一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及dc/dc变换器技术领域，具体涉及一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路。


背景技术：

2.随着电力电子技术和半导体技术的发展，目前设备上的器件驱动电压越来越低、同时所需的驱动电流也越来越大、输入电压范围越来越宽、体积要求越来越小，传统的dc/dc变换器模式逐渐不能满足要求。在此基础上专家学者们提出了许多软开关技术，用以降低损耗提高效率。有源箝位技术就是其中的一项软开关技术，结合同步整流技术可以满足低压大电流输出的要求。同步整流电路分为自驱式和他驱式，自驱式在输入范围宽，比如输入比要求3倍压，自驱式同步整流管的栅极电压也将随变压器的匝比进行升高，极有可能会将同步整流管的栅极损坏；而当输出电压较高时，自驱式同步整流管的栅极电压也会随着变压器的匝比进行升高将同步整流管的栅极损坏。而他驱式同步整流结构复杂、成本高不利于产品小型化要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是解决背景技术中的问题，提供一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，本实用新型电路设计简单，运用变压器两个辅助绕组可解决输入电压范围宽、输出电压高、驱动结构复杂、成本高等问题。该驱动电路具有结构简单、成本低，在一定程度上减小了开关器件的导通和关断损耗；实现功率开关管的零电压开关、零电流开关，而且还可以提高磁芯的利用率，显著地提高了其工作效率。
4.实现本实用新型目的技术方案是：一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，包括变压器，其特征在于输入电容cin的一端和变压器初级绕组同名端相连接，输入电容cin的另一端和输入地相连接，变压器初级绕组异名端和n沟道mos管q1漏极、钳位电容c1的一端连接，钳位电容c1的另一端和p沟道mos管q2漏极相连接，所述mos管q1、q2源极均接输入地；
5.变压器次级绕组同名端和mos管q3的漏极、输出电感l一端相连接，mos管q4的漏极和变压器次级绕组异名端相连接，输出电感l另一端和输出电容co相连接，mos管q3、q4的源极和输出电容co另一端均接输出地；
6.变压器一组辅助绕组异名端和电阻r1一端、三极管q5的集电极相连接，三极管q5的基极、电阻r1另一端和稳压管z1阴极相连接，三极管q5的发射极和mos管q3的栅极相连接；变压器一组辅助绕组同名端、稳压管z1阳极、mos管q3的源极均接输出地；
7.变压器另一组辅助绕组异名端、稳压管z2阳极、mos管q4的源极均接输出地；另一组辅助绕组同名端和电阻r2一端、三极管q6的集电极相连接，三极管q6的基极、电阻r2另一端和稳压管z2阴极相连接，三极管q6的发射极和mos管q4的栅极相连接。
8.本实用新型具有以下有益效果：
9.1、本实用新型运用有源钳位电路，变压器变换电路，自驱动电路，输出同步整流电路，输出滤波电路从而完成dc/dc变换器的电压转换。
10.2、本实用新型利用变压器辅助绕组驱动方案，将同步整流电路的同步整流管门极电压设置在一个合理范围内，完成dc/dc变换器输出同步整流技术。
11.3、本实用新型电路设计巧妙简单，只需两个辅助绕组控制同步整流管栅极驱动电压便可完成输出同步整流技术。当输入电压范围比较宽或者输出电压较高时，运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，选择适当的辅助绕组匝数将同步整流电路的同步整流管门极电压设置在一个合理范围内，完成dc/dc变换器的同步整流技术。该自驱动电路设计简单、成本低，在dc/dc变换器中具有很好的推广空间。
附图说明
12.图1是本实用新型整流管、续流管驱动原理图。
13.图2是本实用新型运用辅助绕组驱动同步整流管详细原理图。
具体实施方式
14.下面结合附图1和图2对本实用新型做详细描述，具体如下：
15.一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，输入电容cin的一端和变压器的初级绕组同名端相连接，输入电容cin的另一端和输入地相连接，变压器初级绕组异名端和n沟道mos管q1漏极、钳位电容c1的一端连接，钳位电容c1的另一端和p沟道mos管q2漏极相连接，所述mos管q1、q2源极均接输入地。mos管q3的漏极、变压器次级绕组同名端、输出电感l一端相连接，mos管q4的漏极、变压器次级绕组异名端相连接，输出电感l另一端和输出电容co相连接，mos管q3、q4的源极和输出电容co另一端均接输出地，在dc/dc变换器中，mos管q3充当续流管而mos管q4充当整流管。
16.变压器一组辅助绕组异名端和电阻r1一端、三极管q5的集电极相连接，三极管q5的基极、电阻r1另一端和稳压管z1阴极相连接，三极管q5的发射极和mos管q3的栅极相连接；变压器另一组辅助绕组异名端、稳压管z2阳极、mos管q4的源极均接输出地。
17.变压器一组辅助绕组同名端、稳压管z1阳极、mos管q3的源极均接输出地；另一组辅助绕组同名端和电阻r2一端、三极管q6的集电极相连接，三极管q6的基极、电阻r2另一端和稳压管z2阴极相连接，三极管q6的发射极和mos管q4的栅极相连接。
18.本实用新型的工作原理为：
19.q3、q4为同步整流mosfet，当主开关管q1在栅极信号驱动下导通时，变压器将能量传输到次级，变压器辅助绕组同名端同步感应到高电平，并通过电阻r2和三极管q6进行稳压，防止mos管q4因栅极电压过高而损坏，整流管q4正偏导通，续流管q3反偏截止；当主开关管q1关断时，整流管q4反偏截止，变压器辅助绕组异名端同步感应到高电平，并通过电阻r1和三极管q5进行稳压，防止mos管q5因栅极电压过高而损坏，续流管q3正偏导通。在驱动信号的传递、q4和q3的栅极电压建立的时间段内，q4和q3均没有导通，这时的电源回路由q3和q4的体二极管提供，要尽量减小体二极管的导通时间以提高变换器的转换效率。
20.本实用新型提供的电路只需两个辅助绕组控制同步整流管栅极驱动电压便可完成输出同步整流技术。当输入电压范围比较宽或者输出电压较高时，运用辅助绕组驱动同
步整流管的自驱动电路，选择适当的辅助绕组匝数将同步整流电路的同步整流管门极电压设置在一个合理范围内，完成dc/dc变换器的同步整流技术。


技术特征：
1.一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，包括变压器，其特征在于输入电容cin的一端和变压器初级绕组同名端相连接，输入电容cin的另一端和输入地相连接，变压器初级绕组异名端和n沟道mos管q1漏极、钳位电容c1的一端连接，钳位电容c1的另一端和p沟道mos管q2漏极相连接，所述mos管q1、q2源极均接输入地；变压器次级绕组同名端和mos管q3的漏极、输出电感l一端相连接，mos管q4的漏极和变压器次级绕组异名端相连接，输出电感l另一端和输出电容co相连接，mos管q3、q4的源极和输出电容co另一端均接输出地；变压器一组辅助绕组异名端和电阻r1一端、三极管q5的集电极相连接，三极管q5的基极、电阻r1另一端和稳压管z1阴极相连接，三极管q5的发射极和mos管q3的栅极相连接；变压器一组辅助绕组同名端、稳压管z1阳极、mos管q3的源极均接输出地；变压器另一组辅助绕组异名端、稳压管z2阳极、mos管q4的源极均接输出地；另一组辅助绕组同名端和电阻r2一端、三极管q6的集电极相连接，三极管q6的基极、电阻r2另一端和稳压管z2阴极相连接，三极管q6的发射极和mos管q4的栅极相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种运用辅助绕组驱动同步整流管的自驱动电路，运用有源钳位电路，变压器变换电路，自驱动电路，输出同步整流电路，输出滤波电路从而完成DC/DC变换器的电压转换。本实用新型电路设计简单，运用变压器两个辅助绕组可解决输入电压范围宽、输出电压高、驱动结构复杂、成本高等问题。成本高等问题。成本高等问题。


技术研发人员：毛国华 杨路华 陈俊 成越胜 金成 曲阳 温博超 常旭
受保护的技术使用者：陕西华经微电子股份有限公司
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2022/3/1