[發明專利]可變匝比的同步整流變換器

有效

• 申請號: 200710070756.3
• 申請日: 2007-08-14
• 公開（公告）號: CN101174797A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 熊代富;葉欣;童飛;韓雪強;徐華清
• 申請（專利權）人: 伊博電源（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 沈孝敬

技術領域

本發明涉及開關電源領域，特別涉及集成電路的開關電源，具體地說是一種可變匝比的同步整流變換器。

背景技術

當今開關電源的發展趨勢是之一是效率要求越來越高，更高的效率可以使電源散熱更少，高功率密度。采用肖特基二極管作為整流二極管的低電壓輸出的DC-DC開關電源，由于其正向壓降約為0.4-0.6V，在低壓大電流輸出時，輸出二極管上的導通損耗太大。同步整流技術是利用可控的功率開關管來替代二極管實現整流功能的技術。該方案能利用低阻的MOSFET導電通道來傳導電流，在大電流通過的條件下取得比二極管固有的勢壘電壓還要低的導通壓降，從而達到進一步減小電路的導通損耗的目的。80年代初即陸續將其應用與低壓輸出的DC-DC開關電源，稱為同步整流管(Synchronous?Rectifier)。

同步整流管的驅動方式有外驅動(Externally-driven)和自驅動(Self-driven)兩種。由于自驅動電路結構相對簡單，成本低且可靠性高，因此在小功率DC-DC變換器中同步整流管的驅動電路通常采用自驅動方式。

圖1給出了一種常用的有源箝位同步整流正激電路，圖2則是電路中各點主要波形。其中，V_gs1，V_gs3為主管和箝位管的MOSFET的門極電壓波形，V_p為變壓器原邊波形，V_gs4，V_gs5為同步整流管的門極電壓波形。雖然這種自驅動電路十分簡單，但它只適合于輸入電壓不寬的范圍。根據圖1，可得同步整流管S₄和S₅的門極電壓為：

Vgs4=Vin·NsNp=V0D]]>

Vgs5=Vclamp·NsNp=Vin·D1-D·NsNp=V01-D]]>

其中，V_in為輸入電壓，V_o為輸出電壓，D為穩態工作的占空比，N_p/N_s為變壓器原邊到副邊的匝比(以下同)。