[發(fā)明專利]一種同步整流電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810471164.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108667306B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施其彪;溫旭輝
• 申請（專利權(quán)）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

一種同步整流電路及方法，將流過同步整流MOSFET的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出至信號放大電路；當信號放大電路輸出信號大于滯環(huán)比較器電路的正向閾值電壓時,滯環(huán)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(guān)斷；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(guān)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(guān)斷控制電路輸出為高阻態(tài)，此時同步整流MOSFET的開通關(guān)斷由滯環(huán)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(guān)斷狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種同步整流電路及方法。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子系統(tǒng)對供電電源的要求越來越高,高效率、高性能的開關(guān)電源技術(shù)得到越來越廣泛的應用。傳統(tǒng)的隔離式開關(guān)電源多采用二極管進行副邊整流，如圖1所示。由于二極管本身存在一定的管壓降，當副邊電流較大時就會產(chǎn)生較大的功率損耗，進而導致電源的效率難以提高。

為解決二極管損耗較大的問題，近年來同步整流技術(shù)被廣泛研究和應用，采用MOSFET替代二極管進行整流，由于MOSFET導通損耗比二極管低很多，電源效率可以得到顯著提高。如圖2所示為典型的同步整流單端正激變換器，兩個同步整流MOSFET代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二極管對副邊進行整流，同步整流MOSFET的開通和關(guān)斷由變壓器副邊繞組兩端的電壓來控制。這種現(xiàn)有的同步整流電路簡單，但是在實際電源產(chǎn)品中,由于變壓器漏感以及寄生電感和寄生電容等非理想因素的存在，變壓器副邊繞組兩端的電壓會出現(xiàn)振蕩，進而影響對同步整流MOSFET的控制，容易造成同步整流MOSFET的誤開通進而損壞電源或影響電源效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同步整流電路及方法，實現(xiàn)可靠的副邊MOSFET同步整流，提高電源效率。

為達到上述目的，本發(fā)明采取的解決方案是：

一種同步整流電路，包括電流采樣電路，信號放大電路，滯環(huán)比較器電路，光耦隔離電路。所述的電流采樣電路的輸入端連接副邊地，電流采樣電路的輸出端與同步整流MOSFET的源極連接。所述的信號放大電路的負向輸入端連接電流采樣電路的輸出端，信號放大電路的輸出端連接滯環(huán)比較器電路的正向輸入端，滯環(huán)比較器電路的輸出端連接同步整流MOSFET的柵極。所述光耦隔離電路的輸入端連接原邊PWM控制器的PWM信號輸出端，光耦隔離電路的輸出端連接同步整流MOSFET的柵極。

所述的電流采樣電路對通過同步整流MOSFET的電流進行采樣，并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。所述的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。信號放大電路的輸出信號疊加到滯環(huán)比較器電路的正向輸入端，與滯環(huán)比較器電路的負向輸入端的參考電壓進行比較，當大于負向輸入端的參考電壓信號時，所述滯環(huán)比較器電路輸出飽和正壓，小于負向輸入端信號時，輸出飽和負壓并形成滯環(huán)。當同步整流MOSFET上通過的電流大于參考值時，滯環(huán)比較器電路輸出穩(wěn)定的飽和正壓開通同步整流MOSFET。所述光耦隔離電路輸入端與原邊的PWM控制器輸出端連接，當PWM控制器輸出端輸出的PWM信號為飽和正壓時，光耦隔離電路的輸出端輸出飽和負壓，光耦隔離電路輸出的飽和負壓可以有效關(guān)斷同步整流MOSFET。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：

(1)本發(fā)明的同步整流電路中，經(jīng)過電流采樣電路，信號放大電路，滯環(huán)比較器電路的作用，根據(jù)同步整流MOSFET上通過的電流信號控制同步整流MOSFET的開通。經(jīng)過光耦隔離電路的作用，根據(jù)原邊PWM控制器的輸出PWM信號控制同步整流MOSFET的關(guān)斷。由于同步整流MOSFET上通過的電流信號和原邊PWM控制器的輸出PWM信號均為穩(wěn)定的信號，沒有振蕩，因而可以可靠地控制同步整流MOSFET的開通和關(guān)斷，不受電路寄生參數(shù)引起的電壓振蕩的影響。