[发明专利]一种数字同步整流开关电源

说明书

本发明涉及开关电源，具体涉及一种数字同步整流开关电源，包括变压器，变压器的初级绕组与用于周期性导通、关断使得变压器的初级绕组向次级绕组传输能量的第一开关管串联，变压器的次级绕组与用于周期性导通、关断的第二开关管串联，变压器的次级绕组与第二开关管之间串联有输出电容，第一开关管、第二开关管分别与用于驱动导通、关断的第一驱动模块、第二驱动模块相连；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的功耗较大的缺陷。

技术领域

本发明涉及开关电源，具体涉及一种数字同步整流开关电源。

背景技术

对于传统的开关电源来说，损耗主要包括三部分：初级开关管的损耗，高频变压器的损耗，次级整流二极管的损耗，而在低压大电流场合，次级整流二极管的损耗占据了系统损耗的绝大部分，减少整流损耗的有效方法是采用同步整流技术：即用低导通电阻的MOS管代替传统的整流二极管。由于采用了同步整流管，就带来了同步整流管的控制问题。

在原边控制的开关电源中，变压器的原边绕组连接有主开关管，副边绕组连接有整流二极管或同步开关管。整流二极管不需要附加控制电路，因而电路结构简单，整流二极管的缺点是自身压降较大，导致开关电源的功耗增加，特别是在重载大电流输出的情形下，开关电源的功耗增加明显。

同步开关管可以减小在整流元件上的功耗，从而提高开关电源的效率。同步开关管需要与主开关管同步工作，才能为负载提供稳定的输出电压。因此，需要为同步开关管提供附加的副边控制电路。然而，副边控制电路自身也会产生功耗，特别是在轻载的情况下，副边控制电路仍然工作。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种数字同步整流开关电源，能够有效克服现有技术所存在的功耗较大的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种数字同步整流开关电源，包括变压器，所述变压器的初级绕组与用于周期性导通、关断使得所述变压器的初级绕组向次级绕组传输能量的第一开关管串联，所述变压器的次级绕组与用于周期性导通、关断的第二开关管串联，所述变压器的次级绕组与所述第二开关管之间串联有输出电容，所述第一开关管、第二开关管分别与用于驱动导通、关断的第一驱动模块、第二驱动模块相连；

所述第一驱动模块、第二驱动模块均包括控制模块，所述控制模块与用于采集电路中电压并转换成低电压信号的电压采样调理模块相连，所述控制模块与用于采集电路中电流并转换成低电流信号的电流采样调理模块相连，所述控制模块与用于将所述低电压信号、低电流信号转换成数字信号的A/D转换模块相连，所述控制模块与用于根据所述数字信号生成驱动所述第一开关管或第二开关管的PMW信号的PMW发生模块相连，所述控制模块与用于对所述PMW信号进行整流并输出给所述第一开关管或第二开关管的同步整流模块相连，所述控制模块与用于根据所述PMW信号判断负载状态的负载检测模块相连。

优选地，所述同步整流模块的输出端连接有隔离驱动电路。

优选地，所述同步整流模块的输入端连接有过流保护模块。

优选地，所述第二驱动模块中的负载检测模块检测驱动所述第二开关管的PMW信号的开关周期来判断负载状态。

优选地，所述第二驱动模块中的负载检测模块在驱动所述第二开关管的PMW信号的控制下对方波信号进行分频计数，判断所述开关周期与阈值的关系。

优选地，所述开关周期小于阈值时，所述第二驱动模块中的负载检测模块判定负载正常；所述开关周期不小于阈值时，所述第二驱动模块中的负载检测模块判定处于轻载状态。