[发明专利]一种低成本的同步整流器驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种低成本的同步整流器驱动电路。

背景技术

为了降低功耗，各种高性能微处理器的供电电压越来越低，因此低压大电流DC/DC变换器日益成为重要的研究方向。由于次级输出大电流，整流损耗成为影响效率的主要因素。传统的肖特基二极管导通电阻大，不能满足高效率变换器的设计要求；而采用低导通电阻的MOSFET管可以有效地降低损耗，即为同步整流电路。同步整流器可以大幅提高变换器的转换效率，目前已经普遍应用于低压大电流变换器的设计。不同于常规的整流二极管，同步整流管需要设计专门的驱动电路，以控制MOSFET管的导通和关断。

同步整流器的驱动电路可以分为自驱动和外驱动两种方式。自驱动方式利用变压器次级绕组或辅助绕组的电压进行驱动，如图1所示为变压器次级绕组驱动电路。通过控制MOSFET管Q1和Q2的导通，降低了输出的整流损耗。Q2为正向整流管，Q1和二极管D1并联，起到续流二极管的作用。初级开关管导通时，变压器次级绕组输出电压，正向整流管Q2导通；初级开关管关断时，变压器的复位电压在Q2的栅源极施加负电压导致Q2关断，而在Q1的栅源极施加正电压使Q1导通续流。由图1可见，自驱动方式电路简单，成本低。但MOSFET栅源可允许的最大电压限制了变换器的输入电压范围，针对宽范围的输入电压必须调节电路以保护栅极。而且自驱动方式还具有以下缺点：存在死区，驱动波形差，驱动电压时序无法控制等。

外驱动工作方式采用专用的同步整流器驱动芯片搭建驱动电路，输出随变压器次级电压相应时序的驱动信号。驱动信号电压幅值恒定，不随变压器次级电压幅值变化，驱动波形好。外驱动方式可以弥补自驱动方式的缺点，提供高质量的输出驱动电压，但是专用驱动芯片的采用提高了电路的设计成本。为了降低成本，可以采用分立器件的方案来替代专用驱动芯片，本专利技术就是基于这样的背景展开研究的。

发明内容

本发明的目的是设计一种低成本的同步整流器驱动电路。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种低成本的同步整流器驱动电路，包括一同步整流管、一同步续流管、整流管栅极驱动电路和续流管栅极驱动电路，其中：

所述同步整流管包括MOSFET管Q3。

所述同步续流管包括MOSFET管Q1。

所述整流管栅极驱动电路包括三极管Q4、二极管D3、电阻R2和稳压管D4。

所述续流管栅极驱动电路包括三极管Q2、二极管D1、电阻R1和稳压管D2。

进一步，所述整流管Q3的漏极接变压器次级绕组的异名端；所述续流管Q1的漏极接变压器次级绕组的同名端。

进一步，所述整流管Q3的源极接地；所述续流管Q1的源极接地。

进一步，所述三极管Q4的发射极接整流管Q3的栅极；所述三极管Q4的基极接稳压管D4的阴极；所述三极管Q4的集电极接二极管D3的阴极。

进一步，所述三极管Q2的发射极接续流管Q1的栅极；所述三极管Q2的基极接稳压管D2的阴极；所述三极管Q2的集电极接二极管D1的阴极。

进一步，所述二级管D3的阳极接整流管Q3的栅极；所述二级管D1的阳极接续流管Q1的栅极。

进一步，所述整流管Q3采用N沟道MOSFET管；所述续流管Q1采用N沟道MOSFET管。

进一步，所述三极管Q4采用NPN型三极管；所述三极管Q2采用NPN型三极管。

进一步，所述稳压管D2采用5.1V稳压二极管；所述稳压管D4采用5.1V稳压二极管。

本发明实施例提供了一种低成本的同步整流器驱动电路。驱动电路由分立器件搭建组成，可以工作于宽范围的输入电压。和现有技术相比，本发明基于分立器件的方案可以实现专用同步整流驱动芯片的功能，同时降低了电路的设计成本。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为变压器次级绕组自驱动电路的原理图；

图2为本发明同步整流器驱动电路的原理图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明所述的方法做进一步的详细说明。

图2为本发明实施例提供的同步整流器驱动电路的原理图。如图所示，本发明实施例提供了一种低成本的同步整流器驱动电路，包括一同步整流管、一同步续流管、整流管栅极驱动电路和续流管栅极驱动电路，其中：

所述同步整流管包括MOSFET管Q3。

所述同步续流管包括MOSFET管Q1。