CN2540657Y - 用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路，包括变压器TR、TR之原边的吸收电路、原边开关管Q1、副边开关管Q2及输出滤波电容C2，其中，Q2的S极与D极分别连接副绕组与C2；在该电源的输出反馈电路中包括脉宽调制器IC1，IC1通过一个驱动电路IC2的输出端连接至Q1的G极和S极，又通过IC2的另一输出端、隔离驱动电路连接至Q2的G极和S极。本实用新型可确保电路中的原边开关管、副边开关管不会发生共通，从而减少电路损耗及电磁干扰、减小变压器的体积并提高工作效率。

Description

用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路
技术领域
本实用新型涉及一种开关稳压电源中的电路，具体是一种用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路。
背景技术
反激式开关稳压电源是小功率电源中最常见的一种。其常用的自驱动同步整流电路如图1所示，D1、R1、C1构成原边的吸收回路，R2、D2、D3构成副边开关管Q2的驱动回路，C2为输出滤波。它存在一个非常严重的问题，就是原边开关管Q1刚导通时，Q2没有截止，形成Q1、Q2共通，造成较大的开关损耗。并产生一个电流尖峰，故需在Q2上串一个磁珠FB1，但问题并不能完全解决，这就使得有关电磁兼容性的强制标准不易通过，效率的提高也有限。同时原边开关管Q1并不能实现零电压或零电流开通，使得高频化不易实现，不能进一步减小体积。
发明内容
本实用新型之目的在于提供一种用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路，以确保该电路中的原边开关管、副边开关管不会发生共通的问题，同时实现原边开关管、副边开关管的零电压或零电流开关，从而减少电路损耗及电磁干扰、减小变压器的体积并提高变压器的效率以及提高整个电源的效率和开关频率。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型提出一种用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路，该电路包括连接在该电源输出端的变压器TR、TR之原边的吸收电路、与TR之原绕组串联的原边开关管Q1、与TR之副绕组串联的副边开关管Q2及输出滤波电容C2，其中，
(1)Q2的S极与D极分别连接副绕组与C2；
(2)在该电源的输出反馈电路中包括一个脉宽调制器(PWM)IC1，IC1通过一个驱动电路IC2的输出端连接至Q1的G极和S极，又通过IC2的另一个输出端、一个隔离驱动电路连接至Q2的G极和S极。
在本实用新型中的副边开关管Q2的S极与D极之间可并联一个二极管D2。减小变压器电感量而当变压器的磁通密度静态工作点B1进入第三象限时或Q2内并联有高速二极管时，可以不用D2。
本实用新型提出了一种新的用于反激式开关稳压电源的副边同步整流的电路，通过外加驱动电路及驱动时移，它克服了常规技术中的自驱动反激式电源存在的在原边开关管Q1导通瞬间与副边开关管Q2(MOSFET)共通的缺点，大幅度降低了电路损耗及EMI(电磁干扰)，提高了效率，并可以实现原边开关管、副边开关管的零电压或零电流开关；在本实用新型中，可以通过调整变压器TR的电感量，使铁氧体磁芯的B工作于磁化曲线坐标的第一、第三象限，减小了变压器的电感量，因而可以使得变压器TR少绕匝数，减小变压器TR的体积。同时，由于电流可以反向流过Q2(MOSFET)，将能量回馈给原边，可以取消副边的假负载，并实现副边同步整流管的软开关，进一步提高变压器TR的效率以及提高整个电源的效率和开关频率。
附图简述
图1是一种常规的反激式开关稳压电源的自驱动同步整流电路图；
图2是本实用新型之实施例的电路图；
图3分别包括PWM芯片IC1之输出脉冲信号、驱动电路IC2输出至G1、G2的脉冲信号波形示意图；
图4是常规变压器的磁化曲线图。
具体实施例说明
在图2所示的本实用新型之实施例电路中，驱动电路IC2的作用是将PWM芯片IC1控制的输出信号(图3-1)变成输出至Q1与Q2的两个输出VGSQ1(图3-2)、VGSQ2(图3-3)。这三个信号之间的关系如图3所示。
本实施例的工作原理如下：
Q1先导通，然后截止。Q1截止后，经过一个时延T2，Q2导通。由于D2导通非常快，故即使T2为零，Q2也只有很小导通的开关损耗。由于Q2为MOSFET，在导通期间，其通态损耗较小。Q2截止后，流过Q2的电流经D2流过，经过时延T1后，Q1导通。由于Q1导通与Q2截止之间有一个时延T1，故不存在Q1、Q2共通的问题。由于Q2的存在，电流可以反向流过Q2，返送回原边，故对于常规反激电源电流不连续的状态不再存在，无论输出是什么状态负载，整个电源都工作于电流连续工作状态，也正是由于能量能够回送至原边，故不再需要常规反激电源输出并联的假负载，也可以保持输出稳定。在常规反激式电源中，工作于电流连续状态的变压器磁芯有一个静态工作点B1，变压器磁芯的磁通密度B工作于磁化曲线坐标的第一象限，如图4所示，最大磁通密度BMAX＝B1+ΔB，ΔB为磁通变化量；为了使磁芯不饱和，常规变压器都选用较大一号的磁芯，绕更多的匝数，增大了铜损和铁损。由于本实用新型的应用，减小变压器的电感，可以使得B1向原点或第三象限移动。当电感减小到一定程度时，B1进入第三象限，此时用较小一号的磁芯，绕更少的匝数也不会饱和，减小了变压器的铜损和铁损。同时当B1进入第三象限，也就意味着Q2截止时，电流是反向流过的，Q2的截止损耗为零，此时可以去掉外并的D2，Q2一截止，Q1上有电流反向流过，给Q1上D极、S极两端寄生电容COSS反向充电，使得Q1在导通之前，其D极、S极两端的电压为零，可以实现软开关，为反激电源的进一步高频化提供了一个非常有效的方法。
在本实用新型的实施例中，脉宽调制器IC1可采用开关电源专用的脉宽调制控制集成电路。驱动电路IC2可将IC1的驱动输出进行更换，其功能是加强驱动能力及将IC1的输出进行时移或反向等。

Claims (2)

1、一种用于反激式开关稳压电源的副边同步整流电路，其特征在于该电路包括连接在该电源输出端的变压器TR、TR之原边的吸收电路、与TR之原绕组串联的原边开关管Q1、与TR之副绕组串联的副边开关管Q2及输出滤波电容C2，其中，
(1)Q2的S极与D极分别连接副绕组与C2；
(2)在该电源的输出反馈电路中包括一个脉宽调制器IC1，IC1通过一个驱动电路IC2的输出端连接至Q1的G极和S极，又通过IC2的另一个输出端、一个隔离驱动电路连接至Q2的G极和S极。
2、根据权利要求1所述的电路，其特征在于在副边开关管Q2的S极与D极之间并联一个二极管D2。
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