CN206759333U

CN206759333U - 同步整流电路

Info

Publication number: CN206759333U
Application number: CN201720272641.1U
Authority: CN
Inventors: 温益军
Original assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2027-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种同步整流电路，包括变压器、专用功率MOSFET、滤波电容、整流驱动模块和待机控制模块；所述变压器的整流输入端与所述专用功率MOSFET的漏极连接，所述专用功率MOSFET的源极通过所述滤波电容与所述变压器的整流输出端连接，所述专用功率MOSFET的栅极与所述整流驱动模块的驱动输出端连接，所述整流驱动模块的驱动检测端与所述变压器的整流输入端连接，所述整流驱动模块的电源输入端与所述待机控制模块的开关输出端连接，所述待机控制模块的开关输入端与直流电源连接。采用本实用新型，能够在系统待机时确保采用MOSFET的体二极管进行整流的前提下，控制整流驱动模块不工作，降低待机功耗。

Description

同步整流电路

技术领域

本实用新型涉及同步整流技术领域，具体涉及一种同步整流电路。

背景技术

同步整流电路一般是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET，金属-氧化物半导体场效应晶体管)，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术，如图1所示，是使用专业控制芯片的同步整流电路。在电源待机时，芯片通过检测VS1 点的电压，使得控制芯片停止发送驱动，整流电路中的MOSFET的栅极没有驱动，MOSFET不导通，通过MOSFET的体二极管进行整流，此时MOSFET的同步整流损耗较小，但是由于控制芯片仍处于工作状态，仍占用功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种同步整流电路，在系统待机时确保采用 MOSFET的体二极管进行整流的前提下，控制整流驱动模块不工作，降低同步整流电路的待机功耗。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种同步整流电路，包括变压器、专用功率MOSFET、滤波电容、整流驱动模块和待机控制模块；

所述变压器包括副边和用于与供电电源连接的原边，所述变压器的副边包括整流输入端和整流输出端；所述整流驱动模块包括驱动检测端、驱动输出端和电源输入端；所述待机控制模块包括开关输入端、开关输出端和用于接收外部控制信号的开关控制端；

所述变压器的整流输入端与所述专用功率MOSFET的漏极连接，所述专用功率MOSFET的源极通过所述滤波电容与所述变压器的整流输出端连接，所述专用功率MOSFET的栅极与所述整流驱动模块的驱动输出端连接，所述整流驱动模块的驱动检测端与所述变压器的整流输入端连接，所述整流驱动模块的电源输入端与所述待机控制模块的开关输出端连接，所述待机控制模块的开关输入端与直流电源连接。

在一种实施方式中，所述整流驱动模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一三极管的发射极与所述整流驱动模块的驱动检测端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极连接，所述整流驱动模块的电源输入端通过所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接，所述整流驱动模块的电源输入端还通过所述第二电阻与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与地连接；

所述第三三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述第三三极管的集电极与所述整流驱动模块的电源输入端连接，所述第三三极管的发射极与所述第四三极管的发射极连接，所述第四三极管的基极与所述第三三极管的基极连接，且所述第四三极管的基极通过所述第四电阻与地连接，所述第四三极管的集电极与地连接，所述第三三极管的发射极通过所述第三电阻与地连接，所述第三三极管的发射极还与所述整流驱动模块的驱动输出端连接。

进一步地，所述整流驱动模块还包括连接于所述第一三极管的发射极与所述整流驱动模块的驱动检测端之间的第一二极管和第五电阻；其中，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极通过所述第五电阻与所述整流驱动模块的驱动检测端连接。

进一步地，所述整流驱动模块还包括第二二极管；

所述第二二极管的正极与所述第一三极管的基极连接，所述第二二极管的负极与所述第四三极管的基极连接。

进一步地，所述整流驱动模块还包括连接于所述第二三极管的发射极与地之间的第三二极管；其中，所述第三二极管的正极与所述第二三极管的发射极连接，所述第三二极管的负极与地连接。

优选地，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均为NPN型三极管；所述第四三极管为PNP型三极管。

在一种实施方式中，所述待机控制模块包括第一开关管、第二开关管、第六电阻和第七电阻；

所述第一开关管的第一端与所述待机控制模块的开关控制端连接，所述第一开关管的第一端还通过所述第六电阻与地连接，所述第一开关管的第二端通过所述第七电阻与所述第二开关管的第一端连接的，所述第一开关管的第三端与地连接；

所述第二开关管的第二端与所述待机控制模块的开关输出端连接，所述第二开关管的第三端与所述待机控制模块的开关输入端连接，所述第二开关管的第三端还与所述第二开关管的第一端连接。

进一步地，所述待机控制模块还包括连接于所述第一开关管的第一端与所述待机控制模块的开关控制端之间的第八电阻；以及包括连接于所述第二开关管的第三端与所述第二开关管的第一端之间的第九电阻。

优选地，所述第一开关管为NPN型三极管，所述第一开关管的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第一开关管的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第一开关管的第二端为所述NPN型三极管的发射极。

优选地，所述第二开关管为PNP型三极管，所述第二开关管的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关管的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关管的第二端为所述NPN型三极管的发射极。

相比于现有技术，本实用新型的一种同步整流控制电路的有益效果在于：

本实用新型提供的同步整流控制电路，与现有技术相比，现有技术是在整个系统供电要求处于待机状态时，供电电源通过变压器传递电源给同步整流控制电路，整流驱动模块检测到整流输入端的电压为低电平时控制专用功率 MOSFET处于截止状态，使得系统处于待机状态的专用功率MOSFET功耗降低，但是整流驱动模块仍处于工作状态，功耗还是存在，而本实用新型通过增加一待机控制模块，使得系统供电要求处理待机状态时，待机控制模块不提供电源给整流驱动模块，整流驱动模块不工作，而整流驱动模块的驱动输出端处于高阻态且无电压，使得专用功率MOSFET处于截止状态，进而降低处于待机状态的专用功率MOSFET功耗。

附图说明

图1是现有技术的一种同步整流电路的结构示意图；

图2是本实用新型提供的同步整流电路的一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的同步整流电路的整流驱动模块的一个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的同步整流电路的整流驱动模块的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2，是本实用新型提供的同步整流电路的一个实施例的结构示意图；

本实用新型提供一种同步整流电路，包括变压器T1、专用功率MOSFET、滤波电容EC、整流驱动模块10和待机控制模块20；

所述变压器T1包括副边和用于与供电电源连接的原边，所述变压器T1的副边包括整流输入端VS1和整流输出端VOUT；所述整流驱动模块10包括驱动检测端、驱动输出端和电源输入端；所述待机控制模块20包括开关输入端、开关输出端和用于接收外部控制信号的开关控制端；

所述变压器T1的整流输入端VS1与所述专用功率MOSFET的漏极连接，所述专用功率MOSFET的源极通过所述滤波电容EC与所述变压器T1的整流输出端VOUT连接，所述专用功率MOSFET的栅极与所述整流驱动模块10的驱动输出端连接，所述整流驱动模块10的驱动检测端与所述变压器T1的整流输入端VS1连接，所述整流驱动模块10的电源输入端与所述待机控制模块20的开关输出端连接，所述待机控制模块20的开关输入端与直流电源连接。

在一种实施方式中，如图3所示，图3是本实用新型提供的同步整流电路的整流驱动模块10的一个实施例的结构示意图；所述整流驱动模块10包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；

所述第一三极管Q1的发射极与所述整流驱动模块10的驱动检测端连接，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二三极管Q2的基极连接，所述整流驱动模块10的电源输入端通过所述第一电阻R1与所述第一三极管Q1的基极连接，所述整流驱动模块10的电源输入端还通过所述第二电阻R2与所述第二三极管 Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的发射极与地连接；

所述第三三极管Q3的基极与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第三三极管Q3的集电极与所述整流驱动模块10的电源输入端连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述第四三极管Q4的发射极连接，所述第四三极管Q4的基极与所述第三三极管Q3的基极连接，且所述第四三极管Q4的基极通过所述第四电阻R4与地连接，所述第四三极管Q4的集电极与地连接，所述第三三极管 Q3的发射极通过所述第三电阻R3与地连接，所述第三三极管Q3的发射极还与所述整流驱动模块10的驱动输出端连接。

进一步地，所述整流驱动模块10还包括连接于所述第一三极管Q1的发射极与所述整流驱动模块10的驱动检测端之间的第一二极管D1和第五电阻R5；其中，所述第一三极管Q1的发射极与所述第一二极管D1的正极连接，所述第一二极管D1的负极通过所述第五电阻R5与所述整流驱动模块10的驱动检测端连接。

需要说明的是，通过在所述第一三极管Q1的发射极与所述整流驱动模块10的驱动检测端之间增加第一二极管D1，避免在驱动检测端检测到高电平时，第一三极管Q1的集电极与发射极之间的反向压差过大而损坏第一三极管Q1。

进一步地，所述整流驱动模块10还包括第二二极管D2；

所述第二二极管D2的正极与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第二二极管D2的负极与所述第四三极管Q4的基极连接。

需要说明的是，通过在第一三极管Q1的基极串联第二二极管D2和第五电阻R5接入到地，可以提供一压降，使得第一三极管Q1在检测到驱动检测端为低电平而选择退出饱合状态而转为导通时的速度相对加快，即避免第一三极管 Q1处于深度饱合的状态。

进一步地，所述整流驱动模块10还包括连接于所述第二三极管Q2的发射极与地之间的第三二极管D3；其中，所述第三二极管D3的正极与所述第二三极管Q2的发射极连接，所述第三二极管D3的负极与地连接。

优选地，所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q2和所述第三三极管Q3 均为NPN型三极管；所述第四三极管Q4为PNP型三极管。

在一种实施方式中，如图4所示，图4是本实用新型提供的同步整流电路的整流驱动模块10的一个实施例的结构示意图，所述待机控制模块20包括第一开关管Q5、第二开关管Q6、第六电阻R6和第七电阻R7；

所述第一开关管Q5的第一端与所述待机控制模块20的开关控制端连接，所述第一开关管Q5的第一端还通过所述第六电阻R6与地连接，所述第一开关管Q5的第二端通过所述第七电阻R7与所述第二开关管Q6的第一端连接的，所述第一开关管Q5的第三端与地连接；

所述第二开关管Q6的第二端与所述待机控制模块20的开关输出端连接，所述第二开关管Q6的第三端与所述待机控制模块20的开关输入端连接，所述第二开关管Q6的第三端还与所述第二开关管Q6的第一端连接。

进一步地，所述待机控制模块20还包括连接于所述第一开关管Q5的第一端与所述待控制模块的开关控制端之间的第八电阻R8；以及包括连接于所述第二开关管Q6的第三端与所述第二开关管Q6的第一端之间的第九电阻R9。

优选地，所述第一开关管Q5为NPN型三极管，所述第一开关管Q5的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第一开关管Q5的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第一开关管Q5的第二端为所述NPN型三极管的发射极。

优选地，所述第二开关管Q6为PNP型三极管，所述第二开关管Q6的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关管Q6的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关管Q6的第二端为所述NPN型三极管的发射极。

以下将结合图2至图4，描述本实用新型提供的同步整流控制电路的工作原理：

当系统供电要求处于待机状态时，待机控制模块20的开关控制端接收到外部控制信号为低电平，此时作为NPN型三极管的第一开关管Q5的基极处于低电平，第一开关管Q5截止，进而与第一开关管Q5的集电极连接的第二开关管 Q6的基极上拉到开关输入端连接的直流电源，为高电平，此时作为PNP型三极管的第二开关管Q6截止，从而待机控制模块20的开关输入端与开关输出端断开通路，无法为整流驱动模块10供电，则整流驱动模块10不工作，整流驱动模块10不产生功耗，并由于整流驱动模块10的驱动控制端处于悬空的高阻态状态中，与驱动控制端连接专用功率MOSFET的栅极也处于悬空的高阻态状态中，则专用功率MOSFET截止，另一方面，由于系统供电要求处于待机状态，供电电源通过变压器T1传递给同步整流控制电路的电源为待机电源，则通过专用功率MOSFET的体二极管整流，使得待机电源实现同步整流基础上，使得待机的整流功耗减为最低。

当系统供电要求处于工作状态时，待机控制模块20的开关控制端接收到外部控制信号为高时，此时第一开关管Q5和第二开关管Q6均于导通状态，则待机控制模块20的开关输入端与开关输出端之间的通路导通，为整流驱动模块10 供电，整流驱动模块10处于工作状态。而整流驱动模块10处于工作状态的检测过程为：当整流驱动模块10检测到驱动检测端(即变压器T1的整流输入端 VS1)为高电平时，第一三极管Q1截止，此时为整流驱动模块10供电的直流电源通过第一电阻R1接到第二三极管Q2的基极，并通过第二电阻R2为第二三极管Q2的集电极提供电流，使得第二三极管Q2导通，进而第三三极管Q3 的基极和第四三极管Q4的基极所连接的网络点为低电平，第三三极管Q3不导通，第四三极管Q4导通，使得整流驱动模块10的驱动输出端为低电平，而专用功率MOSFET截止，采用专用功率MOSFET体二极管进行整流，降低同步整流功耗；当整流驱动模块10检测到驱动检测端为低电平时，第一三极管Q1导通，此时供电的直流电源通过第一电阻R1、第一三极管Q1的基极和发射极、第一二极管D1再接到驱动检测端，使得第一三极管Q1的基极电压被嵌位在低电平，而由于第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管 Q2的基极电压也嵌位在低电平，使得第二三极管Q2截止，此时直流电源通过第二电阻R2接到第三三极管Q3的基极和第四三极管Q4的基极，使得第三三极管Q3导通和第四三极管Q4截止，进而整流驱动模块10的驱动输出端为高电平，专用功率MOSFET导通，采用专用功率MOSFET整流，且由于专用功率 MOSFET的通态阻率低，功耗低。

本实用新型提供的同步整流控制电路，与现有技术相比，现有技术是在整个系统供电要求处于待机状态时，供电电源通过变压器传递电源给同步整流控制电路，整流驱动模块检测整流输入端的电压控制专用功率MOSFET处于截止状态，使得系统处于待机状态的专用功率MOSFET功耗降低，但是整流驱动模块仍处于工作状态，功耗还是存在，而本实用新型通过增加一待机控制模块，使得系统供电要求处理待机状态时，待机控制模块不提供电源给整流驱动模块，整流驱动模块不工作，而整流驱动模块的驱动输出端处于悬空的高阻态，使得专用功率MOSFET处于截止状态，进而降低统处于待机状态的专用功率 MOSFET功耗。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种同步整流电路，其特征在于，包括变压器、专用功率MOSFET、滤波电容、整流驱动模块和待机控制模块；

2.如权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于，所述整流驱动模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

3.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述整流驱动模块还包括连接于所述第一三极管的发射极与所述整流驱动模块的驱动检测端之间的第一二极管和第五电阻；其中，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极通过所述第五电阻与所述整流驱动模块的驱动检测端连接。

4.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述整流驱动模块还包括第二二极管；

5.如权利要求2所述的同步整流电路，其特征在于，所述整流驱动模块还包括连接于所述第二三极管的发射极与地之间的第三二极管；其中，所述第三二极管的正极与所述第二三极管的发射极连接，所述第三二极管的负极与地连接。

6.如权利要求2至5任一项所述的同步整流电路，其特征在于，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均为NPN型三极管；所述第四三极管为PNP型三极管。

7.如权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于，所述待机控制模块包括第一开关管、第二开关管、第六电阻和第七电阻；

8.如权利要求7所述的同步整流电路，其特征在于，所述待机控制模块还包括连接于所述第一开关管的第一端与所述待机控制模块的开关控制端之间的第八电阻；以及包括连接于所述第二开关管的第三端与所述第二开关管的第一端之间的第九电阻。

9.如权利要求7所述的同步整流电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管，所述第一开关管的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第一开关管的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第一开关管的第二端为所述NPN型三极管的发射极。

10.如权利要求7所述的同步整流电路，其特征在于，所述第二开关管为PNP型三极管，所述第二开关管的第一端为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关管的第二端为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关管的第二端为所述NPN型三极管的发射极。