CN219351279U - 一种Oring控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Oring控制电路，包括：Oring控制器U1、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2，Oring控制器U1的Vo检测引脚连接电压输出端口的第一端Vo和二极管D1的阳极、电容C1的一端、开关管Q1的第一端，Oring控制器U1的VCC引脚连接3.3V基准电压；本实用新型不仅可以解决端口电压偏高下的电压反灌问题，而且可以保证在整个负载范围内，OringMos管的驱动电压都维持在设定电压值。

Description

一种Oring控制电路

技术领域

本实用新型涉及开关变换器领域，特别涉及一种Oring控制电路。

背景技术

由于电源行业的应用越来越复杂，特别在多个模块并联应用的场合，容易出现端口电压比电源输出电压偏高，从而发生电压倒灌的情况(在同步整流控制的场合，电压倒灌容易让电源出现失效的风险)，虽然直接用二极管反向截止的方式可以解决这一问题，但是在低压大电流的场合，较大的输出电流会在二极管上面产生较大的损耗(P＝Vf*Iout)，这样不仅会导致效率降低，而且需要专门的散热措施给二极管散热，加散热措施也会给空间布局带来极大的挑战，而为了解决这一问题，Oring控制电路应运而生，在电源正常工作情况下，Oring控制器通过检测Oring Mos管两端的压降，如果Oring Mos管的前端电压比后端电压高，说明端口电压没有偏高，这时候控制器会发出一个开通信号让Oring Mos管导通，如果Oring Mos管的前端电压比后端电压低，说明有高电压信号耦合到了电源的输出端口，这时候控制器会发出一个关断信号让Oring Mos管关断，从而防止端口电压偏高而出现电压倒灌的情况。

采用传统方式带来的缺点是：

①采用二极管方案，由于大的输出电流会在二极管上面产生较大的损耗(P＝Vf*Iout)，这样不仅会导致效率降低，而且需要专门的散热措施给二极管散热，加散热措施也会给空间布局带来极大的挑战。

②采用IC控制方案，在输出电流较小的场合下，由于Oring控制器检测到OringMos管两端产生的压降较低，会导致Oring Mos管的驱动电压很低，在这种情况下，OringMos管的导通阻抗Rds会明显增大，Oring Mos管上产生的导通损耗增加(Iout^2*Rds_on)，从而导致电源的轻载功率偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的Oring控制电路，不仅可以解决端口电压偏高下的电压反灌问题，而且可以保证在整个负载范围内，Oring Mos管的驱动电压都维持在设定电压值。

为了解决上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种Oring控制电路，包括：Oring控制器U1、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2，Oring控制器U1的Vo检测引脚连接电压输出端口的第一端Vo和二极管D1的阳极、电容C1的一端、开关管Q1的第一端，Oring控制器U1的VCC引脚连接3.3V基准电压，Oring控制器U1的GND引脚连接地信号GND，Oring控制器U1的PWM_OR引脚连接开关管Q2的第一端，Oring控制器U1的Vout检测引脚连接电压输出端口的第二端Vout，开关管Q2的第二端接地信号GND，开关管Q2的第三端连接驱动电压信号OR_VIN和电容C2的一端，电容C2的另一端连接二极管D2的阳极和二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接电容C1的另一端和开关管Q1的第二端，开关管Q1的第三端连接电压输出端口的第二端Vout。

作为优选，所述Oring控制电路还包括电阻R1和电阻R2，电阻R1并联连接在电容C1的两端，电阻R2串联连接在开关管Q2第三端和电容C2一端的连接点与驱动电压信号OR_VIN之间。

作为优选，所述Oring控制电路还包括电阻R3和电阻R4，电阻R3和电阻R4串联连接在电压输出端口的第一端Vo与地信号GND之间，且所述电阻R3串联连接在Oring控制器U1的Vo检测引脚与电压输出端口的第一端Vo之间。

作为优选，所述Oring控制电路还包括电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6串联连接在电压输出端口的第二端Vout与地信号GND之间，且所述电阻R5串联连接在Oring控制器U1的Vout检测引脚与电压输出端口的第二端Vout之间。

作为优选，所述开关管Q1为MQS管，开关管Q1的第一端为MOS管的源极，开关管Q1的第二端为MOS管的栅极，开关管Q1的第三端为MOS管的漏极。

作为优选，所述开关管Q2为三极管，开关管Q2的第一端为三极管的基极，开关管Q2的第二端为三极管的发射极，开关管Q2的第三端为三极管的集电极。

作为优选，所述Oring控制器U1的型号为GD32F350C8T6。

本实用新型提供的一种Oring控制电路，当MOS管Q1(即Oring Mos管)的前端电压Vo比后端的电压Vout高时，Oring控制器U1会发出一个连续的PWM信号，维持驱动电压信号OR_VIN基本不变，MOS管Q1的驱动电压也持续保持不变，Mos管Q1持续导通；当MOS管Q1(即Oring Mos管)的前端电压Vo比后端的电压Vout低时，Oring控制器U1会发出一个高电平信号，三极管Q2持续导通，电容C1两端保持为低电平，Mos管Q1的驱动电压保持为低电平，Oring Mos管关断；本实用新型不仅可以解决端口电压偏高下的电压反灌问题，而且可以保证在整个负载范围内，Oring Mos管的驱动电压都维持在设定电压值。

附图说明

图1为本实用新型Oring控制电路的电路原理图；

图2为本实用新型Oring控制电路的时序控制图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。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。

如图1所示，为本实用新型实施例的原理图，Oring控制电路包括Oring控制器U1、MOS管Q1，三极管Q2、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，开关电源的电压输出端口的第一端Vo依次串联电阻R3和电阻R4后再连接地信号GND，电阻R3和电阻R4的连接点与Oring控制器U1的Vo检测引脚连接，开关电源的电压输出端口的第一端Vo还连接二极管D1的阳极、电容C1的一端和MOS管Q1的源极，Oring控制器U1的VCC引脚连接3.3V基准电压，Oring控制器U1的GND引脚连接地信号GND，Oring控制器U1的PWM_OR引脚连接三极管Q2的基极，Oring控制器U1的Vout检测引脚与电阻R5和电阻R6的连接点连接，开关电源的电压输出端口的第二端Vout依次串联电阻R5和电阻R6后再连接地信号GND，三极管Q2的发射极连接地信号GND，三极管Q2的集电极连接电容C2的一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接OringMos管的驱动电压信号OR_VIN(自举电压)，电容C2的另一端连接二极管D2的阳极和二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接电容C1的另一端和MOS管Q1的栅极，电阻R1并联连接在电容C1的两端，MOS管Q1的漏极连接开关电源的电压输出端口的第二端Vout。

本实施例中Oring控制器U1的型号为GD32F350C8T6，这款控制器，不仅引脚少，成本低，而且还可以兼容电源的其他控制逻辑。MOS管Q1即为Oring Mos管。

在开关电源正常工作情况下，Oring控制器U1通过分压电阻R3和电阻R4检测MOS管Q1的前端电压Vo和后端的电压Vout，当Oring控制器U1检测到MOS管Q1的前端电压Vo比后端电压Vout高时，Oring控制器U1会发出一个PWM信号OR_PWM，当OR_PWM信号为高电平的时候，三极管Q2导通，变压器输出电压信号Vo通过二极管D1给电容C2充电，当OR_PWM信号为低电平的时候，三极管Q2关断，由于电容C2两端电压不能突变，电容C1两端的电压Vc对GND的电压会变为Vo+OR_VIN，因此会通过二极管D2给电容C1和MOS管Q1的Cgs充电，稳定后的电压为OR_VIN，因此只要Oring控制器U1连续发出PWM信号，Vo+OR_VIN的电压就会不断的通过二极管D2给电容C1和MOS管Q1的Cgs充电，只要电容C1的容值合适，在OR_PWM信号为高电平的时间段内，电容C1两端的电压可以维持OR_VIN电压基本不变，Oring Mos管Q1的驱动电压也持续保持不变，Oring Mos管Q1持续导通；当Oring控制器检测到Oring Mos管的后端电压Vout(端口电压)比前端电压Vo高时，Oring控制器U1会发出一个高电平信号，三极管Q2持续导通，电容C1两端的电压Vc对GND的电压维持Vo不变，电容C1两端保持为低电平，Oring Mos管Q1的Vgs电压保持为低电平，Oring Mos管Q1关断，这样可以防止端口电压偏高情况下，出现电压反灌而使电源失效。

本实用新型Oring控制电路的控制时序如图2所示，当Vo_sens(Vo信号采样电压)大于Vout_sens(Vout信号采样电压)时，Oring控制器的PWM_OR引脚会发出一个PWM信号PWM_OR，由前面原理分析可知，电容C1两端的电压Vc可以维持驱动电压信号OR_VIN基本不变，Mos管Q1的驱动电压也保持OR_VIN基本不变，Oring Mos管Q1就能维持持续导通状态，当Vo_sens(Vo信号采样电压)小于Vout_sens(Vout信号采样电压)时，Oring控制器的PWM_OR引脚会发出一个高电平信号，三极管Q2持续导通，由前面原理分析可知，电容C1两端保持为低电平，Oring Mos管Q1的驱动电压保持为低电平，Oring Mos管关断。

本实用新型电路简单、成本低、不仅可以解决端口电压偏高下的电压反灌问题，而且可以保证在整个负载范围内，Oring Mos管的驱动电压都维持在设定电压值。

Claims (7)

1.一种Oring控制电路，其特征在于，包括：Oring控制器U1、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2，Oring控制器U1的Vo检测引脚连接电压输出端口的第一端Vo和二极管D1的阳极、电容C1的一端、开关管Q1的第一端，Oring控制器U1的VCC引脚连接3.3V基准电压，Oring控制器U1的GND引脚连接地信号GND，Oring控制器U1的PWM_OR引脚连接开关管Q2的第一端，Oring控制器U1的Vout检测引脚连接电压输出端口的第二端Vout，开关管Q2的第二端接地信号GND，开关管Q2的第三端连接驱动电压信号OR_VIN和电容C2的一端，电容C2的另一端连接二极管D2的阳极和二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接电容C1的另一端和开关管Q1的第二端，开关管Q1的第三端连接电压输出端口的第二端Vout。

2.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：还包括电阻R1和电阻R2，电阻R1并联连接在电容C1的两端，电阻R2串联连接在开关管Q2第三端和电容C2一端的连接点与驱动电压信号OR_VIN之间。

3.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：还包括电阻R3和电阻R4，电阻R3和电阻R4串联连接在电压输出端口的第一端Vo与地信号GND之间，且所述电阻R3串联连接在Oring控制器U1的Vo检测引脚与电压输出端口的第一端Vo之间。

4.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：还包括电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6串联连接在电压输出端口的第二端Vout与地信号GND之间，且所述电阻R5串联连接在Oring控制器U1的Vout检测引脚与电压输出端口的第二端Vout之间。

5.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：所述开关管Q1为MQS管，开关管Q1的第一端为MOS管的源极，开关管Q1的第二端为MOS管的栅极，开关管Q1的第三端为MOS管的漏极。

6.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：所述开关管Q2为三极管，开关管Q2的第一端为三极管的基极，开关管Q2的第二端为三极管的发射极，开关管Q2的第三端为三极管的集电极。

7.根据权利要求1所述的Oring控制电路，其特征在于：所述Oring控制器U1的型号为GD32F350C8T6。

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