[發明專利]一種高效同步整流電路

在審

• 申請號: 201910544086.7
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110350808A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 盧善鋒;尹化鋒
• 申請（專利權）人: 廣州寶善電子科技有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/08;H02M1/32;H02H7/125
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 陳引

本發明公開了一種高效同步整流電路，包括開關變壓器，所述開關變壓器輸入端設有電位器，所述開關變壓器輸出端設有DC/DC轉換器，所述開關變壓器與DC/DC轉換器的連接線路上連接有檢測單元A，所述DC/DC轉換器輸出端設有MOSFET功率器件和高速MOSFET柵極驅動器，所述高速MOSFET柵極驅動器輸出端與MOSFET功率器件輸入端連接，所述MOSFET功率器件連接端設有檢測單元B。本發明采用通態電阻極低的MOSFET功率器件，能顯著提高電源效率，在驅動較大功率的同步整流器時，單片機B控制高速MOSFET柵極驅動器工作，使柵極峰值驅動電流IG(PK)≥1A，取代整流二極管以降低整流損耗，大大提高DC／DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。

技術領域

本發明涉及整流電路技術領域，更具體地說，本發明涉及一種高效同步整流電路。

背景技術

近年來，電子技術的發展，使得電路的工作電壓越來越低、電流越來越大。低電壓工作有利于降低電路的整體功率消耗，但也給電源設計提出了新的難題。開關電源的損耗主要由3部分組成：功率開關管的損耗，高頻變壓器的損耗，輸出端整流管的損耗。在低電壓、大電流輸出的情況下，整流二極管的導通壓降較高，輸出端整流管的損耗尤為突出，導致整流損耗增大，電源效率降低。同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術。它能大大提高DC／DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。

專利申請公布號CN 206602466 U的發明專利公開了一種高效同步整流電路，包括變壓器繞組，與變壓器繞組連接的具有采集次級線圈終端相位的采樣模塊以及與采樣模塊連接的邏輯控制模塊，邏輯控制模塊通過二極管把信號傳遞給信號放大模塊；信號放大模塊通過三極管將信號放大并傳遞給MOS管的柵級；MOS管為二次側整流。

但是上述技術方案中提供的一種高效同步整流電路在實際運用時，仍舊存在較多缺點，如整個電路協調工作較差，輸出的電壓在負載工作效率改變時不能穩定輸出，瞬態負載調節較差，并且當負載器件斷開時，對于電路中的元件沒有諧振保護，各元件易受損。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的實施例提供一種高效同步整流電路，通過采用通態電阻極低的MOSFET功率器件，能顯著提高電源效率，在驅動較大功率的同步整流器時，單片機B控制高速MOSFET柵極驅動器工作，使柵極峰值驅動電流IG(PK)≥1A，取代整流二極管以降低整流損耗，大大提高DC／DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓，通過檢測單元A、檢測單元B和檢測單元C分別檢測變壓電路、整流電路和輸出電路上的電壓電流以及溫度，從而協調控制整個電路上的電壓電流，形成過壓保護，使整個電路穩定運行，提高電源效率，同時也能夠極大地幫助瞬態負載調節。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高效同步整流電路，包括開關變壓器，所述開關變壓器輸入端設有電位器，所述開關變壓器輸出端設有DC/DC轉換器，所述開關變壓器與DC/DC轉換器的連接線路上連接有檢測單元A，所述DC/DC轉換器輸出端設有MOSFET功率器件和高速MOSFET柵極驅動器，所述高速MOSFET柵極驅動器輸出端與MOSFET功率器件輸入端連接，所述MOSFET功率器件連接端設有檢測單元B，所述MOSFET功率器件輸出端設有負載器件，所述MOSFET功率器件與負載器件的連接線路上連接有檢測單元C和高壓限流熔斷器，且并聯連接有放電電路。

在一個優選地實施方式中，所述檢測單元A包括電壓互感器A、溫度傳感器A和單片機A，所述電壓互感器A、溫度傳感器A通過A/D轉換器與單片機A連接，所述單片機A通過D/A轉換器與電位器和開關變壓器連接。

在一個優選地實施方式中，所述檢測單元B包括柵極峰值驅動電流傳感器、電壓互感器B和單片機B，所述柵極峰值驅動電流傳感器和電壓互感器B通過A/D轉換器與單片機B連接，所述單片機B通過D/A轉換器與高速MOSFET柵極驅動器連接。