一种同步整流型开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种同步整流型开关电源电路，包括电源输入端、电源输出端、光耦供电端、变压器、PWM控制电路、主开关管、光耦驱动开关管、光耦发射管、光耦接收管、第一电阻、第一图腾柱电路以及整流MOS管。本实用新型专利技术将原边线圈的主开关管驱动信号经由光耦传递给副边线圈，通过图腾柱电路整合作为整流MOS管的驱动信号，实现原理简单，避免了使用集成芯片，电路结构简单，可靠性高，可采用不同的拓扑结构，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，尤其涉及一种同步整流型开关电源电路。
技术介绍
开关电源是由开关管直接控制着与其相连的感性元件(电感或变压器)，通过感性元件的储能及放能过程，实现电压或电流变换的一种电源。其通过调整主开关管导通和截止的时间比例，维持稳定的输出信号，广泛应用于工业控制、通信办公、家庭消费等各种电子设备中。整流电路是电源电路的重要组成部分，传统的整流器件采用二极管，但由于二极管的通态压降较高，整流损耗较大，因此现有技术中已有采用功率MOS管代替二极管作为整流元件，功率MOS管作为整流元件要求控制电压与待整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称同步整流。现有的同步整流型开关电源，采用次级输出电压作为整流MOS管的控制电压，对次级输出电压整流，由于控制电压与待整流电压都是次级输出，实现比较复杂，一般采用集成芯片，但是成本高、可靠性低。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术提供一种同步整流型开关电源，无需采用集成芯片，电路结构简单、可靠性高。本技术提供的同步整流型开关电源，包括电源输入端、电源输出端、光耦供电端、变压器、PWM控制电路、主开关管、光耦驱动开关管、光耦发射管、光耦接收管、第一电阻、第一图腾柱电路以及整流MOS管；所述变压器包括原边线圈和副边线圈，所述电源输入端连接所述原边线圈的第一端，所述原边线圈的第二端连接所述主开关管的第一端，所述主开关管的第二端接地；所述副边线圈的第一端连接所述电源输出端，所述副边线圈的第二端连接所述整流MOS管的源极，所述整流MOS管的漏极接地；所述PWM控制电路的输出端连接所述主开关管的控制端，所述PWM控制电路的输出端还连接所述光耦驱动开关管的控制端；所述光耦供电端连接所述光耦发射管的正极，所述光耦发射管的负极连接所述光耦驱动开关管的第一端，所述光耦驱动开关管的第二端接地；所述光耦接收管的集电极连接所述电源输出端，所述光耦接收管的发射极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；所述第一图腾柱电路包括第一控制端、第一输出端和第一电源端；所述第一控制端连接所述光耦接收管的发射极，所述第一电源端连接所述电源输出端，所述第一输出端连接所述整流MOS管的栅极。实施本技术，具有如下有益效果：本技术提供的同步整流型开关电源电路，将原边线圈的主开关管驱动信号经由光耦传递给副边线圈，通过图腾柱电路整合作为整流MOS管的驱动信号，实现原理简单，避免了使用集成芯片，电路结构简单，可靠性高。在其中一个实施例中，所述同步整流型开关电源电路是反激变换电路，所述第一图腾柱电路还包括第一PNP三极管和第一NPN三极管；所述第一控制端连接所述第一PNP三极管的基极，所述第一控制端还连接所述第一NPN三极管的基极；所述第一PNP三极管的发射极连接所述第一电源端；所述第一PNP三极管的集电极连接所述第一输出端；所述第一NPN三极管的集电极连接所述第一输出端，所述第一NPN三极管的发射极接地。在其中一个实施例中，所述同步整流型开关电源电路是反激变换电路，图腾柱电路根据反激变换电路的电压转换规律适应性地构建PNP三极管和NPN三
极管的连接，以达到同步整流的目的。在另一个实施例中，所述同步整流型开关电源电路是正激变换电路，所述同步整流型开关电源电路还包括续流MOS管和第二图腾柱电路；所述续流MOS管的漏极连接所述副边线圈的第一端，所述续流MOS管的源极接地；所述第二图腾柱电路包括第二控制端、第二输出端和第二电源端；所述第二控制端连接所述光耦接收管的发射极，所述第二电源端连接所述电源输出端，所述第二输出端连接所述续流MOS管的栅极。在另一个实施例中，所述同步整流型开关电源电路是正激变换电路，由于正激变换电路中变压器不蓄积能量，只负责耦合传输，因此需要续流元件为储能电感保证电流连续，根据本技术的实现原理，可相应地增加驱动续流元件的图腾柱电路；由此可见，本技术提供的同步整流开关电源电路可采用不同的拓扑结构，适用范围广。进一步地，所述第一图腾柱电路还包括第一NPN三极管和第一PNP三极管；所述第一控制端连接所述第一NPN三极管的基极，所述第一控制端还连接所述第一PNP三极管的基极；所述第一NPN三极管的集电极连接所述第一电源端；所述第一NPN三极管的发射极连接所述第一输出端；所述第一PNP三极管的发射极连接所述第一输出端，所述第一PNP三极管的集电极接地；所述第二图腾柱电路还包括第二PNP三极管和第二NPN三极管；所述第二控制端连接所述第二PNP三极管的基极，所述第二控制端还连接所述第二NPN三极管的基极；所述第二PNP三极管的发射极连接所述第二电源端；所述第二PNP三极管的集电极连接所述第二输出端；所述第二NPN三极管的集电极连接所述第二输出端，所述第二NPN三极管的发射极接地。在进一步方案中，图腾柱电路根据正激变换电路的电压转换规律适应性地构建PNP三极管和NPN三极管的连接，以达到同步整流的目的。进一步地，所述同步整流型开关电源电路还包括第一电感，所述副边线圈的第一端连接所述电源输出端，具体为，所述副边线圈的第一端通过所述第一
电感连接所述电源输出端，其中，所述第一电感的第一端连接所述副边线圈的第一端，所述第一电感的第二端连接所述副边线圈的第二端。优选地，所述变压器还包括辅助线圈，所述辅助线圈的第一端连接所述光耦供电端，所述辅助线圈的第二端接地；所述PWM控制电路是开关电源控制芯片，所述开关电源控制芯片包括芯片供电引脚和驱动输出引脚，所述驱动输出引脚为所述PWM控制电路的输出端；所述辅助线圈的第一端还连接所述芯片供电引脚。在优选方案中，采用辅助线圈为光耦发射管正极提供高电平、为PWM控制电路供电，避免了额外的功耗，提高电源的转换率。优选地，所述光耦驱动开关管为NPN三极管，所述光耦驱动开关管的控制端为所述NPN三极管的基极，所述光耦驱动开关管的第一端为所述NPN三极管的集电极，所述光耦驱动开关管的第二端为所述NPN三极管的发射极。优选地，其特征在于，所述开关电源电路还包括第一电容，所述第一电容的第一端连接所述电源输出端，所述第一电容的第二端接地。附图说明图1是本技术提供的同步整流型开关电源电路的电路结构框图；图2是本技术提供的同步整流型开关电源电路的第一实施例的原理图；图3是本技术提供的同步整流型开关电源电路的第二实施例的原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，是本技术提供的同步整流型开关电源电路的电路结构框图；本技术提供的同步整流型开关电源，包括电源输入端Vin、电源输出端Vout、光耦供电端Vdd、变压器T1、PWM控制电路101、主开关管Q1、光耦驱动开关管Q3、光耦发射管U1A、光耦接收管U1B、第一电阻R1、第一图腾柱电路102以及整流MOS管Q2；变压器包括原边线圈和副边线圈，电源输入端Vin连接原边线圈的第一端，原边线圈的第二端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步整流型开关电源电路，其特征在于，包括电源输入端、电源输出端、光耦供电端、变压器、PWM控制电路、主开关管、光耦驱动开关管、光耦发射管、光耦接收管、第一电阻、第一图腾柱电路以及整流MOS管；所述变压器包括原边线圈和副边线圈，所述电源输入端连接所述原边线圈的第一端，所述原边线圈的第二端连接所述主开关管的第一端，所述主开关管的第二端接地；所述副边线圈的第一端连接所述电源输出端，所述副边线圈的第二端连接所述整流MOS管的源极，所述整流MOS管的漏极接地；所述PWM控制电路的输出端连接所述主开关管的控制端，所述PWM控制电路的输出端还连接所述光耦驱动开关管的控制端；所述光耦供电端连接所述光耦发射管的正极，所述光耦发射管的负极连接所述光耦驱动开关管的第一端，所述光耦驱动开关管的第二端接地；所述光耦接收管的集电极连接所述电源输出端，所述光耦接收管的发射极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；所述第一图腾柱电路包括第一控制端、第一输出端和第一电源端；所述第一控制端连接所述光耦接收管的发射极，所述第一电源端连接所述电源输出端，所述第一输出端连接所述整流MOS管的栅极。

【技术特征摘要】
1.一种同步整流型开关电源电路，其特征在于，包括电源输入端、电源输出端、光耦供电端、变压器、PWM控制电路、主开关管、光耦驱动开关管、光耦发射管、光耦接收管、第一电阻、第一图腾柱电路以及整流MOS管；所述变压器包括原边线圈和副边线圈，所述电源输入端连接所述原边线圈的第一端，所述原边线圈的第二端连接所述主开关管的第一端，所述主开关管的第二端接地；所述副边线圈的第一端连接所述电源输出端，所述副边线圈的第二端连接所述整流MOS管的源极，所述整流MOS管的漏极接地；所述PWM控制电路的输出端连接所述主开关管的控制端，所述PWM控制电路的输出端还连接所述光耦驱动开关管的控制端；所述光耦供电端连接所述光耦发射管的正极，所述光耦发射管的负极连接所述光耦驱动开关管的第一端，所述光耦驱动开关管的第二端接地；所述光耦接收管的集电极连接所述电源输出端，所述光耦接收管的发射极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；所述第一图腾柱电路包括第一控制端、第一输出端和第一电源端；所述第一控制端连接所述光耦接收管的发射极，所述第一电源端连接所述电源输出端，所述第一输出端连接所述整流MOS管的栅极。2.如权利要求1所述的同步整流型开关电源电路，其特征在于，所述同步整流型开关电源电路是反激变换电路，所述第一图腾柱电路还包括第一PNP三极管和第一NPN三极管；所述第一控制端连接所述第一PNP三极管的基极，所述第一控制端还连接所述第一NPN三极管的基极；所述第一PNP三极管的发射极连接所述第一电源端；所述第一PNP三极管的集电极连接所述第一输出端；所述第一NPN三极管的集电极连接所述第一输出端，所述第一NPN三极 管的发射极接地。3.如权利要求1所述的同步整流型开关电源电路，其特征在于，所述同步整流型开关电源电路是正激变换电路，所述同步整流型开关电源电路还包括续流MOS管和第二图腾柱电路；所述续流MOS管的漏极连接所述副边线圈的第一端，所述续流MOS管的源极接地；所述第二图腾柱电路包括第二控制端、第二输出端和第二电源端；所述第二控制端连接所述光耦接收管的发射极，所述第二电源端连接所述电源输出端，所述第二输出端连接所述续流MOS管的栅极。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟涛，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44