[發明專利]具有反向電流抑制器的同步整流順向轉換器

有效

• 申請號: 200610126771.0
• 申請日: 2006-09-06
• 公開（公告）號: CN101141095A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 王冠盛;劉添華
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02M3/24
• 分類號: H02M3/24;H02M7/527
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明關于一種同步整流順向轉換器，更特別的是本發明關于一種具有反向電流抑制器的同步整流順向轉換器，其中反向電流抑制器設定為在順向轉換器的輸入電源因為順向轉換器關機的緣故而中斷時，適時截止同步整流器的飛輪開關以消除產生于同步整流器中的反向電流。

背景技術

在典型的順向轉換器(forward?converter)中，主開關會設置于變壓器的初級側上且與變壓器的初級側繞組串聯，并且由整流二極管所組成的整流電路會設置于變壓器的次級側。變壓器的初級側繞組的激磁電感(magnetizinginductance)經由接收來自電壓輸入端的電流而儲存能量于其中，并且根據主開關的開關切換將儲存的能量傳送到變壓器的次級側。變壓器的次級側的整流電路會將次級側所感應生成的交流電壓整流成整流直流電壓(rectified?DCvoltage)。該整流直流電壓接著經過平滑化(smoothing)處理后產生輸出直流電壓以提供給負載使用。由于二極管在開關切換時會產生相當大的導通損失(conduction?loss)，由晶體管所組成的同步整流開關逐漸取代了傳統順向轉換器內部的整流二極管。相較于傳統的順向轉換器架構，使用同步整流器的順向轉換器可以減少轉換器的功率損失(power?loss)并且增進轉換器的整體效率。然而，晶體管為一種具有雙向導通特性的電路元件，因此需要精密的驅動電路來驅動同步整流器中的同步整流開關的開關切換。

圖1顯示公知的同步整流順向轉換器的電路組態圖。圖1的同步整流順向轉換器包含變壓器T1，其具有初級側繞組(primary?winding)Np以及次級側繞組(secondary?winding)Ns。初級側繞組Np的一端與輸入直流電壓Vin相連接，其設定為將輸入直流電壓Vin的能量儲存于初級側繞組Np的激磁電感(未顯示)中。初級側繞組Np的另一端與主開關Q1串聯，并且主開關Q1由脈沖寬度調制器(pulse?width?modulator，PWM)50來控制其開關切換。主開關Q1通常是由金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)所組成，其具有漏極，連接至初級側繞組Np，柵極，連接至脈沖寬度調制器50，以及源極，其連接至地。變壓器T1的初級側所儲存的能量根據主開關Q1的開關切換而傳送至變壓器T1的次級側，從而在次級側繞組Ns兩端感應生成交流電壓。同步整流器(Q2，Q3)以及濾波電路(Lo，Co)設置于變壓器T1的次級側，其中同步整流器(Q2，Q3)設定可為與主開關Q1的開關切換同步的方式來進行開關切換，以便將變壓器的次級側繞組Ns兩端的交流電壓轉換成整流直流電壓。該整流直流電壓經由輸出電感Lo與輸出電容Co所組成的濾波電路濾除其高頻諧波，其中輸出電感Lo以變壓器的架構來實現。因此可在輸出電容Co兩端產生輸出直流電壓Vout并提供給負載Ro來使用。