CN210958143U - 一种用于开关电源防止变压器磁饱和的mos管驱动电路组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件。一旦出现高频变压器出现过电流，通过此电路便会关断MOS管栅极电压上的驱动信号，以此保证磁饱和不会发生。相比传统方案，在保证MOS上升下降沿陡峭的同时，在占空比异常，输入扰动，等导致的磁饱和，均有很好的防止作用。

Description

一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件

技术领域

本实用新型涉及MOS管驱动技术领域，尤其是涉及一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件。

背景技术

开关电源作为现在最常用的电源。在各类电器中均有广泛应用，图1是一种常见的反激式开关电源结构；

由于开关电源输出的不断增加，重量和成本又在不断的减小，所以磁材料通常是工作在临界饱和状态，在突然的浪涌电流下，瞬间的负载加重、或者系统工作于高温下，磁芯就会发生饱和现象，一旦发生磁饱和。轻则使元件过热，重则损坏元器件，在磁饱和时，一次侧电流急剧增大，造成开关晶体管的损坏，因此在开关电源设计时需要考虑磁饱和的防治问题；

开关电源常采用占空比限制的方法，预防磁饱和。但效果不理想，在输入波动时，当电压过高，即使限制了占空比，磁饱和依然会发生；

另一种方式是适当减少一次侧的绕组匝数。此种方式虽然有效，但是会使后级纹波增大；

第三种方式是选择尺寸较大的磁芯，此种方式有效，但相应的体积会增加，不利于小型化集成；

综上所述，现有方案都存在一定缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，该组件包括第一二极管、第二电容、第二电阻、第一电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第三电容、第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，其中，所述第一二极管的正极分别与所述第二电容、第二电阻和第三电阻的一端相连接后并共同与PWM信号相连接，所述第一二极管的负极分别与所述第一三极管的集电极和第一电容的一端相连接，所述第一三极管的基极分别与所述第二电容和第二电阻的另一端、第二三极管的基极、第三三极管的基极以及第四三极管的集电极相连接，所述第一电阻设置于所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极之间，开关电源其余部分中的MOS管的栅极连接于所述第一电阻与所述第二三极管的发射极之间，所述MOS管的源极、第四电阻的一端和第三三极管的集电极均与所述第五电阻的一端相连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端和所述第二三极管的集电极相连接，所述第三电阻的另一端与所述第三三极管的发射极相连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第四三极管的基极和第三电容的一端相连接，所述第五电阻的另一端还分别与所述第四三极管的发射极、第三电容的另一端相连接并接地。

进一步地，所述MOS管的漏极还经所述开关电源其余部分中的高频变压器与VSS电压相连接。

进一步地，所述的第一三极管采用NPN型三极管。

进一步地，所述的第二三极管采用PNP型三极管。

进一步地，所述的第三三极管采用PNP型三极管。

进一步地，所述的第四三极管采用PNP型三极管。

进一步地，所述的MOS管采用P沟道增强型MOS管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)一旦出现高频变压器出现过电流，通过此电路便会关断MOS管栅极电压上的驱动信号，以此保证磁饱和不会发生。

(2)相比传统方案，在保证MOS上升下降沿陡峭的同时，在占空比异常，输入扰动，等导致的磁饱和，均有很好的防止作用。

附图说明

图1为本实用新型背景技术中反激式开关电源结构图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图3为本实用新型的电路原理图。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

电路各部分连接关系如图2所示，此部分为开关电源驱动MOS管电路，开关电源其余部分不属于专利申请范畴不再绘制出。D1、Q1、Q2、C1、C2、R1、R2组成的图腾柱驱动电路，能起到快速开启关断的MOS管的功能。R3、R4、R5、Q3、Q4、C3组成一个电流限制电路。

其工作原理如下：

当PWM输入信号为低电平时，MOS管处于关断状态；

当PWM输入为高电平时，MOS管在图腾柱的驱动下，快速导通，导通后电流开始上升。

随着电流的上升，R5上电压随之上升，Q1基极电流随之上升，当达到限额值时(此限额值由R4、R5和Q4特性决定)，在Q4的作用下，关断图腾柱驱动，同时在Q3的控制下，保持图腾柱的关断状态直到下一个PWM周期。

如图3所示为本实用新型电路组件的具体电路效果原理示意图，如图所示，一旦出现高频变压器L1出现过电流，通过此电路便会关断MOS管栅极电压上的驱动信号，以此保证磁饱和不会发生。

相比传统方案，在保证MOS管上升下降沿陡峭的同时，在占空比异常，输入扰动，等导致的磁饱和，均有很好的防止作用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，该组件包括第一二极管(D1)、第二电容(C2)、第二电阻(R2)、第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一电容(C1)、第三电容(C3)、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)，其中，所述第一二极管(D1)的正极分别与所述第二电容(C2)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的一端相连接后并共同与PWM信号相连接，所述第一二极管(D1)的负极分别与所述第一三极管(Q1)的集电极和第一电容(C1)的一端相连接，所述第一三极管(Q1)的基极分别与所述第二电容(C2)和第二电阻(R2)的另一端、第二三极管(Q2)的基极、第三三极管(Q3)的基极以及第四三极管(Q4)的集电极相连接，所述第一电阻(R1)设置于所述第一三极管(Q1)的发射极与所述第二三极管(Q2)的发射极之间，开关电源其余部分中的MOS管的栅极连接于所述第一电阻(R1)与所述第二三极管(Q2)的发射极之间，所述MOS管的源极、第四电阻(R4)的一端和第三三极管(Q3)的集电极均与所述第五电阻(R5)的一端相连接，所述第五电阻(R5)的另一端分别与所述第一电容(C1)的另一端和所述第二三极管(Q2)的集电极相连接，所述第三电阻(R3)的另一端与所述第三三极管(Q3)的发射极相连接，所述第四电阻(R4)的另一端分别与所述第四三极管(Q4)的基极和第三电容(C3)的一端相连接，所述第五电阻(R5)的另一端还分别与所述第四三极管(Q4)的发射极、第三电容(C3)的另一端相连接并接地。

2.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述MOS管的漏极还经所述开关电源其余部分中的高频变压器与VSS电压相连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述的第一三极管(Q1)采用NPN型三极管。

4.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述的第二三极管(Q2)采用PNP型三极管。

5.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述的第三三极管(Q3)采用PNP型三极管。

6.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述的第四三极管(Q4)采用PNP型三极管。

7.根据权利要求1所述的一种用于开关电源防止变压器磁饱和的MOS管驱动电路组件，其特征在于，所述的MOS管采用P沟道增强型MOS管。

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