[發明專利]一種同步整流電路及方法

有效

• 申請號: 201810471164.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108667306B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 施其彪;溫旭輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/217
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種同步整流電路，其特征在于包括：電流采樣電路(1)，信號放大電路(2)，滯環比較器電路(3)和光耦隔離電路(4)；電流采樣電路(1)的輸入端連接副邊地GND，電流采樣電路(1)的輸出端與同步整流MOSFET的源極連接；信號放大電路(2)的負向輸入端連接電流采樣電路(1)的輸出端，信號放大電路(2)的輸出端連接滯環比較器電路(3)的正向輸入端，滯環比較器電路的輸出端連接同步整流MOSFET的柵極；光耦隔離電路(4)的輸入端連接原邊PWM控制器的PWM信號輸出端，光耦隔離電路(4)的輸出端連接同步整流MOSFET的柵極；

所述光耦隔離電路(4)由正飽和電源VCC，副邊地GND，原邊地GND_IN，光電耦合器U3，第九電阻R9，第十電阻R10和二極管D2組成；光電耦合器U3的發光二極管陰極連接原邊地GND_IN，發光二極管的陽極連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接原邊PWM控制器的輸出端；光電耦合器U3的光敏接收晶體管的發射極連接副邊地GND，光敏接收晶體管的集電極連接第十電阻R10的一端，第十電阻R10的另一端連接正飽和電源VCC；二極管D2的陰極連接光電耦合器U3的光敏接收晶體管的集電極，二極管D2的陽極連接同步整流MOSFET的柵極；當原邊PWM控制器輸出的PWM信號為飽和負壓時，光電耦合器U3的光敏接收晶體管的集電極電壓為飽和正壓VCC，二極管D2被截止，同步整流MOSFET的的開通和關斷僅由滯環比較器電路(3)的輸出控制；當原邊PWM控制器輸出的PWM信號為飽和正壓時，光電耦合器U3的光敏接收晶體管的集電極電壓為0，經過二極管D2將同步整流MOSFET的柵極電壓箝位至二極管D2的管壓降，控制同步整流MOSFET關斷。

2.根據權利要求1所述的同步整流電路，其特征在于：所述電流采樣電路(1)由第一電阻R1組成，第一電阻R1的一端連接副邊地GND，另一端連接同步整流MOSFET的源極。

3.根據權利要求1所述的同步整流電路，其特征在于：所述信號放大電路(2)由正飽和電源VCC，副邊地GND，運算放大器U1、第二電阻R2、第三電阻R3組成；信號放大電路(2)的輸入連接電流采樣電路(1)的輸出，對電流采樣信號進行放大。

4.根據權利要求1所述的同步整流電路，其特征在于：所述滯環比較器電路(3)由正飽和電源VCC，副邊地GND，比較器U2，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7和第八電阻R8組成；第四電阻R4一端連接信號放大電路(2)的輸出端，另一端連接比較器U2的正向端；第五電阻R5的一端與比較器U2的輸出端連接，另一端與比較器U2的正向端連接；第六電阻R6一端連接正飽和電源VCC，另一端連接比較器U2的反向端；第七電阻R7一端連接副邊GND，另一端連接比較器U2的反向端；第八電阻R8一端連接比較器U2的輸出端，另一端連接同步整流MOSFET的柵極。

5.根據權利要求1所述的同步整流電路，其特征在于：當通過同步整流MOSFET的電流大于參考值時，經過電流采樣電路(1)，信號放大電路(2)和滯環比較器電路(3)的作用，控制同步整流MOSFET開通。

6.一種同步整流方法，其特征在于：電流采樣電路與同步整流MOSFET串聯，將流過同步整流MOSFET的電流信號轉換為電壓信號輸出至信號放大電路；信號放大電路對電流采樣電路輸出的電壓信號進行反向放大后輸出至滯環比較器電路；當信號放大電路輸出信號大于滯環比較器電路的正向閾值電壓時,滯環比較器電路輸出飽和正壓使同步整流MOSFET開通,小于負向閾值電壓時，輸出飽和負壓使同步整流MOSFET關斷，保證了同步整流MOSFET根據電流信號正常的開通不會受到電流信號噪聲的影響；光耦隔離電路的輸入連接原邊PWM控制器的輸出端，當原邊PWM控制器的輸出端輸出的PWM信號為飽和正壓時，光耦隔離電路輸出飽和負壓使同步整流MOSFET關斷，當原邊PWM控制器的輸出端輸出的PWM信號為飽和負壓時，同步整流MOSFET關斷控制電路輸出為高阻態，此時同步整流MOSFET的開通關斷由滯環比較器電路的輸出電壓決定，保證了原邊PWM控制器的輸出端輸出的PWM信號為飽和正壓時同步整流MOSFET保持關斷狀態。