CN112532065A - 同步整流电路及开关电源 - Google Patents

同步整流电路及开关电源 Download PDF

Info

Publication number
CN112532065A
CN112532065A CN202011266554.8A CN202011266554A CN112532065A CN 112532065 A CN112532065 A CN 112532065A CN 202011266554 A CN202011266554 A CN 202011266554A CN 112532065 A CN112532065 A CN 112532065A
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
switch
circuit
transistor
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011266554.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112532065B (zh
Inventor
刘志成
吴夕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd
Original Assignee
TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd filed Critical TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd
Priority to CN202011266554.8A priority Critical patent/CN112532065B/zh
Publication of CN112532065A publication Critical patent/CN112532065A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112532065B publication Critical patent/CN112532065B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种同步整流电路及开关电源，所述电路包括偏置电路、开关控制电路、第一开关以及输出滤波电容；输出滤波电容、第一开关以及第一变压模块组成整流输出回路，偏置电路与第一变压模块连接，开关控制电路的电压采集端与偏置电路连接，开关控制电路的控制端与第一开关的受控端连接，输出滤波电容远离第一变压模块第一端的一侧接地；偏置电路用于根据偏置电压和第一开关的第二端电压输出第一信号或第二信号；开关控制电路用于根据第一信号或第二信号向第一开关发送导通信号或截止信号。本发明利用分立器件组成同步整流电路，能够有效降低器件成本，并能够避免集成电路芯片供应量不足的风险。

Description

同步整流电路及开关电源
技术领域
本发明涉及电路电子领域，尤其涉及同步整流电路及开关电源。
背景技术
现有的同步整流控制方式通常包括集成电路同步整流以及分立器件同步整流，分立器件同步整流的方式存在相应缺陷，例如通过电阻对MOS管进行开关控制时，电阻取值过大将会导致开关驱动速度不足，而电阻取值过小则会产生较大额的静态功率损耗，因此，AC-DC开关电源通常采用集成电路同步整流控制，而在集成电路同步整流过程中，需要使用到同步整流控制芯片，成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种同步整流电路及开关电源，旨在解决集成电路同步整流成本较高的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种同步整流电路，包括偏置电路、开关控制电路、第一开关以及输出滤波电容；
所述输出滤波电容、所述第一开关以及第一变压模块组成整流输出回路，所述偏置电路的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述偏置电路的第二端与第一变压模块的第二端连接；所述开关控制电路的电压采集端与所述偏置电路的信号输出端连接，所述开关控制电路的控制端与所述第一开关的受控端连接；所述输出滤波电容远离第一变压模块第一端的一侧接地；
所述偏置电路，用于在偏置电压大于所述第一开关的第二端电平时输出第一信号至所述开关控制电路，在偏置电压小于所述第一开关的第二端电平时输出第二信号至所述开关控制电路；
所述开关控制电路，用于在接收到第一信号时，向所述第一开关发送导通信号；在接收到第二信号时，向所述第一开关发送截止信号。
可选地，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻以及第一二极管，所述第一电阻的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与第一变压模块的第二端连接。
可选地，所述偏置电路还包括与所述第一二极管并联的第一电容。
可选地，所述第一开关设置于第一变压模块的第二端与所述输出滤波电容之间，所述开关控制电路的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述开关控制电路的第二端接地，所述输出滤波电容的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与所述第一开关的第一端均接地，所述第一开关的第二端与第一变压模块的第二端连接。
可选地，所述开关控制电路包括第一三极管、第二三极管、第二二极管以及第三电阻，所述第一开关为第一MOS管，所述第一MOS管为N沟道MOS管，所述第一三极管的基极与所述第一二极管的正极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第三电阻的第一端、所述第二三极管的基极以及所述第二二极管的负极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第三电阻的第二端与第一变压模块的第一端连接，所述第二三极管的集电极与第一变压模块的第一端连接，所述第二三极管的发射极与第二二极管的正极连接，所述第二三极管的发射极还与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极与第一变压模块的第二端连接。
可选地，所述第一开关设置于第一变压模块的第一端与所述输出滤波电容之间，所述第一开关的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述输出滤波电容的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与第一变压模块的第二端连接，所述输出滤波电容的第二端还接地，所述开关控制电路的第一端与所述第一开关的第二端连接，第二端接地。
可选地，所述开关控制电路包括第三三极管、第四三极管、第四二极管以及第五电阻，所述第一开关为第二MOS管，所述第二MOS管为P沟道MOS管，所述第三三极管的基极与所述第一二极管的负极连接，所述第三三极管的集电极分别与所述第五电阻的第一端、所述第四三极管的基极以及所述第四二极管的正极连接，所述第三三极管的发射极与所述第一开关的第二端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极与第四二极管的负极连接，所述第四三极管的发射极还与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二MOS管的源极与第一变压模块的第一端连接，所述第二MOS管的漏极与所述输出滤波电容的第一端连接。
可选地，所述同步整流电路还包括同步信号电路，所述同步信号电路的输入端与驱动信号端连接，所述同步信号电路的输出端与所述偏置电路的信号输出端连接；
所述同步信号电路，用于接收驱动信号并向所述偏置电路发送同步信号电压；
所述开关控制电路，用于在所述同步信号电压大于偏置电压时，向所述第一开关发送截止信号。
可选地，所述同步信号电路包括第二变压模块、第二电容以及第四电阻，所述第二变压模块的初级绕组第一端通过第二电容与驱动信号端连接，所述第二变压模块的初级绕组第二端接地，所述第二变压模块的次级绕组第一端与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与所述第二变压模块的次级绕组第二端连接，所述第二变压模块的次级绕组第二端接地，所述第二变压模块的次级绕组第一端还与所述第一二极管的正极连接。
可选地，所述同步信号电路还包括第三二极管，所述第二变压模块的次级绕组第一端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述第一二极管的正极连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种开关电源，所述开关电源包括与交流电源连接的第一变压模块以及与第一变压模块连接的同步整流电路，所述同步整流电路被配置为如上所述的同步整流电路。
本发明通过设置偏置电路和开关控制电路，能够对第一变压模块输出的电压大小和方向进行判定。在第一变压模块次级绕组的第一端与第二端电压为正且大于偏置电压时，开关控制电路可以控制第一开关开启以进行同步整流。同步整流电路中的电路元件均为分立器件，相比于集成电路同步整流方式中所采用的同步整流控制芯片，能够有效降低器件成本，并能够避免同步整流控制芯片供应量不足的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明同步整流电路一实施例的模块示意图；
图2为图1实施例中第一开关与第一变压模块的第二端连接的模块示意图；
图3为图2实施例的电路结构示意图；
图4为图1实施例中第一开关与第一变压模块的第一端连接的模块示意图；
图5为图4实施例的电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 偏置电路 MOS1 第一MOS管
20 开关控制电路 MOS2 第二MOS管
30 第一开关 D1 第一二极管
40 同步信号电路 D2 第二二极管
C 输出滤波电容 D3 第三二极管
T1 第一变压模块 D4 第四二极管
T2 第二变压模块 C1 第一电容
R1 第一电阻 C2 第二电容
R2 第二电阻 Q1 第一三极管
R3 第三电阻 Q2 第二三极管
R4 第四电阻 Q3 第三三极管
R5 第五电阻 Q4 第四三极管
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种同步整流电路，应用于开关电源中，该开关电源可以实现AC-DC转换，即对交流电进行同步整流并转换为直流电输出。
参见图1，在一实施例中，同步整流电路可以包括偏置电路10、开关控制电路20、第一开关30以及输出滤波电容C。第一变压模块T1、第一开关30以及输出滤波电容C可以组成一整流输出回路，以为输出负载进行直流供电。
偏置电路10的第一端与第一变压模块T1的第一端连接，偏置电路10的第二端与第一变压模块T1的第二端连接，开关控制电路20的电压采集端与偏置电路10的信号输出端连接，开关控制电路20的控制端与第一开关30的受控端连接，输出滤波电容C的的第一变压模块T1的第一端的一侧接地。
可以理解的是，在上述整流输出回路中，第一开关30可以设置在第一变压模块T1的正极与输出滤波电容C之间，也可以设置在第一变压模块T1的负极与输出滤波电容C之间。以下以第一开关30设置在第一变压模块T1的负极与输出滤波电容C之间为例进行说明。其中，第一变压模块T1的第一端和第二端即分别为正极和负极。
如图2所示，在第一开关30设置于第一变压模块T1的第二端与输出滤波电容C之间时，开关控制电路20的第一端与第一变压模块T1的第一端连接，开关控制电路20的第二端接地，输出滤波电容C的第一端与第一变压模块T1的第一端连接，输出滤波电容C的第二端与第一开关30的第一端连接，输出滤波电容C的第二端与第一开关30的第一端均接地，第一开关30的第二端与第一变压模块T1的第二端连接。
在第一变压模块T1的初级绕组与交流电连接时，次级绕组的第一端和第二端之间的电压周期性变化。在第一变压模块T1次级绕组的第一端为正极，第二端为负极，且第一端与第二端的电压差大于输出滤波电容C两端的电压时，由于第一开关30的第一端接地，第一开关30的第二端将会产生负电压。在第一开关30的第二端电压低于偏置电路10的偏置电压时，此时偏置电路10将会通过信号输出端向开关控制电路20发送第一信号。而在第一开关30的第二端电压高于偏置电路10的偏置电压时，偏置电路10则会向开关控制电路20发送第二信号。
开关控制电路20可以通过偏置电路10发送的第一信号或第二信号控制第一开关30的开闭状态。在接收到第一信号时，开关控制电路20可以向第一开关30发送导通信号，以使第一开关30导通，此时同步整流电路可以对次级绕组输出的电压进行同步整流，并通过输出滤波电路的第一端输出同步整流后的直流电压。在接收到第二信号时，开关控制电路20则向第一开关30发送截止信号，以使第一开关30截止，并等待第一变压模块T1的交流电压进行下一次循环过程。
在本实施例中，通过设置偏置电路10和开关控制电路20，能够对第一变压模块T1输出的电压大小和方向进行判定。在第一变压模块T1次级绕组的第一端与第二端电压为正且大于偏置电压时，开关控制电路20可以控制第一开关30开启以进行同步整流。同步整流电路中的电路元件均为分立器件，相比于集成电路同步整流方式中所采用的同步整流控制芯片，能够有效降低器件成本，并能够避免同步整流控制芯片供应量不足的风险。
进一步地，一并参照图2和图3，上述偏置电路10可以包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第一二极管D1，第一电阻R1的第一端与第一变压模块T1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一变压模块T1的第二端连接，第二电阻R2的第二端还与第一开关30的第二端连接。开关控制电路20可以包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二二极管D2以及第三电阻R3，第一三极管Q1的基极与第一二极管D1的正极连接，第一三极管Q1的集电极分别与第三电阻R3的第一端、第二三极管Q2的基极以及第二二极管D2的负极连接，第一三极管Q1的发射极接地，第三电阻R3的第二端与第一变压模块T1的第一端连接，第二三极管Q2的集电极与第一变压模块T1的第一端连接，第二三极管Q2的发射极与第二二极管D2的正极连接，第二三极管Q2的发射极还与第一MOS管MOS1的栅极连接，第一MOS管MOS1的源极接地，第一MOS管MOS1的漏极与第一变压模块T1的第二端连接。
其中，第一开关30可以为N沟道第一MOS管MOS1，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。
在本实施例中，当第一变压模块T1的第一端与第二端电压高于第二电阻R2两端的电压并继续上升至超过输出滤波电容C两端的电压时，第一MOS管MOS1的漏极电压开始逐渐低于源极电压，在第一MOS管MOS1漏极电压低于第二电阻R2的第一端电压时，第一二极管D1导通，此时第一二极管D1正极的电压由高电平变为低电平，第一三极管Q1的基极电压也由高电平变为低电平，则第一三极管Q1截止。在第一三极管Q1截止时，第一三极管Q1的集电极的电压通过第三电阻R3正偏拉高为高电平，则第二三极管Q2的基极电平为高电平，第二三极管Q2导通。第二三极管Q2导通后将第一MOS管MOS1的栅极电压拉升为高电平，此时第一MOS管MOS1导通，电路进入同步整流状态。可以理解的是，此时第二二极管D2的正极与负极均为高电平，第二二极管D2为截止状态。
在同步整流状态下，第一变压模块T1次级绕组第一端与第二端的电压差逐渐降低，此时第一MOS管MOS1上的电流逐渐减小，第一MOS管MOS1上的压降为第一MOS管MOS1的电流与第一MOS管MOS1导通状态下的导通电阻的乘积，在第一MOS管MOS1上的压降随第一MOS管MOS1上的电流同步降低时，若第一MOS管MOS1上的压降低于第二电阻R2第一端的电压，则第一三极管Q1的基极电平由低电平开始增大，第一三极管Q1由截止状态进入放大状态，在第一三极管Q1处于放大区且基极电平不断增大时时，第一三极管Q1集电极上的电平不断降低，则第二三极管Q2的基极电平也随之降低，第二三极管Q2由导通状态进入放大状态。在第二三极管Q2基极电平降低的过程中，第一MOS管MOS1栅极上的电平也在不断降低，从而使得第一MOS管MOS1保持半导通状态，在半导通状态下，第一MOS管MOS1源极与漏极之间的压降Vds与第二电阻R2第一端的电压，也即偏置电路10的偏置电压保持相等。
在第一变压模块T1次级绕组第一端与第二端的电压差继续降低至与输出滤波电容C两端的电压相等时，此时第一MOS管MOS1源极与漏极之间的压降Vds大于偏置电路10的偏置电压，第一二极管D1变为截止，第一三极管Q1基极电平通过第一电阻R1拉高为高电平，此时第一三极管Q1导通，第一MOS管MOS1栅极通过第二二极管D2和第一三极管Q1接地放电，使得第一MOS管MOS1栅极电平拉低为低电平，第一MOS管MOS1截止，此时电路结束同步整流状态，并等待下一次循环过程中第一变压模块T1的第一端与第二端电压差重新上升至超过输出滤波电容C两端的电压。
进一步地，上述偏置电路10还可以包括与第一二极管D1并联的第一电容C1，在第一二极管D1由截止状态变为导通状态时，第一电容C1可以加快第一二极管D1的导通速率，即使得第一三极管Q1的基极电平迅速降低，提升第一三极管Q1的截止速率，从而实现第一MOS管MOS1的快速启动，降低开启延时。
需要说明的是，在第一变压模块T1处于断续导通模式DCM或临界导通模式CRM时，均可以通过上述同步整流电路将交流电压转换为直流电压输出。
如图4所示，在本发明同步整流电路另一实施例中，第一开关30还可以设置在第一变压模块T1的正极与输出滤波电容C之间。此时，第一开关30的第一端与第一变压模T1的第一端连接，第一开关30的第二端与输出滤波电容C的第一端连接，输出滤波电容C的第二端与第一变压模块T1的第二端连接，输出滤波电容C的第二端还接地，开关控制电路20的第一端与第一开关30的第二端连接，第二端接地。
进一步地，在上述实施例中，开关控制电路中各个元器件的选型与连接关系均与第一开关30设置于第一变压模块T1的第二端与输出滤波电容C之间的实施例发生变化。
请一并参照图4和图5，开关控制电路可以包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第四二极管以及第五电阻R5，第一开关为第二MOS管MOS2，第二MOS管MOS2为P沟道MOS管，第三三极管Q3的基极与第一二极管的负极连接，第三三极管Q3的集电极分别与第五电阻R5的第一端、第四三极管Q4的基极以及第四二极管的正极连接，第三三极管Q3的发射极与第一开关的第二端连接，第五电阻R5的第二端接地，第四三极管Q4的集电极接地，第四三极管Q4的发射极与第四二极管的负极连接，第四三极管Q4的发射极还与第二MOS管MOS2的栅极连接，第二MOS管MOS2的源极与第一变压模块的第一端连接，第二MOS管MOS2的漏极与输出滤波电容的第一端连接。其中，第三三极管Q3和第四三极管Q4均为PNP型三极管。
可以理解的是，上述另一实施例与前述实施例的区别在于，第一开关30由第一变压模块T1的低边移动至第一变压模块T1的高边，即第一开关30直接与第一变压模块T1的正极连接。并且开关控制电路中的部分分立器件的选型发生改变，例如MOS管由N沟道变为P沟道，三极管由NPN型变为PNP型。两个实施例实现同步整流的原理相同，在此不再赘述。在实际生产过程中，通常会存在某一型号的分立器件缺失或数量不足的情形。通过对库存分立器件的剩余数量进行统计，并从上述两种选型方式中选择分立器件更为充足的一种方式进行生产，能够进一步提升生产效率。
如图2以及图4所示，在第一变压模块T1处于连续导通模式CCM时，上述两个实施例中的同步整流电路均可以选择增设同步信号电路40。同步信号电路40的输入端与驱动信号端连接，同步信号电路40的输出端与偏置电路的信号输出端连接。同步信号电路40可以接收驱动信号端发出的驱动信号，并将交流的同步驱动信号转换为直流的同步信号电压发送至偏置电路10。在驱动信号端发出的驱动信号使得同步信号电压产生一个正向脉冲时，若该脉冲信号的幅值电压大于偏置电压时，则可以使得第一三极管Q1迅速导通，从而关闭第一MOS管MOS1，避免第一MOS管MOS1与第一变压模块T1初级绕组端的MOS器件同时导通，以实现连续导通模式CCM下的同步整流。
需要说明的是，在上述第一开关30与第一变压模块T1的负极连接的实施例中，偏置电路的信号输出端为第一二极管D1的正极；而在第一开关30与第一变压模块T1的正极连接的另一实施例中，偏置电路的信号输出端则为第四二极管D4的负极。
在第一开关30与第一变压模块T1的负极连接的实施例中，如图3所示，上述同步信号电路40可以包括第二变压模块T2、第二电容C2、第四电阻R4以及第三二极管D3，第二变压模块T2的初级绕组第一端通过第二电容C2与驱动信号端连接，初级绕组第二端接地，次级绕组第一端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与次级绕组第二端连接，次级绕组第二端接地，次级绕组第一端与第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极与第一二极管D1的正极连接。
而在第一开关30与第一变压模块T1的正极连接的实施例中，如图5所示，上述同步信号电路40同样包括第二变压模块T2、第二电容C2、第四电阻R4以及第三二极管D3，第二变压模块T2的初级绕组第一端通过第二电容C2与驱动信号端连接，初级绕组第二端接地，次级绕组第一端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与次级绕组第二端连接，次级绕组第二端与第三二极管D3的负极连接，第三二极管D3的正极与第一二极管D1的负极连接。
可以理解的是，此时次级绕组产生的同步信号电压的幅值在大于第三二极管D3的导通压降和偏置电压之和时，可以使得第一三极管Q1的基极接收到高电平而迅速导通。其中，第三二极管D3可以实现整流作用，将驱动信号端输出的交流驱动信号转换为直流电平。
本发明还提供一种开关电源，该开关电源包括与交流电源连接的第一变压模块以及与第一变压模块连接的同步整流电路，该同步整流电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的开关电源采用了上述同步整流电路的技术方案，因此该开关电源具有上述同步整流电路所有的有益效果。
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种同步整流电路，其特征在于，包括偏置电路、开关控制电路、第一开关以及输出滤波电容；
所述输出滤波电容、所述第一开关以及第一变压模块组成整流输出回路，所述偏置电路的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述偏置电路的第二端与第一变压模块的第二端连接；所述开关控制电路的电压采集端与所述偏置电路的信号输出端连接，所述开关控制电路的控制端与所述第一开关的受控端连接；所述输出滤波电容远离第一变压模块第一端的一侧接地；
所述偏置电路，用于在偏置电压大于所述第一开关的第二端电平时输出第一信号至所述开关控制电路，在偏置电压小于所述第一开关的第二端电平时输出第二信号至所述开关控制电路；
所述开关控制电路，用于在接收到第一信号时，向所述第一开关发送导通信号；在接收到第二信号时，向所述第一开关发送截止信号。
2.如权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻以及第一二极管，所述第一电阻的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与第一变压模块的第二端连接。
3.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述偏置电路还包括与所述第一二极管并联的第一电容。
4.如权利要求3所述的同步整流电路，其特征在于，所述第一开关设置于第一变压模块的第二端与所述输出滤波电容之间，所述开关控制电路的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述开关控制电路的第二端接地，所述输出滤波电容的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与所述第一开关的第一端均接地，所述第一开关的第二端与第一变压模块的第二端连接。
5.如权利要求4所述的同步整流电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第一三极管、第二三极管、第二二极管以及第三电阻，所述第一开关为第一MOS管，所述第一MOS管为N沟道MOS管，所述第一三极管的基极与所述第一二极管的正极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第三电阻的第一端、所述第二三极管的基极以及所述第二二极管的负极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第三电阻的第二端与第一变压模块的第一端连接，所述第二三极管的集电极与第一变压模块的第一端连接，所述第二三极管的发射极与第二二极管的正极连接，所述第二三极管的发射极还与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极与第一变压模块的第二端连接。
6.如权利要求3所述的同步整流电路，其特征在于，所述第一开关设置于第一变压模块的第一端与所述输出滤波电容之间，所述第一开关的第一端与第一变压模块的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述输出滤波电容的第一端连接，所述输出滤波电容的第二端与第一变压模块的第二端连接，所述输出滤波电容的第二端还接地，所述开关控制电路的第一端与所述第一开关的第二端连接，第二端接地。
7.如权利要求6所述的同步整流电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第三三极管、第四三极管、第四二极管以及第五电阻，所述第一开关为第二MOS管，所述第二MOS管为P沟道MOS管，所述第三三极管的基极与所述第一二极管的负极连接，所述第三三极管的集电极分别与所述第五电阻的第一端、所述第四三极管的基极以及所述第四二极管的正极连接，所述第三三极管的发射极与所述第一开关的第二端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极与第四二极管的负极连接，所述第四三极管的发射极还与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二MOS管的源极与第一变压模块的第一端连接，所述第二MOS管的漏极与所述输出滤波电容的第一端连接。
8.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步整流电路还包括同步信号电路，所述同步信号电路的输入端与驱动信号端连接，所述同步信号电路的输出端与所述偏置电路的信号输出端连接；
所述同步信号电路，用于接收驱动信号并向所述偏置电路发送同步信号电压；
所述开关控制电路，用于在所述同步信号电压大于偏置电压时，向所述第一开关发送截止信号。
9.如权利要求8所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步信号电路包括第二变压模块、第二电容以及第四电阻，所述第二变压模块的初级绕组第一端通过第二电容与驱动信号端连接，所述第二变压模块的初级绕组第二端接地，所述第二变压模块的次级绕组第一端与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与所述第二变压模块的次级绕组第二端连接，所述第二变压模块的次级绕组第二端接地，所述第二变压模块的次级绕组第一端还与所述第一二极管的正极连接。
10.如权利要求9所述的同步整流电路，其特征在于，所述同步信号电路还包括第三二极管，所述第二变压模块的次级绕组第一端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述第一二极管的正极连接。
11.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括与交流电源连接的第一变压模块以及与第一变压模块连接的同步整流电路，所述同步整流电路被配置为如权利要求1～10中任一项所述的同步整流电路。
CN202011266554.8A 2020-11-12 2020-11-12 同步整流电路及开关电源 Active CN112532065B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011266554.8A CN112532065B (zh) 2020-11-12 2020-11-12 同步整流电路及开关电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011266554.8A CN112532065B (zh) 2020-11-12 2020-11-12 同步整流电路及开关电源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112532065A true CN112532065A (zh) 2021-03-19
CN112532065B CN112532065B (zh) 2022-07-05

Family

ID=74982367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011266554.8A Active CN112532065B (zh) 2020-11-12 2020-11-12 同步整流电路及开关电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112532065B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114785167A (zh) * 2022-03-23 2022-07-22 电子科技大学 一种可控整流电路及其稳压控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101431297A (zh) * 2008-11-26 2009-05-13 天宝电子（惠州）有限公司 一种同步整流电路
US20100172156A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 System General Corporation Offline synchronous rectifier circuit with turned-on arbiter and phase-lock for switching power converters
US20140112031A1 (en) * 2012-10-23 2014-04-24 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Control and drive circuit and method
CN206962707U (zh) * 2017-06-19 2018-02-02 浙江大学 一种用于同步整流功率变换器的动态补偿控制电路
CN111107703A (zh) * 2019-12-06 2020-05-05 中国科学院电工研究所 一种基于罗氏线圈的电流检测型同步整流控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101431297A (zh) * 2008-11-26 2009-05-13 天宝电子（惠州）有限公司 一种同步整流电路
US20100172156A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 System General Corporation Offline synchronous rectifier circuit with turned-on arbiter and phase-lock for switching power converters
US20140112031A1 (en) * 2012-10-23 2014-04-24 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Control and drive circuit and method
CN206962707U (zh) * 2017-06-19 2018-02-02 浙江大学 一种用于同步整流功率变换器的动态补偿控制电路
CN111107703A (zh) * 2019-12-06 2020-05-05 中国科学院电工研究所 一种基于罗氏线圈的电流检测型同步整流控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114785167A (zh) * 2022-03-23 2022-07-22 电子科技大学 一种可控整流电路及其稳压控制方法
CN114785167B (zh) * 2022-03-23 2023-04-07 电子科技大学 一种可控整流电路及其稳压控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112532065B (zh) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102437718B (zh) 栅极驱动电路以及开关电源装置
US9595861B2 (en) Power switching converter
JP4315097B2 (ja) スイッチング電源装置
WO2001073930A1 (en) Method and arrangement for controlling a synchronous rectifier in a dc/dc converter
WO2019161711A1 (zh) 一种低导通压降的启动电路
CN210380657U (zh) 一种dc/dc变换器
JP2002345239A (ja) スイッチング電源装置
CN112532065B (zh) 同步整流电路及开关电源
US9564819B2 (en) Switching power supply circuit
US20190068077A1 (en) Power receiving device
CN209930165U (zh) 一种运用驱动绕组的同步整流装置
CN216599118U (zh) 反激电源并联切换电路及装置
US11637489B2 (en) Isolated DC/DC converter and AC/DC converter
CN213846554U (zh) 整流稳压电路和供电设备
CN112198922B (zh) 蓝牙芯片
US7542309B2 (en) Voltage stabilizer circuit of forward converter
CN208386417U (zh) 线性直流稳压电源电路及电源
CN113612384A (zh) 一种应用于电力行业产品的负压及倍压电源解决方案
JP2003235260A (ja) ２重化電源システム
CN112583275A (zh) 一种反激式多路输出供电系统及其控制电路和供电方法
CN103997212A (zh) 输入自适应的自激式Sepic变换器
CN219812075U (zh) 一种可提升pwm脉冲宽度的电路结构
CN110572046A (zh) 一种dc/dc变换器
CN210867489U (zh) 一种开关电源的电压反馈电路及具有该反馈电路的开关电源
CN220492852U (zh) 一种驱动电路及开关电源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 516006 community 37, Zhongkai high tech Zone, Huizhou, Guangdong

Applicant after: Tongli Technology Co.,Ltd.

Address before: 516006 Zhongkai high tech Zone 37, Huizhou, Guangdong

Applicant before: TONLY ELECTRONICS HOLDINGS Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant