[实用新型]一种带有源箝位和同步整流功能的控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，具体是指用于驱动开关电源初级侧箝位电路中的场效应管实现有源箝位功能或者驱动开关电源次级侧整流电路中的场效应管实现同步整流功能的一种控制电路。

背景技术

目前在开关电源次级侧整流电路中可以采用电压驱动场效应管实现同步整流，但电压驱动只能在变压器次级电压近似为方波且工作电流是连续的情况下实现同步整流，如果次级电压不是近似方波形式或工作电流不连续，则开关电源空载或轻载时损耗非常大、效率低、甚至输出不正常，同步整流功能也不能实现。

目前在开关电源初级侧缓冲箝位电路中，一般分为RCD箝位、LCD箝位、复位绕组箝位、有源箝位等方式，其中有源箝位方式可以减小箝位电路损耗，减小开关管电压应力，变压器磁芯可以双向对称磁化，可以为主开关创造零电压关断的条件。虽然有源箝位方式有很多优点，但需要专用的集成电路来控制主开关管和箝位开关管，如果箝位开关管接在高电位点，则箝位开关管需要用变压器来驱动或者用带自举驱动功能的集成电路来驱动，增加了电路的复杂性和成本，而且在工作电流不连续的情况下，是不能够用变压器的绕组电压来直接驱动箝位开关管的。

现有技术中，一般用于同步整流电路和有源箝位电路的控制电路只能驱动N沟道场效应管，不能驱动P沟道场效应管。因此，有必要用新的控制电路来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型需解决的技术问题是：

1、当开关电源工作轻负载或空载且电流不连续的时候，控制电路要能够消除在电流不连续区间的振铃波形，将变压器附加绕组的电压整形用来驱动场效应管；

2、控制电路要能够利用变压器附加绕组的电压来驱动开关电源初级侧箝位电路中的场效应管实现有源箝位功能或者驱动开关电源次级侧整流电路中的场效应管实现同步整流功能，而不需要用专门的集成电路来驱动；

3、控制电路要能够驱动N沟道场效应管，又能够驱动P沟道场效应管。

为解决上述技术问题本实用新型采取的技术方案是：

提供一种带有源箝位和同步整流功能的控制电路，用于驱动开关电源初级侧箝位电路中的场效应管实现源箝位或者驱动开关电源次级侧整流电路中的场效应管实现同步整流，所述控制电路包括驱动电路单元及与其连接的低通滤波网络单元和偏置电路单元。

所述控制电路至少包括五个端口，分别为Vcc、Gate、Vss、Con、Bias。

所述驱动电路单元包括三极管Q1、Q2和稳压二极管Z1、Z2；三极管Q1集电极与稳压二极管Z1阴极连接后作为控制电路的Vcc端口，三极管Q2集电极与稳压二极管Z2阳极相连作为控制电路的Vss端口，三极管Q1、Q2发射极相连作为控制电路的Gate端口；Q1、Q2基极与Z1阳极、Z2阴极相连同时与低通滤波网络单元和偏置电路单元连接。

所述低通滤波网络单元包括依次串联的电阻R1、R2和电感L1，电阻R2和电感L1两端分别并联有电容C1和电容C2，电感L1另一端作为控制电路的Con端口，电阻R1另一端与驱动电路单元连接。

所述偏置电路单元包括串联的电容C3和电阻R3，电容C3另一端连接驱动电路单元，电阻R3另一端作为控制电路的Bias端口。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：所述控制电路用途广泛，兼容性强；其既可以用于开关电源的次级整流电路中驱动场效应管实现同步整流功能，又可以用于开关电源初级侧箝位电路中驱动箝位场效应管实现有源箝位功能；既可以驱动N沟道场效应管，又可以驱动P沟道场效应管，减少整流管的损耗，提高电源效率，达到节能要求；同时所述控制电路电路简洁，所用元件少，成本低，易于实现。

附图说明

图1是本实用新型控制电路组成原理图；

图2是本实用新型应用于驱动反激式电源次级N沟道场效应管实现同步整流功能的连接原理图；

图3是本实用新型应用于驱动反激式电源次级P沟道场效应管实现同步整流功能的连接原理图；

图4是本实用新型驱动正激式或者反激式电源初级侧箝位电路中的N沟道场效应管实现有源箝位功能的一种电路连接图；

图5是图2电路在轻负载DCM模式下辅助绕组N1f的引脚4对引脚3之间的电压波形；

图6是图2电路在轻负载DCM模式下控制电路中的A点和Con端口之间的波形图；

图7是图2电路在轻负载DCM模式下LC网络的谐振频率近似等于电源的开关频率时的控制电路中的Gate端口的输出波形图；

图8是图2电路在轻负载DCM模式下LC网络的谐振频率高于电源的开关频率时的控制电路中的Gate端口的输出波形图；