[发明专利]一种驱动电路及开关电源电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种驱动电路及开关电源电路。

背景技术

传统的开关电源输出侧整流使用的是二极管，但二极管有正向压降，因此开关电源效率会受到限制。同步整流技术利用场效应晶体管替代二极管，并设计合理的电路驱动场效应晶体管的开通与关断，模拟二极管的工作特性，并且较二极管更具正向开通性，从而可改善开关电源的效率。

当前，对于开关电源电路中的场效应晶体管的控制，往往通过检测场效应晶体管的漏极和源级之间的电压，判断场效应晶体管所需的通断状态，其中，当其漏源电压高于预设阈值时，需开通场效应晶体管；当其漏源电压低于预设阈值时，需关断场效应晶体管。通常场效应晶体管的关断速度会受到集成电路中比较器速度和驱动速度的限制，因而，场效应晶体管的关断速度一般在几十纳秒数量级。在开关电源中变压器电流断续工作模式情况下，同步整流功率场效应晶体管中的电流可以缓慢地下降至零；但是当变压器电流为连续工作模式时，在开关电源的原边功率开关开通瞬间，场效应晶体管的电流迅速下降，而此时对场效应晶体管进行通断控制的驱动电路，无法满足此状态下场效应晶体管的快速关断。

因此，对于现有的采用集成电路对开关电源电路中场效应晶体管的控制中，在开关电源电路中变压器电流连续工作模式情况下，需采用硬关断的方式实现场效应晶体管的关断，这将影响开关电源的整体效率，同时，也造成场效应晶体管的漏源电压产生大的尖刺。

发明内容

有鉴于此，为提升场效应晶体管的关断检测速度和驱动速度，本发明实施例提供了一种驱动电路及开关电源电路，能够解决现有技术中对开关电源电路中场效应晶体管的控制不够及时，造成场效应晶体管中源漏电压的不稳定，从而影响开关电源的功率输出效率的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种驱动电路，应用于开关电源电路，所述开关电源电路包括：一变压器，一同步整流功率场效应晶体管，所述驱动电路包括：

一高通滤波器，所述高通滤波器的输入信号为所述同步整流功率场效应晶体管漏极的电信号；

一参考电流源连接一斜坡电容，一第一开关，所述第一开关在每次所述高通滤波器输出信号时将所述斜坡电容放电；

一第二开关和一维持电容，所述第二开关在每次所述高通滤波器输出信号时将所述斜坡电容与所述维持电容并联；

一锁频比较器，所述锁频比较器比较所述维持电容和所述斜坡电容的电压信号，并在所述锁频比较器翻转时，关断所述同步整流功率场效应晶体管。

可选的，所述锁频比较器的同相输入端输入的信号与反相输入端输入的信号之间具有偏差，用于在所述锁频比较器同相输入端和反相输入端输入的电信号之差在设定阈值范围内时，控制所述锁频比较器的输出信号进行翻转。

可选的，所述驱动电路还包括：一电阻和一偏差电流源；

所述电阻的阻值对所述偏差电流源进行分压，以控制所述锁频比较器的输入端偏差。

可选的，所述驱动电路还包括：一延时模块；

所述延时模块用于对所述高通滤波器输入所述第一开关的信号进行延时，控制所述第一开关的通断，以使所述斜坡电容充放电。

可选的，所述驱动电路还包括：一关断比较器；

所述关断比较器在检测到所述同步整流功率场效应晶体管中电流下降至预设阈值时，关断所述同步整流功率场效应晶体管。

可选的，所述驱动电路还包括：一或门；

所述锁频比较器的输出信号和所述关断比较器的输出信号分别输入所述或门的输入端，以使所述或门根据所述锁频比较器和所述关断比较器的输出信号，控制所述同步整流功率场效应晶体管的关断。

可选的，所述驱动电路还包括：一开通判定单元；

所述开通判定单元用于检测所述同步整流功率场效应晶体管的源漏极电压信号，以控制所述同步整流功率场效应晶体管的开通。

可选的，所述驱动电路还包括：一RS触发器；

所述RS触发器的置位端连接所述开通判定单元的输出信号，所述RS触发器的复位端连接所述或门的输出信号，用于根据所述开通判定单元和所述或门的输出信号控制所述同步整流功率场效应晶体管的通断。

可选的，所述驱动电路还包括：一驱动单元；

所述驱动单元的输入端连接所述RS触发器的输出端，所述驱动单元的输出端连接所述同步整流功率场效应晶体管的栅极。

可选的，所述驱动电路还包括：一内部电源和一供电电容；