同步整流装置及同步整流电源制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同步整流电源装置，属于发变电领域，为解决额外的隔离电路提高了成本，以及因整流部分的控制信号与副边侧产生的交流电存在时序差而降低了转换效率的问题而设计。一种同步整流电源装置，包括同步整流电路；所述同步整流电路包括：变压单元、原边开关管、整流单元、驱动单元、滤波单元和钳位单元；所述变压单元原边绕组的第一端连接输入端，所述原边绕组的第二端分别连接所述原边开关管和所述钳位单元，所述变压单元的副边绕组分别连接所述整流单元和所述驱动单元；所述整流单元分别与所述驱动单元和所述滤波单元连接；所述滤波单元中的输出电感的第一端与输出端连接；所述输出电感与所述驱动单元中的第一辅助绕组互感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发变电领域，尤其涉及一种同步整流装置及同步整流电源。
技术介绍
随着电源技术的发展，电源装置所占的面积越来越小，而如何进一步的缩小电源装置的面积、降低成本以及提高转换效率也成为技术人员研究的重要方向；其中同步整流电路可实现减小电源电路中功率损耗的作用。在现有的电源装置所使用的同步整流电路中，驱动芯片的输入信号来自通过隔离电路处理的原边信号，驱动芯片对该输入信号进行处理后产生控制整流管和续流管通断的控制信号，从而进行整流，保持稳定的直流输出。但是，在同步整流电路中，独立设置的隔离电路增加了所占用的面积，并且通过设置该隔离电路和驱动芯片所产生的控制信号与通过 变压器产生的交流电之间易出现时序上的偏差，从而影响了包含同步整流电路的电源装置的转换效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种同步整流装置以及同步整流电源，用以提高同步整流转换效率，并减小同步整流电源的面积。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案一方面，本专利技术实施例提供一种同步整流装置，该装置包括变压单元、原边开关管、整流单元、驱动单元、滤波单元和钳位单元；所述变压单元原边绕组的第一端连接输入端，所述原边绕组的第二端分别连接所述原边开关管和所述钳位单元，所述变压单元的副边绕组分别连接所述整流单元和所述驱动单元；所述整流单元分别与所述驱动单元和所述滤波单元连接；所述滤波单元中的输出电感的第一端与输出端连接；所述输出电感与所述驱动单元中的第一辅助绕组互感；所述原边开关管的源极接地；所述钳位单元，用于在所述原边开关管关断时为所述原边绕组提供退磁电压；所述变压单元，用于在所述副边绕组产生交流电和第一控制信号；所述滤波单元，用于对所述整流单元输出的脉动直流电进行滤波，形成并输出直流电，并且产生第二控制信号；所述驱动单元，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，驱动所述整流单元中的整流管和续流管，对交流电进行整流。另一方面，本专利技术实施例提供一种同步整流电源，该电源中包括本专利技术实施例提供的同步整流装置。本专利技术实施例提供的同步整流装置及应用该装置的电源，通过在同步整流电路中，驱动单元根据变压单元副边绕组所产生的第一控制信号以及与滤波单元的输出电感互感产生的第二控制信号对整流单元中的整流管和续流管进行控制，从而实现通过副边侧产生的控制信号对副边侧交流电的整流进行控制，避免了控制信号与交流电时序的不同，提高了同步整流的转换效率，并且减少了电器元件的使用，减小了同步整流电源的面积，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例提供的同步整流装置的结构示意图； 图2为本专利技术实施例I提供的第一实施场景中的同步整流装置的电路图；图3为本专利技术实施例提供的整流单元中整流管和续流管栅极处的波形图；图4为本专利技术实施例2提供的第二实施场景中同步整流装置的电路图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图来具体说明本专利技术实施例的实现方式。本专利技术实施例提供一种同步整流装置，如图I所示，包括变压单元I、原边开关管2、整流单元3、驱动单元4、滤波单元5和钳位单元6 ；所述变压单元I原边绕组的第一端连接输入端，所述原边绕组的第二端分别连接所述原边开关管2和所述钳位单元6，所述变压单元I的副边绕组分别连接所述整流单元3和所述驱动单元4 ;所述整流单元3分别与所述驱动单元4和所述滤波单元5连接；所述滤波单元5中的输出电感与输出端连接；所述输出电感与所述驱动单元4中的第一辅助绕组互感；所述原边开关管2的源极接地；所述钳位单元6，用于在所述原边开关管2关断时为所述原边绕组提供退磁电压；所述变压单元1，用于在所述副边绕组产生交流电和第一控制信号；所述整流单元3，用于对所述交流电进行整流；所述滤波单元5，用于对所述整流单元3输出的脉动直流电进行滤波，形成并输出直流电，并且产生第二控制信号；所述驱动单元4，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，驱动所述整流单元3中的整流管和续流管，对交流电进行整流。从输入端向同步整流装置提供原边侧直流电，通过对原边开关管2和钳位单元6的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,以下简称PWM)或脉冲频率调制(PulseFrequency Modulation,以下简称PFM),在变压单元I的原边绕组两端形成规律变化的原边侧交流电，通过变压单元I原边绕组和副边绕组在副边侧产生交流电；根据与所述交流电一起产生的电信号，在副边侧通过驱动单元4产生控制整流单元3中的整流管和续流管的第一控制信号；通过交流电在滤波单元5中输出电感的作用，在驱动单元4中的第一辅助绕组控制整流管和续流管的第二控制信号；通过第一控制信号和第二控制信号，对整流单元3中的整流管和续流管进行控制，完成同步整流装置的整流，以在输出端输出直流电。本专利技术实施例提供的同步整流装置，在同步整流电路中，驱动单元根据变压单元副边绕组所产生的第一控制信号以及与滤波单元的输出电感互感产生的第二控制信号对整流单元中的整流管和续流管进行控制，从而实现通过副边侧产生的控制信号对副边侧交流电的整流进行控制，避免了控制信号与交流电时序的不同，提高了同步整流的转换效率，并且减少了电器元件的使用，减小了同步整流电源的面积 ，降低了成本。实施例I本专利技术第一实施场景中，所述的同步整流装置的电路图可如图2所示，所述驱动单元4,包括N沟道增强型场效应管40和P沟道增强型场效应管41，所述N沟道增强型场效应管40的源极分别连接所述P沟道增强型场效应管41的源极和所述续流管30的栅极；第一二极管42，所述第一二极管42的负极连接所述N沟道增强型场效应管40的漏极，所述第一二极管42的正极连接所述第一辅助绕组43的第一端，所述第一辅助绕组43的第二端分别连接所述P沟道增强型场效应管41的漏极、所述整流管31的源极和所述续流管30的源极；第二辅助绕组44，所述第二辅助绕组44的第一端连接所述整流管31的栅极，所述第二辅助绕组44的第二端分别连接所述N沟道增强型场效应管40和所述P沟道增强型场效应管41的栅极，所述第二辅助绕组44与所述变压单元I的原边绕组10互感；第二二极管45和第三二极管46，所述第二二极管45和所述第三二极管46的负极分别连接所述第二辅助绕组44的第一端和第二端，所述第二二极管45和所述第三二极管46的正极分别连接所述整流管41和所述续流管40的源极；所述原边绕组10的第一端与所述第二辅助绕组44的第一端互为同名端，所述第一辅助绕组43的第二端与所述输出电感50的第二端互为同名端。在本专利技术第一实施场景中，可选的，整流管41的漏极连接所述变压单元的副边绕组11的第一端；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流装置，其特征在于，所述装置包括变压单元、原边开关管、整流单元、驱动单元、滤波单元和钳位单元； 所述变压单元原边绕组的第一端连接输入端，所述原边绕组的第二端分别连接所述原边开关管和所述钳位单元，所述变压单元的副边绕组分别连接所述整流单元和所述驱动单元；所述整流单元分别与所述驱动单元和所述滤波单元连接；所述滤波单元中的输出电感的第一端与输出端连接；所述输出电感与所述驱动单元中的第一辅助绕组互感；所述原边开关管的源极接地； 所述钳位单元，用于在所述原边开关管关断时为所述原边绕组提供退磁电压； 所述变压单元，用于在所述副边绕组产生交流电和第一控制信号； 所述滤波单元，用于对所述整流单元输出的脉动直流电进行滤波，形成并输出直流电，并且产生第二控制信号； 所述驱动单元，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，驱动所述整流单元中的整流管和续流管，对交流电进行整流。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述驱动单元包括 N沟道增强型场效应管和P沟道增强型场效应管，所述N沟道增强型场效应管的源极分别连接所述P沟道增强型场效应管的源极和所述续流管的栅极； 第一二极管，所述第一二极管的负极连接所述N沟道增强型场效应管的漏极，所述第一二极管的正极连接所述第一辅助绕组的第一端，所述第一辅助绕组的第二端分别连接所述P沟道增强型场效应管的漏极、所述整流管的源极和所述续流管的源极； 第二辅助绕组，所述第二辅助绕组的第一端连接所述整流管的栅极，所述第二辅助绕组的第二端分别连接所述N沟道增强型场效应管和所述P沟道增强型场效应管的栅极，所述第二辅助绕组与所述变压单元的原边绕组互感； 第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和所述第三二极管的负极分别连接所述第二辅助绕组的第一端和第二端，所述第二二极管和所述第三二极管的正极分别连接所述整流管和所述续流管的源极； 所述原边绕组的第一端与所述第二辅助绕组的第一端互为同名端，所述第一辅助绕组的第二端与所述输出电感的第二端互为同名端。3.根据权利要求2所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭君，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：