一种同步整流管驱动控制电路的制作方法

本发明涉及电力电子技术，尤其具体地涉及一种同步整流管驱动控制电路。

背景技术：

随着电源技术发展，对电源效率越来越高的要求使同步整流电路在DC/DC变换器中的应用迅速得到推广，极大地降低了变换器输出端传统整流器的损耗，但同步整流驱动电路控制方式复杂，使同步整流电路在实际应用中给产品的可靠性带来一定的风险。

现有技术中，有根据DC/DC变换器高压侧开关管的时序对同步整流管驱动信号进行控制，但为了避免电流反灌现象，同步整流管开通相较于高压侧开关管会有一定延迟时间，在该延迟时间内，电流流经体二极管，使同步整流电路提高效率的优势不能得到充分利用。

现有技术中，另有通过检测同步整流管漏、源极电压对同步整流管驱动信号进行控制，但受印制电路板及整流管本身的寄生参数影响，特别是在电流换向过程中，对整流管漏、源极电压进行准确的采样非常困难，需要额外的补偿电路，使电路结构复杂、控制信号易受到干扰。

现有技术中,也有通过检测同步整流电路的输入电流对同步整流管驱动信号进行控制，但其技术方案中电流采样电路采用整流器方案，需要半导体二极管，器件的数量和成本还存在优化空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种同步整流管驱动控制电路，可对同步整流电路实现快速、准确的控制，电路结构简单、成本低。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种同步整流管驱动控制电路，其特征在于所述电路设有电流互感器CT、采样分压电阻和比较器，其中，

电流互感器CT串入变压器副边，对同步整流电路输入电流进行采样，得到电流信号；

采样分压电阻连接于电流互感器CT副边绕组两端，将电流互感器CT采样的电流信号转换成相应的电压信号，并将电压信号传输给比较器；

比较器，接收所述分压电阻的电压信号，输出电平发生相应翻转，以控制同步整流管的驱动信号。

优选地，所述电流互感器CT串入变压器副边绕组、副边各组态的中线、上管或下管电流回路中。

优选地，所述采样分压电阻包括第一电阻和第二电阻。

优选地，所述第一电阻与第二电阻相互串联连接；所述串联连接中点与参考电位连接；所述第一电阻的另一端与电流互感器CT副边绕组的第一端口连接；所述第二电阻的另一端与电流互感器CT副边绕组的第二端口连接。

其中，所述第一电阻可以是两个或不限于两个的多个的电阻并联的电阻群；第二电阻可以是两个或不限于两个的多个的电阻并联的电阻群。

其中，所述第一电阻可以是两个或不限于两个的多个电阻串联的电阻群；第二电阻可以是两个或不限于两个的多个电阻串联的电阻群。

优选地，所述比较器是镜像电流比较器，包括第一三极管和第二三极管。

优选地，所述第一三极管的输入端与第二三极管的输入端连接，并通过二极管与所述第二三极管的第一输出端连接，并且与第一三极管的第一输出端连接；所述第二三极管的第二输出端与第一电阻和第二电阻串联的连接中点连接；所述第一三极管的第二输出端根据控制需求与第一电阻或第二电阻的另一端连接。

优选地，第一电阻和第二电阻串联的连接中点与第二三极管的第二输出端连接，第一电阻或第二电阻的另一端与第一三极管的第二输出端连接。

采用本发明的技术方案，可对同步整流电路实现快速、准确的控制，电路结构简单、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例中同步整流管驱动控制电路的结构图；

图2是本发明实施例一中电流互感器CT的一种结构图；

图3是本发明实施例一中电流互感器CT的另一种结构图；

图4是本发明实施例一中同步整流管驱动控制电路部分控制电路图；

图5是本发明实施例一中电流互感器CT串入变压器副边绕组的示意图；

图6是本发明实施例一中电流互感器CT串入变压器副边各组态的中线的示意图；

图7是本发明实施例一中电流互感器CT串入变压器副边各组态的上管的示意图；

图8是本发明实施例一中电流互感器CT串入变压器副边各组态的下管的示意图；

图9是本发明实施例一中电流互感器CT同时串入变压器副边各组态的上管和下管的示意图；

图10是本发明实施例二中电流互感器CT的结构图；

图11是本发明实施例二中同步整流管驱动控制电路部分控制电路图。

具体实施例

以下描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

本实施例中提供了一种同步整流管驱动控制电路，具体包括电路互感器（CT，current transformer）、采样分压电阻和比较器，具体可参阅图1，图1是本发明同步整流管驱动信号控制电路的结构图；

其中，电流互感器CT，串入变压器副边,对同步整流电路输入电流进行采样，并将得到的电流信号输出给采样分压电阻；

采样分压电阻，连接于电流互感器CT副边绕组两端，将电流互感器CT采样的电流信号转换成相应的电压信号，并将电压信号传输给比较器；

比较器，接收采样分压电阻的电压信号，根据所述电压信号使所述比较器输出电平发生翻转，以控制同步整流管的驱动信号。

实施例一，参照图1-9。

本实施例中的电流互感器CT副边绕组是单绕组结构，原边绕组结构可以是一个或两个原边绕组，根据同步整流电路不同功率拓扑的控制需要进行选择。具体可参阅图2和图3，图2是实施例一中电流互感器CT的一种结构图，图3是实施例一中电流互感器CT的另一种结构图。

本实施例中的电流互感器CT串入变压器副边绕组、副边各组态的中线、上管或下管电流回路中。具体可以参阅图5至图9，图5是CT串入变压器副边绕组的示意图，图6是CT串入变压器副边各组态的中线的示意图，图7是CT串入变压器副边各组态的上管的示意图，图8是CT串入变压器副边各组态的下管的示意图，图9是CT同时串入变压器副边各组态的上管和下管的示意图。

首先考虑的是，本实施例中的比较器可选择镜像电流比较器。该镜像电流比较器包括第一三极管和第二三极管，为了表述方便，第一三极管用Q1表示，第二三极管用Q2表示。采样分压电阻中压降随着电流信号变化，镜像电流比较器中三极管Q1、Q2的发射极之间产生不同的电压差，使比较器输出电平发生相应的翻转，从而控制同步整流管驱动信号。

一旦有电流流过采样分压电阻，即便是非常小的电流，电阻上的的压降就会使比较器输出电平发生翻转；而若电流反向，采样分压电阻上的压降相应的发生反向，比较器输出电平再次翻转，从而控制同步整流管的开通和关断，控制快速、准确。

具体可参阅图4，图4是实施例一中同步整流管驱动信号控制电路的部分控制电路图。

由图可见，Q1的输入端与Q2的输入端连接，并通过一个二极管D3与Q2的第一输出端连接，并且与Q1的第一输出端连接。Q2的第二输出端与采样分压电阻R1、R2的串联中点连接，Q1的第二输出端与R2的另一端连接，不同方向的电流从R2中流过，在Q1和Q2的发射极之间产生不同的电压差，使Q2第一输出端发生高、低电平翻转，取Q2第一输出端的电平作为控制同步整流管驱动的信号，其高电平的幅值取决于供电电源VCC的幅值。其中D3可以防止Q2进入深度饱和，以便于Q2第一输出端的电平可以及时翻转。

其中，Q1的输入端与Q1的第一输出端连接，具体可以是Q1的基极和集电极连接。

本实施例中采样分压电阻由R1、R2组成，R1、R2相互串联，串联的连接点与电位参考地连接，R1的另一端与CT副边绕组的第一端口连接，R2的另一端与CT副边绕组的第二端口连接。取R2两端的电压输出给比较器，比较器中Q2的第一输出端电平会根据R2两端的电压信号进行相应翻转，作为同步整流管开通与关断的控制信号。

实施例2

本实施例与第一实施例的不同之处在于CT的副边绕组为中心抽头结构，如图10所示，图10是本实施例中电流互感器CT结构示意图。

图11是本实施例中同步整流管驱动信号控制电路的部分控制电路图。由图可见，本实施例中，CT副边绕组的第二端口与采样分压电阻R1、R2串联的连接中点连接，CT副边绕组的第一端口与R1的另一端连接，CT副边绕组的第三端口与R2的另一端连接。

其中CT副边绕组的第二端口为其副边绕组的中心抽头，第一端口和第二端口为除中心抽头之外的端口。

综上所述，本发明包括电流互感器CT、采样分压电阻和比较器，电流互感器串入变压器副边，对同步整流电路输入电流进行采样，并将电流信号输出给采样分压电阻，采样分压电阻将电流信号转换成相应的电压信号，并输出给比较器，根据所述采样分压电阻压降，比价器的输出电平发生相应翻转以控制同步整流管的驱动信号。本发明实施例对同步整流管驱动的控制是根据同步整流电路输入电流流向与采样分压电阻中压降电位差同步的特点来实现的，所述采样分压电阻中流过正向电流时，电阻上产生正向压降；当电流反向时，电阻上的压降也相应发生换向，比较器的输出电平因此产生灵敏、快速的翻转，以实现对同步整流管开开通与关断快速而准确的控制，控制电路结构简单、成本低廉。

以上内容是结合具体实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。