CN204633621U - 一种开关电源轻载关断同步整流的电路 - Google Patents

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钟成
黄伟
池尚霏
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Abstract

本实用新型适用电路领域，一种开关电源轻载关断同步整流的电路，电路包括一种开关电源轻载关断同步整流的电路，电路包括：开关电源V1；比较器U1，比较器U1的负输入端连接负载，负输入端的输入电压为负载的电压，比较器U1的正输入端输入为预设电压值；光耦隔离电路U2，与比较器U1的输出端连接，并根据输出端的电压输出电流；副边MOS管Q4，副边MOS管Q4的栅极连接光耦隔离电路U2的输出端，以在接收到输出端的电流时导通；同步整流电路，与副边MOS管Q4连接，用于在负载端为轻负载，副边MOS管Q4导通时对该同步整流电路进行关断。

Description

一种开关电源轻载关断同步整流的电路
技术领域
本实用新型属于电路领域，尤其涉及一种开关电源轻载关断同步整流的电路。
背景技术
中、高功率开关电源中，因为输出电流较大，用肖特基二极管整流的方式因为其功耗大的特点而导致开关电源的效率较低，所以同步整流技术在开关电源中得到广泛的应用。但是由于同步整流技术本身存在驱动损耗，在重负载情况下这部分损耗可以忽略不计，但是在开关电源工作在轻载时，同步整流的损耗会成为开关电源轻载功耗的重要组成部分。
所以，在某些需要开关电源具有低轻载功耗的场合，就需要在负载处于轻载时将同步整流关断。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种开关电源轻载关断同步整流的电路，用于实现在负载处在轻载时将同步整流电路关断。
本实用新型实施例是这样实现的，一种开关电源轻载关断同步整流的电路，所述电路包括一种开关电源轻载关断同步整流的电路，所述电路包括：
开关电源V1；
电流互感器S1，所述电流互感器L1的一端与开关电源V1连接，另一端并联负载端，用于检测原边电流，并检测负载端的电压以判断所述开关电源V1的负载状况；
比较器U1，所述比较器U1的负输入端连接所述负载，所述负输入端的输入电压为所述负载的电压，比较器U1的正输入端输入为预设电压值；
光耦隔离电路U2，与所述比较器U1的输出端连接，并根据所述输出端的电压输出电流；
副边MOS管Q4，所述副边MOS管Q4的栅极连接所述光耦隔离电路U2的输出端，以在接收到输出端的电流时导通；
同步整流电路，与所述副边MOS管Q4连接，用于在所述负载端为轻负载，副边MOS管Q4导通时对该同步整流电路进行关断。
作为进一步的技术方案，所述负载端包括：
电阻R1；
依次串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3，所述串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3分别与所述电阻R1和所述电流互感器S1并联。
作为进一步的技术方案，所述开关电源轻载关断同步整流的电路还包括：
调节电阻R4和调节电阻R5，所述调节电阻R4的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V-端连接，所述调节电阻R5的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V+端连接，所述调节电阻R4和调节电阻R5用于调节比较器U1的输入电压。
作为进一步的技术方案，所述同步整流电路包括：
同步整流MOS管Q2，用于开通或关断该同步整流电路；
MOS管Q3，与所述同步整流MOS管Q2连接，用于控制所述同步整流MOS管Q2的开通和关断；
并联的稳压二极管D2、D3、Z1和电阻R9，与所述MOS管Q3连接，用于提供所述MOS管Q3的驱动。
作为进一步的技术方案，所述副边MOS管Q4的源极接地，漏极连接所述MOS管Q3的栅极，所述副边MOS管Q4导通时，所述MOS管Q3的栅极接地，电压降低而关断。
有益效果
本实用新型的电路通过检测开关电源原边电流，判断开关电源的负载状况，同时控制副边同步整流MOS管的栅极驱动来关断同步整流功能；用电流互感器来检测原边电流，判断开关电源负载的状况，并将检测电压反馈到比较器负端；比较器正端预设固定的直流电压，作为电压比较的基准；光耦将比较器的结果隔离传递到副边，控制同步整流MOS管的开通或关断。
附图说明
图1是本实用新型的一种开关电源轻载关断同步整流的电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
请参阅图1，一种开关电源轻载关断同步整流的电路，所述电路包括一种开关电源轻载关断同步整流的电路，所述电路包括：
开关电源V1；
电流互感器S1，所述电流互感器L1的一端与开关电源V1连接，另一端并联负载端，用于检测原边电流，并检测负载端的电压以判断所述开关电源V1的负载状况；
比较器U1，所述比较器U1的负输入端连接所述负载，所述负输入端的输入电压为所述负载的电压，比较器U1的正输入端输入为预设电压值；
光耦隔离电路U2，与所述比较器U1的输出端连接，并根据所述输出端的电压输出电流；
副边MOS管Q4，所述副边MOS管Q4的栅极连接所述光耦隔离电路U2 的输出端，以在接收到输出端的电流时导通；
同步整流电路，与所述副边MOS管Q4连接，用于在所述负载端为轻负载，副边MOS管Q4导通时对该同步整流电路进行关断。
请进一步参阅图1，所述负载端包括：
电阻R1；
依次串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3，所述串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3分别与所述电阻R1和所述电流互感器S1并联。
进一步参阅图1，所述开关电源轻载关断同步整流的电路还包括：
调节电阻R4和调节电阻R5，所述调节电阻R4的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V-端连接，所述调节电阻R5的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V+端连接，所述调节电阻R4和调节电阻R5用于调节比较器U1的输入电压。
此外，所述同步整流电路包括：
同步整流MOS管Q2，用于开通或关断该同步整流电路；
MOS管Q3，与所述同步整流MOS管Q2连接，用于控制所述同步整流MOS管Q2的开通和关断；
并联的稳压二极管D2、D3、Z1和电阻R9，与所述MOS管Q3连接，用于提供所述MOS管Q3的驱动。
此外，所述副边MOS管Q4的源极接地，漏极连接所述MOS管Q3的栅极，所述副边MOS管Q4导通时，所述MOS管Q3的栅极接地，电压降低而关断。
在工作过程中，开关电源V1工作于重负载情况时，电流互感器S1传递到比较器U1负输入端(2脚)的电压高于正输入端(3脚)的预设电压值，此时比较器U1输出为低，光耦隔离电路U2的输出端没有电流，副边MOS管Q4因为栅极电压为低，处于关断状态，此时，MOS管Q3正常导通，同步整流MOS管Q2导通，同步整流电路正常工作。
另一方面，当开关电源V1工作于轻负载情况时，电流互感器S1传递到比 较器U1负输入端(2脚)的电压降低，当这个电压低于比较器正输入端(3脚)的电压时，比较器U1输出为高，此时光耦隔离电路U2中有电流通过，副边MOS管Q4导通，MOS管Q4电压升高而导通。MOS管Q4导通后将MOS管Q3栅极电压拉低，MOS管Q3关断，同步整流MOS管Q2随之因为栅极电压降低而关断。
本实用新型的电路通过检测开关电源原边电流，判断开关电源的负载状况，同时控制副边同步整流MOS管的栅极驱动来关断同步整流功能；用电流互感器来检测原边电流，判断开关电源负载的状况，并将检测电压反馈到比较器负端；比较器正端预设固定的直流电压，作为电压比较的基准；光耦将比较器的结果隔离传递到副边，控制同步整流MOS管的开通或关断。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种开关电源轻载关断同步整流的电路，其特征在于，所述电路包括：
开关电源V1；
电流互感器S1，所述电流互感器L1的一端与开关电源V1连接，另一端并联负载端，用于检测原边电流，并检测负载端的电压以判断所述开关电源V1的负载状况；
比较器U1，所述比较器U1的负输入端连接所述负载，所述负输入端的输入电压为所述负载的电压，比较器U1的正输入端输入为预设电压值；
光耦隔离电路U2，与所述比较器U1的输出端连接，并根据所述输出端的电压输出电流；
副边MOS管Q4，所述副边MOS管Q4的栅极连接所述光耦隔离电路U2的输出端，以在接收到输出端的电流时导通；
同步整流电路，与所述副边MOS管Q4连接，用于在所述负载端为轻负载，副边MOS管Q4导通时对该同步整流电路进行关断。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源轻载关断同步整流的电路，其特征在于，所述负载端包括：
电阻R1；
依次串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3，所述串联的二极管D1、电阻R2和电阻R3分别与所述电阻R1和所述电流互感器S1并联。
3.根据权利要求1所述的一种开关电源轻载关断同步整流的电路，其特征在于，所述开关电源轻载关断同步整流的电路还包括：
调节电阻R4和调节电阻R5，所述调节电阻R4的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V-端连接，所述调节电阻R5的一端与所述比较器U1的正输入端连接，另一端与所述比较器U1的V+端连接，所述调节电阻R4和调节电阻R5用于调节比较器U1的输入电压。
4.根据权利要求1所述的一种开关电源轻载关断同步整流的电路，其特征在于，所述同步整流电路包括：
同步整流MOS管Q2，用于开通或关断该同步整流电路；
MOS管Q3，与所述同步整流MOS管Q2连接，用于控制所述同步整流MOS管Q2的开通和关断；
并联的稳压二极管D2、D3、Z1和电阻R9，与所述MOS管Q3连接，用于提供所述MOS管Q3的驱动。
5.根据权利要求4所述的一种开关电源轻载关断同步整流的电路，其特征在于，所述副边MOS管Q4的源极接地，漏极连接所述MOS管Q3的栅极，所述副边MOS管Q4导通时，所述MOS管Q3的栅极接地，电压降低而关断。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725780A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九一厂） 一种防止电流倒流电路及其应用

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