[发明专利]一种全隔离直流大电流同步整流电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种全隔离直流大电流同步整流电路。

背景技术

随着电子技术的迅速发展和绿色节能环保的现实要求，使得电子电路配套电源的工作电压越来越低、工作频率越来越高、电流越来越大，低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗。 开关电源的损耗主要由三部分组成：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，输出端整流管的损耗尤为突出，快恢复二极管或超快恢复二极管的压降可达0.7 V～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管，也会产生大约0.4V～0.5V的压降，这就导致整流损耗增大、发热严重，电源效率降低。举例说明，笔记本电脑普遍采用3.3V、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电源输出功率的40%～50%，即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到20%～30%。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、低温升的需要，成为制约高频开关电源AC/DC变换效率的瓶颈。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种全隔离直流大电流同步整流电路。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种全隔离直流大电流同步整流电路，包括高频变压器L5，所述高频变压器L5的一端接R2的一端、C6的一端、D5的负极、VT3的漏极；L5的另一端接R3的一端、C7的一端、D6的负极、VT4的漏极；R2的另一端VT4的栅极；R3的另一端接VT3的栅极；L5的中心抽头接C8的正极和负载FZ的一端；D5的正极、C6的另一端、VT3的源极和衬底与D6的正极、C7的另一端、VT4的源极和衬底以及C8的负极、负载FZ的另一端连接在一起。

进一步，所述VT3和VT4是MOSFET同步整流管，D5和D6是并联在VT3和VT4 MOSFET同步整流管的体二极管上的肖特基二极管。

进一步，所述R2是VT4的栅极分压电阻，R3是VT3的栅极分压电阻，C6是VT3的源-漏保护电容，C7是VT4的源-漏保护电容，C8是滤波电容，FZ是负载。

进一步，所述R2、R3分别为10Ω-1KΩ电阻，C6、C7分别为1nF-220 nF的电容。

进一步，所述D5、D6分别为MBR40100肖特基二极管，VT3和VT4是30A/100V的2SK3708或 FDB86102LZ等N沟道 MOSFET大功率场效应管，C8是470μF -6800μF的滤波电容。

本发明的有益效果是：本发明一种全隔离直流大电流同步整流电路用低导通电阻MOSFET代替现有常用肖特基二极管整流或续流，特别适合于输出低电压、大电流的整流方案，也就是将高频变压器输出之后的整流管改为低导通内阻的MOSFET，并设计相应的驱动、保护电路使其稳定、可靠地工作，可以大大减小输出整流时的功率损耗，提高AC/DC变换效率，高频变压器次级对称绕制并中心抽头，组成半桥全波整流电路也是降低整流功耗、提高变换性能、实现高效率，且两个MOSFET随着高频变压器的次级输出正负电压而导通和关断，实现了MOSFET同步整流的功能，经C8滤波，负载FZ可以获得稳定的直流低电压、大电流输出，大大减少了开关电源输出端的整流损耗，提高了电源转换效率，降低了电源本身的发热。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

附图1为本发明的一种具体实施例。该发明一种全隔离直流大电流同步整流电路，包括高频变压器L5，所述高频变压器L5的一端接R2的一端、C6的一端、D5的负极、VT3的漏极；L5的另一端接R3的一端、C7的一端、D6的负极、VT4的漏极；R2的另一端VT4的栅极；R3的另一端接VT3的栅极；L5的中心抽头接C8的正极和负载FZ的一端；D5的正极、C6的另一端、VT3的源极和衬底与D6的正极、C7的另一端、VT4的源极和衬底以及C8的负极、负载FZ的另一端连接在一起。

进一步，所述VT3和VT4是MOSFET同步整流管，D5和D6是并联在VT3和VT4MOSFET同步整流管的体二极管上的肖特基二极管。

进一步，所述R2是VT4的栅极分压电阻，R3是VT3的栅极分压电阻，C6是VT3的源-漏保护电容，C7是VT4的源-漏保护电容，C8是滤波电容，FZ是负载。