[發明專利]準諧振變換器同步整流電路

有效

• 申請號: 201310206263.3
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103280995A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 章治國;周林;胡剛毅;余海生;吳限;王強;楊占軍;張純亞
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十四研究所
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/155
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及DC/DC變換器技術領域，特別涉及一種準諧振變換器同步整流電路。?

背景技術

DC/DC變換器按輸入/輸出是否電氣隔離可分為非隔離直流變換器和有變壓器隔離的直流變換器，按調制方式可分為脈沖寬度調制(PWM)變換器和脈沖頻率調制(PFM)變換器；但無論哪種形式的變換器，效率提升和高頻化始終是DC/DC變換器發展的重要方向。二十世紀八十年代出現的基于PFM調制的準諧振變換器能夠實現功率開關管的零電壓和零電流開關(ZVS，ZCS)，極大地降低了功率開關管的開關損耗，提高了變換器開關頻率和效率。?

ZCS準諧振正激變換器由P.Vinciarelli在1983年提出，其利用隔離變壓器的漏感和整流二極管結電容進行諧振，在原邊功率開關管電流到零時關斷，實現功率開關管無損關斷；其后Vicor公司在此技術上進行發展推出了系列化產品。準諧振ZCS正激變換器構成的DC/DC電源產品易實現高頻化，具有功率密度高、體積小和重量輕的特點，在工業界獲得了廣泛的應用。?

但是，隨著技術的發展，特別是功率MOSFET制造技術的進步，在大功率特別是大電流輸出場合，采用同步整流技術的DC/DC變換器要比采用二極管整流的變換器在效率方面得到明顯地提升，其原因是采用導通電阻極小的MOSFET來實現同步整流，變換器直流通態損耗小。近年來，采用同步整流技術在PWM型DC/DC變換器得到大量應用，效率普遍獲得大幅提升；而準諧振變換器不同于PWM變換器，它利用了變壓器漏感和功率半導體開關結電容，變壓器電流電壓波形為準正弦波，同步整流不像PWM變換器那樣容易實現：一方面高頻準諧振變換器工作在高頻下，同步整流驅動速度快，損耗大，設計驅動控制電路難度大；二是準諧振變換器的同步整流管不能直接從功率變壓器取得驅動信號，很難采用自驅動方式，需要設計專用控制電路或定制IC來實現同步驅動。?

因此，需要對采用傳統整流的準諧振變換器進行改進，在準諧振DC/DC變換器副邊側用場效應管MOSFET來替換功率二極管，減小變化器導通損耗，實現能量的高效變換。?

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種準諧振變換器同步整流電路，并且準諧振變換器的整流管和續流管工作在軟開關狀態。?

本發明的目的是這樣實現的：?

本發明提供的準諧振變換器同步整流電路，包括功率變壓器、次級功率開關電路、整流管控制電路和續流管控制電路；?

所述功率變壓器，用于實現輸入/輸出電氣隔離以及電壓/電流變換；?

所述次級功率開關電路，用于實現電壓/電流變換并提供所需電能給負載R_L；?

所述整流管控制電路，用于通過對功率變壓器檢測來實現對次級功率開關電路中的整流管零電壓開通和零電流關斷功能；?

所述續流管控制電路，用于實現對次級功率開關電路的同步整流管的零電壓開通和零電流關斷的控制功能。?

進一步，所述功率變壓器包括初級繞組L₁₁、次級繞組L₁₂和輔助繞組L₁₃；?

所述功率變壓器初級繞組L₁₁與輸入側相接，次級繞組L₁₂與次級功率開關電路相接，所述功率變壓器輔助繞組L₁₃分別與整流管控制電路3和續流管控制電路相接。?

進一步，所述次級功率開關電路包括諧振電感L₂₁、諧振電容C₂₁、濾波電感L₂₂、濾波電容C₂₂、整流管Q₂₁和續流管Q₂₂；?