CN201336631Y - 一种电源的延时关机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源的延时关机电路，该电路的输入端连接到ON/OFF控制信号，输出端通过一N沟道型金属氧化物半导体场效应管串接在桥式电路原边主功率器件的驱动电路供电回路中，该电路根据所述ON/OFF控制信号，在正常工作时输出高电压到N沟道型金属氧化物半导体场效应管的栅极，原边驱动电路供电闭合，在关机时输出低电压到N沟道型金属氧化物半导体场效应管的栅极，原边驱动电路供电关断。该电路配合外部PWM控制芯片和副边驱动电路工作，在关机时直接关断原边驱动电路供电回路，保持副边功率管驱动信号继续存在，直到PWM信号消失，关机后输出侧的能量回馈到原边，同时消除了关机时全桥同步整流主电路副边的同步整流管上的电压尖峰。

Description

一种电源的延时关机电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源采用的具有延时功能时序关机电路。

背景技术

请参考如图1-2所示，为现有技术中副边采用同步整流技术的普通全桥电路。为了提高变换器效率，在原边四个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4全关断时，希望副边的同步整流管Q5、Q6同时导通续流，于是采用了原副边同步整流管驱动时序信号。控制芯片输出PWM信号为OUTA、OUTB，其中OUTA通过原边驱动电路接至原边主管Q2、Q4栅极，OUTB通过原边驱动电路接至原边主管Q1、Q3栅极，由OUTA、OUTB通过副边驱动电路产生的副边同步整流管驱动信号OUT_A、OUT_B分别接至Q5、Q6的栅极。

若关机信号产生后，不对Q5、Q6驱动做任何处理，则关机时副边同步整流管Q5、Q6会一致维持导通，输出电感L和输出电容C会产生谐振，导致输出负压。若在原边脉宽宽度调制信号消失后，将Q5、Q6的驱动强行关断，输出没有负压，则会出现关机应力。副边同步整流管同时开通时，全桥同步整流主电路中的输出电感L和输出电容C在这期间发生谐振，电容中的能量转移至输出电感中，副边同步整流管如果此时立即关断，输出电感L中的电流没有了其它通路，只有给同步整流管的漏源电容充电，导致一个很高的电压尖峰，该尖峰可能导致整流管损坏，请参考图3所示的波形图，该波形图的横轴为时间，纵轴为电压。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术可能产生关机应力的缺陷，提供一种可以解决关机应力的电源延时关机电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种电源的延时关机电路，包括一个N沟道型金属氧化物半导体场效应管，串接在桥式电路原边驱动电路供电回路中，栅极连接至一外部的关机控制信号，关机时原边驱动电路供电断开，外部PWM控制芯片继续给副边驱动电路提供驱动信号，直到PWM信号完全消失。

所述的一种电源的延时关机电路，外部PWM控制芯片为电压型控制芯片。

所述的一种电源的延时关机电路，外部PWM控制芯片为电流型控制芯片。

所述的一种电源的延时关机电路，关机时，原边驱动电路供电关断，外部PWM控制芯片输出脉宽调制信号继续维持，并且提供驱动信号给副边驱动电路，直到PWM脉宽调制信号完全消失。

所述的一种电源的延时关机电路，外部控制芯片输出两个脉宽调制信号，通过原边驱动电路连接到全桥原边同步整流管的栅源极上。

所述的一种电源的延时关机电路，外部PWM控制芯片输出两个脉宽调制信号，通过原边驱动电路连接到半桥原边同步整流管的栅源极上。

本实用新型的有益效果在于，消除了关机时副边同步整流管上的的电压尖峰。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是现有技术中全桥同步整流主电路图；

图2是现有技术中原副边同步整流管驱动时序信号图；

图3是现有技术中关机时副边同步整流管上的电压波形图；

图4是本实用新型一种电源的延时关机电路原理图；

图5是本实用新型应用全桥同步整流电路的电路图；

图6是本实用新型关机时原副边同步整流管驱动时序信号图；

图7是本实用新型应用全桥同步整流电路中关机时副边同步整流管上的电压波形图；

图8是本实用新型应用半桥同步整流电路的电路图。

具体实施方式

请参考图4所示，在本实用新型全桥关机电路的电路原理图中，N沟道型金属氧化物半导体场效应管Q的栅极连接至外部ON/OFF控制信号端，漏源极串接在原边驱动电路供电回路中。正常开通或稳定工作时ON/OFF为高电平时，Q开通，VCC给原边驱动提供电压；当关机信号ON/OFF为低电平时，Q关断，原边驱动电路供电断开，原边主功率电路无驱动。在关机信号出现后，由于原边驱动电路供电回路断开，原边能量无法传递到副边，PWM控制芯片并没有关断，这些信号继续提供给副边驱动电路。由于副边驱动并没有关断，副边电容的能量通过输出滤波电感、副边同步整流管、变压器、原边全桥同步整流管的体二极管回馈到输入电容上。由于能量的回馈，导致输出电压逐渐降低，副边整流管的驱动电压也越来越低，逐渐达到整流管的门槛电压，整流管的导通电阻也越来越大，输出电容通过电感回馈的能量也越来越小，此时输出整流管自然关断，电感储存的能量释放到整流管的漏源电容上，尖峰很小，基本上没有。

请参考图5所示，在本实用新型应用于全桥同步整流电路时的实施例中，控制芯片是电流型控制芯片。整个电路包括全桥同步整流主电路，变压器，输出滤波电路，原边驱动电路，副边驱动电路。PWM控制芯片的输出脉宽调制信号OUTA和OUTB，OUTA通过原边驱动电路连接到全桥同步整流主电路中的原边MOS管Q2、Q4的栅极，OUTB通过原边驱动电路连接到全桥同步整流主电路中的原边MOS管Q1、Q3的栅极；同时，OUTA、OUTB通过隔离变压器连接到副边驱动电路上。副边驱动电路的输出OUT_A、OUT_B连接至全桥同步整流主电路中的副边MOS管Q5、Q6的栅极。全桥关机电路中，MOS管Q的栅极连接至外部的关机信号ON/OFF。

正常工作过程中，全桥关机电路中，关机信号ON/OFF端的信号为高电平，辅助电源通过MOS管Q给原边驱动电路供电，PWM控制芯片输出信号输出OUTA和OUTB，OUTA驱动控制全桥同步整流主电路中原边的MOS管Q2和Q4，OUTB驱动全桥同步整流主电路中原边的MOS管Q1和Q3，同时，OUTA和OUTB通过副边驱动电路，驱动全桥同步整流主电路中副边的MOS管Q5和Q6。

关机时，此时关机ON/OFF信号端为低电平，各个功率管的驱动时序请参考图6所示，原边驱动电路无供电电源，Q1、Q2、Q3、Q4的驱动输入为低电平，原边主功率整流电路不工作。PWM脉宽调制信号并没有关断，控制芯片输出的PWM信号OUTA、OUTB通过副边驱动电路继续驱动副边整流管Q5、Q6，由于占空比没有立刻消失，Q5、Q6交替开通，输出侧电容的能量通过输出滤波电感、副边整流管(Q5、Q6)、变压器、原边整流管(Q1、Q2、Q3、Q4)的体二极管，逐渐回馈到输入电容上。由于副边电感每次储存的能量有释放的通路，就不会在副边整流管上产生很高的电压应力，随着输出电压的降低，电感电流逐渐减小直到为零，从而实现关机无应力，且输出侧的能量逐渐转移到输入端。关机时副边同步整流管上的电压波形请参考图7所示，该波形图的横轴为时间，纵轴为电压，可见消除了关机时副边同步整流管的电压尖峰。

图8所示为本实用新型应用于半桥同步整流电路时的实施例，控制芯片是电压型控制芯片。整个电路包括半桥同步整流主电路，变压器，输出滤波电路，原边驱动电路，副边驱动电路。工作方式同全桥同步整流电路。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1、一种电源的延时关机电路，其特征在于，其输入端连接一外部控制信号、输出端通过一N沟道型金属氧化物半导体场效应管串接在全桥和半桥同步整流主电路的原边驱动电路供电回路中，关机时先关断原边驱动电路的供电回路，延时关断外部PWM控制芯片脉宽调制信号。

2、根据权利要求1所述的一种电源的延时关机电路，其特征在于，所述的外部PWM控制芯片为电压型控制芯片。

3、根据权利要求1所述的一种电源的延时关机电路，其特征在于，所述的外部PWM控制芯片为电流型控制芯片。

4、根据权利要求1所述的一种电源的延时关机电路，其特征在于，关机时，原边驱动电路供电关断，外部PWM控制芯片输出脉宽调制信号继续维持，并且提供驱动信号给副边驱动电路，直到PWM脉宽调制信号完全消失。

5、根据权利要求1所述的一种电源的延时关机电路，其特征在于，所述的外部PWM控制芯片输出两个脉宽调制信号，通过原边驱动电路连接到全桥同步整流主电路的原边同步整流管栅源极上。

6、根据权利要求1所述的一种电源的延时关机电路，其特征在于，所述的外部PWM控制芯片输出两个脉宽调制信号，通过原边驱动电路连接到半桥同步整流主电路的原边同步整流管栅源极上。

Images