CN202190220U - 一种同步整流电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种同步整流电路，包括整流MOS管、续流MOS管，其特征在于：还包括检测流过续流管的正向电流的电流检测电路、以及比较控制电路，所述比较控制电路包括比较器、开关管，所述比较器的反向输入端与所述电流检测电路的输出端连接、同向输入端输入基准电压，所述开关管连接在接地端和所述续流MOS管的控制端之间，所述比较器的输出端与所述开关管的控制端相连。本实用新型与现有技术相比，通过简单的电路实现对同步整流电路反向电流的控制，具有明显的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及DC-DC变换电路，特别是涉及一种同步整流电路。
背景技术
用MOSFET作同步整流的作用就是采用通态电阻低MOSFET来取代整流二极管以降低整流损耗的一项技术，从而提高DC/DC变换器的效率，满足低压大电流整流器的需要；由于MOSFET导通之后，电流可以通过MOSFET双向流动，如流过负向电流，这样就造成额外的负面影响，如下：
1、使用同步整流电路时，因负向电流的存在，空满载占空比不变，使得空载时损耗增大效率降低；
2、输出如接有蓄电池，负向电流的存在空载时极易使蓄电池短路的危险。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种同步整流电路，能够消除MOS管负向电流对DC-DC变换器的负面影响。
本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决：
一种同步整流电路，包括整流MOS管、续流MOS管，还包括检测流过续流管的正向电流的电流检测电路、以及比较控制电路，所述比较控制电路包括比较器、开关管，所述比较器的反向输入端与所述电流检测电路的输出端连接、同向输入端输入基准电压，所述开关管连接在接地端和所述续流MOS管的控制端之间，所述比较器的输出端与所述开关管的控制端相连。
优选地，还包括调节电路，所述调节电路包括第一电阻、电容、第一二极管、以及第二电阻；所述第二电阻的第一端与所述电流检测电路的输出端连接、第二端与所述比较器的反向输入端连接，所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接、第二端与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与所述整流管的控制信号输入端连接，所述电容的第一端与所述第一二极管的阴极、第二端接地。
优选地，所述开关管为三极管，其集电极与续流MOS管的控制端连接、发射极接地。
所述电流检测电路包括电流互感器、第五电阻、第二二极管、第六电阻；所述电流互感器的一次绕组TR1-B与所述续流管串联、二次绕组TR1-A的第一端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第一端还与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端、二次绕组TR1-A的第二端、第六电阻的第二端均接地，所述第二二极管的阴极为电流检测电路的输出端。
本实用新型与现有技术相比的有益效果包括：利用电流检测电路与比较控制电路对续流MOS管进行控制，在流过续流MOS管的正向电流低于预定的值时，关断续流MOS管，从而阻断负向电流的流通回路，具有电路简单、功耗小、响应快的优点。
优选方案中，通过调节第二电容、第一电阻可以调节比较器反向输入端的波形，从而调节空载时的导通时间。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式1的同步整流电路的主电路图；
图2是本实用新型具体实施方式1的同步整流电路的电流检测电路的电路图；
图3是本实用新型具体实施方式1的同步整流电路的比较控制电路的电路图；
图4本实用新型具体实施方式1的同步整流电路的各点的电压波形图；
图5是本实用新型具体实施方式2的同步整流电路的主电路图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选具体实施例对本实用新型进行详细的阐述。
实施例1
如图1所示，本实施例的主电路为常见的BUCK同步整流电路，其采用MOS管替代传统BUCK电路中的二级管以降低整流损耗，该主电路包括电源、整流MOS管Q1、续流MOS管Q2、以及由电感L、电容C1组成LC电路。
本实用新型的同步整流电路还包括电流检测电路、比较控制电路、以及调节电路，电流检测电路用于检测流过续流MOS管Q2的正向电流，比较控制电路用于根据该正向电流的大小选择性的中断续流MOS管Q2的控制信号，调节电路用于调节BUCK电路空载时续流MOS管Q6的导通时间。
如图2、3所示，本实施例的电流检测电路包括电流互感器TR1、第五电阻R5、第二二极管D2、第六电阻R6；所述电流互感器的一次绕组TR1-B与所述续流管Q2串联、二次绕组TR1-A的第一端与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5的第一端还与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第六电阻R6的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端、二次绕组TR1-A的第二端、第六电阻R6的第二端均接地，所述第二二极管D2的阴极为电流检测电路的输出端TP1。
比较控制电路包括比较器U1、开关管Q11，还包括第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7、第八电阻R8；比较器U1同向输入端输入基准电压，该基准电压由输入电压VREF经第三电阻R3、第四电阻R4分压获得，所述开关管Q11连接在接地端和所述续流MOS管的控制端DRVBO之间，所述比较器的输出信号经第七电阻R7、第八电阻R8分压后作为开关管Q11的控制信号与开关管Q11的控制端相连。
调节电路包括第一电阻R1、电容C2、第一二极管D1、以及第二电阻R2；第二电阻R2的第一端与电流检测电路的输出端TP1连接、第二端与比较器U1的反向输入端连接，第一电阻R1的第一端与所述第二电阻R2的第二端连接、第二端与第一二极管D1的阴极连接，所述第一二极管D1的阳极与所述整流管Q1的控制信号输入端DRVAO连接，所述电容C2的第一端与所述第一二极管D1的阴极、第二端接地。
下面结合图4对本实施例的同步整流电路的工作原理进行详细说明。
如图4所示，DRVA0 、DRVB0-1为对流过续流MOS管的负向电流不进行控制时整流MOS管Q1、续流MOS管Q6的驱动波形；同步整流电路在空载时，此时流过续流MOS管Q6的电流波形如图4所示的IQ6（中间横线为0电流），当流过Q6的电流为正电流Ib时，TR1将检测到正向电流Ib，此时产生TP1的电压波形输入至比较器U1-2脚（即比较器U1的反向输入端）与U1-3脚（即比较器U1的同向输入端）的电压进行比较，当高于U1-3脚时，U1的输出端1脚将产生低电平，开关管Q11不导通，不中断续流MOS管Q6的驱动电压DRVB0，一旦流过续流MOS管Q6的正向电流Ib减小同时负电流Ia增加时，U1-2脚电平将低于U1-3脚电平，此时U1的输出端1脚将产生高电平使Q11导通，将驱动续流MOS管Q6的信号DRVB0-1直接接地而不流入续流MOS管Q6的驱动端，从而关断续流MOS管Q6，从而断开反向电流Ia的回路，此时Q6的驱动波形如图五所示的DRVB0-2，通过调节U1-3脚的电平，即R3、R4阻值，就可控制空载时Q6的导通脉宽大小。
调节电路的作用在于调节空载时续流MOS管Q6的导通时间，加入调节电路后比较器U1-2脚的波形如图5所示的波形B，通过调节电容C2、第一电阻R1的大小可以控制在T1时间刻DVRA0的波形通过C2、R1延时，在T2时刻使U1-2脚波形可调，从而调节空载时续流MOS管Q6的导通时间。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于电流检测电路，如图5所示，本实施例采用霍尔传感器H进行电流检测，霍尔传感器H的一端接地、另一端与所述比较器U1的反向输入端连接。除上述两个实施例外，本实用新型的电流检测电路还可以采用本领域技术人员所熟知的其他具体有相同功能的检测电路。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种同步整流电路，包括整流MOS管(Q1)、续流MOS管(Q2)，其特征在于：还包括检测流过续流管（Q2）的正向电流的电流检测电路、以及比较控制电路，所述比较控制电路包括比较器（U1）、开关管（Q11），所述比较器的反向输入端与所述电流检测电路的输出端连接、同向输入端输入基准电压，所述开关管（Q11）连接在接地端和所述续流MOS管的控制端之间，所述比较器的输出端与所述开关管（Q11）的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于：还包括调节电路，所述调节电路包括第一电阻（R1）、电容(C2)、第一二极管（D1）、以及第二电阻（R2）；所述第二电阻（R2）的第一端与所述电流检测电路的输出端连接、第二端与所述比较器的反向输入端连接，所述第一电阻（R1）的第一端与所述第二电阻（R2）的第二端连接、第二端与第一二极管（D1）的阴极连接，所述第一二极管（D1）的阳极与所述整流管（Q1）的控制信号输入端连接，所述电容(C2)的第一端与所述第一二极管（D1）的阴极、第二端接地。
3.根据权利要求1所述的同步整流电路，其特征在于：所述开关管（Q11）为三极管，其集电极与续流MOS管的控制端连接、发射极接地。
4.根据权利要求1或2所述同步整流电路，其特征在于：所述电流检测电路包括电流互感器（TR1）、第五电阻(R5)、第二二极管（D2）、第六电阻（R6）；所述电流互感器的一次绕组（TR1-B）与所述续流管（Q2）串联）、二次绕组（TR1-A）的第一端与所述第五电阻(R5)的第一端连接，所述第五电阻(R5)的第一端还与所述第二二极管（D2）的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第六电阻（R6）的第一端连接，所述第五电阻(R5)的第二端、二次绕组（TR1-A）的第二端、第六电阻（R6）的第二端均接地，所述第二二极管（D2）的阴极为电流检测电路的输出端。
5.根据权利要求1或2所述的同步整流电路，其特征在于：所述电流检测电路包括霍尔传感器（H），所述霍尔传感器（H）的一端接地、另一端与所述比较器（U1）的反向输入端连接。
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| CN108111025A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-01 | 上海贝岭股份有限公司 | 开关电源的同步整流控制电路、控制装置及开关电源 |
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