[发明专利]一种用于软开关钳位的集成电路

说明书

本发明公开了一种用于软开关钳位的集成电路，包括第一单元、第二单元、第三单元、软开关钳位单元以及第一变压器，所述第一单元包括整流滤波电路，所述整流滤波电路用于交流电压进行整流滤波以得到母线直流电压，所述第一变压器耦合初次级并进行能量传输到次级，所述第二单元包括第一电阻、电阻分压器、第一开关、第一电容、第五电容、第四二极管以及QR控制器，所述电阻分压器包括第二电阻以及第三电阻，通过所述第一开关通断传输能量到次级，所述第一电阻为电流采样电阻，采样电流信号给所述QR控制器，所述电阻分压器提供去磁信号给所述QR控制器。

技术领域

本发明属于电路技术领域，用于高频高功率密度反激拓扑，与QR工作模式的主开关一起形成全范围软开关工作电路，用于且不限于快充或LED照明等领域，用来驱动第二代或第三代半导体mosfet。

背景技术

QR模式的反激拓扑广泛应用于150W以下的开关电源，比如快充领域，或LED照明等。常规的QR反激，初级侧包括主开关mosfet和RCD嵌位电路，其中，主开关管Q1在开通时存在C1的容性放电和关断时的硬开关关断，特别是在高频情况下（100K以上）时，随着频率进一步提高，损耗增加尤其明显，限制了工作频率的进一步提高，不利于单位体积高功率密度的实现；同时RCD钳位电路始终通过电阻R放电，作为固定损耗，进一步限制了整机效率的提高。

随着第三代半导体的加速商用化，氮化镓，碳化硅等新型半导体器件工作在高频工作区间才能充分发挥各自的优异性能，发展适合第三代半导体的驱动拓扑就成为一个紧迫的课题。本发明就是立足于此，提供了一个可供选择的解决方案。

发明内容

本发明解决的问题：提供适合高频高功率密度，适用且不限于驱动第三代半导体功率器件的软开关拓扑电路。为此在原有反激QR拓扑的基础上，对原有RCD钳位部分进行改进并集成封装到一个IC内，达到形成软开关的效果。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案：一种用于软开关钳位的集成电路，包括第一单元、第二单元、第三单元、软开关钳位单元以及第一变压器，所述第一单元包括整流滤波电路，所述整流滤波电路用于交流电压进行整流滤波以得到母线直流电压，所述第一变压器耦合初次级并进行能量传输到次级，所述第二单元包括第一电阻、电阻分压器、第一开关、第一电容、第五电容、第四二极管以及QR控制器，所述电阻分压器包括第二电阻以及第三电阻，通过所述第一开关通断传输能量到次级，所述第一电阻为电流采样电阻，采样电流信号给所述QR控制器，所述电阻分压器提供去磁信号给所述QR控制器，所述第四二极管和所述第五电容提供辅助电源给所述QR控制器，

所述第三单元包括次级采样反馈单元、第五二极管以及第四电容，对次级采样并通过所述次级采样反馈单元提供控制信号给所述QR控制器，所述QR控制器用于接收控制信号和驱动所述第一开关，所述第五二极管和所述第四电容用于次级整流滤波，所述软开关钳位单元包括第一集成电路以及第三电容，所述第三电容与所述第一开关的D极相连，所述第三电容的另一脚与所述第一集成电路的第三脚相连，所述第一集成电路的所述第一脚与所述第一开关的D极相连，所述第一集成电路的第五，第六，第七，第八脚与第一单元整流滤波的直流母线相连。

本发明的技术效果和优点：本发明提供的软开关钳位电路，不仅实现传统RCD钳位电路的功能，还能够为主开关提供零电压开通和关断条件，并且自身也实现了软开关通断，且不需额外的驱动和供电电路。

附图说明

图1为本发明的应用示意图。

图2为本发明的外部引脚和封装图（SO-8）。

图3为本发明的内部线路图。

图4为本发明的第一开关DS波形图。

具体实施方式

如图1至4所示，一种用于软开关钳位的集成电路，包括第一单元10、第二单元20、第三单元30、软开关钳位单元40以及第一变压器T1。