驱动信号相比，通常会略有延迟，这样在同步整流驱动信号到达之前，只能通过MOSFET的体二极管导通，不能充分利用MOSFET，且由于内部二极管存在反向恢复时间，造成较大的开关损耗。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种电源变换器及其超前驱动控制电路，能在主电路驱动之前，提前打开同步整流驱动电路控制的开关管，来提高电源变换效率，减少电源变换器的损耗。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种电源变换器的超前驱动控制电路，所述电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路，所述超前驱动控制电路设置在电源控制芯片和开关管的第1端之间，所述开关管的第2端连接主变压器次级绕组，开关管的第3端连接输出滤波电路；所述超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，所述超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并根据开关信号输出脉冲驱动信号，所述同步整流控制模块根据所述脉冲驱动信号控制所述同步整流驱动电路开启，使所述开关管在接收到隔离的驱动电压前导通，使所述隔离后的电压信号稳定输出给输出滤波电路。所述的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述超前触发检测模块包括微分单元和脉冲变压器，所述微分单元的一端连接电源控制芯片的开关信号输出端，微分单元的一端连接脉冲变压器的初级绕组的一端，初级绕组的另一端接地，所述脉冲变压器的次级绕组通过同步整流控制模块连接同步整流驱动电路。所述的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述微分单元包括第一电容和第一二极管，所述脉冲变压器的初级绕组的一端连接第一二极管的负极、也通过第一电容连接电源控制芯片的开关信号输出端，所述第一二极管的正极和脉冲变压器的初级绕组的另一端均接地。所述的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述同步整流控制模块包括第二二极管、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和三极管，所述第二二极管的正极连接脉冲变压器的次级绕组的一端，第二二极管的负极通过第一电阻连接三极管的基极、也第二电容连接脉冲变压器的次级绕组的另一端和地，所述三极管的基极还通过第二电阻接地，三极管的集电极连接同步整流驱动电路，也通过第三电阻连接VCC供电端，三极管的发射极接地。所述的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述三极管为NPN三极管。所述的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述开关管为N沟道MOS管，所述开关管的第1端为MOS管的栅极，所述开关管的第2端为MOS管的漏极，开关管的第3端为MOS管的源极。一种电源变换器，包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路，其中，所述电源变换器还包括如上所述的超前驱动控制电路，所述超前驱动控制电路设置在电源控制芯片和开关管的第1端之间，所述开关管的第2端连接主变压器次级绕组，开关管的第3端连接输出滤波电路；所述超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，所述超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并根据开关信号输出脉冲驱动信号，所述同步整流控制模块根据所述脉冲驱动信号控制所述同步整流驱动电路开启，使所述开关管在接收到隔离的驱动电压前导通，使所述隔离后的电压信号稳定输出给输出滤波电路。所述的电源变换器中，所述超前驱动控制电路为两个以上，所述主变压器的次级绕组的数量及开关管的数量与超前驱动控制电路的数量相同；所述电源控制芯片控制其中一个超前驱动控制电路工作。相较于现有技术，本专利技术提供的电源变换器及其超前驱动控制电路，所述电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路，所述超前驱动控制电路设置在电源控制芯片和开关管的第1端，所述开关管的第2端连接主变压器次级绕组，开关管的第3端连接输出滤波电路；所述超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，所述超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并输出脉冲驱动信号，所述同步整流控制模块根据所述脉冲驱动信号控制所述同步整流驱动电路使所述开关管在接收到隔离的电压信号提前导通，使所述隔离后的电压信号稳定输出给输出滤波电路。本专利技术通过在主电路驱动开关管之前，略微提前打开同步整流驱动电路对应的开关管，使得电源变换效率更高，减少由于体二极管导通带来的损耗。附图说明图1为现有的电源变换器的结构框图。图2为本专利技术提供的电源变换器的模块框图。图3为本专利技术提供的电源变换器的超前驱动控制电路的电路原理图。具体实施方式本专利技术提供一种电源变换器及其超前驱动控制电路，通过增加一个小的脉冲变压器，实现对驱动信号的提前检测，略微提前打开同步整流MOS管（即开关管），使得电路提前驱动，提前的时间，可根据电路结构的不同，进行调整，本专利技术通过在原边主电路输出的高压驱动信号到达MOS管之前，略微提前打开同步整流驱动电路使MOS管略微提前导通，提高了电源变换器的工作效率。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图2和图3，本专利技术提供的电源变换器的超前驱动控制电路中，所述电源变换器包括电源控制芯片10、驱动电路20、主电路30、主变压器T、同步整流驱动电路20、开关管（如图3中的Q1、Q2）和输出滤波电路50。所述电源控制芯片10、驱动电路20、主电路30、主变压器T的初级依次连接。所述电源控制芯片10、驱动电路20、主电路30、主变压器T、同步整流驱动电路20和输出滤波电路50，均为电源变换器所需的常规电路，此处不作详述。所述开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源变换器的超前驱动控制电路，所述电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路，其特征在于，所述超前驱动控制电路设置在电源控制芯片和开关管的第1端之间，所述开关管的第2端连接主变压器次级绕组，开关管的第3端连接输出滤波电路；所述超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，所述超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并根据开关信号输出脉冲驱动信号，所述同步整流控制模块根据所述脉冲驱动信号控制所述同步整流驱动电路开启，使所述开关管在接收到隔离的驱动电压前导通，使所述隔离后的电压信号稳定输出给输出滤波电路。

【技术特征摘要】
1.一种电源变换器的超前驱动控制电路，所述电源变换器包括电源控制芯片、驱动电路、主电路、主变压器、同步整流驱动电路、开关管和输出滤波电路，所述电源控制芯片输出开关信号，经驱动电路放大后输出至主电路中，由主电路输出电压驱动信号，并经主变压器隔离后驱动开关管，使主电路输出的驱动电压输出给输出滤波电路，其特征在于，所述超前驱动控制电路设置在电源控制芯片和开关管的第1端之间，所述开关管的第2端连接主变压器次级绕组，开关管的第3端连接输出滤波电路；所述超前驱动控制电路包括超前触发检测模块和同步整流控制模块，所述超前触发检测模块检测电源控制芯片输出的开关信号，并根据开关信号输出脉冲驱动信号，所述同步整流控制模块根据所述脉冲驱动信号控制所述同步整流驱动电路开启，使所述开关管在接收到隔离的驱动电压前导通，使所述隔离后的电压信号稳定输出给输出滤波电路。2.根据权利要求1所述的电源变换器的超前驱动控制电路，其特征在于，所述超前触发检测模块包括微分单元和脉冲变压器，所述微分单元的一端连接电源控制芯片的开关信号输出端，微分单元的一端连接脉冲变压器的初级绕组的一端，初级绕组的另一端接地，所述脉冲变压器的次级绕组通过同步整流控制模块连接同步整流驱动电路。3.根据权利要求2所述的电源变换器的超前驱动控制电路，其特征在于，所述微分单元包括第一电容和第一二极管，所述脉冲变压器的初级绕组的一端连接第一二极管的负极、也通过第一电容连接电源控制芯片的开关信号输出端，所述第一二极管的正极和脉冲变压器的初级绕组的另一端均接地。4.根据权利要求2所述的电源变换器的超前驱动控制电路，其特征在于，所述同步整流控制模块包括第二二极管、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和三极管，所述第二二极管的正极连接脉冲变压器的次级绕组的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥忠，蓝昌俩，
申请(专利权)人：深圳市能隙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44