[实用新型]一种同步整流器驱动信号的生成线路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，特别是涉及一种直流-直流变换器中同步整流开关器件驱动信号的生成线路。 

背景技术

同步整流技术是现代电源设计中一项非常重要的新技术。它是在传统的电源拓扑中，采用功率MOSFET来取代整流二极管以降低整流损耗，提高电压变换器的效率。用功率MOSFET做整流开关器件时，要求门极电压必须与被整流电压的相位保持同步，故称之为同步整流。 

近年来，电子技术的发展，特别是数据处理和传输速度的快速提升，对电源的功率和功率密度的要求不断上升，使提高变换器的效率成为实现高功率和高功率密度的关键。整流二极管的导通损耗所占输出功率的比例(即对效率的影响)基本可以从整流二极管导通压降与输出电压的比例来确定。输出电压越低，二极管压降所带来的效率损失就越大。快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管的导通压降约为1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管也会产生大约0.6V的压降。以5V输出电压为例，仅肖特基二极管导通损耗就占了大于输出功率的10％，因而获得大于90％转化效率是不可能的。因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现高效率及小体积的需要，成为制约直流-直流变换器发展的瓶颈。而同步整流技术可以大大减少开关电源输出端的整流损耗，从而提高转换效率，降低电源本身发热，使高性能高功率密度成为可能。 

在直流-直流变换器中，一般功率相对较小的设计多采用单端拓扑，比 如单端正激或单端反激。对功率较大的应用，一般采用变压器双向对称工作的桥式或推挽拓扑比较适合。在此类双向拓扑中，副边一般可以是全桥或推挽的对称结构。 

图1是原边为全桥，副边为推挽同步整流的变换器。图2是原边为全桥，副边为全桥同步整流的变换器。上述两种线路都是对称的同步整流线路的例子。以图2中的线路为例，原边和副边驱动信号的一种可行的时序如图3所示。在图3中可见，副边同步整流开关器件Q202和Q203的驱动信号应与原边下部开关器件Q102的控制信号时序相同；副边同步整流开关器件Q201和Q204的驱动信号应与原边下部开关器件Q104的控制信号时序相同。 

传统的将原边信号传到副边的方法是使用变压器或隔离芯片。上述两个信号就要用两个隔离变压器或芯片，成本高，体积大。在高密度电源模块设计中不实用。 

本实用新型针对对称同步整流拓扑提出一种简便的方法将上述两组原边驱动信号传到副边用以驱动副边的同步整流开关器件。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简便的传送两个原边驱动信号至副边用以驱动副边的同步整流开关器件的线路。 

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种直流-直流变换器中同步整流开关器件驱动信号的生成线路，其特征在于，该线路采用包含原边线路和副边线路的直流-直流变换器，原边线路包含输入电压源、与输入电压源耦合的开关器件、由反馈经控制器产生的原边开关器件的驱动 信号、耦合原边线路和副边线路的主变压器、耦合原边驱动信号和副边驱动信号生成线路的辅助变压器；副边线路包含同步整流线路、由辅助变压器副边绕组和后续线路生成的副边同步整流开关器件的驱动线路。 

优选地，上述直流-直流变换器中同步整流开关器件驱动信号的生成线路，其特征在于，原边一个第一时序信号和一个原边第二时序信号以差分形式加在辅助变压器的原边绕组上；辅助变压器副边绕组与一个第一电平移动线路耦合后再经一个第一电平比较器产生副边同步整流开关器件的一个第一驱动信号；辅助变压器副边绕组与一个第二电平移动线路耦合后再经一个第二电平比较器产生副边同步整流开关器件的一个第二驱动信号。