一种电流控制同步整流驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于Ｔ型倍压整流的两个同步整流管的驱动能量同时回馈到输出的同步整流驱动电路，包括箝位与能量回馈电路，高频变压器Ｔ１、电流互感器ＣＴ１、中间的储能电容Ｃ１、输出电容Ｃ２、同步整流管ＳＲ１、同步整流管ＳＲ２和两个分别用于驱动同步整流管ＳＲ１和同步整流管ＳＲ２的驱动电路，输出倍压整流的桥臂中的上管的驱动能够箝位到中间的储能电容Ｃ１，并且下管的驱动多余能量回收到同一个储能电容Ｃ１。本实用新型专利技术的有益效果是：１．可以充分回收驱动能量，提高效率。２．降低了互感器的设计要求，信号绕组匝数减少，降低了成本。３．可用于两个互感器的驱动电路，也可用于单个互感器的驱动电路，应用场合比较灵活。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种同步整流驱动电路。更具体地说，本技术涉及一种适用于倍压输出的电流控制同步整流驱动电路的能量回馈方式。
技术介绍
随着半导体工艺的进步，中低压MOSFET的导通电阻越来越小，因此在低压大电流 的开关电源中，为了降低导通损耗，一般都采用同步整流技术。在一些中低压直流变换的 应用中，变换器的输出电压一般为达到48伏以上，这种电压等级采用半波整流或者中心抽 头整流结构，会导致整流器件的电压应力很高，无法采用低压器件，降低导通损耗。当电压 高于60V输出时，一般只能采用二极管整流方式，因为200V以上电压等级的MOSFET成本较 高，导通电阻较大，已经不适合在同步整流技术中应用。考虑到变压器漏感与MOSFET漏源 之间的结电容会有振荡，造成电压尖峰，因此整流器件的电压应力会超过理想情况下的电 压。 倍压整流技术可以消除整流器件上的电压尖峰，降低电压应力，使整流器件承受 的耐压保持在输出电压。因此，采用这种结构能够采用低压MOSFET作为同步整流，降低导 通损耗。但是，传统的通过采样电流信号驱动MOSFET的方法用到的电流互感器匝数很多， 尤其当输出电流很大时，会导致电流互感器传递到驱动电路的能量太多，如果这部分多余 能量无法回馈到输出电压源，就会造成额外的损耗。由于倍压整流输出结构的特殊性，其中 一个同步整流的驱动需要浮地。因此采用传统的电流控制驱动方式时，两个同步整流管的 驱动能量无法同时回馈到输出。
技术实现思路
为了能够将电流互感器传递到驱动电路中的多余能量回馈到输出，本技术提 出了一种新的解决方案。利用一种T型倍压整流结构的特殊性，使输出倍压整流的桥臂中 的上管的驱动能够箝位到中间的储能电容，并且通过一个二极管，将下管的驱动多余能量 回收到同一个储能电容。电路实现简单，提高了驱动效率。为此，本技术采用以下的技术方案适用于T型倍压整流的两个同步整流管的驱动能量同时回馈到输出的同步整流驱动电路，包括箝位与能量回馈电路，高频变压器Tl、电流互感器CT1、中间的储能电容C1、输出电容C2、同步整流管SR1、同步整流管SR2和两个分别用于驱动同步整流管SR1和同步整流管SR2的驱动电路，其特征在于输出倍压整流的桥臂中的上管的驱动能够箝位到中间的储能电容C1，并且下管的驱动多余能量回收到同一个储能电容C1 ; 所述的每个驱动电路包括 —个整形与复位电路，将电流互感器CT1 二次侧检测出来的受控的同步整流管的 电流信号转换为电压信号并整形后形成驱动信号，并且在该同步整流管电流为零时使电流 互感器CT1复位；所述的整形与复位电路的输入端接电流互感器CT1其中的一个二次侧； —个驱动自供电电路，将电流互感器CT1采集的能量进行存储，并产生一个随同 步整流管中半个开关周期内电流的平均值变化而变化的电压源，给整个驱动电路供电；所 述的驱动自供电电路的输入端接电流互感器CTl的二次侧，其输出端接推挽功率放大电路 及箝位与能量回馈电路； —个推挽功率放大电路，将从整形与复位电路输出的驱动信号进行功率放大后驱 动相应的同步整流管；所述的推挽功率放大电路的输入端接整形与复位电路的输出端，其 输出端连接受控的同步整流管的门极； 所述的箝位与能量回馈电路，将驱动自供电电路的电压箝位到中间的储能电容 Cl，并将电流互感器CTl采集的多余能量回收到同一个储能电容CI ;箝位与能量回馈电路 的输入端接驱动自供电电路，其输出端接储能电容CI 。与现有技术相比，本技术的有益效果是 1 、可以充分回收驱动能量，提高效率 2、降低了互感器的设计要求，信号绕组匝数减少，降低了成本。 3、可以用于两个互感器的驱动电路，也可以用于单个互感器的驱动电路，应用场合比较灵活。 根据本技术，驱动电路与主电路可以采用这样的连接方式高频变压器T1的 非同名端接电流互感器CT1 一次侧绕组N1的非同名端，高频变压器T1的同名端接中间储 能电容C1的正极；同步整流管SRI的源极接中间储能电容C1的负极及同步整流管SR2的 漏极，同步整流管SR1的漏极接输出电容C2的正极及电流互感器CT1 一次侧绕组Nl的同 名端，门极与其驱动电路的输出端相连；输出电容C2的负极接同步整流管SR2的源极；同 步整流管SR2的门极与其驱动电路的输出端相连。 根据本技术，还可以用于两个电流互感器，驱动电路与主电路采用这样的连 接方式高频变压器T1的非同名端接同步整流管SR1的漏极及输出电容C2的正极，高频变 压器T1的同名端接中间储能电容C1的正极；同步整流管SR1的源极接电流互感器CT1一 次侧绕组Nl的非同名端，门极与其驱动电路的输出端相连；同步整流管SR2的漏极接电流 互感器CT2—次侧绕组N3的同名端，源极接输出电容C2的负极，门极接其驱动电路的输出 端；中间储能电容C1的负极接电流互感器CT1 一次侧绕组N1的同名端和电流互感器CT2 一次侧绕组N3的非同名端。 根据本技术，一个典型的实施方式是所述的整形与复位电路由二极管D1、 二极管D2、二极管D3，电阻Rl和NPN型三极管Ql组成，二极管Dl的阴极接电流互感器CT1 二次侧绕组N2的同名端、三极管Q1的集电极，二极管D1的阳极接电阻R1的一端、三极管 Ql的基极和二极管D2的阳极，电阻R1的另一端接二极管D2和二极管D3的阴极、电流互感 器CT1 二次侧绕组N2的非同名端，二极管D3的阳极接三极管Q1的发射极；所述的推挽功 率放大电路由NPN型三极管Q2、 PNP型三极管Q3和电阻R2组成，三极管Q2的基极接三极 管Q3的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电流互感器CT1 二次侧绕组N2的同名 端，三极管Q2的发射极接三极管Q3的发射极和同步整流管SR1的门极，三极管Q3的集电 极接二极管D3的正极；所述的驱动自供电电路包括二极管D4和贮能电容C3，二极管D4的 阳极接三极管Q1的集电极，二极管D4的阴极接贮能电容C3的正极和三极管Q2的集电极， 贮能电容C3的负极接三极管Q3的集电极；所述的箝位与能量回馈电路包括二极管D11，二5极管Dll的阳极接贮能电容C3的正极，阴极接中间储能电容C1的正极。 作为本技术的进一步的改进，可以用MOS管能量回馈电路代替同步整流管 SR1的驱动电路的箝位二极管D11，使能量回馈电路可运用于普通倍压整流电路等各种倍 压整流电路中，其特征在于输出倍压整流的桥臂中的同步管的驱动电压能够箝位到一定 值，并且驱动的多余能量能够进行回收。所述的M0S管能量回馈电路包括N沟道M0S管Sl 、 电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RIO、电容C5、二极管D13和三极管Q9，N沟道M0S管Sl的源 极接电阻RIO的一端，漏极接贮能电容C3的正极，门极接三极管Q9的集电极；电阻RIO的 另一端接贮能电容C4的正极；三极管Q9的发射极接同步整流管SR2的源极，基极接二极管 D13的阳极；二极管D13的阴极接同步整流管SR1的源极；电容C5和电阻R8的一端接二极 管D13的阳极，另一端接二极管D13的阴极；电阻R9的一端接N沟道M0S管Sl的源极，另 一端接N沟道M0S管S1的门极；电阻R7的一端接同步整流管SR1的漏极，另一端接N沟道 M0S管S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流控制同步整流驱动电路，包括箝位与能量回馈电路，高频变压器Ｔ１、电流互感器ＣＴ１、中间的储能电容Ｃ１、输出电容Ｃ２、同步整流管ＳＲ１、同步整流管ＳＲ２和两个分别用于驱动同步整流管ＳＲ１和同步整流管ＳＲ２的驱动电路，其特征在于输出倍压整流的桥臂中的上管的驱动能够箝位到中间的储能电容Ｃ１，并且下管的驱动多余能量回收到同一个储能电容Ｃ１；　　所述的每个驱动电路包括：　　一个整形与复位电路，将电流互感器ＣＴ１二次侧检测出来的受控的同步整流管的电流信号转换为电压信号并整形后形成驱动信号，并且在该同步整流管电流为零时使电流互感器ＣＴ１复位；所述的整形与复位电路的输入端接电流互感器ＣＴ１其中的一个二次侧；　　一个驱动自供电电路，将电流互感器ＣＴ１采集的能量进行存储，并产生一个随同步整流管中半个开关周期内电流的平均值变化而变化的电压源，给整个驱动电路供电；所述的驱动自供电电路的输入端接电流互感器ＣＴ１的二次侧，其输出端接推挽功率放大电路及箝位与能量回馈电路；　　一个推挽功率放大电路，将从整形与复位电路输出的驱动信号进行功率放大后驱动相应的同步整流管；所述的推挽功率放大电路的输入端接整形与复位电路的输出端，其输出端连接受控的同步整流管的门　　极；所述的箝位与能量回馈电路，将驱动自供电电路的电压箝位到中间的储能电容Ｃ１，并将电流互感器ＣＴ１采集的多余能量回收到同一个储能电容Ｃ１；箝位与能量回馈电路的输入端接驱动自供电电路，其输出端接储能电容Ｃ１。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新科，姜德来，郭晓君，华桂潮，
申请(专利权)人：英飞特电子杭州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]