[发明专利]低电压大电流同步整流电源

说明书

技术领域

本发明涉及供电开关电源技术领域，具体涉及一种为工业生产自控设备供电的低电压大电流同步整流电源。

背景技术

目前用在工业过程控制系统的开关电源很多，在大功率开关电源方面一些生产制造厂家虽然采用了新技术，但考虑到功率的因素，在元器件的选用上还是分立件过多，这样就使得开关电源整体结构难以体现新技术的优势，工作在大功率状态下其稳定性、可靠性难以保证，故障率高，特别是对自动化程度比较高的工业设备来说，这样的开关电源显然很难适应装备的需求。

近年来随着电源技术的发展，同步整流技术正在向低电压、大电流输出的DC/DC变换器中迅速推广应用。DC/DC变换器的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管(SBD)，也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。举例说明，目前笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压，所消耗的电流可达20A。此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到(18％～40％)PO，占电源总损耗的60％以上。因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC/DC变换器提高效率的瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种设计结构合理，高效节能、输出纹波系数低、输出电压稳定、安全稳定、可靠性高的低电压大电流同步整流电源。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种低电压大电流同步整流电源，其特征在于：由电源滤波、过流保护、单相桥式整流滤波电路，开关电源控制模块，同步整流电路和失压滤波保护电路构成；其中电源滤波、过流保护、单相桥式整流滤波电路提供已滤除了高次谐波的工频电压，输出一个平滑的直流电供给开关电源控制模块，经低电压大电流的同步整流电路，经IC控制低内阻、大电流、低电压MOS管在变压器输出过零点进行有效地导通与关断控制，进而实现同步整流；

因MOS管的优良导通特性远胜于二极管的导通特性，从而实现低电压大电流同步整流电源的优秀输出特性：低发热、低消耗、高效节能的特性，尤其运用在低电压大电流电源输出整流的场合下，节能高效效果明显。其本身技术有一定的先进性、结构简单、成本较低，输出稳定，散热量小，对电源转换效率提升很大，再通过失压保护续流电路4，这就使得我们得到一组较理想的高效节能型功率输出，实现实用新型的目的，为工业过程控制提供了一种结构合理、输出稳定、高效节能、安全可靠性高的实用新型的一款开关电源。

本发明的有益效果是：

1)电路设计新颖、简洁、紧凑，综合功能强大。

2)选用导通特性远胜于二极管的MOS管IRFB3207，高效节能，发热量小。

3)设计并选用了先进的DC/DC、同步整流IC TEA1791T等集成芯片，使用电路元器件大幅度减少，可行性和稳定性提高。

4)能够实现稳定的较大功率输出，实际测试输出电流可达25A/7.25V。

5)电源输出电压7.25V，输出电流25A，次级侧传统肖特基二极管30CPQ100整流在25℃，正向压降为1.0V，实测MOS管IRFB3207同步整流，正向压降为25A*0.0033欧＝0.0825V。只有肖特基二极管压降的十分之一不到，高效节能效果明显。

附图说明

图1为本发明电路原理图。(注意：图纸不清楚，请提供一副清晰的黑白图纸)

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1：