有源鉗位延時關機電路的製作方法
2023-05-25 22:23:21 3
專利名稱：有源鉗位延時關機電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源採用的具有延時功能時序關機電路。
背景技術：
請參考如圖1所示，為現有技術中有源鉗位副邊採用同步整流技術的普通電路。 為了提高變換器效率，採用了同步整流技術，於是採用了原副邊同步整流管驅動時序信號。 PWM(脈寬調製)控制晶片輸出PWM信號為OUT，分為兩路輸出，其中一路通過原邊驅動電路 接至原邊整流三極體Q2、Q3柵極，另外一路通過副邊驅動電路產生的副邊同步整流管驅動 信號0UT_A、0UT_B分別接至整流三極體Q5、Q4的柵極。若關機信號產生後，不對整流三極體Q5、Q4驅動做任何處理，則關機時副邊同步 整流三極體Q5、Q4會一致維持導通，輸出電感和輸出電容會產生諧振，導致輸出負壓。若在 原邊脈寬調製信號消失後，將Q5、Q4的驅動強行關斷，輸出沒有負壓，則會出現關機應力。 副邊同步整流三極體同時開通時，有源鉗位同步整流主電路中的輸出電感和輸出電容在這 期間發生諧振，電容中的能量轉移至輸出電感中，副邊同步整流管如果此時立即關斷，輸出 電感中的電流沒有了其它通路，只有給同步整流管的漏源電容充電，導致一個很高的電壓 尖峰，該尖峰可能導致整流管損壞。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術可能產生關機應力的缺陷，提 供一種可以解決關機應力的電源延時關機電路。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是，有源鉗位延時關機電路，包括 有源鉗位電路，所述有源鉗位電路包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路和副邊電路分 別包括一個驅動電路，還包括一場效應管，所述場效應管通過其源極和漏極串聯在原邊電 路驅動電路的供電迴路中，所述場效應管的柵極連接關機信號輸出端。進一步，所述場效應管為N溝道型金屬氧化物半導體場效應管。進一步，有源鉗位電路還包括一脈寬調製控制晶片，所述脈寬調製控制晶片的輸 出端分別與原邊電路和副邊電路中驅動電路的信號輸入端電連接，兩驅動電路的信號輸出 端分別與原邊電路和副邊電路中的整流三極體的柵極電連接。進一步，所述的脈寬調製控制晶片為電壓型控制晶片。進一步，所述的脈寬調製控制晶片為電流型控制晶片。關機時，原邊電路的驅動電路供電斷開，外部PWM脈寬調製控制晶片繼續給副邊 電路的驅動電路提供驅動信號，直到PWM信號完全消失。本實用新型的有益效果在於在正常工作時，關機信號輸出端輸出高電壓到場效 應管的柵極，原邊的驅動電路供電閉合，在關機時輸出低電壓到場效應管的柵極，原邊的驅 動電路供電關斷。配合外部脈寬調製控制晶片PWM和副邊驅動電路工作，在關機時通過場 效應管直接關斷原邊驅動電路供電迴路，保持副邊功率管驅動信號繼續存在，直到PWM信
3號消失，關機後輸出側的能量回饋到原邊，同時消除了關機時有源鉗位同步整流主電路副 邊的同步整流管上的的電壓尖峰。
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1是現有技術中有源鉗位電路示意圖；圖2是本實用新型有源鉗位延時關機電路示意圖。
具體實施方式
請參考圖2所示，有源鉗位延時關機電路，包括有源鉗位電路，所述有源鉗位電路 包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路包括一驅動電路，副邊電路包括一個次級驅動電 路，還包括一 N溝道型金屬氧化物半導體場效應管Ql，N溝道型金屬氧化物半導體場效應管 Ql的柵極連接至外部0N/0FF關機信號端輸出，漏極和源極串接在原邊驅動電路供電迴路 中。有源鉗位電路中還包括一脈寬調製控制晶片PWM，所述脈寬調製控制晶片PWM的 輸出端分別與原邊電路和副邊電路中驅動電路的信號輸入端電連接，兩驅動電路的信號輸 出端分別與原邊電路和副邊電路中的整流三極體的柵極電連接。正常開通或穩定工作時0N/0FF為高電平時，Ql開通，VCC給原邊驅動提供電壓； 當關機信號0N/0FF為低電平時，Ql關斷，原邊驅動電路供電斷開，原邊主功率電路無驅動。 在關機信號出現後，由於原邊驅動電路供電迴路斷開，原邊能量無法傳遞到副邊，脈寬調製 控制晶片PWM並沒有關斷，這些信號繼續提供給副邊驅動電路。由於副邊驅動並沒有關斷， 副邊電容的能量通過輸出濾波電感、副邊同步整流管、變壓器、原邊同步整流管的體二極體 回饋到輸入電容上。由於能量的回饋，導致輸出電壓逐漸降低，副邊整流管的驅動電壓也越 來越低，逐漸達到整流管的門檻電壓，整流管的導通電阻也越來越大，輸出電容通過電感回 饋的能量也越來越小，此時輸出整流管自然關斷，電感儲存的能量釋放到整流管的漏源電 容上，尖峰很小，基本上沒有。本實用新型應用於全橋同步整流電路時，控制晶片是電流型控制晶片。整個電路 包括有源鉗位同步整流主電路，變壓器，輸出濾波電路，原邊驅動電路，副邊驅動電路。脈 寬調製控制晶片PWM輸出PWM信號為0UT，分為兩路輸出，其中一路通過原邊驅動電路接至 原邊整流三極體Q2、Q3柵極，另外一路通過副邊驅動電路產生的副邊同步整流管驅動信號 0UTA、OUTB分別接至整流三極體Q5、Q4的柵極。此關機電路中，MOS管Ql的柵極連接至外 部的關機信號0N/0FF。正常工作過程中，關機信號0N/0FF端的信號為高電平，輔助電源通過MOS管Ql給 原邊驅動電路供電，脈寬調製控制晶片PWM輸出PWM信號為0UT，分為兩路輸出，其中一路通 過原邊驅動電路接至原邊整流三極體Q2、Q3柵極，另外一路通過副邊驅動電路產生的副邊 同步整流管驅動信號0UTA、OUTB分別接至整流三極體Q5、Q4的柵極。關機時，此時關機0N/0FF信號端為低電平，原邊驅動電路無供電電源，Q2的驅動 輸入為低電平，原邊主功率整流電路不工作。PWM脈寬調製信號並沒有關斷，脈寬調製控制 晶片PWM輸出的PWM信號通過副邊驅動電路繼續驅動副邊整流管Q5、Q4，由於佔空比沒有立刻消失，整流三極體Q5、Q4交替開通，輸出側電容的能量通過輸出濾波電感、整流三極體 Q5、Q4、變壓器、原邊整流三極體Q2的體二極體，逐漸回饋到輸入電容上。由於副邊電感每 次儲存的能量有釋放的通路，就不會在副邊整流三極體上產生很高的電壓應力，隨著輸出 電壓的降低，電感電流逐漸減小直到為零，從而實現關機無應力，且輸出側的能量逐漸轉移 到輸入端。這樣，即可消除了關機時副邊同步整流管的電壓尖峰。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變 化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的 保護範圍為準。
權利要求有源鉗位延時關機電路，包括有源鉗位電路，所述有源鉗位電路包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路和副邊電路分別包括一個驅動電路，其特徵在於還包括一場效應管，所述場效應管通過其源極和漏極串聯在原邊電路驅動電路的供電迴路中，所述場效應管的柵極連接關機信號輸出端。
2.根據權利要求1所述的有源鉗位延時關機電路，其特徵在於所述場效應管為N溝 道型金屬氧化物半導體場效應管。
3.根據權利要求1所述的有源鉗位延時關機電路，其特徵在於有源鉗位電路還包括 一脈寬調製控制晶片，所述脈寬調製控制晶片的輸出端分別與原邊電路和副邊電路中驅動 電路的信號輸入端電連接，兩驅動電路的信號輸出端分別與原邊電路和副邊電路中的整流 三極體的柵極電連接。
4.根據權利要求3所述的有源鉗位延時關機電路，其特徵在於所述的脈寬調製控制 晶片為電壓型控制晶片。
5.根據權利要求3所述的有源鉗位延時關機電路，其特徵在於所述的脈寬調製控制 晶片為電流型控制晶片。
專利摘要本實用新型涉及有源鉗位延時關機電路，包括有源鉗位電路和一場效應管，所述場效應管通過其源極和漏極串聯在原邊電路驅動電路的供電迴路中，所述場效應管的柵極連接關機信號輸出端，在正常工作時，關機信號輸出端輸出高電壓到場效應管的柵極，原邊的驅動電路供電閉合，在關機時輸出低電壓到場效應管的柵極，原邊的驅動電路供電關斷。配合外部脈寬調製控制晶片PWM和副邊驅動電路工作，在關機時通過場效應管直接關斷原邊驅動電路供電迴路，保持副邊功率管驅動信號繼續存在，直到PWM信號消失，關機後輸出側的能量回饋到原邊，同時消除了關機時有源鉗位同步整流主電路副邊的同步整流管上的電壓尖峰。
文檔編號H02M3/28GK201754562SQ20102023037
公開日2011年3月2日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者石良生 申請人:瑞谷科技(深圳)有限公司