具有死区时间调整的桥式同步整流电路制造技术

本发明专利技术公开了一种具有有死区时间调整的桥式同步整流电路，使用于全桥式或半桥式电源供应器，包括有：一脉冲产生单元输出一脉冲信号；一死区时间控制单元，连接于该脉冲产生单元，接收该脉冲信号，利用该脉冲信号触发一电子开关，同时搭配一ＲＣ单元、一比较单元用以输出一死区时间信号；一功率开关驱动切换单元，连接于该死区时间控制单元、该变压器的二次侧的同步绕组及至少一功率开关的控制端，接收该死区时间信号，并于该变压器二次侧的同步绕组取得不同相位切换辅助电源，用以驱动该些功率开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有死区时间调整的桥式同步整流电路，特别涉及一种使用于全桥式或半桥式电源供应器的具死区时间调整的同步整流电路。
技术介绍
按目前已知的直流电源供应装置，如交换式电源供应器中(AC To DCSwlitching Power Supply)中，为缩小变压器的体积，大多使用高频的脉冲宽度调变(PWM)控制直流输出电压，如图1所示，为公知半桥式电源供应装置的电路示意图。变压器T1将电路区分成为一次侧的初级电路101与二次侧的次级电路102，并该一次侧的初级电路101可以通过一脉宽调变控制器1010连接到该二次侧的次级电路102，通过次级电路102电压反馈以调整该一次侧101的Q1、Q2二个电子开关的责任周期(duty cycle)来达到稳定的电压输出。请配合图1，参考图2，为公知半桥式电源供应装置的电路波形示意图。脉宽调变控制器1010通过隔离变压器Tr输出控制信号S1-S2，控制信号S1-S2用以分别控制Q1、Q2二个电子开关之切换动作。利用该二个电子开关Q1、Q2的切换动作，将储存于电容器C10、C11的电能通过一交连电容CBL分别传送至变压器T1的一侧端，用以形成一交流电源AC。该交流电源AC用以提供能量给变压器T1，并利用变压器T1将交流电源电压转换到二次侧。变压器T1的二次侧通过一整流单元1020连接到一储能电感L1至输出负载，于Q1、Q2皆开闭时利用储能电感L1释放能量提供负载所需的电力，同时利用电容器C1作为直流滤波功能。请参考图2，于时间t0-t1，隔离变压器Tr输出的控制信号S1-S2为正电位，此时，整流二极管整流D1停止导通二整流二极管D2维持导通储能电感器L1开始进行储存能量。于时间t1-t2，隔离变压器Tr输出的控制信号S1-S2位零电位，此时，储能电感器L1开始进行释放能量，整流二极管D2仍继续导通，此时整流二极管D1亦导通，储能电感器L1释放能量的路径经由D1，D2回到储能电感器L1。于时间t2-t3，隔离变压器Tr输出的控制信号S1-S2位负电位，整流二极管D2则停止导通，而整流二极管D1仍继续导通，储能电感器L1又开始进行储存能量。于时间t3-t4，隔离变压器Tr输出的控制信号S1-S2为零电位，此时，整流二极管D1仍继续导通，此时整流二极管D2亦导通，储能电感器L1又开始进行释放能量，储能电感器L1释放能量的路径经由D1，D2回到储能电感器L1。如此，在时间t3-t4时又回覆到时间t0-t1时的波形，依序如上述说明。上述说明中，如图1所示，公知的半桥式电源供应器，其中初极侧电子开关Q1、Q2为金属氧化物半导体场效应晶体管具有小信号控制其ON/OFF作用的开关元件。而次极侧接整流二极管D1、D2将交流电压波形转换为直流电压波形，整流二极管D1、D2于导通时会产生0.4V-1.5V不等的电压降(此为二极管的特性)，因此当输出电流大时会产生很大的功率损失而发生效率低的缺陷，并因消耗功率过大需要大面积的散热片等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有死区时间调整的桥式同步整流电路，解决现有技术的当输出电流大时会产生很大的功率损失而产生的效率低的问题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种具有死区时间调整的桥式同步整流电路，连接于一变压器二次侧的同步绕组、至少一功率开关及一储能电感器，其特点在于，包括一脉冲产生单元，连接于该变压器二次侧端与该储能电感器一端，根据该变压器二次侧端输出的信号，用以输出一脉冲信号；一死区时间控制单元，连接于该脉冲产生单元，接收该脉冲信号，通过该脉冲信号触发一电子开关，同时搭配一RC单元、一比较单元用以输出一死区时间信号；一功率开关驱动切换单元，连接于该死区时间控制单元，该变压器的二次侧的同步绕组及所述功率开关的控制端，接收该死区时间信号，并于该变压器的二次侧的同步绕组取得相位异于二次侧绕组的切换辅助电源，用以驱动所述功率开关。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该脉冲信号，由变压器二次侧端输出的信号进行前缘触发取得。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该死区时间控制单元，包括一电子开关，利用一控制端连接于该脉冲产生单元，接收该脉冲信号，用以执行两输出端的导通或截止动作；一RC单元，连接于该储能电感器的另一端与一参考端，是利用一电阻器串接一电容器组成，同时，该电容器并接到该电子开关的两输出端；一比较单元，具有两输入端及一输出端，其中一输入端连接于该电容器一端，另一端连接到一参考电压，并且该输出端通过一驱动单元连接到该功率开关驱动切换单元。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该比较单元利用负输入端连接到该电容器一端，利用正输入端连接到该参考电压。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该功率开关驱动切换单元，包括一第一驱动单元，连接于该死区时间控制单元，功率开关及该变压器二次侧的同步绕组，接收该死区时间信号，并于该变压器二次侧的同步绕组取得相位异于二次侧绕组的切换辅助电源，用以驱动该功率开关；一第二驱动单元，连接于该死区时间控制单元、功率开关及该变压器二次侧的同步绕组，接收该死区时间信号，并于该变压器二次侧的同步绕组取得相位异于二次侧绕组的切换辅助电源，用以驱动该功率开关。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该第一驱动单元，包括一第一切换开关，通过一控制端连接于该死区时间控制单元，并通过一输出端连接到该功率开关的控制端；一第一整流二极管，一端连接到该变压器二次侧的同步绕组，另一端连接于该第一切换开关的另一输出端。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该第二驱动单元，包括一第二切换开关，通过一控制端连接于该死区时间控制单元，并通过一输出端连接到该功率开关的控制端；一第二整流二极管，一端连接到该变压器二次侧的同步绕组，另一端连接于该第二切换开关的另一输出端。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该第一驱动单元还包括一第一二极管，连接于该死区时间控制单元与该功率开关的控制端。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，该第二驱动单元还包括一第二二极管，连接于该死区时间控制单元与该功率开关的控制端。上述的桥式同步整流电路，其特点在于，所述功率开关为金属氧化物半导体场效应晶体管。本专利技术的技术效果在于本专利技术的具有死区时间调整的桥式同步整流电路，是将公知桥式电源供应器使用的整流二极管D1、D2位置改以金属氧化物半导体场效应晶体管代替，用来降低电路工作时的消耗功率。同时，通过死区时间调整控制电路，用来固定电子开关Q1、Q2同时截止时的死区时间(Dead Time)。本专利技术具有死区时间调整的桥式同步整流电路，可以利用调整RC单元的R、C值，用以调整电路功率开关动作的死区时间，并固定死区时间。同时，死区时间不会受到脉冲宽度调变控制直流输出电压之责任周期不稳定所影响。下面结合附图进一步详细说明本专利技术的具体实施例。附图说明图1为公知半桥式电源供应装置的电路示意图；图2为公知半桥式电源供应装置的电路波形示意图；图3为本专利技术具死区时间调整的桥式同步整流电路方框示意图；及图4为本专利技术波形示意图。其中，附图标记说明如下公知101初级电路1010 脉宽调变控制器102次级电路1020 整流单元Q1、Q2 电子开关Tr 隔离变压器T1 变压器S1-S2 控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有死区时间调整的桥式同步整流电路，连接于一变压器二次侧的同步绕组、至少一功率开关及一储能电感器，其特征在于，包括：一脉冲产生单元，连接于该变压器二次侧端与该储能电感器一端，根据该变压器二次侧端输出的信号，用以输出一脉冲信号；一死区时间控制单元，连接于该脉冲产生单元，接收该脉冲信号，通过该脉冲信号触发一电子开关，同时搭配一ＲＣ单元、一比较单元用以输出一死区时间信号；及一功率开关驱动切换单元，连接于该死区时间控制单元，该变压器的二次侧的同步绕组及所述功率开关的控制端，接收该死区时间信号，并于该变压器的二次侧的同步绕组取得相位异于二次侧绕组的切换辅助电源，用以驱动所述功率开关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐达经，
申请(专利权)人：尼克森微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]