适用于倍压整流的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倍压整流的同步整流驱动电路，包括高频变压器Ｔ１、电流互感器ＣＴ１、输出电容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的驱动单元，其特征在于所述的每个驱动单元包括一个整形与复位电路和一个驱动自供电电路。与现有技术相比，本实用新型专利技术的有益效果是：１．只需要一个电流互感器，实现两路ＳＲ的驱动，简化了电路，降低了成本。２．可以实现驱动电路的自供电和ＳＲ的浮驱动，驱动简单，无须能量回馈电路。３．适用于较高电压输出并采用低压同步整流器件，降低导通损耗，提高效率。（*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整流电路的电流控制同步整流驱动电路。
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，由于倍压整流结构中一个MOSFET需要浮驱动，驱动比较复杂。如果采用图 一中的方法，需要两个电流互感器作为独立的采样和驱动，成本较高。而且由于电流互感器 与同步整流管串接，互感器本身存在一些漏感，与MOSFET的漏源之间的结电容产生谐振， 造成电压尖峰，降低倍压结构的电压箝位效果。
技术实现思路
为了减少电流互感器的数量，简化电路结构，降低成本，本技术提出了一种利 用一个互感器产生两路驱动的方法。通过利用互感器的两个信号绕组，分别产生两路驱动 对应得两个同步整流管。 为此，本技术采用以下的技术方案适用于倍压整流的同步整流驱动电路，包 括高频变压器T1、电流互感器CT1、输出电容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的驱动单元，其特征在于电流互 感器CT1的一次侧绕组N1与高频变压器的副边绕组串联，电流互感器CT1的两个二次侧绕 组分别连接到两个驱动单元的输入端；所述的每个驱动单元包括 —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CT1的二次侧，其输出端接推挽功率放大电 路。4 与现有技术相比，本技术的有益效果是 1、只需要一个电流互感器，实现两路SR的驱动，简化了电路，降低了成本。 2、可以实现驱动电路的自供电和SR的浮驱动，驱动简单，无须能量回馈电路。 3，适用于较高电压输出并采用低压同步整流器件，降低导通损耗，提高效率。 作为本技术的进一步改进，整形与复位电路的输出端还设有一个推挽功率放 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。 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的同名端，高频变压器T1的同名端接输出电容 Cl的负极和输出电容C2的正极；同步整流管SR1的源极接电流互感器CT1一次侧绕组N1 的非同名端及同步整流管SR2的漏极，同步整流管SR的漏极接输出电容Cl的正极，门极与 其驱动单元的输出端相连；输出电容C2的负极接同步整流管SR2的源极；同步整流管SR2 的门极与其驱动单元的输出端相连。 根据本技术，驱动电路与主电路还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的同名端，高频变压器T1的同名端接输出电 容C2的负极和同步整流管SR2的源极，同步整流管SR2的漏极接同步整流管SR1的源极和 输出电容C1的正极，同步整流管SR2的门极接其驱动单元的输出端，输出电容C1的负极接 电流互感器CT1 一次侧绕组Nl的非同名端，同步整流管SR1的漏极接输出电容C2的正极， 同步整流管SR1的门极接其驱动单元的输出端。 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D7，电阻Rl和三极管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，阳极接电阻R1的一端、三极管Q1的基极和二极 管D7的阳极，电阻Rl的另一端接二极管D2和二极管D7的阴极、电流互感器CT1 二次侧绕 组N2的非同名端，二极管D2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和PNP型三极管Q3组成，三极管Q2的基极接三极管Q3的基极和电流互感器 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 的控制极，三极管Q3的集电极接二极管D2的正极。 作为本技术的再进一步的改进，在每个同步整流管的漏源极之间还设有一个 误驱动保护电路。所述的误驱动保护电路由电阻R5、二极管D10和三极管Q7组成，电阻R5 的一端接二极管D10的阴极和同步整流管SR1的漏极，另一端接二极管D10的阳极和三极 管Q7的基极；三极管Q7的集电极接驱动单元，发射极接同步整流管SR1的源极。 根据本技术，所述的驱动自供电电路包括贮能电容C3和二极管D3。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1 一种常见的利用二极管的倍压整流电路图。图2另一种二极管倍压整流电路图。 图3现有的在同步管(SR)中独立串联CT采样并驱动SR的电路图。 图4本技术中提出利用一个CT采样驱动两路SR的一种倍压整流电路图。 图5本技术中提出利用一个CT采样驱动两路SR的另一种倍压整流电路图。 图6采用本技术的CT驱动SR的一种具体实现方法框图。 图7采用本技术的CT驱动SR的一种具体实现电路图。 图8本技术应用于一种带误驱动保护的同步倍压整流结构电路图的实施例 图9采用本技术的CT驱动SR具体实现电路图的实施例二。 图10采用本技术的CT驱动SR具体实现电路图的实施例三。 图ll采用本技术的CT驱动SR具体实现电路图的实施例四。 图12采用本技术的CT驱动SR具体实现电路图的实施例五。 图13采用本技术的CT驱动SR具体实现电路图的实施例六。 图14本技术应用于半桥LLC电路的电路图。 图15本技术应用于全桥LLC电路的电路图。具体实施方式参照附图l，一种常见的利用二极管的倍压整流电路图。当高频变压器电位上正下 负时，二极管D1导通，变压器给电容Cl充电Vo ;当高频变压器电位上负下正时，二极管D2 导通，变压器给电容C2充电Vo ;电容Cl和电容C2上电压和为2Vo。 参照附图2，另一种二极管倍压整流电路图。当高频变压器电位上负下正时，二极 管D2导通，变压器给电容Cl充电Vo 本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于倍压整流的同步整流驱动电路，包括高频变压器Ｔ１、电流互感器ＣＴ１、输出电容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的驱动单元，其特征在于电流互感器ＣＴ１的一次侧绕组Ｎ１与高频变压器的副边绕组串联，电流互感器ＣＴ１的两个二次侧绕组分别连接到两个驱动单元的输入端；所述的每个驱动单元包括：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新科，姜德来，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]