同步整流電路的製作方法

2023-09-14 02:47:30 1

本發明涉及充電電路領域，具體涉及同步整流電路。

背景技術：

電源充電器是人們日常生活中常用的一種家用設備，手機、電腦、電動車等很多家用電器都會使用到充電器；現有充電器的樣式和使用對象各有不同，但現有充電器多採用分立元件、大量分立元件的使用導致加工成本高、工藝複雜導致產品的返修率較高，另外電路結構較為複雜，電路可靠性不高，電路線性、負載調節性較差，還比較耗能，電流輸出能力差，提升轉換效率低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種生產成本低、電路可靠性高和低功耗以及電流輸出能力高，轉換效率高且能降低IC溫度的同步整流電路。

本發明通過以下技術方案實現：同步整流電路，包括電源輸入電路、整流濾波電路、震蕩IC控制電路、原邊反饋電路、高頻變壓器和同步整流輸出電路；所述整流濾波電路連接電源輸入電路為輸入的電流進行整流濾波，所述高頻變壓器包括初級主線圈、初級副線圈和次級輸出線圈，所述整流濾波電路分別連接震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級主線圈，所述原邊反饋電路分別與震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級副線圈連接並為震蕩IC控制電路提供工作電壓，所述高頻變壓器的次級輸出線圈連接同步整流輸出電路；所述電源輸入電路包括火線輸入端、零線輸入端、共模電感和橋堆集成塊，所述火線輸入端連接共模電感的第四腳，所述零線輸入端連接共模電感的第二腳，所述共模電感的第三腳連接橋堆集成塊的第二腳，所述共模電感的第一腳連接橋堆集成塊的第一腳，所述橋堆集成塊的第三腳接電源地，所述橋堆集成塊的第四腳接整流濾波電路；所述火線輸入端和共模電感的第四腳之間串聯有保險絲；所述整流濾波電路包括第一電容、第二電容、第二電感和第三電容，所述電源輸入電路中橋堆集成塊的第四腳連接第一電容的一端，所述第一電容的一端還連接第二電感的一端，所述第二電感的另一端連接第二電容的一端，所述第二電容的一端還連接第三電容的一端，所述第一電容和第二電容以及第三電容的另一端都接電源地；所述第三電容的一端還分別連接至高頻變壓器的初級主線圈的第五引腳和震蕩IC控制電路；所述震蕩IC控制電路包括第七電容、第八電容、第三電阻、第一電阻、第一二極體、震蕩IC晶片、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第九電阻和第十電阻；所述整流濾波電路中第三電容的一端連接第七電容的一端，所述第七電容的一端還連接第三電阻的一端，所述第三電阻的一端還連接至高頻變壓器的初級主線圈的第五引腳，所述第七電容的另一端連接第三電阻的另一端，所述第七電容的另一端還連接第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端連接第一二極體的負極，所述第一二極體的正極連接至高頻變壓器的初級主線圈的第四引腳，所述震蕩IC晶片的第五引腳、第六引腳、第七引腳和第八引腳相互連接並連接至高頻變壓器的初級主線圈的第四引腳，所述震蕩IC晶片的第一引腳接電源地，所述震蕩IC晶片的第四引腳連接第五電阻的一端，所述第五電阻的一端連接第六電阻的一端，所述第六電阻的一端連接第七電阻的一端，所述第五電阻、第六電阻和第七電阻的另一端都接電源地；所述震蕩IC晶片的第三引腳連接第十電阻的一端，所述第十電阻的另一端接電源地，所述第十電阻還並聯第八電容，所述第十電阻的一端還連接第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端連接至高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳，所述高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳還連接有原邊反饋電路；所述高頻變壓器的初級副線圈的第三引腳接電源地，所述高頻變壓器的初級副線圈的第三引腳還連接有間隔電容的一端，所述間隔電容的另一端接輸出負極端；所述原邊反饋電路包括第二二極體、第八電阻和第六電容，所述高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳連接第二二極體的正極，所述第二二極體的負極連接震蕩IC晶片的第二引腳，所述震蕩IC晶片的第二引腳還連接第六電容的一端，所述第六電容的另一端接電源地；所述同步整流輸出電路包括整流IC晶片、第四電容、第五電容、第九電容、第十電容、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第二十一電阻、第二十六電阻、第一USB埠、第二USB埠、第三USB埠、輸出正極端和輸出負極端；所述高頻變壓器的次級輸出線圈的第十引腳連接至整流IC晶片的第一引腳，所述整流IC晶片的第一引腳還連接第四電容的一端，所述第四電容的一端還連接第五電容的一端，所述第五電容的一端還連接第十五電阻的一端，所述第十五電阻的一端還連接輸出正極端，所述整流IC晶片的第六引腳、第七引腳、第八引腳以及第四電容的另一端、第五電容的另一端、第十五電阻的另一端都接輸出負極端；所述整流IC晶片的第五引腳連接至第十四電阻的一端，所述第十四電阻的另一端連接至整流IC晶片的第二引腳，所述整流IC晶片的第五引腳還連接高頻變壓器的次級輸出線圈的第九引腳，所述第十四電阻的一端還連接第九電容的一端，所述第九電容的另一端連接第十二電阻的一端，所述第十二電阻的另一端連接輸出負極端；所述整流IC晶片的第三引腳連接第十三電阻的一端，所述第十三電阻的另一端接輸出負極端，所述整流IC晶片的第四引腳連接第十電容的一端，所述第十電容的另一端接輸出負極端；所述第十六電阻的一端、第二十一電阻的一端和第二十六電阻的一端都接輸出負極端，所述第十六電阻的另一端連接第一USB埠，所述第二十一電阻的另一端連接第二USB埠，所述第二十六電阻的另一端連接第三USB埠；所述整流IC晶片的型號為PN8305，所述第四電容和第五電容都為有極性電容，所述第十三電阻和第十五電阻為限流電阻，所述第十二電阻和第十四電阻為吸收電阻；所述震蕩IC晶片的型號為PN8386，所述第九電阻和第十電阻為分壓電阻，所述第五電阻、第六電阻和第七電阻都為限流電阻。

本發明包括電源輸入電路、整流濾波電路、震蕩IC控制電路、原邊反饋電路、高頻變壓器和同步整流輸出電路；所述整流濾波電路連接電源輸入電路為輸入的電流進行整流濾波，所述高頻變壓器包括初級主線圈、初級副線圈和次級輸出線圈，所述整流濾波電路分別連接震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級主線圈，所述原邊反饋電路分別與震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級副線圈連接並為震蕩IC控制電路提供工作電壓，所述高頻變壓器的次級輸出線圈連接同步整流輸出電路；同步整流輸出電路代替了次級整流肖特基二極體，提高電流輸出能力，提升轉換效率並降低IC的溫度。

本發明的有益之處在於：1）電路簡化實用，結構簡單，可靠性提高；2）提高電路線性和負載調節性，降低能耗；3）提高電流輸出能力和轉換效率；4）降低了IC的溫度。

附圖說明

圖1為本發明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式，對本發明作進一步描述。

見圖1，同步整流電路，包括電源輸入電路、整流濾波電路、震蕩IC控制電路、原邊反饋電路、高頻變壓器和同步整流輸出電路；所述整流濾波電路連接電源輸入電路為輸入的電流進行整流濾波，所述高頻變壓器包括初級主線圈、初級副線圈和次級輸出線圈，所述整流濾波電路分別連接震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級主線圈，所述原邊反饋電路分別與震蕩IC控制電路和高頻變壓器的初級副線圈連接並為震蕩IC控制電路提供工作電壓，所述高頻變壓器的次級輸出線圈連接同步整流輸出電路；所述電源輸入電路包括火線輸入端L、零線輸入端N、共模電感LF1和橋堆集成塊BD1，所述火線輸入端L連接共模電感LF1的第四腳，所述零線輸入端N連接共模電感LF1的第二腳，所述共模電感LF1的第三腳連接橋堆集成塊BD1的第二腳，所述共模電感LF1的第一腳連接橋堆集成塊BD1的第一腳，所述橋堆集成塊BD1的第三腳接電源地，所述橋堆集成塊BD1的第四腳接整流濾波電路；所述火線輸入端L和共模電感LF1的第四腳之間串聯有保險絲F1；所述整流濾波電路包括第一電容C1、第二電容C2、第二電感L2和第三電容C3，所述電源輸入電路中橋堆集成塊BD1的第四腳連接第一電容C1的一端，所述第一電容C1的一端還連接第二電感L2的一端，所述第二電感L2的另一端連接第二電容C2的一端，所述第二電容C2的一端還連接第三電容C3的一端，所述第一電容C1和第二電容C2以及第三電容C3的另一端都接電源地；所述第三電容C3的一端還分別連接至高頻變壓器的初級主線圈的第五引腳和震蕩IC控制電路；所述震蕩IC控制電路包括第七電容C7、第八電容C8、第三電阻R3、第一電阻R1、第一二極體D1、震蕩IC晶片U1、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第九電阻R9和第十電阻R10；所述整流濾波電路中第三電容C3的一端連接第七電容C7的一端，所述第七電容C7的一端還連接第三電阻R3的一端，所述第三電阻R3的一端還連接至高頻變壓器的初級主線圈的第五引腳，所述第七電容C7的另一端連接第三電阻R3的另一端，所述第七電容C7的另一端還連接第一電阻R1的一端，所述第一電阻R1的另一端連接第一二極體D1的負極，所述第一二極體D1的正極連接至高頻變壓器的初級主線圈的第四引腳，所述震蕩IC晶片U1的第五引腳、第六引腳、第七引腳和第八引腳相互連接並連接至高頻變壓器的初級主線圈的第四引腳，所述震蕩IC晶片U1的第一引腳接電源地，所述震蕩IC晶片U1的第四引腳連接第五電阻R5的一端，所述第五電阻R5的一端連接第六電阻R6的一端，所述第六電阻R6的一端連接第七電阻R7的一端，所述第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7的另一端都接電源地；所述震蕩IC晶片U1的第三引腳連接第十電阻R10的一端，所述第十電阻R10的另一端接電源地，所述第十電阻R10還並聯第八電容C8，所述第十電阻R10的一端還連接第九電阻R9的一端，所述第九電阻R9的另一端連接至高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳，所述高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳還連接有原邊反饋電路；所述高頻變壓器的初級副線圈的第三引腳接電源地，所述高頻變壓器的初級副線圈的第三引腳還連接有間隔電容CY1的一端，所述間隔電容CY1的另一端接輸出負極端V0-；所述原邊反饋電路包括第二二極體D2、第八電阻R8和第六電容C6，所述高頻變壓器的初級副線圈的第一引腳連接第二二極體D2的正極，所述第二二極體D2的負極連接震蕩IC晶片U1的第二引腳，所述震蕩IC晶片U1的第二引腳還連接第六電容C6的一端，所述第六電容C6的另一端接電源地；所述同步整流輸出電路包括整流IC晶片U2、第四電容C4、第五電容C5、第九電容C9、第十電容C10、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十一電阻R21、第二十六電阻R26、第一USB埠USB1、第二USB埠USB2、第三USB埠USB3、輸出正極端V0+和輸出負極端V0-；所述高頻變壓器的次級輸出線圈的第十引腳連接至整流IC晶片U2的第一引腳，所述整流IC晶片U2的第一引腳還連接第四電容C4的一端，所述第四電容C4的一端還連接第五電容C5的一端，所述第五電容C5的一端還連接第十五電阻R15的一端，所述第十五電阻R15的一端還連接輸出正極端V0+，所述整流IC晶片U2的第六引腳、第七引腳、第八引腳以及第四電容C4的另一端、第五電容C5的另一端、第十五電阻R15的另一端都接輸出負極端V0-；所述整流IC晶片U2的第五引腳連接至第十四電阻R14的一端，所述第十四電阻R14的另一端連接至整流IC晶片U2的第二引腳，所述整流IC晶片U2的第五引腳還連接高頻變壓器的次級輸出線圈的第九引腳，所述第十四電阻R14的一端還連接第九電容C9的一端，所述第九電容C9的另一端連接第十二電阻R12的一端，所述第十二電阻R12的另一端連接輸出負極端V0-；所述整流IC晶片U2的第三引腳連接第十三電阻R13的一端，所述第十三電阻R13的另一端接輸出負極端V0-，所述整流IC晶片U2的第四引腳連接第十電容C10的一端，所述第十電容C10的另一端接輸出負極端V0-；所述第十六電阻R16的一端、第二十一電阻R21的一端和第二十六電阻R26的一端都接輸出負極端V0-，所述第十六電阻R16的另一端連接第一USB埠USB1，所述第二十一電阻R21的另一端連接第二USB埠USB3，所述第二十六電阻R26的另一端連接第三USB埠USB3；所述整流IC晶片U2的型號為PN8305，所述第四電容C4和第五電容C5都為有極性電容，所述第十三電阻R13和第十五電阻R15為限流電阻，所述第十二電阻R12和第十四電阻R14為吸收電阻；所述震蕩IC晶片U1的型號為PN8386，所述第九電阻R9和第十電阻R10為分壓電阻，所述第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7都為限流電阻。

本實施方式中，所述第一晶片U1的4個SW引腳相互連接後連接至主繞組的第七引腳，並且還通過第一電阻R1、第三電阻R3、第七電容C7和第一二極體D1組成的箝位電路吸收第一晶片U1內部的漏源端尖鋒電壓後與主繞組的第八引腳相互連接。

本實施方式中，所述火線輸入端L和共模電感LF1的第四腳之間串聯有保險絲F1，用於保護電源輸入過大；電網從火線輸入端L和零線輸入端N輸入電源，經過共模電感LF1和橋堆集成塊BD1整流，再經過整流濾波電路的濾波輸入至高頻變壓器T1的初級主線圈，並且還用震蕩IC控制電路進行控制，與震蕩IC控制電路連接的原邊反饋電路還為震蕩IC控制電路中的震蕩IC晶片U1提供工作電壓，而與高頻變壓器T1的次級輸出線圈連接的同步整流輸出電路將變壓後的電源進行同步整流，以提高電流輸出的能力和轉換的效率，並且還能降低震蕩IC晶片U1和整流IC晶片U2的溫度。

本實施方式中，所述震蕩IC控制電路中，第七電容C7為吸收電容，第三電阻R3為吸收電阻，第七電容C7的另一端和第三電阻R3的另一端連接至第一電阻R1的一端，所述第一電阻R1的另一端連接為吸收二極體的第一二極體D1的負極，第一二極體D1的正極連接到高頻變壓器T1的初級主線圈的第四引腳，震蕩IC晶片U1的第四引腳為限流端，其餘第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7的一端，震蕩IC晶片U1的第三引腳為反饋端，其連接至為分壓電阻的第十電阻R10和第九電阻R9的連接處。

本實施方式中，所述同步整流輸出電路中，整流IC晶片U2的第一引腳為輸入端，其連接至高頻變壓器T1的次級輸出線圈的第十引腳，整流IC晶片U2的第五引腳為整流控制端，其連接至高頻變壓器T1的次級輸出線圈的第九引腳，整流IC晶片U2的第二引腳為功率管端，其與為吸收電阻的第十四電阻R14的另一端連接，整流IC晶片U2的第三引腳為限流端，其與為限流電阻R13的一端連接，整流IC晶片U2的第四引腳為電源端，其與為濾波電容的第十電容C10的一端連接。

本發明的保護範圍包括但不限於以上實施方式，本發明的保護範圍以權利要求書為準，任何對本技術做出的本領域的技術人員容易想到的替換、變形、改進均落入本發明的保護範圍。