一种同步整流开关、电路及芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种同步整流开关、电路及芯片，包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、比较器、驱动器以及功率器件，该功率器件为MOS管或IGBT，第一电压采样电路的输入端作为同步整流开关的第一采样端，其输出端与比较器的第一输入端连接；第二电压采样电路的输入端作为同步整流开关的第二采样端，其输出端与比较器的第二输入端连接；比较器的输出端与驱动器的输入端连接，驱动器的输出端与功率器件的控制端连接，功率器件的第一端作为同步整流开关的第一端，功率器件的第二端作为同步整流开关的第二端；当比较器的第一输入端电压大于比较器的第二输入端电压时，功率器件导通，否则，功率器件断开；本发明专利技术提高了同步整流电路的效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种同步整流开关、电路及芯片
本专利技术涉及电子电源
，特别是涉及一种同步整流开关。本专利技术还涉及一种同步整流电路及芯片。
技术介绍
电源应用中AC/DC的转换是必不可少的，在AC/DC的转换过程中整流是一个关键的环节。现有技术中，通常用的整流器件多为二极管，二极管具有单向导电的特性，能将交流电转换成直流脉冲电，直流脉冲电经滤波后成为直流电。常用的二极管都存在一个电压降的问题，这个问题与其耐压高低、电流大小或者材料来源无关。也即当电流经过二极管时，二极管的两端会有一定的电压损耗，产生电压差，这个电压差就是电压降，通常电压降在0.3V-0.7V之间，对于某一个二极管其电压降是一个固定值，不随该二极管中所流过的电流的大小而改变。虽然二极管的电压降的值看似不大，但是在大电流的状态下和低电压的状态下该电压降的影响是不可忽视的。例如，当电流为100A时，二极管上消耗的功率是30w-70w，则此时二极管功率消耗很大，这种较大的功率消耗降低了整个系统的效率和稳定性；此外，当在某些低电压的工作环境中，可能需要1.5V甚至更低的工作电压，如果此时采用二极管整流得到需要的低电压，二极管上消耗的电压约为0.5V左右，基本占据整个电压的1/3左右，二极管的功率消耗也会是整个系统的1/3，降低了整个系统的效率和稳定性。因此，如何提供一种解决上述技术问题的同步整流开关、电路及芯片成为本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同步整流开关，在使用过程中提高了整个电路系统的效率、增加了整个电路系统的稳定性；本专利技术的另一目的是提供一种包括上述同步整流开关的同步整流电路及芯片，其在使用过程中提高了效率、增加了整个电路系统的稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种同步整流开关，应用于同步整流电路，所述开关包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、比较器、驱动器以及功率器件，所述功率器件为MOS管或IGBT，其中：所述第一电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第一采样端，其输出端与所述比较器的第一输入端连接；所述第二电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第二采样端，其输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述比较器的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述功率器件的控制端连接，所述功率器件的第一端作为所述同步整流开关的第一端，所述功率器件的第二端作为所述同步整流开关的第二端；当所述比较器的第一输入端电压大于所述比较器的第二输入端电压时，所述功率器件导通，否则，所述功率器件断开。优选的，当所述功率器件为MOS管时，所述MOS管为NMOS，所述NMOS的栅极作为所述MOS管的控制端，其漏极作为所述MOS管的第一端，其源极作为所述MOS管的第二端；所述比较器的正相输入端作为所述比较器的第一输入端；所述比较器的反相输入端作为所述比较器的第二输入端。优选的，当所述功率器件为MOS管时，所述MOS管为PMOS，所述PMOS的栅极作为所述MOS管的控制端，其源极作为所述MOS管的第一端，其漏极作为所述MOS管的第二端；所述比较器的正相输入端作为所述比较器的第二输入端；所述比较器的反相输入端作为所述比较器的第一输入端。优选的，当所述功率器件为IGBT时，所述IGBT为一个IGBT，所述一个IGBT的栅极作为所述IGBT的控制端，其集电极作为所述IGBT的第一端，其发射极作为所述IGBT的第二端。优选的，当所述功率器件为IGBT时，所述IGBT为IGBT模块，所述IGBT模块的栅极作为所述IGBT的控制端，其集电极作为所述IGBT的第一端，其发射极作为所述IGBT的第二端。优选的，如上述任一项所述的同步整流开关，所述第一电压采样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第二电压采样电路包括第三电阻和第四电阻，其中：所述第一电阻的第一端作为所述第一电压采样电路的输入端，其第二端与所述第二电阻的第一端连接，其公共端作为所述第一电压采用电路的输出端；所述第二电阻的第二端接地；所述第三电阻的第一端作为所述第二电压采样电路的输入端，其第二端与所述第四电阻的第一端连接，其公共端作为所述第二电压采样电路的输出端；所述第四电阻的第二端接地。优选的，所述驱动器包括NPN型三极管、PNP型三极管、第五电阻以及第六电阻，其中：所述NPN型三极管的基极与所述PNP型三极管的基极连接，其公共端作为所述驱动器的输入端；所述NPN型三极管的集电极接电源，所述NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接，其公共端接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接，其公共端作为所述驱动器的输出端，所述PNP型三极管的集电极和所述第六电阻的第二端均接地。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种同步整流电路，包括信号电源、电感和电容，所述同步整流电路还包括如上述任一项所述的同步整流开关，其中：所述同步整流开关的第一采样端分别与所述信号电源的第一输出端和所述电感的第一端连接；所述同步整流开关的第二采样端分别与所述电感的第二端和所述电容的第一端连接，其公共端作为所述同步整流电路的输出端；所述同步整流开关的第一端与所述信号电源的第二输出端连接；所述同步整流开关的第二端与所述电容的第二端连接，其公共端接地；当所述同步整流开关的第一采样端电压大于所述同步整流开关的第二采样端电压时，所述同步整流开关导通。优选的，所述信号电源为交流电源、方波电源或电磁谐振接收电源中的任一种。优选的，所述同步整流电路还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的输入端与所述同步整流电路的输出端连接，其输出端与所述同步整流开关的电源端连接。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种同步整流芯片，包括如上述任一项所述的同步整流开关。本专利技术提供了一种同步整流开关，应用于同步整流电路，该开关包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、比较器、驱动器以及功率器件，该功率器件为MOS管或IGBT，其中：第一电压采样电路的输入端作为同步整流开关的第一采样端，其输出端与比较器的第一输入端连接；第二电压采样电路的输入端作为同步整流开关的第二采样端，其输出端与比较器的第二输入端连接；比较器的输出端与驱动器的输入端连接，驱动器的输出端与功率器件的控制端连接，功率器件的第一端作为同步整流开关的第一端，功率器件的第二端作为同步整流开关的第二端；当比较器的第一输入端的电压大于比较器的第二输入端电压时，功率器件导通，否则，功率器件断开。可见，当比较器的第一输入端电压大于其第二输入端电压时，功率器件导通，当比较器的第一输入端电压小于其第二输入端电压时，功率器件断开，因此该同步整流开关具有单向导电性；由于功率器件采用的是MOS管或IGBT，所以在功率器件导通时其具有非常低的导通内阻，一般只有几十毫欧或几毫欧，因此，当同步整流开关中的功率器件导通时其具有较低的功率消耗，提高了效率和稳定性。本专利技术还提供了一种同步整流电路及芯片，包括上述同步整流开关，提高了同步整流电路的效率和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步整流开关，应用于同步整流电路，其特征在于，所述开关包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、比较器、驱动器以及功率器件，所述功率器件为MOS管或IGBT，其中：所述第一电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第一采样端，其输出端与所述比较器的第一输入端连接；所述第二电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第二采样端，其输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述比较器的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述功率器件的控制端连接，所述功率器件的第一端作为所述同步整流开关的第一端，所述功率器件的第二端作为所述同步整流开关的第二端；当所述比较器的第一输入端电压大于所述比较器的第二输入端电压时，所述功率器件导通，否则，所述功率器件断开。

【技术特征摘要】
1.一种同步整流开关，应用于同步整流电路，其特征在于，所述开关包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、比较器、驱动器以及功率器件，所述功率器件为MOS管或IGBT，其中：所述第一电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第一采样端，其输出端与所述比较器的第一输入端连接；所述第二电压采样电路的输入端作为所述同步整流开关的第二采样端，其输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述比较器的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述功率器件的控制端连接，所述功率器件的第一端作为所述同步整流开关的第一端，所述功率器件的第二端作为所述同步整流开关的第二端；当所述比较器的第一输入端电压大于所述比较器的第二输入端电压时，所述功率器件导通，否则，所述功率器件断开。2.根据权利要求1所述的同步整流开关，其特征在于，当所述功率器件为MOS管时，所述MOS管为NMOS，所述NMOS的栅极作为所述MOS管的控制端，其漏极作为所述MOS管的第一端，其源极作为所述MOS管的第二端；所述比较器的正相输入端作为所述比较器的第一输入端；所述比较器的反相输入端作为所述比较器的第二输入端。3.根据权利要求1所述的同步整流开关，其特征在于，当所述功率器件为MOS管时，所述MOS管为PMOS，所述PMOS的栅极作为所述MOS管的控制端，其源极作为所述MOS管的第一端，其漏极作为所述MOS管的第二端；所述比较器的正相输入端作为所述比较器的第二输入端；所述比较器的反相输入端作为所述比较器的第一输入端。4.根据权利要求1所述的同步整流开关，其特征在于，当所述功率器件为IGBT时，所述IGBT为一个IGBT，所述一个IGBT的栅极作为所述IGBT的控制端，其集电极作为所述IGBT的第一端，其发射极作为所述IGBT的第二端。5.根据权利要求1所述的同步整流开关，其特征在于，当所述功率器件为IGBT时，所述IGBT为IGBT模块，所述IGBT模块的栅极作为所述IGBT的控制端，其集电极作为所述IGBT的第一端，其发射极作为所述IGBT的第二端。6.根据权利要求1-5任一项所述的同步整流开关，其特征在于，所述第一电压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯忠，任东，蔡伟杰，刘海荣，孙明亮，董生涛，
申请(专利权)人：中惠创智深圳无线供电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44