[发明专利]一种正激有源钳位驱动电路

说明书

本发明涉及一种正激有源钳位驱动电路，包括控制芯片、正激变压器、主开关管、有源钳位开关管、有源钳位电容、两个同步整流管，控制芯片的VIN引脚接VIN电源，在由控制芯片、主开关管组成的传统正激变换器上，增加了一路钳位支路，该支路由有源钳位电容及有源钳位开关管串联而成，主开关管和有源钳位开关管利用控制芯片内部专门设计的驱动电路进行驱动，可以很好地实现系统大占空比、高效率以及方便正激变压器的设计。另外，正激变压器的原边绕组两端电压在每个开关周期都呈规律的方波形状，由此在副边绕组两端产生规律的方波，可以利用副边绕组的方波电压对两个同步整流管进行驱动，无需专门设计同步整流驱动电路，简化了设计，降低了成本。

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，尤其涉及一种基于正激变换器的有源钳位驱动电路。

背景技术

正激变换器由于其结构简单、工作可靠、输入输出电器隔离等优点，被广泛应用。但是该变换器存在一个明显的弱点，即在主开关管关断期间，必须附加一复位电路来实现变压器的去磁，以防止变压器磁饱和。常规的去磁手段主要有：第三复位绕组技术、无损的LCD钳位技术以及RCD钳位技术。然而这三种技术各自都存在缺点，如第三复位绕组技术制作复杂，且主开关管承受的电压应力大；LCD钳位技术主开关管的电流应力及通态损耗大，导致系统效率低；RCD钳位技术在去磁过程中会消耗很大一部分能量，导致系统效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构新颖、简单且实用的正激有源钳位驱动电路，在传统正激变换器上，增加了一路钳位支路，该支路由有源钳位电容及有源钳位开关管串联而成，主开关管和有源钳位开关管利用专门设计的驱动模块电路（驱动模块的实现只需要逐级放大），采用该架构可以很好地实现系统大占空比、高效率以及方便正激变压器的设计。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种正激有源钳位驱动电路，包括控制芯片、正激变压器、主开关管、有源钳位开关管、有源钳位电容、第一和第二同步整流管、输出电感、隔离模块、输出电容，控制芯片的VIN引脚接VIN电源，正激变压器的原边绕组两端分别接VIN电源和主开关管的漏极，正激变压器的副边绕组两端接第一同步整流管和第二同步整流管，输出电感的两端分别接正激变压器的副边绕组和电路输出端VOUT，输出电容串接在电路输出端和地之间，具体是输出电容的正极端接电路输出端，负极端接地，电路输出端通过隔离模块连接控制芯片的COMP引脚和CS2引脚，主开关管的栅极接控制芯片的OUTA引脚，主开关管的源极接控制芯片的CS1引脚，有源钳位电容的正极端接主开关管的漏极，负极端接有源钳位开关管的源极，有源钳位开关管的栅极接控制芯片的OUTB引脚，有源钳位开关管的漏极接地，控制芯片的GND引脚接地，在VIN电源和地之间串接第一外挂电阻和第一外挂电容，控制芯片的RAMP引脚接在第一外挂电阻和第一外挂电容之间，在控制芯片的RT引脚和地之间串接第二外挂电阻。

作为本发明的一种改进， 还包括电流采样电阻、第一和第二分压电阻、输出采样网络、电容泵、第二外挂电容、第三外挂电容、第一和第二二极管，电流采样电阻设置在主开关支路上，具体是将电流采样电阻串接在主开关管的源极和地之间，控制芯片的CS1引脚接在主开关管的源极和电流采样电阻之间，第一和第二分压电阻为控制芯片COMP引脚电压的分压电阻，第一和第二分压电阻串接后一端连接隔离模块的输出端，另一端接地，控制芯片的COMP引脚接在隔离模块的输出端和第一分压电阻之间，控制芯片的CS2引脚接在第一和第二分压电阻之间，输出采样网络接在隔离模块的输入端和电路输出端之间，输出采样网络是由两个电阻串联而成，电容泵的正极端接控制芯片的OUTB引脚，负极端接有源钳位开关管的栅极，第二外挂电容串接在控制芯片的VCC引脚和地之间，第三外挂电容串接在控制芯片的COMP引脚和地之间，第一二极管串接在控制芯片的VCC引脚和与输出电感耦合的辅助绕组之间，第二二极管串接在有源钳位开关管的栅极和漏极之间。