[发明专利]一种整流电路的保护电路及电源

说明书

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种整流电源的保护电路及电源。

背景技术

电源行业对高转换效率的不断追求，使得越来越多的直流电源产品输出侧采用同步整流（Synchronous Rectification，简称SR）技术。不同于传统的超快恢复二极管或肖特基二极管整流，同步整流技术借助MOS管沟道旁路掉一部分体二极管的续流电流。由于现代MOS管工艺的进步，沟道的导通电阻压降往往远低于体二极管的正向导通压降，因此同步整流技术具有导通损耗更低、器件封装更小、控制灵活等优点，在传统的12V、5V甚至更低电压输出的POL(Point of Load负载端)电源中被广泛使用。然而，同步整流技术本身也有一定局限性。

首先，同步整流的驱动方案相比二极管整流更复杂，器件数量更多，存在驱动紊乱或失效的概率更大。其次，与二极管的单向导通特性不同，同步整流管的沟道在驱动为高电平时，具有双向导通能力。正常工作时，沟道和体二极管可同时流过电流；而当外电路出现异常，发生电流反向倒灌时，若沟道不能迅速关闭，反灌电流将通过沟道形成回路，导致器件失效或故障扩大。再次，相比高压MOS管，低压的同步整流管沟道开启门槛值更低，更容易受到电磁噪声的影响发生误开通。

为了解决回路上的反灌电流，当前的解决方案是在输出侧串联反堵二极管（如图1所示）或者是反堵MOS管（如图2所示）。但是增加反堵器件不仅增加了成本和板路面积，而且还引入额外的损耗，若是采用反堵MOS管还需要设计专用驱动电路。

另外一种方式则是在输出侧串联若干熔丝（如图3所示），但是熔丝并不完全可靠，其熔断特性曲线有较大的离散性，并且与熔丝温度、安装位置、反灌电流值都有关系，特别的，由于电源内部故障点的阻抗并不确定，如果反灌电流值不足以达到熔丝分断条件，则会引起电源故障。

因此，当前对于电源输出回路中采用反堵器件或熔丝来防止反灌电流的方式可靠性较低并且设计成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种整流电路的保护电路及电源，用以解决现有技术中电源输出回路采用反堵器件或熔丝防止反灌电流的方式可靠性较低并设计成本较高的问题。

其具体的技术方案如下：

一种整流电路的保护电路，包括：

检测电路，用于检测整流电路的输出电流，并生成表征输出电流方向的采样信号；

比较电路，用于判定所述采样信号是否表征输出电流为反向输出电流，当所述采样信号表征输出电流为反向输出电流时，生成驱动关闭信号；

驱动电路，用于驱动整流电路，在接收到所述驱动关闭信号时，关闭对所述整流电路的全部驱动。

可选的，所述检测电路为电路传感器、霍尔元件或巨磁阻传感器。

可选的，所述比较电路具体为微控制芯片，用于判定所述检测电路生成的采样信号是否为表征了所述输出电流为反向电流的数字信号，当所述采样信号表征输出电流为反向电流时，生成驱动关闭信号。

可选的，所述检测电路为串联在输出回路上的电阻时，还包括：

放大电路，所述放大电路的输入端与所述检测电路连接，输出端与比较电路连接，用于将所述电阻两端的采样电压进行放大处理，并将放大处理后的放大信号发送至所述比较电路。

可选的，所述放大电路为差分放大电路，所述差分放大电路中运放的第一输入端与串联在回路上的电阻的一端连接，所述运放的第二输入端与串联在回路上的电阻的另一端连接，所述运放的第二输入端接入偏置电压，所述运放的输出端接入所述比较电路。

可选的，所述比较电路为电压比较器，所述电压比较器的一个输入端与所述放大电路的输出端连接，所述电压比较器的另一输入端接入具有预设电压的电源，所述电压比较器的输出端与所述驱动电路连接。

可选的，所述驱动电路中还设置一互锁电路，所述互锁电路第一输入端接收所述整流电路中第一整流管源极与漏极之间的压降，第二输入端接收所述整流电路中第二整流管源极与漏极之间的压降，所述互锁电路的第一输出端连接所述第一整流管的栅极，第二输出端连接所述第二整流管的栅极，所述互锁电路用于根据所述第一整流管的压降以及所述第二整流管的压降，周期性向所述第一整流管以及所述第二整流管发送互补驱动信号。

可选的，所述检测电路设置于滤波电路与整流电路之间，用于检测整流电路与滤波电路之间的输出电流，并生成表征输出电流方向的采样信号。

一种电源，包括：

交变电源；

整流电路，接入到所述交变电源的输出回路；