[發(fā)明專利]一種自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器和反激式開關(guān)電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110070829.5
• 申請(qǐng)日: 2011-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN102170232A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器和反激式開關(guān)電源。

背景技術(shù)

開關(guān)電源具有體積小，效率高以及電流大的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于手機(jī)充電器和筆記本電腦適配器等場(chǎng)合。近年來(lái)，由于綠色電源概念的興起，更加強(qiáng)調(diào)高轉(zhuǎn)換效率和低待機(jī)功耗。

在所有類型的開關(guān)電源中，反激式開關(guān)電源是最通用的。而變壓器是反激式開關(guān)電源中的核心器件之一，變壓器的作用是提供電源輸入端和輸出端的靜電隔離。

隨著技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)是智能尺寸和高開關(guān)頻率。但是高的開關(guān)頻率將帶來(lái)開關(guān)損耗和高熱量問題。目前為了解決高的開關(guān)頻率帶來(lái)的開關(guān)損耗，開關(guān)電源常采用準(zhǔn)諧振控制型設(shè)計(jì)。在準(zhǔn)諧振控制型設(shè)計(jì)中，當(dāng)電源開關(guān)的漏極電壓最低時(shí)將電源開關(guān)閉合，這樣電源開關(guān)損耗就越小。

參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的一種帶有電壓關(guān)斷型緩沖器的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)圖。

電壓關(guān)斷型緩沖器包括電阻102、電容103和二極管104。

電源開關(guān)101的閉合和斷開由驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1來(lái)控制。

當(dāng)電源開關(guān)101閉合時(shí)，變壓器105原邊的感應(yīng)電流會(huì)線性增加。

當(dāng)電源開關(guān)101斷開時(shí)，電源開關(guān)101的漏極將出現(xiàn)一個(gè)電壓尖峰。該電壓尖峰的成因主要是變壓器105的原邊漏電感。當(dāng)電源開關(guān)101斷開時(shí)，變壓器105的原邊漏電感的能量將給原邊電感的寄生電容充電，產(chǎn)生該電壓尖峰。

該電壓尖峰將導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾，因此，電壓關(guān)斷型緩沖器用來(lái)吸收該電壓尖峰。

當(dāng)該電壓尖峰高于輸入電壓Vin時(shí)，二極管104導(dǎo)通，電容103吸收能量，該電壓尖峰小時(shí)。電阻102將電容103吸收的能量轉(zhuǎn)換為熱能。

但是，電阻102消耗的熱能將降低開關(guān)電源的效率。為了提高開關(guān)電源的效率，現(xiàn)有技術(shù)中利用圖2所示的有源緩沖器來(lái)吸收尖峰電壓。

參見圖2，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中帶有另一種緩沖器的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)圖。

圖2中的有源緩沖器包括第一電容C1和MOS管M2。

電源開關(guān)M1的閉合和斷開由驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1來(lái)控制。

當(dāng)電源開關(guān)M1斷開時(shí)，電壓尖峰出現(xiàn)在MOS管M2的漏極上。當(dāng)M1斷開時(shí)，M2將會(huì)導(dǎo)通來(lái)抑制電壓尖峰，C1幫助泄露電壓尖峰產(chǎn)生的能量。

該有源緩沖器沒有將電壓尖峰產(chǎn)生的能量以熱能消耗掉，因此提高了開關(guān)電源的效率，但是M2需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2來(lái)控制M2的開關(guān)狀態(tài)，現(xiàn)有美國(guó)專利US2007/0263415A1公開了一種自驅(qū)動(dòng)的有源緩沖器，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，增加了整個(gè)電路的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器和反激式開關(guān)電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

本發(fā)明提供一種自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器，包括：第一端子、第二端子、第一電容、第二電容和MOS管；

所述第一電容的一端連接第一端子，另一端依次通過(guò)串聯(lián)的MOS管和第二電容連接第二端子；

所述MOS管的襯底和源極短接，柵極連接第二端子。

優(yōu)選地，還包括MOS管的寄生體二極管，所述MOS管的寄生體二極管的陽(yáng)極連接所述MOS管的源極，所述MOS管的寄生體二極管的陰極連接所述MOS管的漏極。

優(yōu)選地，還包括MOS管的寄生電容，所述MOS管的寄生電容的一端連接所述MOS管的源極，另一端連接所述MOS管的漏極。

優(yōu)選地，所述第一端子連接開關(guān)電源中變壓器原邊連接線電壓的一端，所述第二端子連接所述開關(guān)電源中變壓器原邊的另一端。

優(yōu)選地，所述MOS管為NMOS管。

本發(fā)明還提供一種具有所述自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器的反激式開關(guān)電源，包括：自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器、電源開關(guān)、變壓器和開關(guān)電源控制器；

所述自驅(qū)動(dòng)有源緩沖器的第一端子連接開關(guān)電源中變壓器原邊連接線電壓的一端，第二端子連接所述開關(guān)電源中變壓器原邊的另一端；

所述開關(guān)電源控制器用于輸出PWM脈沖，以控制所述電源開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)。

優(yōu)選地，還包括電源開關(guān)的寄生體二極管，所述電源開關(guān)的寄生體二極管的陽(yáng)極連接電源開關(guān)的源極，所述電源開關(guān)的寄生體二極管的陰極連接電源開關(guān)的漏極。

優(yōu)選地，還包括電源開關(guān)的寄生電容，所述電源開關(guān)的寄生電容的一端連接電源開關(guān)的源極，另一端連接電源開關(guān)的漏極。

優(yōu)選地，所述MOS管為NMOS管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：