[发明专利]一种自驱动同步整流线路及其工作方法和应用

说明书

本发明涉及同步整流线路技术领域，公开了一种自驱动同步整流线路，包括变压器T1、第一同步整流控制电路、第二同步整流控制电路、电感L3、电容C20；第一同步整流控制电路包括MOS管Q3、分压电阻R51、分压电阻R53、稳压管Z3、稳压管Z4和电容C18，第二同步整流控制电路包括MOS管Q4、分压电阻R54、分压电阻R56、稳压管Z5、稳压管Z6和电容C19。还公开了该电路的工作方法和应用，解决了宽输入电压范围的栅极驱动问题，通过对变压器脉动信号进行交流和直流分压，调整栅极驱动信号幅值，确保低压和高压输入时同步整流管MOS管有合适的驱动电压；克服了传统的自驱动同步整流线路结构复杂，应用范围受限等问题，实现了同步整流线路高效率、宽输入电压范围的应用。

技术领域

本发明涉及同步整流线路技术领域，特别涉及一种自驱动同步整流线路及其工作方法和应用。

背景技术

自驱动同步整流技术有电压型和电流型两种。电压型自驱动的典型线路见图1，SR(self-driven rectification)的栅极和漏极分别接在变压器副边输出两端，即变压器副边电压作为SR的驱动信号电压，其特点是简单实用；存在的问题是SR的驱动电压与变换器输入电压成正比，在输入电压变化范围较宽时，难以在整个电压变化范围内，安全，有效的驱动SR。

电流型自驱动线路见图2，它有四个绕组：电流检测绕组N1，驱动绕组N2，能量回馈绕组N3，磁复位绕组N4，绕组N3，N4回路中分别串联二极管D1及D2，Vo为电压源。整流管导通前，正向电流经过整流管体二极管，由MOS管源极流向漏极，绕组N1检测流过的电流方向，在绕组N2中感应产生驱动电压，MOS管导通。绕组N3电压上升，使二极管D1导通，电流检测元件所有能量馈送到直流电源Vo。当整流管中正向电流降为零，并趋于反向时，D1截止，D2导通，电流互感器磁心复位，磁场能量回馈到直流电压源Vo。MOS管栅极电压变负，MOS管关断。电流型自驱动同步整流技术的特点是：驱动波形无死区，驱动运行不受输入电压影响，但电流型自驱动同步整流线路结构复杂，电流检测端产生损耗较大，电路调试困难。

综上，现有的自驱动同步整流线路在性能上各有优缺点，电压型自驱线路简单，存在的问题是驱动电压受输入电压影响，应用范围受限，仅适用于输入电压变化较小，后级同步整流管栅极驱动电压变化不大的场合；电流型自驱波形不受输入电压影响，但线路结构复杂，调试困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自驱动同步整流线路及其工作方法和应用，解决了宽输入电压范围的栅极驱动问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种自驱动同步整流线路，包括变压器T1、第一同步整流控制电路、第二同步整流控制电路、电感L3、电容C20；

第一同步整流控制电路包括MOS管Q3、分压电阻R51、分压电阻R53、稳压管Z3、稳压管Z4和电容C18，MOS管Q3的栅极和源极各连接分压电阻R53一端，稳压管Z3和稳压管Z4反向连接后且并联在分压电阻R53两端，分压电阻R51和分压电阻R53串联，电容C18并联在分压电阻R51两端；

第二同步整流控制电路包括MOS管Q4、分压电阻R54、分压电阻R56、稳压管Z5、稳压管Z6和电容C19，MOS管Q4的栅极和源极各连接分压电阻R56一端，稳压管Z5和稳压管Z6反向连接后且并联在分压电阻R56两端，分压电阻R54和分压电阻R56并联，分压电阻R54一端与变压器T1的输出端一侧接口连接，另一端与MOS管Q4的栅极连接，MOS管Q4的漏极与变压器T1的输出端另一侧接口连接；C19并联在分压电阻R54两端。

进一步，在分压电阻R51和分压电阻R53之间串联有电阻R52。

进一步，在分压电阻R54与MOS管Q4的栅极之间依次串接有电阻R55。