一种开关管瞬时驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及正激有源钳位电路领域，尤其涉及一种开关管瞬时驱动电路。


背景技术：

2.在所有开关电源变换器的副边整流电路中，不管是二极管整流还是同步整流管整流都会存在一个问题，就是在副边整流的过程中由于变压器的漏感和整流管的寄生结电容产生谐振，在整流管关断的时候这种谐振就会发生，而且漏感和结电容都是无法消除的，当漏感较大时，谐振过程产生的尖峰会更大，这对于整流管的应力是一个极大地挑战，因此如何消除谐振过程产生的尖峰成为关键问题。
3.图1为使用正逻辑控制的正激有源钳位电路的原理图，当原边主功率开关管tr1导通时，副边的二极管d2和二极管d3导通，二极管d1和二极管d4会因为变压器t1的两端电压翻转而被关断，此时由于变压器存在的漏感、二极管d1和二极管d4的结电容构成一个串联回路，就会形成一个串联谐振，在结电容的两端产生很高的尖峰，也就是关断的两个二极管d1和二极管d4和漏感产生谐振；同样在后面半个周期，当二极管d2和二极管d3关断时候也会产生同样的尖峰。图2为使用负逻辑控制的正激有源钳位电路的原理图，产生尖峰的过程与图1类似。
4.现有的技术为了消除谐振过程产生的尖峰一般采用副边有源钳位的方式，如图1所示，副边钳位的方式很简单，就是增加一个钳位电容和一个开关管。但传统的开关管驱动电路输入端来源于芯片驱动信号，进行多级处理后驱动开关管，在开关机过程中，由于开关管驱动电路供电未建立或者驱动处理延迟等等原因，会导致在开关机的瞬间，传统的开关管驱动电路迟滞或者失效，导致副边整流管应力尖峰无法被钳位。


技术实现要素：

5.有鉴如此，本实用新型提出一种开关管瞬时驱动电路，在产品开关机的瞬间驱动副边有源钳位电路的开关管，有效地解决产品在开关机过程中副边整流管应力尖峰的问题。
6.本实用新型通过以下技术方案实现：
7.一种开关管瞬时驱动电路，在产品开关机的瞬间驱动副边有源钳位电路的开关管，其特征在于：包括变压器t1、二极管d5、稳压管d6、电容c5、电阻r1和电阻r2，变压器t1辅助绕组异名端连接二极管d5的阳极，二极管d5的阴极连接电容c5的一端和电阻r1的一端，电容c5的另一端和电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接稳压管d6的阴极，同时输出驱动信号v1，稳压管d6的阳极连接驱动参考地和变压器t1辅助绕组同名端。
8.一种开关管瞬时驱动电路，在产品开关机的瞬间驱动副边有源钳位电路的开关管，其特征在于：包括变压器t1、二极管d5、稳压管d6、电容c5、电阻r1和电阻r2，变压器t1辅助绕组同名端连接二极管d5的阴极，二极管d5的阳极连接电容c5的一端和电阻r1的一端，电容c5的另一端和电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接稳压管d6的阳
极，同时输出驱动信号v1，稳压管d6的阴极连接驱动参考地和变压器t1辅助绕组异名端。
9.本实用新型的构思如下为：
10.因为尖峰产生的原因是谐振电容太小，也即是副边整流管的结电容太小，在谐振发生的时候增大谐振电容就可以减小关断时候的电压尖峰，根据谐振原理，谐振电容越大，谐振电容两端的电压就会越小。因此本实用新型的构思为利用变压器的辅助绕组耦合出与原边开关信号对应的翻转信号，通过电容、电阻以及稳压管对其进行处理，然后驱动副边有源钳位电路的开关管，将钳位电容串进谐振回路，使得谐振时电压下降，整流管应力下降，实现无损吸收，同时开关管瞬时驱动电路的电容还可以通过调整参数，使其不影响原有开关管驱动电路。
11.本实用新型的工作原理后面会结合具体实施例进行详细说明，此处不赘述，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
12.1、本实用新型实现对现有副边有源钳位方案的优化，有效地解决产品在开关机过程中副边整流管应力尖峰的问题，并且效果显著，成本低廉；
13.2、本实用新型仅在开关机使用，通过调整开关管瞬时驱动电路的电容的参数，不会影响原有开关管驱动电路。
附图说明：
14.图1为使用正逻辑控制的正激有源钳位电路的原理图；
15.图2为使用负逻辑控制的正激有源钳位电路的原理图；
16.图3为本实用新型的开关管瞬时驱动电路第一实施例；
17.图4为本实用新型的开关管瞬时驱动电路第二实施例。
具体实施方式
18.下面结合本实用新型实施例中的附图，更清楚、完整地说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.第一实施例
20.如图3所示为本实用新型第一实施例的原理图，开关管瞬时驱动电路包括变压器t1、二极管d5、稳压管d6、电容c5、电阻r1和电阻r2，变压器t1辅助绕组异名端连接二极管d5的阳极，二极管d5的阴极连接电容c5的一端和电阻r1的一端，电容c5的另一端和电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接稳压管d6的阴极，同时输出驱动信号v1，稳压管d6的阳极连接驱动参考地和变压器t1辅助绕组同名端。
21.本实施例开关管瞬时驱动电路利用变压器t1的辅助绕组耦合出与原边开关信号对应的翻转信号，通过电容c5、电阻r1以及稳压管d6对其进行处理，然后驱动副边有源钳位电路的开关管tr3，将钳位电容c3串进谐振回路，使得谐振时电压下降，副边整流管应力下降，解决产品在开关机过程中副边整流管应力尖峰问题，实现无损吸收。
22.对本实施例的工作原理说明如下：
23.当变压器t1副边绕组同名端耦合电压为正时，二极管d5截止，电容c5通过电阻r1放电；当变压器t1副边绕组异名端耦合电压为正时，二极管d5导通，电容c5开始充电，驱动
信号v1电压被稳压管d6稳压，得到正电压。此时驱动信号v1可以驱动nmos管或者其他正电压逻辑开关管。
24.第二实施例
25.如图4所示为本实用新型第二实施例的原理图，开关管瞬时驱动电路包括变压器t1、二极管d5、稳压管d6、电容c5、电阻r1和电阻r2，变压器t1辅助绕组同名端连接二极管d5的阴极，二极管d5的阳极连接电容c5的一端和电阻r1的一端，电容c5的另一端和电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接稳压管d6的阳极，同时输出驱动信号v1，稳压管d6的阴极连接驱动参考地和变压器t1辅助绕组异名端。
26.本实施例的工作原理与第一实施例类似，对本实施例的工作原理说明如下：
27.当变压器t1副边绕组同名端耦合电压为正时，二极管d5截止，电容c5通过电阻r1放电；当变压器t1副边绕组异名端耦合电压为正时，二极管d5导通，此时电容c5开始充电，驱动信号v1电压被稳压管d6稳压，得到负电压。此时驱动信号v1可以驱动pmos管或者其他负电压逻辑开关管。
28.以上仅是本实用新型优选的实施方式，本领域的技术人员还可以对上述具体实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体控制方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。