CN103973140A - 同步整流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种同步整流驱动电路。涉及整流技术，在宽范围输入时，提高低压输出DC／DC效率，驱动电阻一端连功率变压器T1输出端正极，另一端连驱动电容C正极，C负极连驱动二极管正极，驱动二极管负极和T1输出端抽头连开关，T1输出端负极通过电容和开关连接，驱动变压器T2输入端正极串联放电电容和放电电阻，T2输出端正极通过放电电阻串联放电电容，放电电容负极分别连接放电三极管的基极和放电二极管负极，放电三极管发射极连接驱动二极管负极，放电二极管正极和放电三极管集电极连接开关，尤其用于惯导用DCDC变换器。

Description

同步整流驱动电路

技术领域

本发明涉及整流技术，尤其涉及一种同步整流驱动电路。

背景技术

随着惯导系统发展，其供电DC／DC模块功率密度要求越来越高，同步整流技术受到输入电压范围窄、效率低、可靠性差等问题的阻碍，不能大规模应用，大量系统对同步整流技术需求迫切。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种同步整流驱动电路，提高低压输出DC／DC效率，并且适应宽范围输入条件。

本发明的技术解决方案：

一种同步整流驱动电路，包括同步整流驱动电路和次级SRmosfet放电电路；

所述同步整流驱动电路包括功率变压器、驱动电阻、驱动电容、驱动二极管、驱动同步整流管开通，其中，功率变压器使用二次绕组带中心抽头变压器，功率变压器输出端正极和驱动电阻一端连接，驱动电阻另一端和驱动电容正极连接，驱动电容负极和驱动二极管正极连接驱动二极管负极连接开关，功率变压器输出端抽头连接开关，功率变压器输出端负极通过电容和开关连接，次级电势正向时，同步整流管开通；

所述次级SR mosfet放电电路包括驱动变压器、放电二极管、放电三极管、放电电容和放电电阻，其中，所述驱动变压器输入端正极串联放电电容和放电电阻，所述驱动变压器输出端正极通过放电电阻串联放电电容，该放电电容负极分别连接放电三极管的基极和放电二极管负极，放电三极管发射极连接驱动二极管负极，放电二极管正极和放电三极管集电极连接开关。

本发明实施例提供的同步整流驱动电路，将同步整流驱动电路和次级SR mosfet放电电路独立设计，通过控制开关时序来达到快开，快关，提高效率。并且应用MOSFET自身米勒平台特性，实现在SRmosfet在宽输入范围条件下可靠，高效工作。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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1为本发明实施例中同步整流驱动电路结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和／或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明实施例提供了一种同步整流驱动电路，如图1所示，包括同步整流驱动电路和次级SR mosfet放电电路；

所述同步整流驱动电路包括功率变压器T1、驱动电阻R、驱动电容C、驱动二极管、驱动同步整流管Q1开通，其中，功率变压器T1使用二次绕组带中心抽头变压器，功率变压器T1输出端正极和驱动电阻R一端连接，驱动电阻R另一端和驱动电容C正极连接，驱动电容C负极和驱动二极管正极连接驱动二极管负极连接开关，功率变压器T1输出端抽头连接开关，功率变压器T1输出端负极通过电容和开关连接，次级电势正向时，同步整流管Q1开通；

所述次级SR mosfet放电电路包括驱动变压器T2、放电二极管、放电三极管Q2、放电电容C和放电电阻R，其中，所述驱动变压器T2输入端正极串联放电电容C和放电电阻R，所述驱动变压器T2输出端正极通过放电电阻R串联放电电容C，该放电电容C负极分别连接放电三极管的基极和放电二极管负极，放电三极管发射极连接驱动二极管负极，放电二极管正极和放电三极管集电极连接开关。

下面对上述同步整流电路工作过程进行说明，驱动电阻R，驱动电容C驱动同步整流管Q1，功率变压器T1次级电势正向时，同步整流管Q1开通，进入同步整流；当输入电压范围在大范围内变化时，同步整流管Q1的VGS原本应跟随变换，但是，受到同步整流管Q1米勒电荷影响，VGS被驱动电容C分压，通过调整T1的驱动绕组和驱动电容C，驱动电阻R可以得到合适的VGS；同时，由于MOSFET固有特性，在VDS变化时，米勒电荷跟随变化，形成在大范围输入变化时，VGS只在小范围变化，如果MOSFET特性和驱动电阻R，驱动电容C配合，可以达到VGS几乎不变的效果。这种设计可以使用米勒平台较小的MOSFET，从而达到非常高的开通速度，提高效率，减少MOSFET发热。

三极管Q2则为MOSFET栅极提供放电通路，在同步整流中，很大一部分损耗来自MOSFET关断造成交越损耗，三极管Q2可以加速MOSFET放电，大幅提高效率。

隔离驱动变压器T2负责提供放电驱动信号，与传统隔离驱动不同，本实施例中隔离驱动不提供MOSFET开通的驱动。在反激同步整流电路中，T2提供SR(同步整流)管开通驱动时，在关机的最后几个周期，驱动会形成最大占空比，造成MOSFET长时间开通，而此时次级已经与次级断开，如果输出有大电容储能，会出现电流通过MOSFET反灌，而MOSFET本身直流导通电阻同时增加，瞬间过热烧毁MOSFET。本实施例中采用米勒电荷分压式的绕组驱动，在最后几个周期内，初级与次级耦合较少，驱动能力无法为MOSFET提供足够的能量开通，而避免了烧毁的危险，大大提高模块可靠性。

本实施例提供的同步整流驱动电路，有输入范围宽，MOSFET开通关断快，在特殊状态下工作可靠等优点，电路利用了MOSFET本身开通和关断特性，结构相对简单，去掉了负载的时序控制电路，控制方式可靠，配合反激CCM和DCM工作模式，可以在宽范围得到较高效率，小范围得到非常高效率，是一种有较大使用价值的新型同步整流驱动技术，能够在惯导系统特殊要求下可靠工作。

如上针对一种实施例描述和／或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和／或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括／包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (1)

1.一种同步整流驱动电路，其特征在于，包括同步整流驱动电路和次级SR mosfet放电电路；

所述同步整流驱动电路包括功率变压器、驱动电阻、驱动电容、驱动二极管、驱动同步整流管开通，其中，功率变压器使用二次绕组带中心抽头变压器，功率变压器输出端正极和驱动电阻一端连接，驱动电阻另一端和驱动电容正极连接，驱动电容负极和驱动二极管正极连接驱动二极管负极连接开关，功率变压器输出端抽头连接开关，功率变压器输出端负极通过电容和开关连接，次级电势正向时，同步整流管开通；

所述次级SR mosfet放电电路包括驱动变压器、放电二极管、放电三极管、放电电容和放电电阻，其中，所述驱动变压器输入端正极串联放电电容和放电电阻，所述驱动变压器输出端正极通过放电电阻串联放电电容，该放电电容负极分别连接放电三极管的基极和放电二极管负极，放电三极管发射极连接驱动二极管负极，放电二极管正极和放电三极管集电极连接开关。