CN108900096A - 一种具有吸收功能的同步整流供电电路 - Google Patents

一种具有吸收功能的同步整流供电电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于电子电路技术领域，公开了一种具有吸收功能的同步整流供电电路，包括第一二极管、第一电容、第二电容、第三电容以及MOS管；同步整流控制器的供电引脚经过第二电容与主变压器的副边绕组的异名端连接，同步整流控制器的输出引脚与MOS管的栅极连接，同步整流控制器的接地引脚分别与MOS管的源极、第二电容的另一端以及主变压器的副边绕组的异名端连接；第一电容的一端经过第一二极管后与主变压器的副边绕组的异名端连接；第一电容与第一二极管的阴极的结合点与同步整流控制器的供电引脚连接；第一电容的另一端分别与MOS管的漏极以及第三电容的一端连接；第三电容的另一端接地。本发明减小了主变压器的漏感振荡，降低了开关电源的固定损耗。

Description

一种具有吸收功能的同步整流供电电路
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种具有吸收功能的同步整流供电电路。
背景技术
电源是各种电子设备的重要组成部分，它犹如人体的心脏，为所有电类设备的正常运行提供动力。随着各种电子设备、电器的快速发展，对高效率、性能稳定的优质电源也有了极大的需求。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器有双管正激式(DoubleTransistorForward Converter)，双管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter)和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。
如图1和3所示，在现有的反激式开关电源(单管反激式或双管反激式)中，当PWM信号控制的MOSFET关断时，就会有一个高频尖峰电压出现在其漏极上。这是由于主变压器的漏感和MOSFET输出电容谐振造成的，在漏极上过高的电压可能会击穿MOSFET；高频尖峰电压通过主变压器耦合到副边整流电路上，同样会引起整流电路损坏。为此就必须增加一个附加电路来钳制这个高频尖峰电压。常规吸收电路是将高频尖峰电压的能量吸收并通过发热的方式消耗掉，造成能量损失。并且，现有的反激式开关电源中的同步整流控制器的供电采用主变压器的辅助绕组实现。辅助绕组增加了主变压器的绕制难度，同时也会使主变压器的漏感增大，进而，高频尖峰电压也随之增大。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种具有吸收功能的同步整流供电电路。本发明通过设置第一二极管、第一电容以及第二电容，使得本发明的同步整流供电电路将主变压器的漏感与PWM信号控制的MOSFET的输出电容谐振产生的高频尖峰电压回收，并用于同步整流控制器的供电，避免了能量损失。
本发明所采用的技术方案为：
一种具有吸收功能的同步整流供电电路，包括第一二极管、第一电容、第二电容、第三电容以及MOS管；
同步整流控制器的供电引脚经过第二电容与主变压器的副边绕组的异名端连接，同步整流控制器的输出引脚与MOS管的栅极连接，同步整流控制器的接地引脚分别与MOS管的源极、第二电容的另一端以及主变压器的副边绕组的异名端连接；第一电容的一端经过第一二极管后与主变压器的副边绕组的异名端连接；第一电容与第一二极管的阴极的结合点与所述同步整流控制器的供电引脚连接；第一电容的另一端分别与MOS管的漏极以及第三电容的一端连接；第三电容的另一端接地。
进一步地，所述同步整流供电电路还包括稳压二极管；所述稳压二极管的阳极与主变压器的副边绕组的异名端连接，稳压二极管的阴极与同步整流控制器的供电引脚连接。
进一步地，所述同步整流供电电路还包括连接在第一电容和第三电容之间的第一电阻。
进一步地，所述同步整流供电电路还包括一端与同步整流控制器的供电引脚连接的第二电阻；第二电阻的另一端与第一电容和第一二极管的阴极的结合点连接。
进一步地，所述同步整流供电电路还包括第二二极管；所述第二二极管的阳极与第一电容和第一二极管的阴极的结合点连接，第二二极管的阴极与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与同步整流控制器的供电引脚连接。
进一步地，所述同步整流供电电路还包括第三电阻；所述第三电阻的一端与第三电容和第一电阻的结合点连接，第三电阻的另一端接地。
进一步地，所述同步整流控制器的型号为TEA1995T。
本发明的有益效果为：
本发明通过设置第一二极管、第一电容以及第二电容，使得本发明的同步整流供电电路将主变压器的漏感与PWM信号控制的MOSFET的输出电容谐振产生的高频尖峰电压回收，并用于同步整流控制器的供电，避免了能量损失；其次，本发明的同步整流供电电路不需要使用增加辅助绕组对同步整流控制器进行供电，极大地减小了主变压器的漏感振荡，同时降低了开关电源的固定损耗，并降低待机功耗，提高效率。
附图说明
图1是现有的一种反激式开关电源的同步整流供电电路的电路原理图；
图2是本发明的一种具有吸收功能的同步整流供电电路的电路原理图；
图3是图1所示的一种反激式开关电源的同步整流供电电路中主变压器的副边绕组的A点的波形图；
图4是图2所示的一种具有吸收功能的同步整流供电电路中主变压器的副边绕组的A点的波形图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1：
如图2所示，本实施例提供一种具有吸收功能的同步整流供电电路，包括第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及MOS管Q2；
同步整流控制器的供电引脚经过第二电容C2与主变压器T1的副边绕组的异名端连接，同步整流控制器的输出引脚与MOS管Q2的栅极连接，同步整流控制器的接地引脚分别与MOS管Q2的源极、第二电容C2的另一端以及主变压器T1的副边绕组的异名端连接；第一电容C1的一端经过第一二极管D1后与主变压器T1的副边绕组的异名端连接；第一电容C1与第一二极管D1的阴极的结合点与所述同步整流控制器的供电引脚连接；第一电容C1的另一端分别与MOS管Q2的漏极以及第三电容C3的一端连接；第三电容C3的另一端接地。
工作原理：
MOS管Q1导通(ton)时，电流流过主变压器T1开始储能，同时主变压器T1的副边绕组的异名端A点为负电压，第三电容C3上电的电压第一电容C1对第二电容C2充电，充电电流Ic＝C*(dV/dt)；稳态工作时，输入电压和输出电压恒定，可以通过调整第一电容C1的大小改变充电电流以满足不同的同步整流控制器所需的功耗，本实施例中，所述同步整流控制器的型号为TEA1995T。
MOS管Q1截止(toff)时，主变压器T1的原边绕组产生反射电压耦合至主变压器T1的副边绕组，图3为现有的同步整流供电电路中主变压器T1的副边绕组的A点在一个开关周期(Tfs)的波形。图4为本发明的同步整流供电电路中主变压器T1的副边绕组的A点在一个开关周期(Tfs)的波形。在图3以及图4中，Vzd为主变压器T1的漏感与MOS管Q1的输出电容谐振所产生的高频尖峰电压，Vo为输出电压，V-为MOS管Q1导通时，A点感应到的负电压。MOS管Q1截止前，图2中B点的电压Vb＝Va+VC2，Va为A点的电压，Vc2为第二电容C2两端的电压，因此高频尖峰电压需要先经过第一二极管D1对第一电容C1进行充电，其能量被储存在第一电容C1中；直到MOS管Q1再次导通时回馈到第二电容C2中，供同步整流控制器使用。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供一种具有吸收功能的同步整流供电电路，包括第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及MOS管Q2；
同步整流控制器的供电引脚经过第二电容C2与主变压器T1的副边绕组的异名端连接，同步整流控制器的输出引脚与MOS管Q2的栅极连接，同步整流控制器的接地引脚分别与MOS管Q2的源极、第二电容C2的另一端以及主变压器T1的副边绕组的异名端连接；第一电容C1的一端经过第一二极管D1后与主变压器T1的副边绕组的异名端连接；第一电容C1与第一二极管D1的阴极的结合点与所述同步整流控制器的供电引脚连接；第一电容C1的另一端分别与MOS管Q2的漏极以及第三电容C3的一端连接；第三电容C3的另一端接地。
优选地，如图2所示，本实施例中，所述同步整流供电电路还包括稳压二极管ZD1；所述稳压二极管ZD1的阳极与主变压器T1的副边绕组的异名端连接，稳压二极管ZD1的阴极与同步整流控制器的供电引脚连接。稳压二极管ZD1用于防止开关电源瞬态变化时，流过MOS管Q1的电流太大，振荡加剧造成第二电容C2的电压过高导致损坏同步整流控制器。
优选地，如图2所示，本实施例中，所述同步整流供电电路还包括连接在第一电容C1和第三电容C3之间的第一电阻R2。
进一步地，如图2所示，本实施例中，所述同步整流供电电路还包括一端与同步整流控制器的供电引脚连接的第二电阻R1；第二电阻R1的另一端与第一电容C1和第一二极管D1的阴极的结合点连接。第一电阻R2以及第二电阻R1起到阻尼缓冲的作用。
优选地，如图2所示，本实施例中，所述同步整流供电电路还包括第二二极管D2；所述第二二极管D2的阳极与第一电容C1和第一二极管D1的阴极的结合点连接，第二二极管D2的阴极与第二电阻R1的一端连接；第二电阻R1的另一端与同步整流控制器的供电引脚连接。
进一步地，如图2所示，本实施例中，所述同步整流供电电路还包括第三电阻Ro；所述第三电阻Ro的一端与第三电容C3和第一电阻R2的结合点连接，第三电阻Ro的另一端接地。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (7)

1.一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：包括第一二极管(D1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)以及MOS管(Q2)；
同步整流控制器的供电引脚经过第二电容(C2)与主变压器(T1)的副边绕组的异名端连接，同步整流控制器的输出引脚与MOS管(Q2)的栅极连接，同步整流控制器的接地引脚分别与MOS管(Q2)的源极、第二电容(C2)的另一端以及主变压器(T1)的副边绕组的异名端连接；第一电容(C1)的一端经过第一二极管(D1)后与主变压器(T1)的副边绕组的异名端连接；第一电容(C1)与第一二极管(D1)的阴极的结合点与所述同步整流控制器的供电引脚连接；第一电容(C1)的另一端分别与MOS管(Q2)的漏极以及第三电容(C3)的一端连接；第三电容(C3)的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流供电电路还包括稳压二极管(ZD1)；所述稳压二极管(ZD1)的阳极与主变压器(T1)的副边绕组的异名端连接，稳压二极管(ZD1)的阴极与同步整流控制器的供电引脚连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流供电电路还包括连接在第一电容(C1)和第三电容(C3)之间的第一电阻(R2)。
4.根据权利要求1所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流供电电路还包括一端与同步整流控制器的供电引脚连接的第二电阻(R1)；第二电阻(R1)的另一端与第一电容(C1)和第一二极管(D1)的阴极的结合点连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流供电电路还包括第二二极管(D2)；所述第二二极管(D2)的阳极与第一电容(C1)和第一二极管(D1)的阴极的结合点连接，第二二极管(D2)的阴极与第二电阻(R1)的一端连接；第二电阻(R1)的另一端与同步整流控制器的供电引脚连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流供电电路还包括第三电阻(Ro)；所述第三电阻(Ro)的一端与第三电容(C3)和第一电阻(R2)的结合点连接，第三电阻(Ro)的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种具有吸收功能的同步整流供电电路，其特征在于：所述同步整流控制器的型号为TEA1995T。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113441880A (zh) * 2021-06-21 2021-09-28 深圳市佳士科技股份有限公司 整流二极管尖峰抑制电路和电焊设备
CN114531014A (zh) * 2022-04-22 2022-05-24 深圳英集芯科技股份有限公司 同步整流器的供电电路、装置及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6128206A (en) * 1999-03-12 2000-10-03 Ericsson, Inc. Clamping circuit and method for synchronous rectification
CN103812317A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 台达电子工业股份有限公司 箝位吸收电路及其阻抗调节方法
CN204633627U (zh) * 2015-04-21 2015-09-09 深圳市福佳电器有限公司 一种反激式同步整流电源
CN104993724A (zh) * 2015-06-01 2015-10-21 王天甜 低电压大电流同步整流电源
CN208589926U (zh) * 2018-09-07 2019-03-08 大山科技有限公司 一种具有吸收功能的同步整流供电电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6128206A (en) * 1999-03-12 2000-10-03 Ericsson, Inc. Clamping circuit and method for synchronous rectification
CN103812317A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 台达电子工业股份有限公司 箝位吸收电路及其阻抗调节方法
CN204633627U (zh) * 2015-04-21 2015-09-09 深圳市福佳电器有限公司 一种反激式同步整流电源
CN104993724A (zh) * 2015-06-01 2015-10-21 王天甜 低电压大电流同步整流电源
CN208589926U (zh) * 2018-09-07 2019-03-08 大山科技有限公司 一种具有吸收功能的同步整流供电电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113441880A (zh) * 2021-06-21 2021-09-28 深圳市佳士科技股份有限公司 整流二极管尖峰抑制电路和电焊设备
CN114531014A (zh) * 2022-04-22 2022-05-24 深圳英集芯科技股份有限公司 同步整流器的供电电路、装置及设备

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