[實用新型]一種自帶防倒灌保護的同步整流BOOST電路

有效

• 申請號: 201420322801.5
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN203942462U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 顧榮鑫;馬天才;李勝
• 申請（專利權）人: 昆山弗爾賽能源有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02H7/12
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 安紀平

技術領域

本實用新型涉及電源轉換技術領域，尤其是涉及一種自帶防倒灌保護的同步整流BOOST電路。

背景技術

帶有同步整流的BOOST升壓轉換器應用已非常廣泛，主開關管和同步整流管工作在互補模式，可以得到很高的轉換效率；但是這一傳統的做法有個缺陷，當轉換器工作在輕載或空載狀態時，同步整流管上會出現負電流，此時雖然輸出電流很小，但是電感、主開關管、同步整流管上卻有較大的電流流過，使能量在輸入電容和輸出電容之間反復轉換，雖然只要控制得當不會對負載造成什么影響，但是反復循環的電流卻會白白增加損耗，使得即使空載上述器件仍然會消耗不少功耗；另外，在一些特殊使用場合，例如多個同步BOOST轉換器并聯工作或者輸出端并有蓄電池時，一旦輸出端電壓被外力太高，就會發生輸出向輸入端倒灌的現象，嚴重時會損壞前端電源。

實用新型內容

本實用新型在BOOST電路中同步整流上管的源極串入一只檢流電阻，用比較器檢測電流的正反向，再控制驅動電路，使得當同步整流管正向電流降到0甚至出現反向電流時關斷同步管；上述比較器、同步整流上管驅動及控制電路可以簡單的自舉電路獲得電源，能有效克服上述缺陷，實現在BOOST轉換器輕載工作時當同步整流上管電流降到零時自動關閉同步整流，無須外加信號進行控制。其設計合理、結構簡單、可靠性好、安全節能、成本低廉，有效解決了現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種自帶防倒灌保護的同步整流BOOST電路，包括PWM發生器，主開關管Q1，同步整流管Q2,BOOST電感L1，輸入濾波電容C2，輸出濾波電容C3，其特征在于：所述同步整流管Q2增加了電流檢測及判斷電路和驅動及控制電路，以及給上述電路供電的自舉供電電路；所述PWM發生器的一個輸出端與驅動及控制電路的一個輸入端相連，PWM發生器的另一個輸出端通過驅動電路與主開關管Q1柵極相連，所述驅動及控制電路的輸出端與同步整流管Q2的柵極相連，所述電流檢測及判斷電路連接在同步整流管Q2與驅動及控制電路之間，所述BOOST電感L1的一端與電源相連，另一端與自舉供電電路相連，所述自舉供電電路與主開關管Q1的漏極相連；所述輸入濾波電容C2正極與電源相連，負極與主開關管Q1的源極相連；所述同步整流管Q2、主開關管Q1之間連接有電流檢測及判斷電路，所述輸出濾波電容C3與主開關管Q1、電流檢測及判斷電路同步整流管Q2依次連接組成的串聯電路并聯。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，同步整流管電流檢測及判斷電路包括串聯在同步整流管Q2源極的檢流電阻R1和電壓比較器U1，且檢流電阻R1跨接在電壓比較器U1的兩輸入端之間，其中檢流電阻R1與同步整流管Q2源極相連的一端接電壓比較器U1負極輸入端，所述電壓比較器U1的輸出端與驅動及控制電路的另一個輸入端相連。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，同步整流管驅動及控制電路包括由與門電路控制的驅動電路。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，自舉供電電路中包括自舉二極管D1及與自舉二極管D1串聯的自舉電容C1。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，所述電壓比較器U1負極輸入端與同步整流管Q2的源極相連，電壓比較器U1正極輸入端與主開關管Q1的漏極相連。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，所述輸出濾波電容C3正極與同步整流管Q2的漏極相連，輸出濾波電容C3負極與主開關管Q1的源極相連，且輸出濾波電容C3正極為接負載端。

上述的同步整流BOOST電路，其特征在于，同步整流管驅動及控制電路不限于由與門電路控制的驅動電路。

采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型可以有效降低同步boost轉換器在輕載時的轉換損耗，提升效率；

2、本實用新型可以有效防止BOOST轉換器電路輸出端對輸入端的電流倒灌，在某些場合，輸出端并聯其它電源或者蓄電池的情況下，防止電流倒灌，可有效保護前端電源，尤其是當前端電源是燃料電池等對反向電流敏感的電源的時候。

綜上所述，本實用新型能有效克服BOOST轉換器電路輸出端對輸入端的電流倒灌缺陷，實現在BOOST轉換器輕載工作時當同步整流上管電流降到零時自動關閉同步整流，無須外加信號進行控制。其設計合理、結構簡單、可靠性好、安全節能、成本低廉，有效解決了現有技術的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型的同步整流BOOST電路原理圖；

圖2為常用同步BOOST轉換器原理圖；