本发明专利技术公开了一种用于同步整流器的驱动电路，驱动电路中的变压器带有主次级线圈和辅助次级线圈。第一开关和第二开关均有两个接线端，第一开关的一个接线端被连接到主线圈的第一端，第二开关的一个接线端被连接到主线圈的第二端，第一开关和第二开关的每个剩余接线端被连接在一起。第三开关连接于主线圈的第二端和辅助线圈的第一端之间，其中第三开关周期性地闭合以将主线圈和辅助线圈串联起来，连接的主、辅助线圈所提供的驱动电压被用于控制第一开关和第二开关中的至少一个。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及具有同步整流器的开关电源，更具体地涉及自驱动同步整流器。
技术介绍
在正向变换器技术中，已知的是用变压器的次级输出直接驱动同步整流器和续流MOSFET。但是，在低输出电压或高密度的应用中，与这种结构典型提供的效率相比，设计者倾向于具有更高效率的电路。在提供高输出电压的DC-DC变换器中用变压器的单独次级线圈直接驱动同步整流器和续流MOSFET是可以令人满意的，但是低输出电压的DC-DC变换器通常需要不同的驱动模式以提高效率。一个不同驱动模式的例子包括使用带有主次级线圈和至少一个匝数比高于主次级线圈的辅助次级线圈的变压器。较高匝数比的辅助线圈用来为同步整流器和续流MOSFET提供驱动电压。但是，在使用平面型变压器的和/或具有诸如工业标准的1/8或者1/16砖形因数的紧凑外形尺寸的DC-DC变换器设计中不需要使用匝数比大于1∶1的变压器。产生偏压是使用平面型变压器的设计和/或紧凑设计中可能出现的另一个问题。此外，用一个有高次级输出电压的大型变压器，可以将偏压从主次级线圈中分接出来。但是在低输出电压的应用中需要采取其它方案。
技术实现思路
本专利技术致力于一种驱动电路，电路中的变压器有主次级线圈和辅助次级线圈。第一开关和第二开关分别有至少一对接线端，第一开关的接线端被连接到主线圈的第一端，第二开关的接线端被连接到主线圈的第二端，第一开关的剩余接线端和第二开关的剩余接线端被连接在一起。第三开关连接于主线圈的第二端和辅助线圈的第一端之间，其中第三开关周期性地闭合以将主线圈和辅助线圈串联起来，该连接的主线圈和辅助线圈所形成的驱动电压被用于控制第一开关和第二开关中的至少一个。另一方面，本专利技术提供了含有带主线圈和辅助线圈的二次侧的变压器的驱动电路，和周期性地串联主线圈和辅助线圈的装置。第一开关和第二开关各有一个连接到主线圈相应端的接线端，第一开关和第二开关被跨接于周期性串联的主线圈和辅助线圈之间。驱动电压是在周期性串联的主线圈和辅助线圈两端所形成的，被用于控制第一开关和第二开关中的至少一个。另一方面，本专利技术提供了一种在开关电源中驱动同步整流器电路的方法，这里的电源包含带有主次级线圈和辅助次级线圈的变压器以及连接到主次级线圈的同步整流器电路。该方法包括周期性地串联主次级线圈与辅助次级线圈，以在它们两端形成驱动电压，并将该驱动电压应用于同步整流器电路。再一方面，本专利技术提供了用于自驱动同步整流器装置的偏置电源电路。该偏置电源电路包括带有主次级线圈和辅助次级线圈的变压器，和由主次级线圈和辅助次级线圈所充电的能量存储设备。通过下文提供的详细说明，将会清楚本专利技术的其它适用领域。应该可以理解，当提到本专利技术的优选实施方式时，其详细说明和明确的例子只是用来举例的而不限定本专利技术的范围。附图说明通过详细说明和附图，将更充分地理解本专利技术，其中图1示出了本专利技术的驱动电路的示意图；图2a、2b、2c示出了图1所示电路的栅极驱动信号的波形图；图3示出了图1所示电路的效率曲线图；以及图4示出了本专利技术的驱动电路多种实施方式中的另一实施方式。具体实施例方式下面的详细说明仅是在本质上的示例而不会限制本专利技术、其应用或使用。图1示出了自驱动同步整流器电路10的多种实施方式中的一种。变压器T1含有带有接线端1和2的初级线圈12、带有接线端3和4的主次级线圈14、以及带有接线端5和6的辅助次级线圈16。变压器T1可以是带有匝数比均为1∶1的次级线圈14、16的平面型变压器。主次级线圈的接线端3和辅助次级线圈的接线端5在电气上同相，如相位点所示。电源电压+VIN施加于接线端1。接线端2通过开关晶体管Q1连接到电源参考电压-VIN。接线端2还通过与次级开关晶体管Q2串联的电容器C2连接到电源参考电压-VIN。电源电压+VIN是正的直流电压。晶体管Q1和Q2由控制电路控制，控制电路在本
中是公知的，在图中未示出。控制电路为晶体管Q1的栅极提供脉冲宽度调制(PWM)控制信号。晶体管Q2的栅极接收PWM控制信号的逻辑补码。PWM控制信号开启晶体管Q1的周期将被称为正周期。PWM控制信号的补码开启晶体管Q2的周期将被称为负周期。在正周期期间，晶体管Q1开启而晶体管Q2关断，允许电流从初级线圈12流过。在负周期，晶体管Q1关闭而晶体管Q2开启，从而通过电容器C2将初级线圈的引脚2连接到电源参考电压-VIN。电容器C1为电源电压+VIN提供简单的低通滤波。现在来关注一下连接到变压器T1的次级端的电路。主次级线圈14的接线端3连接到晶体管Q4的漏极。输出滤波器包括电感器L1和电容器C5。晶体管Q4的源极连接到输出参考电压-VOUT和晶体管Q3的源极。晶体管Q3的漏极连接到主次级线圈14的接线端4。晶体管Q4的栅极连接到辅助次级线圈16的接线端6。晶体管Q3的栅极连接到主次级线圈14的接线端3。晶体管Q4也可以称为续流晶体管，晶体管Q3也可以称为同步整流器。输出节点+VOUT跨接于电容器C5。电阻器R代表电力负载。在输出节点+VOUT和输出参考节点-VOUT之间提供了输出电压。输出参考节点-VOUT连接到晶体管Q3的源极和晶体管Q4的源极。电容器C4的一个接线端连接到输出参考节点-VOUT。电容器C4的另一接线端连接到整流器CR2的负极和整流器CR3的负极。整流器CR2的正极连接到主次级线圈14的接线端3。整流器CR3的正极连接到辅助次级线圈16的接线端6。晶体管Q5A的源极连接到主次级线圈14的接线端4。晶体管Q5A的漏极连接到辅助次级线圈16的接线端5。晶体管Q5A的栅极连接到辅助次级线圈16的接线端6。晶体管Q5B的漏极连接到辅助次级线圈16的接线端6。晶体管Q5B的源极连接到输出参考节点-VOUT。晶体管Q5B的栅极连接到主次级线圈14的接线端3。晶体管Q5A和晶体管Q5B可以使用一个包含两个独立的N通道MOSFET的组件来实现。晶体管Q5A和晶体管Q5B之中的一个或两个也可以用周期性地串联主线圈和辅助线圈的其它装置来实现，例如数字控制开关、双极器件、或场效应器件。现在对变压器T1的次级端上的电路的操作进行说明。在正周期期间，正电压出现在主次级线圈14的接线端3和辅助次级线圈16的接线端5。负电压出现在主次级线圈14的接线端4和辅助次级线圈16的接线端6。正、负极性是相对于输出参考节点-VOUT来说的。辅助次级线圈16的接线端6上的负电压关断晶体管Q4和晶体管Q5A。主次级线圈14的接线端3上的正电压开启晶体管Q3。当晶体管Q3开启，电流从主次级线圈14的接线端3流过电感器L1并流过电阻器R。该电流的一部分为电容器C5充电。电流从电阻器R和电容器C5流经晶体管Q3回到主次级线圈14的接线端4。在主次级线圈14的接线端3出现的正电压还开启了晶体管Q5B。晶体管Q5B使晶体管Q4的栅极放电，它在正周期的开始很快关断晶体管Q4。在正周期期间，电容器C4通过整流器CR2充电。在负周期期间，负电压出现在主次级线圈14的接线端3和辅助次级线圈16的接线端5。正电压出现在主次级线圈14的接线端4和辅助次级线圈16的接线端6。正负极性是相对于输出参考节点-VOUT来说的。在主次级线圈14的接线端3上的负电压关断晶体管Q3和晶体管Q5B。在辅助次级线圈16的接线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种同步整流器驱动电路，包括：带有主次级线圈和辅助次级线圈的变压器；第一开关和第二开关，它们均有一对接线端，所述第一开关的接线端被连接到所述主线圈的第一端，所述第二开关的接线端被连接到所述主线圈的第二端，所述第一开关和所述第二开关的各剩余接线端被连接在一起；以及被连接于所述主线圈的第二端和所述辅助线圈的第一端之间的第三开关，其中所述第三开关周期性地闭合以将所述主线圈和所述辅助线圈串联起来，被连接的所述主、辅助线圈所产生的驱动电压被用于控制所述第一开关和所述第二开关中的至少一个。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：AM奎塔延，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
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