[發明專利]具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器

有效

• 申請號: 201110156203.6
• 申請日: 2011-06-11
• 公開（公告）號: CN102223073A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 高新明
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 廣東國暉律師事務所 44266
• 代理人: 陳琳

【技術領域】

本發明是有關于一種升壓變換器，特別是有關于一種具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器。

【背景技術】

請參考圖1所示，目前用來驅動液晶顯示器的背光模塊的升壓(BOOST)電路中，主要是包含輸入電源Vin、連接輸入電源Vin的第一繞組L1、連接第一繞組L1的第二繞組L2，連接第二繞組L2與輸出電容之間的二極管D2，以及連接于第一繞組L1與第二繞組L2之間的開關管Q1。

所述的升壓電路利用開關管Q1反復的導通與關斷，使第一繞組L1可輸出正向電壓，再利用第二繞組L2匝數大于第一繞組的匝數達到進一步升壓，使得輸出電容可供應高于輸入電壓Vin的輸出電壓給負載端的背光模塊。

前述升壓電路實現了輸出電壓比輸入電壓高，起到升壓的作用。然而，由于此升壓電路采用二極管D2整流，當輸出大電流時，二極管的功耗將會變得很大，導致升壓電路的效率下降，且具有散熱困難之虞。而若所述升壓電路采用金屬氧化物半導體晶體管(MOSFET)整流，則需要使用隔離浮地的方式驅動，將會導致其驅動電路復雜。

故，有必要提供一種具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器，以解決現有技術所存在的問題。

【發明內容】

有鑒于現有技術的缺點，本發明的主要目的在于提供一種具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器，其增加輔助繞組和外圍電路實現自激式同步整流，進而可代替二極管整流。

為達成本發明的前述目的，本發明提供一種具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器，其包含：

第一開關，接受一脈沖驅動信號而反復地導通與關斷；

第一繞阻，連接一輸入電壓源及所述第一開關之間并于第一開關導通時儲能，于第一開關關斷時其兩端電壓為一反向電壓；

第二繞阻，連接所述第一繞阻；

輔助繞組，連接所述第二繞組；

開關電路，連接所述輔助繞組，根據所述輔助繞組兩端電壓的改變而輸出一控制信號；以及

第二開關，連接所述開關電路而接收其控制信號，并根據所述控制信號導通或關斷。

在本發明的一實施例中，所述第一開關及第二開關皆是N溝道金屬氧化物半導體晶體管。

在本發明的一實施例中，所述開關電路包括二極管和第三開關，所述二極管的陽極是連接所述輔助繞組的一端；所述第三開關是連接于所述二極管的陰極及所述第二開關之間；當所述輔助繞組兩端電壓為正向電壓時，所述二極管呈導通狀態，所述第三開關呈關斷狀態，所述第二開關呈導通狀態；所述輔助繞組兩端電壓為反向電壓時，所述二極管截止，所述第三開關導通，所述第二開關關斷。

在本發明的一實施例中，所述第三開關是一晶體管，其中所述第三開關的射極是通過電阻連接所述二極管的陰極，并通過另一電阻連接所述第二開關的柵極；所述第三開關的基極是通過一電阻連接于所述二極管的陽極與所述輔助繞組之間；所述第三開關的集極是連接于所述輔助繞組的另端與所述第二開關的源極之間。

在本發明的一實施例中，當所述第一開關接受的脈沖驅動信號處于高電平時，所述第一開關為導通狀態，所述第一繞組為儲能狀態，所述輔助繞組兩端電壓為正向電壓，當所述第一開關接受的脈沖驅動信號處于低電平時，所述第一開關為關斷狀態，所述第一繞組兩端電壓為反向電壓，所述輔助繞組兩端電壓為反向電壓。

在本發明的一實施例中，所述第一繞組的同名端連接所述輸入電壓源，其非同名端則連接所述第一開關的源極；所述第二繞組的同名端連接所述第一開關的源極；所述輔助繞組的同名端連接所述第二繞組的非同名端以及所述第三開關的集極，其非同名端連接所述第三開關的基極。

本發明主要是利用輔助繞組與第二繞組之間的耦合，配合開關電路來控制整流開關的動作，實現自驅動的同步整流，進而取代傳統的二極管整流方式，可以提高效率，并降低功耗。

【附圖說明】

圖1是現有用來驅動液晶顯示器的背光模塊的升壓電路的電路圖。

圖2是本發明具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器一較佳實施例的電路圖。

圖3是本發明具高升壓比的自激式同步整流升壓變換器一較佳實施例的相關的電壓及電流波形圖。

【具體實施方式】

為讓本發明上述目的、特征及優點更明顯易懂，下文特舉本發明較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。