[實用新型]電源輕載關機及防輸出電流反灌控制裝置

有效

• 申請號: 202122608428.2
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN216086143U
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 支樹播;彭程;吳宇恒;張國帥;紀明明;謝鵬飛;穆城;張明洋
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02M3/335
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

本實用新型涉及一種電源輕載關機及防輸出電流反灌控制裝置，包括驅動信號轉換電路(1)、輸出電壓轉換電路(2)和同步整流驅動電路(3)，所述輸出電壓轉換電路(2)和所述驅動信號轉換電路(1)的輸出端均與所述同步整流驅動電路(3)的輸入端連接。本實用新型可通過對驅動脈沖的監測實現電源產品的輕載關機功能，通過對啟動電壓的監測實現開機時的防電流倒灌功能。

技術領域

本實用新型涉及一種電源輕載關機及防輸出電流反灌控制裝置。

背景技術

隨著小型化、輕量化的載荷在航天各領域的快速發展，對于供電電源的體積、功率密度、效率等性能指標也提出了更高的要求。現有的二次電源整流電路一般采用肖特基二極管進行整流，這種二極管的正向導通壓降較大(最低為0.3V)，使得整流損耗成為二次電源的主要損耗，從而嚴重影響著電源向著效率及功率密度更高的方向進一步發展。為降低二次電源輸出整流損耗以提高變換效率，同步整流技術得到了廣泛的關注。這類整流技術采用導通電阻極低的MOSFET取代肖特基二極管，從而能明顯降低整流器件的導通損耗，以提高變換器的轉換效率。而隨著這類新型低導通電阻MOSFET的不斷問世，也進一步推動了二次電源向著效率和功率密度更高的方向發展。

根據驅動信號產生方式的不同，同步整流技術可分為自驅動方式和外部驅動方式，自驅動方式又可分為電壓型驅動和電流型驅動。其中，電壓型驅動的電路雖然比較簡單，但存在輸入電壓寬范圍變化時整流管柵極電壓應力過大的問題；電流型驅動方式則需要增加電流采樣器件(如電流互感器)和能量維持電路，從而增加了電路的復雜性。因此，現有的星載二次電源通常使用外部驅動方式。這類方式中的控制器對原邊側功率MOS管進行驅動控制，通過調節驅動脈寬大小對輸出電壓精確控制，同時還增加了驅動信號互補驅動器(如UC1715、UC1708等)，通過采集原邊驅動信號，輸出反相互補驅動信號，并進行死區設置和延時設置，對副邊側同步整流管進行驅動。

當然，同步整流技術雖然能夠在一定程度上降低整流管的損耗并提升二次電源變換效率，但由于同步整流開關管是雙向導通的，因此在實際應用時仍存在種種缺陷。首先，在二次電源輕載輸出時，同步整流管雙向導通，在二次電源關機時，副邊同步整流管在關斷過程中會因電流反灌而造成過高的電壓應力，從而可能會造成開關管的損壞。另外，在二次電源開機啟動時，可能存在電壓預偏置啟動問題，而在輸出側電壓已存在的工況下，開機啟動后同步整流電路則會有反向電流流過，從而可能會造成開關管的過流燒毀。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電源輕載關機及防輸出電流反灌控制裝置。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供一種電源輕載關機及防輸出電流反灌控制裝置，包括驅動信號轉換電路、輸出電壓轉換電路和同步整流驅動電路，所述輸出電壓轉換電路和所述驅動信號轉換電路的輸出端均與所述同步整流驅動電路的輸入端連接。

根據本實用新型的一個方案，所述驅動信號轉換電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一二極管、第一電容、第二電容和第一比較器；

所述第一二極管的陽極連接驅動脈沖采樣端，陰極與所述第一電阻的一端連接；

所述第一電阻的另一端與所述第一比較器的同相輸入端連接；

所述第二電阻和所述第一電容的一端連接在所述第一電阻和所述第一比較器連接的線路上；

所述第三電阻的一端接入基準電壓V_ref2，另一端與所述第一比較器的反相輸入端連接；

所述第二電容的一端連接在所述第三電阻和所述第一比較器連接的線路上，另一端接地；

所述第一比較器的反相輸入端連接至其輸出端。

根據本實用新型的一個方案，所述驅動信號轉換電路還包括第四電阻和第二二極管；

所述第四電阻和所述第二二極管位于所述第一比較器的反相輸入端和輸出端連接的線路上；