[发明专利]一种零电流开通和零电流关断的同步整流控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及整流控制电路，特别是涉及一种零电流开通和零电流关断的同步整流控制电路。

背景技术

现有高频整流二极管在其工作过程中有三种损耗，一是开通损耗，二是关断损耗，三是通态损耗。由于二极管没有控制端，其开通损耗和关断损耗是固定且不可控的，而通态损耗即PN结损耗，是视其工作电压的高低不尽相同的。在低压大电流输出时高频整流二极管的PN结损耗就比较大，往往不能被人们所接受，因此，采用具有控制端、低通态电阻的MOSFET替代高频整流二极管的同步整流电路被广泛应用，出现了各种不同结构的同步整流芯片，这些芯片大多只是发挥了金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，缩略词为MOSFET)低通态电阻的优势，而忽略了MOSFET在开通和关断时的损耗，即同步整流MOSFET仍然工作在硬开关状态，而硬开关电路不利于工作频率的提高，其结果输出回路必须采用大电感、大电容滤波，无疑这种电路拓扑不利于功率密度的提高，与现代电子产品对电源的要求相悖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种零电流开通和零电流关断的同步整流控制电路。

本发明基于同步整流MOSFET的工作环境直接影响到整个系统电源的质量，而MOSFET与整流二极管的区别是有控制端，是可控器件，就可以使同步整流MOSFET类似脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，缩略词为PWM)变换拓扑里的软开关电路一样也工作在软开关状态，即在电流未到达之前开通、在电流结束之后再关断，使其在工作过程中开通、关断的损耗为零，即实现零损耗开通和零损耗关断。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种零电流开通和零电流关断的同步整流控制电路，包括两个触发器组成的两对互补对称的四路无死区间隔的输出电路、与所述四路无死区间隔的输出电路对应连接的独立的四路有死区间隔的延时电路、采样触发电路，以及与所述采样触发电路连接的驱动与输出电路，所述四路无死区间隔的输出电路输出驱动信号QA、QB、QC、QD，所述四路有死区间隔的延时电路输出延时T的驱动信号QA-T、QB-T、QC-T、QD-T，所述四路无死区间隔的输出电路的驱动信号QA、QB的输出端以及所述四路有死区间隔的延时电路的驱动信号QC-T、QD-T的输出端分别与所述采样触发电路的四个输入端对应连接。

这种零电流开通和零电流关断的同步整流控制电路的特点是：

所述采样触发电路由一个接成两个R-S触发器状态的双D触发器，以及由第五电阻与第一电容、第六电阻与第二电容、第七电阻与第三电容、第八电阻与第四电容组成满足触发器逻辑的四路RC微分电路构成；

第一电容、第二电容、第三电容、第四电容的一端分别与四路无死区间隔的输出电路输出驱动信号QB的输出端、四路有死区间隔的延时电路输出驱动信号QD-T的输出端、四路有死区间隔的延时电路输出驱动信号QC-T的输出端，以及四路无死区间隔的输出电路输出驱动信号QA的输出端连接，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容的另一端分别与双D触发器的6、4、10、8脚连接；

第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻的一端接地，第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻的另一端分别与双D触发器的6、4、10、8脚连接；

双D触发器的3、5、7、9、11脚接地；14脚接VCC电源；

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述驱动与输出电路是由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和驱动变压器构成的桥式驱动与隔离输出电路；

第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的一端分别与双D触发器的1、2、13、12脚连接，第一电阻的另一端与第四三极管的基极连接，第二电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第三电阻的另一端与第二三极管的基极连接，第四电阻的另一个端与第三三极管的基极连接；

第一三极管的发射极和第三三极管的发射极都与VCC电源连接，第二三极管的发射极和第四三极管的发射极都与公共地连接；

驱动变压器初级的一端分别与第一三极管的集电极和第二三极管的集电极连接，驱动变压器初级的另一端分别与第三三极管的集电极和第四三极管的集电极连接。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。