[发明专利]一种双激同步无感整流电路

说明书

技术领域

本发明属于开关电源次级整流电路领域，具体涉及一种双激同步无感整流电路。

背景技术

同步整流技术是近几年研究的热点，主要应用于低压大电流领域，其目的是为了解决续流管的导通损耗问题。采用一般的二极管续流，其导通电阻较大，应用在大电流场合时，损耗很大。用导通电阻非常小的MOS管代替二极管，可以解决损耗问题，但同时对驱动电路提出了更高的要求。

目前国内外开关电源次级整流电路，常用的有：正激同步整流电路，半桥同步整流电路，全桥同步整流电路等。

本发明在国内外开关电源领域创造一种全新的次级同步整流技术，即在双激双变压器的次级，分别设计为同名端互补的全新同步整流结构，旨在解决传统的双激电路次级无法实现同步整流的瓶颈以及传统低压变换器的输出体积大、效率低的弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双激同步无感整流电路，提高双激电路的整体效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种双激同步无感整流电路，包括两只高频隔离变压器、四只次级整流MOS管和两只次级输出电容。

双高频变压器次级同步触发双激MOS管交错导通，降低了普通整流二极管导通压降，利用变压器的励磁电感，省去普通电路次级输出所需续流电感。解决了在双激电路中，低压大功率输出整流管的压降功耗大的问题。

独两支独立高频变压器B1与B2，自驱触发双MOS管交错导通的拓扑结构。

同步整流MOS管S1与S2相对于两支变压器次级同名端的互补独特位置。

在输出双管双激同步整流后，省去了电感，即无输出滤波电感的滤波形式。

包括双高频隔离变压器、次级整流MOS管和次级输出电容本发明的工作过程为：

1、如图2，当Q2导通，Q1截止，变压器B1同名端输出电流I1，驱动电路同步驱动S1导通，为输出滤波电容C2及负载供电，变压器初级励磁电感储能，S2截止。

2、如图3，Q2截止并两端电压线性上升，Q1内置二极管导通C1被充电，S1导通，继续为C2及负载供电，S2仍截止。

3、如图4，C1通过Q1导通放电，变压器初级励磁电感的储能传递到B2的次级，S2内置二极管导通，此时继续为输出滤波电容C2及负载供电，S1截止。

在上述次级整流电路工作过程中，实现双激同步无感整流的条件：由双变压器创造电路双激工作的模式，MOS管的驱动与各自变压器输出同步，利用变压器励磁电感储能，省去了输出端的传统滤波电感。

主要S1与S2耐压计算：耐压=输出电压+变压器原边折算到副边电压：Ud≥Vo+√2*Vinmax*Ns/Np（Vo：输出电压，Vinmax：最高输入电压，Ns/Np：匝比）。电流：≥Io*3。

有益效果

本发明的双激同步无感整流技术，在国内外开关电源领域属于首创，结合双激电路的结构，实现了其次级同步整流且无输出电感的功能，丰富了传统整流技术，使模块电源提升输出功率，具有极高的转换效率；

本发明的技术简化了繁琐驱动和滤波电路，省去了输出电感，解决了传统的低压变换器的输出体积大、效率低的弊端；

本发明的技术实现了低压直流输出电源在相同功率和电气参数下，体积减小30%，效率提高8%。

双变压器整流结构，提升输出功率：如图1所示，双变压器双激整流结构，可以完成双倍功率隔离输出的功能，采用双变压器的结构，有利于模块电源的功率提升，同时也增加了变压器的散热面积，特别是底面传导接触面积，有利于模块电源变压器的传导散热。

非对称的双驱动同步整流技术，使各自整流MOS管独立驱动，突破了双激电路无同步整流技术的瓶颈，提高了双激电源拓扑的输出整流效率，从而使整机效率提高。

利用变压器励磁电感储能，省去了输出端的电感：利用双激中的反激特性使该变压器电感进行储能，补充了正激电路只能利用外置电感续流的结构。省去了输出端的电感，节省了材料和空间。

附图说明

图1为本发明的双激同步无感整流电路的原理图；

图2为双激同步工作模式1的原理图，Q2导通；

图3为双激同步工作模式2的原理图，Q2截止；

图4为双激同步工作模式3的原理图，Q1导通；

图中，B1、B2为高频隔离变压器；S1、S2、Q1、Q2为次级整流MOS场效应管；C1、C2为次级输出电容。

具体实施方式