[发明专利]一种高效同步整流电路

说明书

本发明公开了一种高效同步整流电路，包括开关变压器，所述开关变压器输入端设有电位器，所述开关变压器输出端设有DC/DC转换器，所述开关变压器与DC/DC转换器的连接线路上连接有检测单元A，所述DC/DC转换器输出端设有MOSFET功率器件和高速MOSFET栅极驱动器，所述高速MOSFET栅极驱动器输出端与MOSFET功率器件输入端连接，所述MOSFET功率器件连接端设有检测单元B。本发明采用通态电阻极低的MOSFET功率器件，能显著提高电源效率，在驱动较大功率的同步整流器时，单片机B控制高速MOSFET栅极驱动器工作，使栅极峰值驱动电流IG(PK)≥1A，取代整流二极管以降低整流损耗，大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。

技术领域

本发明涉及整流电路技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高效同步整流电路。

背景技术

近年来，电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、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，但也给电源设计提出了新的难题。开关电源的损耗主要由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，导致整流损耗增大，电源效率降低。同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。它能大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。

专利申请公布号CN 206602466 U的发明专利公开了一种高效同步整流电路，包括变压器绕组，与变压器绕组连接的具有采集次级线圈终端相位的采样模块以及与采样模块连接的逻辑控制模块，逻辑控制模块通过二极管把信号传递给信号放大模块；信号放大模块通过三极管将信号放大并传递给MOS管的栅级；MOS管为二次侧整流。

但是上述技术方案中提供的一种高效同步整流电路在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如整个电路协调工作较差，输出的电压在负载工作效率改变时不能稳定输出，瞬态负载调节较差，并且当负载器件断开时，对于电路中的元件没有谐振保护，各元件易受损。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种高效同步整流电路，通过采用通态电阻极低的MOSFET功率器件，能显著提高电源效率，在驱动较大功率的同步整流器时，单片机B控制高速MOSFET栅极驱动器工作，使栅极峰值驱动电流IG(PK)≥1A，取代整流二极管以降低整流损耗，大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压，通过检测单元A、检测单元B和检测单元C分别检测变压电路、整流电路和输出电路上的电压电流以及温度，从而协调控制整个电路上的电压电流，形成过压保护，使整个电路稳定运行，提高电源效率，同时也能够极大地帮助瞬态负载调节。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效同步整流电路，包括开关变压器，所述开关变压器输入端设有电位器，所述开关变压器输出端设有DC/DC转换器，所述开关变压器与DC/DC转换器的连接线路上连接有检测单元A，所述DC/DC转换器输出端设有MOSFET功率器件和高速MOSFET栅极驱动器，所述高速MOSFET栅极驱动器输出端与MOSFET功率器件输入端连接，所述MOSFET功率器件连接端设有检测单元B，所述MOSFET功率器件输出端设有负载器件，所述MOSFET功率器件与负载器件的连接线路上连接有检测单元C和高压限流熔断器，且并联连接有放电电路。

在一个优选地实施方式中，所述检测单元A包括电压互感器A、温度传感器A和单片机A，所述电压互感器A、温度传感器A通过A/D转换器与单片机A连接，所述单片机A通过D/A转换器与电位器和开关变压器连接。

在一个优选地实施方式中，所述检测单元B包括栅极峰值驱动电流传感器、电压互感器B和单片机B，所述栅极峰值驱动电流传感器和电压互感器B通过A/D转换器与单片机B连接，所述单片机B通过D/A转换器与高速MOSFET栅极驱动器连接。