CN105048836A - 一种开关电源反激同步整流自驱动电路 - Google Patents

一种开关电源反激同步整流自驱动电路 Download PDF

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胡进
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Abstract

本发明涉及一种开关电源反激同步整流自驱动电路，包括延迟驱动电路、隔离驱动电路、主变压器和整流驱动电路；所述延迟驱动电路的输入端与脉宽调制器的输出端相连，其输出端与功率开关管的输入端相连，用于对脉宽调制器输出信号的延迟及对功率开关管的驱动；所述隔离驱动电路的输入端与脉宽调制器的输出端相连，其输出端与整流驱动电路的输入端相连；所述整流驱动电路的输入端与主变压器的输出端相连，其输出端与整流开关管的输入端相连。本发明电路结构简单，调试方便、响应速度快，避免了专门的驱动芯片高昂的价格，自驱动反激同步整流电路能使布局更灵活，尤其在混合集成电源中更能显示出使用价值。

Description

一种开关电源反激同步整流自驱动电路
技术领域
本发明涉及开关电源同步整流电路，具体涉及反激同步整流的自驱动电路。
背景技术
目前，开关电源反激同步整流驱动电路有多种，主要采用专门的驱动集成芯片，一般都是通过检测整流管的工作状况和变压器副边的电位来控制整流管的导通，专门的驱动集成电路需采用极高速的芯片，价格昂贵，在混合集成电路中，驱动芯片的采购还受到限制，因此，反激同步整流自驱动电路有着现实的需要。自驱动电路优点是电路简单，价格便宜，虽然自驱动电路所需器件的数量比采用专门的驱动芯片的多，但在混合集成电路中，很多小功率的二极管芯片，三极管芯片所占的面积非常小，布线也非常方便，因此，在混合集成电路中有着重要的使用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、实用的开关电源反激同步整流自驱动电路。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括延迟驱动电路、隔离驱动电路、主变压器和整流驱动电路；所述延迟驱动电路的输入端与脉宽调制器的输出端相连，其输出端与功率开关管的输入端相连，用于对脉宽调制器输出信号的延迟及对功率开关管的驱动；所述隔离驱动电路的输入端与脉宽调制器的输出端相连，其输出端与整流驱动电路的输入端相连；所述整流驱动电路的输入端与主变压器的输出端相连，其输出端与整流开关管的输入端相连，所述功率开关管为VMOS管G1，整流开关管为VMOS管G2。
所述延迟驱动电路包括三极管Q1、Q2，二极管D1，电阻R1、R3，和电容C2；所述三极管Q1和三极管Q2的基极通过电阻R1与脉宽调制器的输出端连接，三极管Q1和三极管Q2的发射极与VMOS管G1的栅极相连，三极管Q1的集电极经电阻R3与辅助电源相连，三极管Q2的集电极与开关电源输入地连接，所述二极管D1的阴极连接脉宽调制器的输出端，其阳极与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，所述电容C2的一端与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，其另一端与关电源输入地连接。
所述隔离驱动电路包括三极管Q4，隔离变压器T2，电阻R2、R6，和电容C1、C3，所述隔离变压器T2的原边同名端经相串联的电容C2和电阻R2与脉宽调制器的输出端连接，其异名端与关电源输入地连接，所述隔离变压器T2的副边同名端经相并联的电容C3和电阻R6与三极管Q4的基极相连，其异名端与三极管Q4的发射极相连，所述三极管Q4的集电极为输出端。
所述主变压器为反激变压器T1，其具有一组原边绕组n1和两组副边绕组n2、n3，所述反激变压器T1的原边绕组n1的同名端与开关电源的输入端相连，其异名端与VMOS管G1的漏极相连，所述副边绕组n2的同名端与VMOS管G2的漏极相连，其异名端为开关电源的输出端，所述副边绕组n3与整流驱动电路的输入端相连，所述VMOS管G2的源极连接开关电源输入地，其栅极与整流驱动电路的输出端相连。
所述整流驱动电路包括三极管Q3、Q4，二极管D2、D3、D4，电阻R4、R5，所述三极管Q3的基极与二极管D4的阴极相连作为隔离驱动电路的输出端，其集电极与反激变压器T1的n3的异名端相连，其发射极与VMOS管G2的栅极相连，所述二极管D4的阳极与三极管Q3的发射极相连，其阴极与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极和二极管D2的阳极共同连接开关电源输入地，所述二极管D2的阴极与反激变压器T1的n3的同名端相连，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与其基极相连，所述电阻R4的一端与二极管D2的阴极相连，其另一端连接开关电源输入地。
所述二极管D3为稳压二极管。
由上述技术方案可知，本发明所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，与专门的驱动集成电路的工作原理有所不同，专门的驱动集成电路通过检测变压器副边的电位及整流管的压降来输出脉冲电压从而控制整流管导通与截止，专门的驱动集成电路需要一定的电压源来维持工作。本发明通过对脉宽调制器输出信号的延迟及驱动，使功率开关管延迟导通，同时，脉宽调制器的输出信号通过隔离驱动电路使整流开关管在功率开关管导通之前关断，避免了功率开关管开通时，变压器次级因整流开关管未及时截止而导致短路；当开关管导通时，脉冲信号仍维持一小段时间，此时，反激变压器通过整流驱动电路维持整流管的栅极处于低电位，使整流管仍然截止；而当功率开关管截止时，反激变压器通过整流驱动电路使整流开关管导通，电能得以传递到输出端，实现了反激自驱动同步整流的工作。本发明反激同步整流采用自驱动的方法，避免了专门的驱动芯片高昂的价格，自驱动反激同步整流电路能使布局更灵活，尤其在混合集成电源中更能显示出使用价值。因此，自驱动更简单，实用，驱动同步整流管的栅极电流直接来自变压器，能获得更大的驱动力，响应速度更快。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1、图2所示，开关电源电路包括辅助电源5、功率开关管7、整流开关管8和脉宽调制器6，该功率开关管7为VMOS管G1，整流开关管8为VMOS管G2，本实施例的开关电源反激同步整流自驱动电路，包括延迟驱动电路1、隔离驱动电路2、主变压器3和整流驱动电路4；该迟驱动电路1的输入端与脉宽调制器6的输出端相连，其输出端与VMOS管G1的栅极相连，用于对脉宽调制器6输出信号的延迟及对VMOS管G1的驱动；隔离驱动电路2的输入端与脉宽调制器6的输出端相连，其输出端与整流驱动电路4的输入端相连；整流驱动电路4的输入端与主变压器3的输出端相连，其的输出端与VMOS管G2的栅极相连。
如图2所示，本实施例中，延迟驱动电路1包括三极管Q1、Q2，二极管D1，电阻R1、R3，和电容C2；三极管Q1和三极管Q2的基极通过电阻R1与脉宽调制器6的输出端连接，三极管Q1和三极管Q2的发射极与VMOS管G1的栅极相连，三极管Q1的集电极经电阻R3与辅助电源5相连，三极管Q2的集电极与开关电源输入地连接，二极管D1的阴极连接脉宽调制器6的输出端，其阳极与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，电容C2的一端与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，其另一端与关电源输入地连接。
隔离驱动电路2包括三极管Q4，隔离变压器T2，电阻R2、R6，和电容C1、C3，该隔离变压器T2的原边同名端经相串联的电容C2和电阻R2与脉宽调制器6的输出端连接，其异名端与开关电源输入地连接，隔离变压器T2的副边同名端经相并联的电容C3和电阻R6与三极管Q4的基极相连，其异名端与三极管Q4的发射极相连，三极管Q4的集电极为输出端。该隔离驱动电路2，是将脉宽调制6的输出信号通过该电路中的串联的RC和隔离变压器T2产生脉冲信号以驱动三极管Q4导通，使整流开关管8的栅极放电，从而使整流开关管8在功率开关管7导通之前关断，避免了功率开关管7开通时，主变压器3次级因整流开关管8未及时截止而导致短路。该电路中的电容C1起加速电路导通作用。
主变压器3为反激变压器T1，其具有一组原边绕组n1和两组副边绕组n2、n3，反激变压器T1的原边绕组n1的同名端与开关电源的输入端相连，其异名端与VMOS管G1的漏极相连，副边绕组n2的同名端与VMOS管G2的漏极相连，其异名端为开关电源的输出端，副边绕组n3与整流驱动电路4的输入端相连，VMOS管G2的源极连接开关电源输入地，其栅极与整流驱动电路4的输出端相连。当功率开关管7导通时，反激变压器T1通过整流驱动电路4维持整流开关管8的栅极处于低电位，使整流开关管8仍然截止；而当功率开关管7截止时，反激变压器T1通过整流驱动电路4使整流开关管7导通，电能得以传递到输出端。
整流驱动电路4包括三极管Q3、Q4，二极管D2、D3、D4，电阻R4、R5，该二极管D3为稳压二极管；三极管Q3的基极与二极管D4的阴极与三极管Q4的集电极相连，三极管Q3的集电极与反激变压器T1的n3的异名端相连，其发射极与VMOS管G2的栅极相连，二极管D4的阳极与三极管Q3的发射极相连，二极管D4的阴极与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极和二极管D2的阳极共同连接开关电源输入地，二极管D2的阴极与反激变压器T1的n3的同名端相连，三极管Q3的集电极通过电阻R3与其基极相连，电阻R4的一端与二极管D2的阴极相连，其另一端连接开关电源输入地。该整流驱动电路4，用于控制驱动整流开关管8的通断，当功率开关管7导通时，主变压器3的副边电压驱使整流驱动电路4继续维持整流开关管8栅极的低电位并维持关闭整流管，当功率开关管7关断时，主变压器3副边电压驱使整流驱动电路4及时开通整流开关管8。
本发明的基本工作原理是：通过对脉宽调制器6输出信号的延迟及驱动，使功率开关管7延迟导通，同时，脉宽调制器6的输出信号通过隔离驱动电路2中的串联的RC和隔离变压器T2产生脉冲信号，该脉冲信号驱动三极管导通使整流开关管8的栅极放电，从而使整流开关管8在功率开关管7导通之前关断，避免了功率开关管7开通时，主变压器3次级因整流开关管8未及时截止而导致短路；当功率开关管7导通时，脉冲信号仍维持一小段时间，此时，反激变压器T1通过整流驱动电路维持整流管的栅极处于低电位，使整流开关管8仍然截止；而当功率开关管截止时，反激变压器T1通过整流驱动电路4使整流开关管8导通，电能得以传递到输出端，实现了反激自驱动同步整流的工作。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：包括延迟驱动电路（1）、隔离驱动电路（2）、主变压器（3）和整流驱动电路（4）；所述延迟驱动电路（1）的输入端与脉宽调制器（6）的输出端相连，其输出端与功率开关管（7）的输入端相连，用于对脉宽调制器（6）输出信号的延迟及对功率开关管（7）的驱动；所述隔离驱动电路（2）的输入端与脉宽调制器（6）的输出端相连，其输出端与整流驱动电路（4）的输入端相连；所述整流驱动电路（4）的输入端与主变压器（3）的输出端相连，其输出端与整流开关管（8）的输入端相连,所述功率开关管（7）为VMOS管G1，整流开关管（8）为VMOS管G2。
2.根据权利要求1所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：所述延迟驱动电路（1）包括三极管Q1、Q2，二极管D1，电阻R1、R3，和电容C2；所述三极管Q1和三极管Q2的基极通过电阻R1与脉宽调制器（6）的输出端连接，三极管Q1和三极管Q2的发射极与VMOS管G1的栅极相连，三极管Q1的集电极经电阻R3与辅助电源（5）相连，三极管Q2的集电极与开关电源输入地连接，所述二极管D1的阴极连接脉宽调制器（6）的输出端，其阳极与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，所述电容C2的一端与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，其另一端与关电源输入地连接。
3.根据权利要求1所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：所述隔离驱动电路（2）包括三极管Q4，隔离变压器T2，电阻R2、R6,和电容C1、C3，所述隔离变压器T2的原边同名端经相串联的电容C2和电阻R2与脉宽调制器（6）的输出端连接，其异名端与关电源输入地连接，所述隔离变压器T2的副边同名端经相并联的电容C3和电阻R6与三极管Q4的基极相连，其异名端与三极管Q4的发射极相连，所述三极管Q4的集电极为输出端。
4.根据权利要求1所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：所述主变压器（3）为反激变压器T1，其具有一组原边绕组n1和两组副边绕组n2、n3，所述反激变压器T1的原边绕组n1的同名端与开关电源的输入端相连，其异名端与VMOS管G1的漏极相连，所述副边绕组n2的同名端与VMOS管G2的漏极相连，其异名端为开关电源的输出端，所述副边绕组n3与整流驱动电路（4）的输入端相连，所述VMOS管G2的源极连接开关电源输入地，其栅极与整流驱动电路（4）的输出端相连。
5.根据权利端要求4所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：所述整流驱动电路（4）包括三极管Q3、Q4，二极管D2、D3、D4，电阻R4、R5，所述三极管Q3的基极与二极管D4的阴极相连作为隔离驱动电路（2）的输出端，其集电极与反激变压器T1的n3的异名端相连，其发射极与VMOS管G2的栅极相连，所述二极管D4的阳极与三极管Q3的发射极相连，其阴极与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极和二极管D2的阳极共同连接开关电源输入地，所述二极管D2的阴极与反激变压器T1的n3的同名端相连，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与其基极相连，所述电阻R4的一端与二极管D2的阴极相连，其另一端连接开关电源输入地。
6.根据权利端要求5所述的开关电源反激同步整流自驱动电路，其特征在于：所述二极管D3为稳压二极管。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107346943A (zh) * 2017-07-12 2017-11-14 电子科技大学 适用于dcm和ccm的双模式同步整流控制电路
CN110138192A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源低边有源钳位电路及其控制方法
CN110429805A (zh) * 2019-08-28 2019-11-08 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源高边有源钳位电路
CN113938036A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 西安微电子技术研究所 用于单端反激同步整流驱动的磁隔离互补信号发生电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452818B1 (en) * 2001-08-27 2002-09-17 Anastasios A. Simopoulos Self driven active clamp
CN1585249A (zh) * 2004-06-11 2005-02-23 伊博电源（杭州）有限公司 反激变换器同步整流管的自驱动电路
CN104218806A (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 广州金升阳科技有限公司 一种零电压开关的反激式开关电源控制方法及电路
CN205160391U (zh) * 2015-09-01 2016-04-13 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源反激同步整流自驱动电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452818B1 (en) * 2001-08-27 2002-09-17 Anastasios A. Simopoulos Self driven active clamp
CN1585249A (zh) * 2004-06-11 2005-02-23 伊博电源（杭州）有限公司 反激变换器同步整流管的自驱动电路
CN104218806A (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 广州金升阳科技有限公司 一种零电压开关的反激式开关电源控制方法及电路
CN205160391U (zh) * 2015-09-01 2016-04-13 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源反激同步整流自驱动电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107346943A (zh) * 2017-07-12 2017-11-14 电子科技大学 适用于dcm和ccm的双模式同步整流控制电路
CN110138192A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源低边有源钳位电路及其控制方法
CN110429805A (zh) * 2019-08-28 2019-11-08 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种开关电源高边有源钳位电路
CN113938036A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 西安微电子技术研究所 用于单端反激同步整流驱动的磁隔离互补信号发生电路
CN113938036B (zh) * 2021-10-19 2023-06-16 西安微电子技术研究所 用于单端反激同步整流驱动的磁隔离互补信号发生电路

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