一种无源钳位结构、半桥电路、反激电路和集成MOS管制造技术

本发明专利技术公开了一种无源钳位结构、半桥电路、反激电路和集成MOS管，所述无源钳位结构包括：第一MOS管、第一电容、第一电阻和第一二极管；第一电阻的第一端与第一MOS管的源极连接，第二端与第一MOS管的栅极连接；第一电阻的第一端与第一电容的第一预设端连接，第二端与第一二极管的第二预设端连接；当第一MOS管为PMOS管时，第一预设端为第一电容的正极，第二预设端为第一二极管的负极；当第一MOS管为NMOS管时，第一预设端为第一电容的负极，第二预设端为第一二极管的正极；第一电阻的第三预设端与第一电容的第四预设端接地。本发明专利技术通过简单的电路结构实现无源钳位，在保证钳位效率的同时简化电路规模。的同时简化电路规模。的同时简化电路规模。

【技术实现步骤摘要】
一种无源钳位结构、半桥电路、反激电路和集成MOS管


[0001]本专利技术涉及电路设计
，特别是涉及一种无源钳位结构、半桥电路、反激电路和集成MOS管。

技术介绍

[0002]开关电源应用中，由于变压器漏感、寄生电感等原因，在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管会承受较大的电压应力，甚至导致开关管器件损坏。因而在电路设计时候需要增加吸收电路或钳位电路。
[0003]吸收电路原理是吸收尖峰电压并通过电阻消耗从而降低效率，属于有损吸收。目前广泛应用的钳位电路为有源钳位电路。有源钳位电路在实际应用需要提供一种或两种的参考电源，电流结构较为复杂，且不同钳位电压的驱动时钟信号需要的参考电源也不一样，进而导致有源钳位电路的驱动电路需要部署多种参考电源，电路规模较大。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种无源钳位结构、半桥电路、反激电路和集成MOS管，通过简单的电路结构实现无源钳位，在保证钳位效率的同时简化电路规模。
[0005]第一方面，本申请提供了一种无源钳位结构，包括：第一MOS管、第一电容、第一电阻和第一二极管；
[0006]所述第一电阻的第一端与所述第一MOS管的源极连接；
[0007]所述第一电阻的第二端与所述第一MOS管的栅极连接；
[0008]所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一预设端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的第二预设端连接；其中，当所述第一MOS管为PMOS管时，所述第一预设端为所述第一电容的正极，所述第二预设端为所述第一二极管的负极；当所述第一MOS管为NMOS管时，所述第一预设端为所述第一电容的负极，所述第二预设端为所述第一二极管的正极；
[0009]所述第一电阻的第三预设端与所述第一电容的第四预设端接地；其中，当所述第一MOS管为PMOS管时，所述第三预设端为所述第一电容的负极，所述第四预设端为所述第一二极管的正极；当所述第一MOS管为NMOS管时，所述第三预设端为所述第一电容的正极，所述第四预设端为所述第一二极管的负极。
[0010]这样，仅需要通过MOS管、电阻、电容以及二极管等简单的元器件即可实现钳位功能；电路结构简单，不需要额外部署参考电源和时钟信号，易于实现且功能可靠。
[0011]在一种实现方式中，所述第一电容为极性电容；
[0012]所述第一电阻为限流电阻；
[0013]所述第一二极管为稳压二极管。
[0014]第二方面，本申请还提供一种半桥电路，包括如上所述的无源钳位结构、变压器和半桥组件；
[0015]所述变压器的原边绕组与所述半桥组件连接；其中，所述半桥组件包括第二MOS管、第三MOS管、第二电容和第三电容；
[0016]所述变压器的副边绕组与所述无源钳位结构连接。
[0017]这样，应用如上所述的一种无源钳位结构，可将极高的峰值电压快速降低为安全电压范围内，保护电路中的器件安全。
[0018]在一种实现方式中，所述变压器的原边绕组与所述半桥组件连接，具体为：
[0019]所述第二MOS管的漏极和所述第二电容的正极与电压源的正极连接；
[0020]所述第二MOS管的源极与所述第三MOS管的漏极、所述原边绕组的第二端连接；
[0021]所述第二电容的负极与所述原边绕组的第一端连接；
[0022]所述第三MOS管的源极和所述第三电容的负极与所述电压源的负极连接；
[0023]所述第三电容的正极与所述原边绕组的第二端连接。
[0024]在一种实现方式中，所述变压器的副边绕组与所述无源钳位结构连接，具体为：
[0025]所述副边绕组的第一端与第一电容的正极、第一二极管的负极连接；
[0026]第一电阻的第一端与所述第一电容的负极、第一MOS管的源极连接；
[0027]所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的正极、所述第一MOS管的栅极连接；
[0028]所述第一MOS管的漏极接地。
[0029]在一种实现方式中，所述副边绕组还经过第一电感与负载连接，具体为：
[0030]所述副边绕组的第一端与所述第一电感的第一端连接；
[0031]所述第一电感的第二端与第四电容的正极、第二电阻的第一端连接；其中，所述负载包括所述第四电容和所述第二电阻；
[0032]所述第四电容的负极和所述第二电阻的第二端接地。
[0033]第三方面，本申请还提供一种反激电路，包括如上所述的无源钳位结构、变压器、第二二极管、第二电阻和第四电容；
[0034]所述变压器的原边绕组与所述无源钳位结构连接；
[0035]所述变压器的副边绕组的第一端与所述第二二极管的正极连接；
[0036]所述第二二极管的负极与所述第二电阻的第一端、所述第四电容的正极连接；
[0037]所述副边绕组的第二端与所述第二电阻的第二端、所述第四电容的负极接地。
[0038]在一种实现方式中，所述变压器的原边绕组与所述无源钳位结构连接，具体为:
[0039]所述原边绕组的第一端与电压源的正极连接；
[0040]所述电压源的负极与第一MOS管的漏极、第四MOS管的源极连接；
[0041]所述第一MOS管的源极与第一电阻的第一端、第一电容的负极连接；
[0042]所述第一MOS管的栅极与所述第一电阻的第二端、第一二极管的正极连接；
[0043]所述第四MOS管的漏极、所述第一电容的正极和所述第一二极管的负极与所述原边绕组的第二端连接。
[0044]第五方面，本申请还提供一种集成MOS管，包括如上所述的无源钳位结构；
[0045]集成MOS管的漏极与第一电容的正极、第一二极管的负极连接；
[0046]所述第一电容的负极与第一电阻的第一端、第一MOS管的源极连接；
[0047]所述第一二极管的正极与所述第一电阻的第二端、所述第一MOS管的栅极连接；
[0048]所述第一MOS管的漏极与所述集成MOS管的源极连接。
[0049]这样，在常规MOS管内集成无源钳位结构，不需要外加控制信号且结构简单，由于实现集成。继承后的MOS管可以按照常规MOS管进行实用，不需要外加吸收或钳位电路，在节省PCB空间的同时提高了MOS管的可靠性，且由于在MOS管内部集成钳位结构，集成引线短，从而寄生电感较小，进一步提高了钳位效果。
附图说明
[0050]图1是本专利技术实施例提供的一种以PMOS管为基准的无源钳位结构连接关系示意图；
[0051]图2是本专利技术实施例提供的一种以NMOS管为基准的无源钳位结构连接关系示意图；
[0052]图3是本专利技术实施例提供的一种无源钳位结构的工作状态示意图；
[0053]图4是本专利技术实施例提供的一种半桥电路的连接关系示意图；
[0054]图5是本专利技术实施例提供的一种半桥电路的电压峰值对比图；
[0055]图6是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源钳位结构，其特征在于，包括：第一MOS管、第一电容、第一电阻和第一二极管；所述第一电阻的第一端与所述第一MOS管的源极连接；所述第一电阻的第二端与所述第一MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一预设端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的第二预设端连接；其中，当所述第一MOS管为PMOS管时，所述第一预设端为所述第一电容的正极，所述第二预设端为所述第一二极管的负极；当所述第一MOS管为NMOS管时，所述第一预设端为所述第一电容的负极，所述第二预设端为所述第一二极管的正极；所述第一电阻的第三预设端与所述第一电容的第四预设端接地；其中，当所述第一MOS管为PMOS管时，所述第三预设端为所述第一电容的负极，所述第四预设端为所述第一二极管的正极；当所述第一MOS管为NMOS管时，所述第三预设端为所述第一电容的正极，所述第四预设端为所述第一二极管的负极。2.如权利要求1所述的一种无源钳位结构，其特征在于：所述第一电容为极性电容；所述第一电阻为限流电阻；所述第一二极管为稳压二极管。3.一种半桥电路，其特征在于，包括如权利要求1
‑
2任意一项所述的无源钳位结构、变压器和半桥组件；所述变压器的原边绕组与所述半桥组件连接；其中，所述半桥组件包括第二MOS管、第三MOS管、第二电容和第三电容；所述变压器的副边绕组与所述无源钳位结构连接。4.如权利要求3所述的一种半桥电路，其特征在于，所述变压器的原边绕组与所述半桥组件连接，具体为：所述第二MOS管的漏极和所述第二电容的正极与电压源的正极连接；所述第二MOS管的源极与所述第三MOS管的漏极、所述原边绕组的第二端连接；所述第二电容的负极与所述原边绕组的第一端连接；所述第三MOS管的源极和所述第三电容的负极与所述电压源的负极连接；所述第三电容的正极与所述原边绕组的第二端连接。5.如权利要求3所述的一种半桥电路，其特征在于，所述变压器的副边绕组与所述无源钳位结构连接，具体为：所述副边...

【专利技术属性】
技术研发人员：许有联，胡长远，杨欣，厉干年，李华铭，
申请(专利权)人：上海军陶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：