专利名称：同步整流驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及驱动电路技术领域，特别涉及一种同步整流驱动电路。
背景技术：
同步整流技术广泛应用于开关电源内部，提高开关电源的效率。对同步整流技术 而言，关键在于其驱动电路的性能。 同步整流驱动有多种方式，目前同步整流驱动方式中使用最多的是耦合磁路绕组 驱动，即在变压器中增加一绕组作为驱动信号，在驱动电压输出结点与地结点之间通常采 用M0S管或二极管进行连接，由驱动电压输出结点输出驱动电压。 在实施本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题，由于变压器绕 制工艺的缘故，会产生一定的漏感值，其漏感会引起驱动电压波形震荡，产生的震荡电压尖 峰，如图1中a所示。而现有的同步整流驱动电路中，当驱动电压输出结点与地之间采用 MOS管进行连接时，其驱动电压输出结点输出的低电压为OV左右，当采用二极管进行连接 时，其驱动电压输出结点输出的低电压为-0.7V左右。由于同步整流MOS管的开通电压通 常也较小，因此，由漏感所引起的驱动电压低电平处产生的震荡电压尖峰，常常会高于同步 整流MOS管的开通电压，导致同步整流MOS管的误导通现象，轻者整机效率变低，重者会在 输出过流等极限情况下损坏器件。
实用新型内容本实用新型提供一种同步整流驱动电路，以解决现有同步整流驱动电路中，由漏 感所引起的驱动电压低电平处产生的震荡电压尖峰，导致的同步整流MOS管误导通的问 题。 本实用新型提供一种同步整流驱动电路，包括用于获取驱动信号的绕组电路，及 产生驱动电压的驱动电路，所述绕组电路与驱动电路电连接； 所述驱动电路包括第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点(VG2)相 连，第二稳压管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2)连接 于第一稳压管(VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压管 (VD4)的阳极和地结点(GND_SEC)之间。 进一步的，所述驱动电路还包括第三电阻(R5)和第四电阻(R6): 所述第三电阻(R5)连接于第一驱动电压输出结点(VG2)和地结点(GND_SEC)之
间，与串联的第一电阻(R2)和第一稳压管(VD1)相并联； 所述第四电阻(R6)连接于第二驱动电压输出结点(VG1)和地结点(GND_SEC)之 间，与串联的第二电阻(R3)和第二稳压管(VD4)相并联。优选的，所述绕组电路包括相串联的绕组(1)，电容(C2)和第五电阻(R4); 所述绕组(1)与驱动信号源相耦合，电容(C2)连接于绕组(1)的异名端和第一驱 动电压输出结点(VG2)之间，第五电阻(R4)连接于绕组(1)的同名端和第二驱动电压输出结点(VG1)之间。 优选的，所述绕组(1)与主变压器相耦合。 优选的，所述绕组(1)与隔离驱动变压器副边相耦合。 优选的，所述同步整流驱动电路应用于在原边有源钳位副边同步整流电路中 所述第二驱动电压输出结点(VG1)与所述同步整流电路中的整流管栅极相连接； 第一驱动电压输出结点(VG2)与所述同步整流电路中的续流管栅极相连接；所述同步整流 电路中的整流管源极与续流管源极相连，地结点(GND_SEC)与所述同步整流电路中的整流 管源极和续流管源极相连接。 可见，本实用新型提供的一种同步整流驱动电路，其中用于产生驱动电压的驱 动电路包括，第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点(VG2)相连，第二稳压 管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2)连接于第一稳压管 (VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压管(VD4)的阳极和 地结点(GND_SEC)之间。由于将稳压管和电阻相串联后，连于驱动电压输出结点与地结点 之间，能够使得驱动电压输出结点输出的低电压降低很多，甚至全部为负值，这样，变压器 绕制工艺的缘故产生的漏感所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，明显低于甚至全 部低于同步整流MOS管的开通电压，从而有效避免同步整流MOS管的误导通现象，大大提高 整机效率，提高驱动电路的可靠性，尤其能够有效提高电源在稳态和瞬态工作过程中的稳 定性。 进一步的，由于本实用新型将绕组(1)，电容(C2)和第五电阻(R4)相串联，通过第 五电阻(R4)可以有效提高同步整流驱动电路中的阻尼系数，电容(C2)的充放电能够起到 平衡驱动电压输出结点(VG1/VG2)输出驱动电压高低电平值的作用，从而有效抑制驱动电 压输出结点(VG1/VG2)输出的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，并且可以控制驱动电压 输出结点(VG1/VG2)高低电平变化的斜率，从而控制同步整流MOS管死区时间，进一步提高 整机效率，提高驱动电路的可靠性。 并且，本实用新型提供的同步整流驱动电路，电路设计简单，使用器件少，因此成 本低廉。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中驱动信号波形图； 图2为本实用新型实施例一提供的同步整流驱动电路结构框图； 图3为本实用新型实施例一提供的一种优选的同步整流驱动电路的电路原理图； 图4为本实用新型实施例一提供的同步整流驱动电路实际工作波形图； 图5为图4中放大驱动电压输出结点输出的驱动电压的波形图； 图6为本实用新型实施例二提供的同步整流驱动电路的一种应用电路原理图； 图7为本实用新型实施例三提供的同步整流驱动电路的另一种应用电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型实施方式作进一步地详细描述。 实施例一 结合参见图2-图5，本实用新型实施例提供一种同步整流驱动电路，用以解决现 有同步整流驱动电路中，由漏感所引起的驱动电压低电平处产生的震荡电压尖峰，导致的 同步整流M0S管误导通的问题。 本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，包括用于获取驱动信号的绕组电 路A，及产生驱动电压的驱动电路B，所述绕组电路A与驱动电路B电连接(详见图2)。 其中，所述驱动电路B包括第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点 (VG2)相连，第二稳压管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2) 连接于第一稳压管(VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压 管(VD4)的阳极和地结点(GND_SEC)之间。 本实施例提供的同步整流驱动电路，由于驱动电压输出结点VG1/VG2输出电压的 低电平值，由电阻R3/R2决定(R3/R2远小于R5/R6)，故由于将稳压管和电阻相串联后，连 于驱动电压输出结点与地结点之间，能够使得驱动电压输出结点输出的低电压处震荡电压 大大降低，甚至全部为负值。具体的，当驱动电压输出结点VG1/VG2输出电压的高电平值小 于稳压管VD4/VD1的稳压值时，VG1/VG2输出电压的高电平由与绕组(1)的匝比决定，此时 电流流过稳压管VD4/VD1的体二极管。当VG1/VG2输出电压的高电平值大于或等于稳压管 VD4/VD1的稳压值时，VG1/VG2输出电压的高电平值由稳压管VD4/VD1的稳压值加上R3/R2 上的电压值决定。实际应用中，稳压管VD4/VD1的型号要满足VG1/VG2输出电压的高电平 能完全驱动同步整流MOS管(即需满足VG1/VG2输出电压的高电平能使同步整流M0S管工 作在饱和区)。 进一步的，所述驱动电路还包括第三电阻(R5)和第四电阻(R6)，作为正常放电电 阻，用于防止在生产过程或运输中产生的静电对同步整流MOS管的损害，实际运用中，其阻 值远大于R2/R3。 所述第三电阻(R5)连接于第一驱动电压输出结点(VG2)和地结点(GND_SEC)之 间，与串联的第一电阻(R2)和第一稳压管(VD1)相并联； 所述第四电阻(R6)连接于第二驱动电压输出结点(VG1)和地结点(GND_SEC)之 间，与串联的第二电阻(R3)和第二稳压管(VD4)相并联。 由于将稳压管和电阻相串联后，连于驱动电压输出结点与地结点之间，能够使得 驱动电压输出结点输出的低电压降低很多，甚至全部为负值，这样，变压器绕制工艺的缘故 产生的漏感所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，明显低于甚至全部低于同步整流 MOS管的开通电压，从而有效避免同步整流MOS管的误导通现象，大大提高整机效率，提高驱动电路的可靠性，尤其能够有效提高电源在稳态和瞬态工作过程中的稳定性。 进一步的，本实用新型实施例提供的绕组电路A可以具体包括相串联的绕组
(l)，电容(C2)和第五电阻(R4): 所述绕组(1)与驱动信号源相耦合，电容(C2)连接于绕组(1)的异名端和第一驱 动电压输出结点(VG2)之间，第五电阻(R4)连接于绕组(1)的同名端和第二驱动电压输出 结点(VG1)之间。 实际工作波形请参见图4，其中VG10为图3中VG10点电压波形，VG20为图3中 VG20点电压波形，VG1为第二驱动电压输出结点输出电压波形，VG2为第一驱动电压输出结 点输出电压波形。 结合参见图5， Vth为同步整流M0S管的开通电压。V3为第二驱动电压输出结点 (VG1)输出电压低电平值。由于V3低于0V很多，使得变压器绕制工艺的缘故产生的漏感 所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，明显低于甚至全部低于同步整流MOS管的开 通电压，有效避免同步整流MOS管的误导通现象，大大提高整机效率，提高驱动电路的可靠 性，尤其能够有效提高电源在稳态和瞬态工作过程中的稳定性。 Tl为同步整流M0S管的死区时间，其值的大小取决于电阻R2、 R3及R4的阻值。 由于本实用新型实施例中将绕组(l)，电容(C2)和第五电阻(R4)相串联，通过第五电阻 (R4)可以有效提高同步整流驱动电路中的阻尼系数，电容(C2)的充放电能够起到平衡驱 动电压输出结点(VG1/VG2)输出驱动电压高低电平值的作用，从而有效抑制驱动电压输出 结点(VG1/VG2)输出的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，并且可以使驱动电压输出结点 (VG1/VG2)高低电平变化的斜率变大，从而改变同步整流MOS管死区时间，进一步提高整机 效率，提高驱动电路的可靠性。 实际应用中，绕组(1)可以与主变压器相耦合，也可以与隔离驱动变压器副边相 耦合，本实用新型实施例中对此并不做限制，绕组(1)可以与能够作为信号源的器件进行 电连接，以获取驱动信号。 优选的，所述同步整流驱动电路可以应用于在原边有源钳位副边同步整流电路 中，其电路连接具体为 所述第二驱动电压输出结点(VG1)与所述同步整流电路中的整流管栅极相连接； 第一驱动电压输出结点(VG2)与所述同步整流电路中的续流管栅极相连接；所述同步整流 电路中的整流管源极与续流管源极相连，地结点(GND_SEC)与所述同步整流电路中的整流 管源极和续流管源极相连接。 本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，电路设计简单，使用器件少，因此成 本低廉。 实施例二 参见图6，本实用新型实施例提供上述同步整流驱动电路的一种应用电路。 同步整流驱动电路包括设于主变压器的绕组1，电容C2，稳压管VD1、VD4，电阻R2、 R3、 R4。电容C2连接绕组1的异名端和VG2结点，电阻R4连接绕组1的同名端和VG1结 点，稳压管VD1的阴极和VG2结点相连，稳压管VD4的阴极和VG1结点相连，电阻R2连接稳 压管VD1的阳极和GND_SEC结点，电阻R3连接稳压管VD4的阳极和GND_SEC结点。在原边有源钳位副边同步整流电路中，VG1结点连接到整流管的栅极，VG2结点连
6接到续流管的栅极，GND—SEC结点连接到整流管和续流管的源极，在原边有源钳位副边同步 整流电路中整流管的源极和续流管的源极是相连的。 本实用新型实施例中的同步整流驱动电路，具有前述图2-图5及其实施例一所示 的结构，其工作原理相同，故在此不再赘述。 可见，本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，其中用于产生驱动电压的驱 动电路包括，第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点(VG2)相连，第二稳压 管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2)连接于第一稳压管 (VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压管(VD4)的阳极和 地结点(GND_SEC)之间。由于将稳压管和电阻相串联后，连于驱动电压输出结点与地结点 之间，能够使得驱动电压输出结点输出的低电压降低很多，甚至全部为负值，这样，变压器 绕制工艺的缘故产生的漏感所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，明显低于甚至全 部低于同步整流MOS管的开通电压，从而有效避免同步整流MOS管的误导通现象，大大提高 整机效率，提高驱动电路的可靠性，尤其能够有效提高电源在稳态和瞬态工作过程中的稳 定性。 进一步的，由于本实用新型实施例将绕组(1)，电容(C2)和第五电阻(R4)相串联， 通过第五电阻(R4)可以有效提高同步整流驱动电路中的阻尼系数，电容(C2)的充放电能 够起到平衡驱动电压输出结点(VG1/VG2)输出驱动电压高低电平值的作用，从而有效抑制 驱动电压输出结点(VG1/VG2)输出的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，并且可以使驱动 电压输出结点(VG1/VG2)高低电平变化的斜率变大，从而改变同步整流MOS管死区时间，进 一步提高整机效率，提高驱动电路的可靠性。 并且，本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，电路设计简单，使用器件少，
因此成本低廉。 实施例三 参见图7，本实用新型实施例提供上述同步整流驱动电路的一种应用电路。 同步整流驱动电路包括设于该隔离驱动变压器副边的绕组1，电容C2，稳压管 VD1、VD4，电阻R2、R3、R4。电容C2连接绕组1的异名端和VG2结点，电阻R4连接绕组1的 同名端和VG1结点，稳压管VD1的阴极和VG2结点相连，稳压管VD4的阴极和VG1结点相连， 电阻R2连接稳压管VD1的阳极和GND_SEC结点，电阻R3连接稳压管VD4的阳极和GND_SEC 结点。 在原边有源钳位副边同步整流电路中，VG1结点连接到整流管的栅极，VG2结点连 接到续流管的栅极，GND—SEC结点连接到整流管的源极，在原边有源钳位副边同步整流电路 中整流管的源极和续流管的源极是相连的。 本实用新型实施例中的同步整流驱动电路，具有前述图2-图5及其实施例一所示 的结构，其工作原理相同，故在此不再赘述。 可见，本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，其中用于产生驱动电压的驱 动电路包括，第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点(VG2)相连，第二稳压 管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2)连接于第一稳压管 (VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压管(VD4)的阳极和 地结点(GND_SEC)之间。由于将稳压管和电阻相串联后，连于驱动电压输出结点与地结点之间，能够使得驱动电压输出结点输出的低电压降低很多，甚至全部为负值，这样，变压器 绕制工艺的缘故产生的漏感所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，明显低于甚至全 部低于同步整流MOS管的开通电压，从而有效避免同步整流M0S管的误导通现象，大大提高 整机效率，提高驱动电路的可靠性，尤其能够有效提高电源在稳态和瞬态工作过程中的稳 定性。 进一步的，由于本实用新型实施例将绕组(1)，电容(C2)和第五电阻(R4)相串联， 通过第五电阻(R4)可以有效提高同步整流驱动电路中的阻尼系数，电容(C2)的充放电能 够起到平衡驱动电压输出结点(VG1/VG2)输出驱动电压高低电平值的作用，从而有效抑制 驱动电压输出结点(VG1/VG2)输出的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，并且可以使驱动 电压输出结点(VG1/VG2)高低电平变化的斜率变大，从而改变同步整流MOS管死区时间，进 一步提高整机效率，提高驱动电路的可靠性。 并且，本实用新型实施例提供的同步整流驱动电路，电路设计简单，使用器件少， 因此成本低廉。 需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没 有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限
制的情况下，由语句"包括一个......"限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者
设备中还存在另外的相同要素。 以上通过实施方式对本使用新型进行了说明，所提供的实施方式仅作为示例，并 非因此限制本实用新型的实施范围。本技术领域的普通技术人员明白，本使用新型同样可 应用于其它开关变换器中采用M0SFET整流的驱动电路中。凡在不违背本使用新型的精神 和内容所做的改进或替换，应被示为属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种同步整流驱动电路，其特征在于，包括用于获取驱动信号的绕组电路，及产生驱动电压的驱动电路，所述绕组电路与驱动电路电连接；所述驱动电路包括第一稳压管(VD1)的阴极和第一驱动电压输出结点(VG2)相连，第二稳压管(VD4)的阴极和第二驱动电压输出结点(VG1)相连，第一电阻(R2)连接于第一稳压管(VD1)的阳极和地结点(GND_SEC)之间，第二电阻(R3)连接于第二稳压管(VD4)的阳极和地结点(GND_SEC)之间。
2. 根据权利要求1所述同步整流驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第三电 阻(R5)和第四电阻(R6):所述第三电阻(R5)连接于第一驱动电压输出结点(VG2)和地结点(GND_SEC)之间，与 串联的第一电阻(R2)和第一稳压管(VD1)相并联；所述第四电阻(R6)连接于第二驱动电压输出结点(VG1)和地结点(GND_SEC)之间，与 串联的第二电阻(R3)和第二稳压管(VD4)相并联。
3. 根据权利要求1所述同步整流驱动电路，其特征在于，所述绕组电路包括相串联的 绕组(1)，电容(C2)和第五电阻(R4);所述绕组(1)与驱动信号源相耦合，电容(C2)连接于绕组(1)的异名端和第一驱动电 压输出结点(VG2)之间，第五电阻(R4)连接于绕组(1)的同名端和第二驱动电压输出结点 (VG1)之间。
4. 根据权利要求1、2或3所述同步整流驱动电路，其特征在于，所述绕组(1)与主变压 器相耦合。
5. 根据权利要求1、2或3所述同步整流驱动电路，其特征在于，所述绕组(1)与隔离驱 动变压器副边相耦合。
6. 根据权利要求1 、2或3所述同步整流驱动电路，其特征在于，所述同步整流驱动电路 应用于在原边有源钳位副边同步整流电路中所述第二驱动电压输出结点(VG1)与所述同步整流电路中的整流管栅极相连接；第一 驱动电压输出结点(VG2)与所述同步整流电路中的续流管栅极相连接；所述同步整流电路 中的整流管源极与续流管源极相连，地结点(GND_SEC)与所述同步整流电路中的整流管源 极和续流管源极相连接。
专利摘要本实用新型公开一种同步整流驱动电路，涉及驱动电路领域。包括用于获取驱动信号的绕组电路及产生驱动电压的驱动电路，绕组电路与驱动电路电连接；驱动电路包括第一稳压管的阴极和第一驱动电压输出结点相连，第二稳压管的阴极和第二驱动电压输出结点相连，第一电阻连接于第一稳压管的阳极和地结点之间，第二电阻连接于第二稳压管的阳极和地结点之间。由于将稳压管和电阻相串联后，连于驱动电压输出结点与地结点之间，能够使得驱动电压输出结点输出的低电压降变低，变压器绕制工艺缘故产生的漏感所引起的驱动电压低电平处的震荡电压尖峰，能明显低于甚至全部低于同步整流MOS管的开通电压，从而有效避免同步整流MOS管的误导通现象。
文档编号H02M7/217GK201523336SQ20092024640
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者钟犹洪, 陈永胜 申请人:北京新雷能科技股份有限公司;深圳市雷能混合集成电路有限公司