一种同步整流电路的制作方法

    技术2025-12-03  3


    本实用发明涉及开关电源,具体涉及一种同步整流电路。


    背景技术:

    1、随着电力电子行业的发展,开关电源在工业和日常生活中已应用广泛。开关电源普遍在电源副边采样放置mos管来进行整流,如何决定同步整流开通的时机变成了难题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种同步整流电路,旨在克服同步整流开通时机的问题,以及副边同步整流开通信号采样电压、电流震荡难以采集的问题。

    2、为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

    3、第一方面,本实用新型提供了一种同步整流电路,包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;

    4、在反激模式下,在所述第一开关管导通时,所述原边采样电路关断所述隔离电路,使得所述开关电路关断;在所述第一开关管截止时,所述原边采样电路导通所述隔离电路,使得所述开关电路导通进行同步整流;

    5、在正激模式下,在所述第一开关管导通时,所述原边采样电路导通所述隔离电路,使得所述开关电路导通进行同步整流;在所述第一开关管截止时,所述原边采样电路关断所述隔离电路,使得所述开关电路关断。

    6、进一步地,所述原边采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和三端可调分流基准源,所述第一电阻的第一端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一电阻的第一端通过所述第三电阻连接至所述隔离电路的第一输入端,所述第一电阻的第二端连接至所述三端可调分流基准源的参考极,所述三端可调分流基准源的阴极连接至所述隔离电路的第二输入端,所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻连接至所述三端可调分流基准源的阳极,所述三端可调分流基准源的阳极连接至原边地。

    7、进一步地,所述隔离电路包括光耦合器,所述光耦合器的光耦二极管的阳极连接至所述原边采样电路的第一输出端,所述光耦合器的光耦二极管的阴极连接至所述原边采样电路的第二输出端,所述光耦合器的光耦三极管的集电极连接至所述开关电路的输入端,所述光耦合器的光耦三极管的发射极连接至副边地。

    8、进一步地,所述开关电路包括所述第四电阻、第五电阻、第一二极管和第二开关管,所述第二开关管的控制端连接至所述隔离电路的输出端,所述第二开关管的第一端连接至所述副边绕组的异名端,所述第二开关管的第一端还连接至所述第一二极管的阴极,所述第二开关管的第二端分别至所述第一二极管的阳极和所述输出负端,所述第二开关管的第二端通过所述第五电阻连接至所述第二开关管的控制端,所述第二开关管的控制端通过所述第四电阻连接至所述副边绕组的同名端。

    9、进一步地,所述第一开关管为nmos管,所述第一开关管的第一端为漏极,所述第一开关管的第二端为源极。

    10、进一步地,所述第二开关管为nmos管,所述第二开关管的第一端为漏极,所述第二开关管的第二端为源极。

    11、第二方面,本实用新型还提供了一种同步整流电路,应用于反激变换器,所述反激变换器包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;

    12、在所述第一开关管导通时,所述原边采样电路关断所述隔离电路,使得所述开关电路关断;在所述第一开关管截止时,所述原边采样电路导通所述隔离电路,使得所述开关电路导通进行同步整流。

    13、第三方面,本实用新型还提供了一种同步整流电路,应用于正激变换器,所述正激变换器包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;

    14、在所述第一开关管导通时,所述原边采样电路导通所述隔离电路,使得所述开关电路导通进行同步整流;在所述第一开关管截止时,所述原边采样电路关断所述隔离电路,使得所述开关电路关断。

    15、本实用新型的有益效果在于:

    16、1)本实用新型通过原边采样电路采样原边信号来驱动副边的开关电路,实现副边的同步整流,并通过隔离电路提高系统安全度,通过采样原边信号的方式不仅能确定副边的开通时机,有效减少了系统判断副边开关开通时机的复杂度,同时减少系统成本与器件使其适合在小体积与高效率的场景中应用,相比传统副边同步整流电路,本实用新型无需副边采样,有效避免因副边采样误导通导致样机输出异常的问题;

    17、2)相比传统同步整流电路,本实用新型采用原边信号可以降低系统复杂度,简化副边同步整流信号采集步骤。



    技术特征:

    1.一种同步整流电路,包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,其特征在于:所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;

    2.根据权利要求1所述的同步整流电路,其特征在于,所述原边采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和三端可调分流基准源,所述第一电阻的第一端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一电阻的第一端通过所述第三电阻连接至所述隔离电路的第一输入端,所述第一电阻的第二端连接至所述三端可调分流基准源的参考极,所述三端可调分流基准源的阴极连接至所述隔离电路的第二输入端,所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻连接至所述三端可调分流基准源的阳极,所述三端可调分流基准源的阳极连接至原边地。

    3.根据权利要求1所述的同步整流电路,其特征在于,所述隔离电路包括光耦合器,所述光耦合器的光耦二极管的阳极连接至所述原边采样电路的第一输出端,所述光耦合器的光耦二极管的阴极连接至所述原边采样电路的第二输出端,所述光耦合器的光耦三极管的集电极连接至所述开关电路的输入端,所述光耦合器的光耦三极管的发射极连接至副边地。

    4.根据权利要求1所述的同步整流电路,其特征在于,所述开关电路包括第四电阻、第五电阻、第一二极管和第二开关管,所述第二开关管的控制端连接至所述隔离电路的输出端,所述第二开关管的第一端连接至所述副边绕组的异名端,所述第二开关管的第一端还连接至所述第一二极管的阴极,所述第二开关管的第二端分别至所述第一二极管的阳极和所述输出负端,所述第二开关管的第二端通过所述第五电阻连接至所述第二开关管的控制端,所述第二开关管的控制端通过所述第四电阻连接至所述副边绕组的同名端。

    5.根据权利要求1至4任一项所述的同步整流电路,其特征在于,所述第一开关管为nmos管,所述第一开关管的第一端为漏极,所述第一开关管的第二端为源极。

    6.根据权利要求4所述的同步整流电路,其特征在于,所述第二开关管为nmos管,所述第二开关管的第一端为漏极,所述第二开关管的第二端为源极。

    7.一种同步整流电路,应用于反激变换器,所述反激变换器包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,其特征在于:所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;

    8.一种同步整流电路,应用于正激变换器,所述正激变换器包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述原边绕组的同名端连接至所述第一开关管的第一端,所述第一开关管的第二端连接原边地,所述副边绕组的同名端连接至输出正端,其特征在于:所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端,所述开关电路的第一输出端连接至输出正端,所述开关电路的第二输入端连接至所述副边绕组的异名端,所述开关电路的第二输出端连接至输出负端;


    技术总结
    本技术公开了一种同步整流电路,包括变压器和第一开关管,所述变压器包括原边绕组和副边绕组,所述同步整流电路包括原边采样电路、隔离电路和开关电路,所述原边采样电路与所述第一开关管连接,所述原边采样电路的第一输出端连接至所述隔离电路的第一输入端,所述原边采样电路的第二输出端连接至所述隔离电路的第二输入端,所述隔离电路的输出端连接至所述开关电路的第一输入端。本技术通过原边采样电路采样原边信号来驱动副边的开关电路,实现副边的同步整流,并通过隔离电路提高系统安全度,通过采样原边信号的方式不仅能确定副边的开通时机,有效减少了系统判断副边开关开通时机的复杂度。

    技术研发人员:邓星现,许强路,张青松,程志勇
    受保护的技术使用者:广州金升阳科技有限公司
    技术研发日:20231019
    技术公布日:2024/10/24
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