一种新型降压式同步整流开关电源制造技术

一种新型降压式同步整流开关电源由输入电路及脉冲产生电路，变换电路部分和负载部分组成。一种同时应用同步整流和ZVT软开关技术的新型开关电源变换电路"在整流部分应用阻抗更小的MOSFET代替传统二极管实现了同步整流。采用软开关技术实现了开关管的导通或关断时，在零电压或零电流条件下完成。该电源具有负载范围宽、总体损耗小、效率高、抗干扰能力强、低噪声、静态电流小等优点。

A new buck synchronous rectifier switching power supply

A novel buck synchronous rectifier switching power supply consists of an input circuit, a pulse generating circuit, a converting circuit part and a load part. A new switching power supply converter circuit using synchronous rectification and ZVT soft switching technology. In the rectifier part, the MOSFET with smaller impedance is used instead of the traditional diode to realize synchronous rectification. A soft switching technique is used to realize the switching on or off of the switch tube under zero voltage or zero current condition. The utility model has the advantages of wide load range, small overall loss, high efficiency, strong anti-interference ability, low noise, small quiescent current, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种新型降压式同步整流开关电源所属
本专利技术涉及一种新型降压式同步整流开关电源。
技术介绍
电子产品的能耗问题日益突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个亟待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单，工作可靠性高，但仍存在体积大#铜铁消耗量大#效率低#工作温度较高以及调整范围较小的缺点。为了解决传统的线性稳压电源所产生的问题，人们将研究的重点转移到了开关电源上。我国的开关电源产品虽已得到了广泛的推广与应用，但由于传统功率器件频率和功耗的限制，导致多数开关电源产品采用频率为20KHZ以下的PWM技术，其效率仅能达到60%~70%。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术设计了一种新型降压式同步整流开关电源。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型降压式同步整流开关电源由输入电路及脉冲产生电路，变换电路部分和负载部分组成。所述输入电路及脉冲产生电路，产生死区时间就需要两个同步的PWM信号来驱动这两个开关，在这两个信号间互相比较，使得驱动时能产生两管间所要求的驱动时间间隔。所述变换电路部分，驱动信号产生后送入IRS2181中进行处理，并进行脉冲整形和输出，然后经由HO和LO输出。基本的Buck电路只需驱动高端开关，LO端口则空闲。MOSFET整流时，要求栅极电压必须与被整流电压相位一致，故称为同步整流。所述负载部分，通过调节电阻，达到稳定输出电压。本专利技术的有益效果是，一种同时应用同步整流和ZVT软开关技术的新型开关电源变换电路"在整流部分应用阻抗更小的MOSFET代替传统二极管实现了同步整流。采用软开关技术实现了开关管的导通或关断时，在零电压或零电流条件下完成。该电源具有负载范围宽、总体损耗小、效率高、抗干扰能力强、低噪声、静态电流小等优点。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是外部电路原理框图。图2是同步整流电路原理图。图3是应用IRS2181芯片的同步整流变换器原理图。图4是占空比可调的定周期脉冲发生器电路图。图5是主电路拓扑图。图6是应用IRS2181芯片的ZVT同步整流变换器原理图。具体实施方式在图1中，将拓扑结构与同步整流Buck变换器结合，便形成了ZVT同步整流Buck变换器，通过外部电路产生脉冲信号，并通过内部芯片进行脉冲延迟、欠电压检测、脉冲放大器和脉冲滤波等一系列操作。调制及变换后的脉冲最终通过输出电路并按照设计的开关时间和顺序驱动3个开关。其中，信号调制电路、脉冲变换电路以及开关输出电路均可通过IC控制下的ZVT同步整流Buck变换器实现。其中，A为信号产生电路PWM调制，B为脉冲整形及变换电路，C为开关脉冲输出电路。在图2中，MOSFET整流时，要求栅极电压必须与被整流电压相位一致，故称为同步整流。在图3中，同步整流Buck变换器，要实现同步整流，在设计过程中需考虑到留有一定的死区时间，用以避免或同时导通，相当于开关器件直接接地导致器件上电压电流瞬间增大，使开关损坏。为产生死区时间就需要两个同步的PWM信号来驱动这两个开关，在这两个信号间互相比较，使得驱动时能产生两管间所要求的驱动时间间隔，故选择用同一芯片驱动两个开关管，在该操作的作用下，用于管导通的时间将会变长，从而可解决一部分由于频率增大所导致的系统异常，对于低占空比的变换器优势也将更加明显。在此Buck同步整流变换器中，同步整流MOSFET管是由IC控制，既由IRS2181芯片驱动和控制。因此，此驱动信号具有控制时序准确、驱动电压恒定、不受输入或输出电压影响的优点。其中，E为稳压器，F为555脉冲发生器，1表示输入电路及脉冲产生电路，2表示变换电路部分，3表示负载部分。在图4中，变换器脉冲产生部分使用555定时器设计了一个脉冲发生信号器。其中，电路由和组成了一个多谐振脉冲发生器。电路中电容的充、放电回路独立分开，调节时，电路中只改变充电放电的时间常数并不会改变电路的震荡频率。在充电到的输入电压之前，3脚呈高电平，导通，RVT1呈现较小的阻抗，调节，可使占空比在2%~98%范围内变化，而周期不变。驱动信号产生后送入IRS2181中进行处理，并进行脉冲整形和输出，然后经由HO和LO输出。基本的Buck电路只需驱动高端开关，LO端口则空闲。在图5中，其中，S为主开关，为辅助开关，为同步整流开关，为谐振电感，为谐振电容，D为高频肖特基二极管。及所构成的辅助谐振网络将约在个周期内完成软开关的操作，此网络与主开关并联，从而构成了ZVT软开关拓扑结构。在图6中，两个IRS2181芯片分别驱动开关管和整流管。主开关管与整流管共用一个芯片，方便产生死区时间，避免器件因瞬间通过大电流或大电压而造成的不必要损失，辅助开关管单独应用一片芯片驱动。其中，E为稳压器，F为555脉冲发生器，1表示输入电路及脉冲产生电路，2表示变换电路部分，3表示负载部分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型降压式同步整流开关电源由输入电路及脉冲产生电路，变换电路部分和负载部分组成。

【技术特征摘要】
1.一种新型降压式同步整流开关电源由输入电路及脉冲产生电路，变换电路部分和负载部分组成。2.根据权利要求1所述的一种新型降压式同步整流开关电源，其特征是所述输入电路及脉冲产生电路产生死区时间就需要两个同步的PWM信号来驱动这两个开关，在这两个信号间互相比较，使得驱动时能产生两管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福来，
申请(专利权)人：李福来，
类型：发明
国别省市：辽宁,21