具低功耗及低成本的电源转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具低功耗及低成本的电源转换装置，其包括同步整流晶体管、同步整流控制器以及阻尼电路。同步整流控制器耦接同步整流晶体管以控制同步整流晶体管。同步整流控制器的接地端耦接同步整流晶体管的源极端，且同步整流控制器的电源端耦接系统电压。阻尼电路的第一端耦接同步整流晶体管的漏极端。阻尼电路的第二端耦接同步整流控制器的电源端。阻尼电路自同步整流晶体管的漏极端获取电力并据以提供系统电压。

Power conversion device with low power consumption and low cost

【技术实现步骤摘要】
具低功耗及低成本的电源转换装置
本专利技术涉及一种电源转换装置，尤其涉及一种具低功耗及低成本的电源转换装置。
技术介绍
电源转换装置为现代电子装置中不可或缺的元件。在以脉宽调变(pulsewidthmodulation，PWM)控制为基础的电源转换装置中，电源转换装置的二次侧通常具有整流二极管。由于整流二极管于导通状态下的功率消耗较大，因此可采用导通电阻较低的同步整流晶体管来取代整流二极管。在这样的架构下，尚需要同步整流控制器来控制二次侧的同步整流晶体管的启闭。一般来说，同步整流晶体管通常可配置在电源转换装置的变压器的二次侧的上端或下端。在同步整流晶体管配置于变压器的二次侧的上端的电路架构中，通常可采用以下两种方式来提供同步整流控制器运作所需的工作电源。第一种是通过变压器的辅助线圈来对同步整流控制器供电，然而此种方式会增加变压器的成本以及增加变压器绕线的难度。第二种则是由变压器的二次侧的主线圈通过整流二极管及稳压电路来对同步整流控制器供电，然而，此种方式在二次侧的主线圈的电压较高的情况下会增加功率消耗。因此，如何对同步整流控制器供电，同时避免增加电源转换装置的成本及整体功率消耗，乃是本领域技术人员所要面临的重要课题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种具低功耗及低成本的电源转换装置，可根据其同步整流晶体管的漏极端与源极端之间的跨压产生系统电压以对同步整流控制器供电，以避免增加电源转换装置的成本及整体功率消耗。本专利技术的电源转换装置包括同步整流晶体管、同步整流控制器以及阻尼电路。同步整流控制器耦接同步整流晶体管以控制同步整流晶体管，其中同步整流控制器的接地端耦接同步整流晶体管的源极端，且同步整流控制器的电源端接收系统电压。阻尼电路的第一端耦接同步整流晶体管的漏极端，且阻尼电路的第二端耦接同步整流控制器的电源端。阻尼电路自同步整流晶体管的漏极端获取电力并据以提供系统电压。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置还包括供电电路。供电电路耦接阻尼电路的第二端以及同步整流晶体管的源极端。阻尼电路与供电电路协同运作以抑制同步整流晶体管的漏极端与源极端之间的电压突波，并根据同步整流晶体管的漏极端与源极端之间的跨压产生系统电压。在本专利技术的一实施例中，上述的阻尼电路包括电阻器及第一电容器。电阻器的第一端耦接同步整流晶体管的漏极端。第一电容器耦接在电阻器的第二端与供电电路之间。在本专利技术的一实施例中，上述的供电电路包括第一二极管、第二二极管以及第二电容器。第一二极管的阳极端耦接同步整流晶体管的源极端，且第一二极管的阴极端耦接阻尼电路的第二端。第二二极管的阳极端耦接第一二极管的阴极端。第二电容器的第一端耦接同步整流晶体管的源极端，且第二电容器的第二端耦接第二二极管的阴极端以提供系统电压。在本专利技术的一实施例中，上述的第一二极管为齐纳二极管。在本专利技术的一实施例中，上述的供电电路还包括齐纳二极管。齐纳二极管的阳极端耦接第二电容器的第一端，且齐纳二极管的阴极端耦接第二电容器的第二端。在本专利技术的一实施例中，当同步整流晶体管的状态为关断状态时，上述跨压通过电阻器、第一电容器及第二二极管对第二电容器充电及对同步整流控制器供电。在本专利技术的一实施例中，当同步整流晶体管的状态为导通状态时，第一电容器通过电阻器、同步整流晶体管及第一二极管进行放电，且第二电容器对同步整流控制器供电。在本专利技术的一实施例中，同步整流控制器提供控制信号至同步整流晶体管的栅极端。上述的系统电压根据下式决定：其中VCC为上述的系统电压，C为第一电容器的电容值，Vds为上述跨压，Vf为第二二极管的顺向偏压，RL为同步整流控制器的电源端与同步整流控制器的接地端之间的等效阻抗，且f为控制信号的切换频率。基于上述，在本专利技术实施例所提出的电源转换装置中，阻尼电路与供电电路可协同运作以抑制同步整流晶体管的漏极端与源极端之间的电压突波，并可根据同步整流晶体管的漏极端与源极端之间的跨压来产生系统电压，以对同步整流控制器供电。因此，同步整流控制器运作所需的系统电压无须由变压器的辅助线圈来提供，故可降低变压器的成本及绕线的难度。此外，同步整流控制器运作所需的系统电压也非由变压器的二次侧的线圈所提供，故可避免二次侧的线圈的电压较高的情况下须通过整流二极管及稳压电路进行降压而产生额外的功率消耗。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明下面的附图是本专利技术的说明书的一部分，示出了本专利技术的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本专利技术的原理。图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源转换装置的电路方块示意图。图2是依照本专利技术一实施例所示出的图1的电源转换装置的电路架构示意图。图3是依照本专利技术一实施例所示出的图2的电源转换装置的等效电路示意图。图4是依照本专利技术另一实施例所示出的图1的电源转换装置的电路架构示意图。附图标记说明：100：电源转换装置；110：一次侧电源控制电路；120：同步整流控制器；130：阻尼电路；140、140’：供电电路；C1：第一电容器；C2、C12：第二电容器；CO：输出电容；D1、D11：第一二极管；D2、D12：第二二极管；D13：齐纳二极管；I：电流；MSR：同步整流晶体管；Np：一次侧；Ns：二次侧；R1：电阻器；RL：等效阻抗；T：变压器；TGND：接地端；TVcc：电源端；VCC：系统电压；VD：漏极端的电压；Vds：跨压；VG：控制信号；VGND：接地电位；Vf：第二二极管的顺向偏压；VIN：输入电压；VO：输出电压；VS：电源电压。具体实施方式为了使本专利技术的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。另外，说明书中使用的术语“耦接”可为“间接耦接”或是“直接耦接”。本专利技术的电源转换装置的架构可以是返驰式(flyback)、推挽式(push-pull)、顺向式(forward)、半桥式(half-bridge)、全桥式(full-bridge)或是其他类型的架构，本专利技术并不对电源转换装置的架构加以限制。但为了方便说明，以下将以电源转换装置为返驰式架构为范例进行说明，而电源转换装置为其他架构则可依此类推。图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源转换装置的电路方块示意图。请参照图1，电源转换装置100可包括一次侧电源控制电路110、变压器T、同步整流晶体管MSR、同步整流控制器120、阻尼电路130以及供电电路140，但本专利技术不限于此。在本专利技术的一实施例中，电源转换装置100还可包括耦接在同步整流晶体管MS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源转换装置，其特征在于，包括：/n同步整流晶体管；/n同步整流控制器，耦接所述同步整流晶体管以控制所述同步整流晶体管，其中所述同步整流控制器的接地端耦接所述同步整流晶体管的源极端，且所述同步整流控制器的电源端接收系统电压；以及/n阻尼电路，所述阻尼电路的第一端耦接所述同步整流晶体管的漏极端，且所述阻尼电路的第二端耦接所述同步整流控制器的所述电源端，/n其中所述阻尼电路自所述同步整流晶体管的所述漏极端获取电力并据以提供所述系统电压。/n

【技术特征摘要】
20180629 TW 1071224971.一种电源转换装置，其特征在于，包括：
同步整流晶体管；
同步整流控制器，耦接所述同步整流晶体管以控制所述同步整流晶体管，其中所述同步整流控制器的接地端耦接所述同步整流晶体管的源极端，且所述同步整流控制器的电源端接收系统电压；以及
阻尼电路，所述阻尼电路的第一端耦接所述同步整流晶体管的漏极端，且所述阻尼电路的第二端耦接所述同步整流控制器的所述电源端，
其中所述阻尼电路自所述同步整流晶体管的所述漏极端获取电力并据以提供所述系统电压。


2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，还包括：
供电电路，耦接所述阻尼电路的所述第二端以及所述同步整流晶体管的所述源极端，
其中所述阻尼电路与所述供电电路协同运作以抑制所述同步整流晶体管的所述漏极端与所述源极端之间的电压突波，并根据所述同步整流晶体管的所述漏极端与所述源极端之间的跨压产生所述系统电压。


3.根据权利要求2所述的电源转换装置，其特征在于，所述阻尼电路包括：
电阻器，所述电阻器的第一端耦接所述同步整流晶体管的所述漏极端；以及
第一电容器，耦接在所述电阻器的第二端与所述供电电路之间。


4.根据权利要求3所述的电源转换装置，其特征在于，所述供电电路包括：
第一二极管，所述第一二极管的阳极端耦接所述同步整流晶体管的所述源极端，且所述第一二极管的阴极端耦接所述阻尼电路的所述第二端；
第二二极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯柏任，
申请(专利权)人：力林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71