[发明专利]适用于中心抽头结构整流的同步整流驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步整流驱动电路。更具体地说，本发明涉及一种适用于中心抽头结构整流电路的电流控制同步整流驱动电路。

背景技术

为了降低集成电路功耗，供电电压将进一步降低，低压大电流供电越来越多。随着半导体工艺的进步，中低压MOSFET的导通电阻越来越小，因此在低压大电流的开关电源中，为了降低导通损耗，一般都采用同步整流技术。

同步整流技术按其驱动信号类型可分为电压驱动和电流驱动。电压驱动方式中不同的拓扑其驱动方式各异，很多拓扑的应用受到限制，驱动信号受输入电压影响，由于无电流反馈不适于在DCM状态下工作，并联连接时会引起电流环流等等。电流驱动同步整流管是通过检测流过自身的电流来获得同步整流管驱动信号。同步整流管流过正向电流时导通，在电流为零时关断，使反向电流不能流过同步整流管。同步整流管和二极管一样只能单向导通，可应用在各类变换器拓扑电路中，因此电流驱动同步整流器是十分有发展前景的。但现有电流驱动同步整流技术功率损耗大，电路复杂工作频率低，不易于控制等，影响了它的应用，电流互感器二次侧绕组有三组，两组用于能量回馈，加工复杂，成本高。

中心抽头结构是一种常用的整流电路。在现有技术中，使用电流驱动方式驱动中心抽头整流电路的同步整流管需要两个电流互感器作为独立的采样和驱动，成本较高。而且由于电流互感器与同步整流管串接，互感器本身存在一些漏感，与MOSFET的漏源之间的结电容产生谐振，造成电压尖峰，增加了线上损耗，降低了效率。

发明内容

为了减少电流互感器和二次侧绕组的数量，简化电路结构，降低成本，本发明提出了一种利用一个互感器产生两路驱动的方法。通过利用互感器的一个二次侧绕组，分别产生两路驱动信号来驱动对应的两个同步整流管。

为此，本发明采用以下的技术方案：适用于中心抽头结构整流电路的同步整流驱动电路，包括高频变压器T1、电流互感器CT1、输出电容C1、输出电容C2、同步整流管SR1、同步整流管SR2和一个用于驱动同步整流管SR1和同步整流管SR2的驱动电路，其特征在于电流互感器CT1有两个一次侧绕组N1、N2和一个二次侧绕组N3，并且可以驱动两个同步整流管；

所述的电流互感器CT1用于检测同步整流管SR1和同步整流管SR2的电流信号，其一次侧绕组N1、N2与高频变压器T1的副边绕组串联，电流互感器CT1的二次侧绕组N3连接到所述同步整流管驱动电路的输入端；

所述同步整流管的驱动电路有两个输出端，同步整流管驱动电路的输入端接电流互感器CT1的二次侧绕组N3，两个输出端分别接两个同步整流管的门极，同步整流管驱动电路包括：

两个整形与复位电路，将电流互感器CT1二次侧检测出来的同步整流管的电流信号转换为电压信号并整形后形成驱动信号，并且在该同步整流管电流为零时使电流互感器CT1复位；所述复位电路的输入接电流互感器CT1二次侧，输出接推挽功率放大电路的输入端；

两个驱动自供电电路，将电流互感器CT1采集的能量进行存储，并产生一个随同步整流管中半个开关周期内电流的平均值变化而变化的电压源，给整个同步整流管驱动电路供电；所述的驱动自供电电路的输入端接电流互感器CT1的二次侧，其输出端接推挽功率放大电路；

两个推挽功率放大电路，将从整形与复位电路输出的驱动信号进行功率放大后驱动相应的同步整流管；所述的推挽功率放大电路的输入端接整形与复位电路的输出端，其输出端连接受控的同步整流管的门极。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、只需要一个电流互感器和一个二次侧绕组，实现两个SR的驱动，简化了电路，降低了成本，可以向高频化集成化发展。

2、可以实现驱动电路的自供电，驱动简单。

3、由于整流电路驱动电压随同步整流管SR电流变化自动调整，轻载时驱动电压降低，使同步整流驱动功耗降低，提高了轻载效率，减少损耗，降低成本。

作为本发明的进一步的改进，在每个同步整流管的漏源极之间还设有一个误驱动保护电路。所述的误驱动保护电路在整形与复位电路输出误驱动信号时，将误驱动信号清除，其输入端接同步整流管的漏源极，输出端接整形与复位电路。

作为本发明的再进一步的改进，电流互感器CT1的磁芯呈倒“日”字型结构，一次侧绕组分别穿过磁芯的两个窗口，二次侧绕组则绕在中间的磁柱上。电流互感器CT1的磁芯可以由两个或多个部件拼组成两个对称磁路的组合磁芯。磁柱上可以设有气隙，也可以不设气隙。