基于原边反馈的反激式电源转换器制造技术

提供了一种基于原边反馈的反激式电源转换器，包括变压器、功率开关管、双极结型晶体管、第一电流源、开关、第一和第二开关管、以及开关控制电路。第一开关管的第一电极连接到开关控制电路的第一输出端、第二电极连接到功率开关管的第一电极、第三电极连接到双极结型晶体管的基极；第二开关管的第一电极连接到开关控制电路的第二输出端、第二电极连接到双极结型晶体管的基极、第三电极接地；开关的第一电极连接到第一电流源、第二电极连接到双极结型晶体管的基极；功率开关管的第一电极连接到第一开关管的第二电极和开关控制电路的第四输出端、第二电极连接到变压器的原边绕组、第三电极经由启动电阻连接到母线电压或变压器的原边绕组。原边绕组。原边绕组。

【技术实现步骤摘要】
基于原边反馈的反激式电源转换器


[0001]本技术涉及电路领域，尤其涉及一种基于原边反馈的反激式电源转换器。

技术介绍

[0002]在中小功率电源转换器领域，基于原边反馈的反激式电源转换器以其电路简单、空间体积小、系统成本低、转换效率高等优势占据应用市场的绝对主导地位。近年来，节能环保成为共识，更低的待机功耗技术受到消费者重视，双极结型晶体管(BJT)因其良好的开关特性和低廉的价格优势被广泛应用于10W以下的小功率市场。
[0003]随着手机、平板电脑等移动设备的功能越来越多，为移动设备供电的电池的容量爆发式增加，并且为移动设备供电的充电器或适配器的输出功率不断提高，已经从原来的5W～10W发展到20W、30W、45W、65W甚至更高。如何在低成本、低待机功耗的基础上提高电源转换器的系统整体效率和功率密度，使得电源转换器既满足充电器或适配器小型化的发展需求也满足越来越严苛的电源能效标准，成为当今研究的重点。

技术实现思路

[0004]根据本技术实施例的基于原边反馈的反激式电源转换器，包括变压器、功率开关管、双极结型晶体管、第一电流源、开关、第一和第二开关管、以及开关控制电路，其中：第一开关管的第一电极连接到开关控制电路的第一输出端、第二电极连接到功率开关管的第一电极、第三电极连接到双极结型晶体管的基极；第二开关管的第一电极连接到开关控制电路的第二输出端、第二电极连接到双极结型晶体管的基极、第三电极接地；开关的第一电极连接到第一电流源、第二电极连接到双极结型晶体管的基极；功率开关管的第一电极连接到第一开关管的第二电极和开关控制电路的第四输出端、第二电极连接到变压器的原边绕组、第三电极连接到第二电流源或开关控制电路的第三输出端并经由启动电阻连接到母线电压或变压器的原边绕组；双极结型晶体管的集电极连接到变压器的原边绕组、基极连接到开关的第二电极、第一开关管的第三电极、以及第二开关管的第二电极、发射极经由电流感测电阻接地。
[0005]在一些实施例中，在双极结型晶体管处于导通状态期间，在电流感测电阻上的电压达到第一预定阈值之前，功率开关管和第一开关管处于导通状态且开关和第二开关管处于关断状态时，流过功率开关管和第一开关管的电流提供用于双极结型晶体管的驱动电流。
[0006]在一些实施例中，在双极结型晶体管处于导通状态期间，在电流感测电阻上的电压达到第一预定阈值之后，第一开关管和第二开关管处于关断状态且开关和功率开关管处于导通状态时，第一电流源提供用于双极结型晶体管的驱动电流。
[0007]在一些实施例中，当第一开关管和开关处于关断状态、功率开关管和第二开关管处于导通状态时，双极结型晶体管处于关断状态。
[0008]在一些实施例中，功率开关管被实现为N型金属氧化物场效应晶体管或双极结型
晶体管。
[0009]在一些实施例中，开关、第一开关管、以及第二开关管被实现为N型金属氧化物场效应晶体管或双极结型晶体管。
[0010]在一些实施例中，基于原边反馈的反激式电源转换器还包括控制芯片，开关、第一和第二开关管、开关控制电路、以及第一电流源被包括在该控制芯片中。
[0011]在一些实施例中，功率开关管和双极结型晶体管被包括在同一个单基岛芯片封装中。
[0012]在一些实施例中，单基岛芯片封装具有栅极驱动引脚、源极引脚、基极引脚、发射极引脚、以及至少一个集电极或漏极引脚。
[0013]在一些实施例中，功率开关管、双极结型晶体管、以及控制芯片被包括在同一个芯片封装中。
[0014]在一些实施例中，功率开关管和双极结型晶体管采用平铺形式封装，并且控制芯片和双极结型晶体管采用叠代形式封装。
[0015]在一些实施例中，芯片封装包括至少一个用于控制芯片的控制引脚、发射极引脚、以及至少一个集电极或漏极引脚。
附图说明
[0016]从下面结合附图对本技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本技术，其中：
[0017]图1A示出了根据本技术第一实施例的基于原边反馈的反激式电源转换器的示例电路图。
[0018]图1B示出了根据本技术第一实施例的基于原边反馈的反激式电源转换器的另一示例电路图。
[0019]图2示出了图1A/1B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的多个信号的工作波形图。
[0020]图3A示出了根据本技术第二实施例的基于原边反馈的反激式电源转换器的示例电路图。
[0021]图3B示出了根据本技术第二实施例的基于原边反馈的反激式电源转换器的另一示例电路图。
[0022]图4示出了图3A/3B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的多个信号的工作波形图。
[0023]图5示出了图1A/1B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的控制芯片的示例框图。
[0024]图6示出了图3A/3B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的控制芯片的示例框图。
[0025]图7示出了与图1A/1B和图3A/3B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的开关和第一电流源有关的电路部分的示例实现方式的示意图。
[0026]图8A示出了图1A/1B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的功率开关管和双极结型晶体管的示例封装示意图。
[0027]图8B示出了图3A/3B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的功率开关管和双极结型晶体管的示例封装示意图。
[0028]图9A示出了图1A/1B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的功率开关管和双极结型晶体管以及控制芯片的示例封装示意图。
[0029]图9B示出了图3A/3B所示的基于原边反馈的反激式电源转换器中的功率开关管和双极结型晶体管以及控制芯片的示例封装示意图。
具体实施方式
[0030]下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。本技术决不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本技术的精神的前提下覆盖了元素和部件的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本技术造成不必要的模糊。另外，需要说明的是，这里使用的用语“A与B连接”可以表示“A与B直接连接”也可以表示“A与B经由一个或多个其他元件间接连接”。
[0031]目前，双极结型晶体管只能应用于小功率市场的主要原因在于，双极结型晶体管的导通是电流驱动的，必须有足够的驱动电流才可以使双极结型晶体管导通。另外，双极结型晶体管的驱动损耗大、导通损耗大、且关断速度慢，这些因素也限制了其在更高功率市场上的应用。
[0032]鉴于上述情况，提出了根据本技术实施例的基于原边反馈的反激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于原边反馈的反激式电源转换器，其特征在于，包括变压器、功率开关管、双极结型晶体管、第一电流源、开关、第一和第二开关管、以及开关控制电路，其中：所述第一开关管的第一电极连接到所述开关控制电路的第一输出端、第二电极连接到所述功率开关管的第一电极、第三电极连接到所述双极结型晶体管的基极；所述第二开关管的第一电极连接到所述开关控制电路的第二输出端、第二电极连接到所述双极结型晶体管的基极、第三电极接地；所述开关的第一电极连接到所述第一电流源、第二电极连接到所述双极结型晶体管的基极；所述功率开关管的第一电极连接到所述第一开关管的第二电极和所述开关控制电路的第四输出端、第二电极连接到所述变压器的原边绕组、第三电极连接到第二电流源或所述开关控制电路的第三输出端并经由启动电阻连接到母线电压或所述变压器的原边绕组；所述双极结型晶体管的集电极连接到所述变压器的原边绕组、基极连接到所述开关的第二电极、所述第一开关管的第三电极、以及所述第二开关管的第二电极、发射极经由电流感测电阻接地。2.如权利要求1所述的基于原边反馈的反激式电源转换器，其特征在于，在所述双极结型晶体管处于导通状态期间，在所述电流感测电阻上的电压达到第一预定阈值之前，所述功率开关管和所述第一开关管处于导通状态且所述开关和所述第二开关管处于关断状态时，流过所述功率开关管和所述第一开关管的电流提供用于所述双极结型晶体管的驱动电流。3.如权利要求1所述的基于原边反馈的反激式电源转换器，其特征在于，在所述双极结型晶体管处于导通状态期间，在所述电流感测电阻上的电压达到第一预定阈值之后，所述第一开关管和所述第二开关管处于关断状态且所述开关和所述功率开关管处于导通状态时，所述第一电流源提供用于所述双极结型晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀红，方烈义，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：