[实用新型]一种同步整流装置

说明书

一种同步整流装置，包括同步整流管、驱动控制电路、Vcc电容和对同步整流管栅极进行充电的充电电路，利用施加于同步整流装置的反向电压，通过充电电路给Vcc电容充电，当检测到Vcc电容电压上升到其上限值Vcc_H时，停止给Vcc电容充电；当检测到Vcc电压降低到下限值Vcc_L时，开始给Vcc电容充电，以使充电电路的开关管工作在间歇性且完全导通状态下。本实用新型通过控制Vcc电压的上下限，促使充电电路间歇性工作，大大的降低了供电电路的功耗；在待机状态下，工作频率更低时，Vcc端的电流消耗极小，充电电路工作的间歇时间会更长，进一步的降低功耗，减少发热和待机功耗。

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种能降低供电电路的功率损耗的同步整流装置。

背景技术

二极管是一种常用的整流装置，在施加正向电压时导通，电流正向流过，而在施加反向电压时截止，反向电流被阻止，由于二极管导通时会有一个固有的导通压降，且电流越大，压降越大，二极管的损耗通常被描述为电流乘以导通压降，因此，随着流过二极管的电流的增大，其损耗也随之增大，造成开关电源效率的降低。为了解决整流二极管损耗的问题，可以采用功率半导体器件，如MOS管，替代二极管整流，即同步整流技术，与二极管不同的是，MOS管导通时的特性被描述为导通内阻，导通时的损耗被描述为流过MOS管有效值电流的平方乘以导通内阻，通常功率半导体的导通内阻很小，尤其是作为同步整流用的耐压较低的MOS管，导通内阻为毫欧姆级别，可以大大降低整流电路的损耗，从而提高开关电源的效率。采用功率半导体器件替代二极管作为整流装置的好处是提高了效率，但是功率半导体器件是受控器件，需要对电路的信号进行检测和控制，而检测电路和控制电路需要合适的电源供电才能正常工作。

NMB公司在1998年公布的美国专利US6060943A中公开了一种模拟二极管的电路，该电路具有A和K两个端子，从端子A到K的一个方向上流过电流，而在K到A的相反方向上截止电流；该电路还包括一个比较器和一个三端子切换装置，电压比较器控制三端子切换装置的控制端以接通切换装置,从而当端子A的电压高于端子K的电压时,从端子A到端子K导通电流,当端子K的电压高于端子A的电压时中断从端子K到端子A的电流。文献中提到的控制方法使得半导体器件具有和传统二极管相同的特性，目前已经成为公知技术，同时文献中未提及控制部分的电源供电方案。

英飞凌公司在2016年公布的中国专利CN105846695A中公开了一种用于同步整流器的自供电电路，该电路需要以隔离拓扑进行布置，包含初级侧和次级侧，其同步整流器布置在次级侧，具有同步整流晶体管、电压调节器、辅助晶体管、钳位器件和栅极驱动器电路。该充电电路示意图如图1所示，包括充电MOS管、稳压管等，基本原理是利用隔离拓扑初级侧开关动作在次级侧整流器产生的反向电压来给控制电路供电，通过充电MOS管栅极连接的稳压管对Vcc电压进行钳位，正常工作时，当Vcc电压与充电MOS管的栅极电压差小于辅助晶体管的开通阈值时，停止给Vcc充电，所以Vcc电压被稳压管钳位到一定的电压值下，实际应用中，当电路达到稳态时，辅助晶体管工作在非完全导通状态下，类似于线性稳压器，每个周期都会有电流流过辅助晶体管，造成极大的功率损耗，导致发热、效率低和待机功耗大的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种同步整流装置，能降低供电电路的功率损耗，减少发热和待机功耗，提高开关电源效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：