同步整流驅(qū)動信號的另一端。
[0042]其中，涉及的同相Mosfet驅(qū)動器4(輸入端電壓高于閾值驅(qū)動器輸出高電平，輸入端電壓低于閾值驅(qū)動器輸出低電平)，簡稱ro采用的型號是TC1413，其他型號的同相Mosfet驅(qū)動器均適用。
[0043]構(gòu)建出的同步整流驅(qū)動電路不局限于某一種特定的電路拓?fù)洌型負(fù)渚梢赃m用。
[0044]步驟2、經(jīng)步驟I構(gòu)建出同步整流驅(qū)動電路后，檢測整流支路電流信號，用檢測到的電流信號來同步驅(qū)動的開通信號，具體方法如下:
[0045]步驟2.1、經(jīng)步驟I構(gòu)建出同步整流驅(qū)動電路后，接通同步整流驅(qū)動電路，電流h流過同步整流Mosfet寄生二極管1，即流過電流互感器a2的原邊，由電流互感器a2副邊感應(yīng)出電流i2，電流“分別流過二極管a7、二極管b8，完成給電容6充電；
[0046]步驟2.2、經(jīng)步驟2.1給電容6充電后，待Mosfet驅(qū)動器4輸入端電壓等于電容6兩端的電壓后，由Mosfet驅(qū)動器4輸出高電平驅(qū)動同步整流Mosfet工作；
[0047]即一旦有電流流過同步整流Mosfet，電流互感器a2副邊感應(yīng)出電流就會觸發(fā)同步整流驅(qū)動電路輸出高電平，解決了同步整流驅(qū)動電路輸出驅(qū)動電壓上升沿和流過同步整流Mosfet電流上升時刻的同步問題。由于同步整流驅(qū)動電路響應(yīng)速度很快，使得整流電流流過功率Mosfet寄生二極管I的時間更短，降低了變換器通態(tài)損耗；
[0048]步驟3、經(jīng)步驟2待同步整流驅(qū)動電路輸出高電平后，同步整流驅(qū)動電路通過內(nèi)部電路的調(diào)節(jié)，使得電流互感器a2副邊短路，隨著整流支路電流的變化，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)電流互感器a2副邊的電壓脈沖寬度到最優(yōu)狀態(tài)，具體按照如下步驟實施:
[0049]步驟3.1、電流互感器a2副邊電流繼續(xù)給電容6充電，待電容6電壓到達(dá)穩(wěn)壓管10的穩(wěn)壓值，穩(wěn)壓管10中有電流流過使得三極管13導(dǎo)通，進(jìn)而驅(qū)動開關(guān)管5導(dǎo)通；
[0050]即無論整流支路電流如何變化，電流互感器a2副邊電流都是先將電容6兩端的電壓充電要求值，實現(xiàn)了電路的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，解決了不同狀態(tài)下電路自動實現(xiàn)最優(yōu)化的問題；
[0051]步驟3.2、經(jīng)步驟3.1開關(guān)管5導(dǎo)通后，將電流互感器a2副邊短路，此時電流互感器a2副邊電流全部流過開關(guān)管5，但電流互感器a2副邊電壓變成零，減小了電流互感器副邊電壓和電流的交疊，解決了由于同步整流驅(qū)動電路電流互感器a2副邊電壓和電流交疊而導(dǎo)致的損耗大的問題，降低了同步整流驅(qū)動電路的損耗。
[0052]步驟4、經(jīng)步驟3，利用勵磁電流和電流互感器a2副邊電流的關(guān)系將同步整流管關(guān)斷，具體方法如下:
[0053]將電流互感器a2等效到副邊的勵磁電流大于電流互感器a2副邊電流時，電流互感器b3副邊電流驅(qū)動三極管al2導(dǎo)通，將Mosfet驅(qū)動器4輸入端電壓變?yōu)榱?，Mosfet驅(qū)動器4輸出低電平關(guān)斷同步整流Mosfet，同時開關(guān)管5的柵源電壓通過二極管11放電，開關(guān)管5關(guān)斷，同步整流驅(qū)動電路停止工作；通過加入電流互感器b3很好的解決了同步整流驅(qū)動電路輸出驅(qū)動電壓的下降沿和流過同步整流Mosfet電流值接近于零時刻同步問題，盡可能的使流過同步整流Mosfet電流流過Mosfet的導(dǎo)電溝道而不是寄生二極管，降低了變換器的通態(tài)損耗。
[0054]本發(fā)明基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，在整流支路中加入電流互感器a2檢測電流給同步整流驅(qū)動電路提供同步信號，并使用調(diào)節(jié)電路在變換器整流支路電流變化的情況下自適應(yīng)的調(diào)節(jié)電流互感器a2副邊電壓的脈沖寬度，降低了同步整流驅(qū)動電路的損耗；在同步整流管開通時，同步整流驅(qū)動電路可以提供瞬時大電流給同步整流管柵源電容充電，在同步整流管關(guān)斷時，同步整流驅(qū)動電路給同步整流管柵源電容提供低阻抗放電回路，提高了同步整流管的開關(guān)速度；并通過加入電流互感器b3的方式，利用電流互感器a2勵磁電流和副邊電流的關(guān)系來同步同步整流驅(qū)動關(guān)斷信號，實現(xiàn)了同步整流管的高速通斷，并且最大限度的降低了變換器通態(tài)損耗，并減小了同步整流驅(qū)動電路附加損耗。此外，構(gòu)建的同步整流電路輸出驅(qū)動信號不隨變換器工作狀態(tài)的變化而變化，具有很好的穩(wěn)定性；而驅(qū)動電路中的電流互感器體積很小，有利于功率密度的提高。
【主權(quán)項】
1.基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施: 步驟1、構(gòu)建同步整流驅(qū)動電路； 步驟2、經(jīng)步驟I構(gòu)建出同步整流驅(qū)動電路后，檢測整流支路電流信號，用檢測到的電流信號來同步驅(qū)動的開通信號； 步驟3、經(jīng)步驟2待同步整流驅(qū)動電路輸出高電平后，同步整流驅(qū)動電路通過內(nèi)部電路的調(diào)節(jié)，使得電流互感器a(2)副邊短路，隨著整流支路電流的變化，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)電流互感器a(2)副邊的電壓脈沖寬度到最優(yōu)狀態(tài)； 步驟4、經(jīng)步驟3，利用勵磁電流和電流互感器a(2)副邊電流的關(guān)系將同步整流管關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，所述步驟I具體按照以下方法實施: 在整流支路上添加一個電流互感器a(2)，電流互感器a(2)來檢測電流信號；在電流互感器a(2)的副邊連接一個開關(guān)管(5)，利用開關(guān)管(5)導(dǎo)通將副邊短路的原理來降低同步整流驅(qū)動電路的損耗； 在開關(guān)管(5)所在的支路上再加一個電流互感器b (3)，電流互感器b (3)的副邊并聯(lián)一個二極管c (9)，二極管c (9)的兩端再并聯(lián)一個三級管a (12);其中，二極管c(9)的陰極接三極管a(l) (2)的基極，二極管c(9)的陽極接三極管a(12)的發(fā)射極； 再將電流互感器a(2)的副邊A端子接到二極管a(7)的陽極；二極管a(7)的陰極分別接到二極管b(8)的陽極、Mosfet驅(qū)動器(4)的輸入端以及三極管a(12)的集電極；將二極管b(8)的陰極接到三極管b(13)的發(fā)射極和Mosfet驅(qū)動器(4)的電源端； 在Mosfet驅(qū)動器(4)的電源端和接地端并聯(lián)一個電容￠)，在三極管b(13)的發(fā)射極和基極之間并聯(lián)一個電阻R1 (14)，三極管b (13)的集電極與電阻R3(16)的一端連接，所述電阻R3(16)的另一端和開關(guān)管(5)的柵極連接；三極管b(13)的基極和穩(wěn)壓管(10)的陰極連接，所述穩(wěn)壓管(10)的陽極與Mosfet驅(qū)動器(4)的接地端連接，所述Mosfet驅(qū)動器(4)的輸出端和輸入端并聯(lián)一個電阻R2 (15)，在開關(guān)管(5)的柵極和Mosfet驅(qū)動器(4)的輸出端接一個二極管d(ll)，所述二極管d(ll)的陰極接Mosfet驅(qū)動器(4)的輸出端，二極管d(ll)的陽極接開關(guān)管(5)的柵極； 將電流互感器a(2)副邊的B端、開關(guān)管(5)的漏極、三極管a(12)的發(fā)射極、穩(wěn)壓管(10)的陽極、Mosfet驅(qū)動器(4)的接地端全部接在一起然后引出一根線作為同步整流驅(qū)動信號的接地端，從Mosfet驅(qū)動器(4)的輸出端引出一根線作為同步整流驅(qū)動信號的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，所述步驟I中的Mosfet驅(qū)動器(4)型號為TC1413。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施: 步驟2.1、經(jīng)步驟I構(gòu)建出同步整流驅(qū)動電路后，接通同步整流驅(qū)動電路，電流I1流過同步整流Mosfet寄生二極管(1)，即流過電流互感器a(2)的原邊，由電流互感器a(2)副邊感應(yīng)出電流i2，電流“分別流過二極管a(7)、二極管b (8)，完成給電容(6)充電； 步驟2.2、經(jīng)步驟2.1給電容(6)充電后，待Mosfet驅(qū)動器(4)輸入端電壓等于電容(6)兩端的電壓后，由Mosfet驅(qū)動器(4)輸出高電平驅(qū)動同步整流Mosfet工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，所述步驟3具體按照以下步驟實施: 步驟3.1、電流互感器a(2)副邊電流繼續(xù)給電容(6)充電，待電容￠)電壓到達(dá)穩(wěn)壓管(10)的穩(wěn)壓值，穩(wěn)壓管(10)中有電流流過使得三極管(13)導(dǎo)通，進(jìn)而驅(qū)動開關(guān)管(5)導(dǎo)通； 步驟3.2、經(jīng)步驟3.1開關(guān)管(5)導(dǎo)通后，將電流互感器a (2)副邊短路，此時電流互感器a(2)副邊電流全部流過開關(guān)管(5)，但電流互感器a(2)副邊電壓變成零，減小了電流互感器副邊電壓和電流的交疊，降低了同步整流驅(qū)動電路的損耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，其特征在于，所述步驟4具體按照以下方法實施: 將電流互感器a(2)等效到副邊的勵磁電流大于電流互感器a(2)副邊電流時，電流互感器b(3)副邊電流驅(qū)動三極管a (12)導(dǎo)通，將Mosfet驅(qū)動器(4)輸入端電壓變?yōu)榱?，Mosfet驅(qū)動器(4)輸出低電平關(guān)斷同步整流Mosfet，同時開關(guān)管(5)的柵源電壓通過二極管(11)放電，開關(guān)管(5)關(guān)斷，同步整流驅(qū)動電路停止工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開的基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法，具體方法為：構(gòu)建同步整流驅(qū)動電路；檢測整流支路電流信號，用檢測到的電流信號來同步驅(qū)動的開通信號；待同步整流驅(qū)動電路輸出高電平后，同步整流驅(qū)動電路通過內(nèi)部電路的調(diào)節(jié)，使得電流互感器a副邊短路，隨著整流支路電流的變化，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)電流互感器a副邊的電壓脈沖寬度到最優(yōu)狀態(tài)；利用勵磁電流和電流互感器a副邊電流的關(guān)系將同步整流管關(guān)斷。本發(fā)明基于耦合線圈降低同步整流驅(qū)動電路損耗的方法具有低功耗、通用性好及可工作于電流斷續(xù)和連續(xù)模式的特點。
【IPC分類】H02M7-217
【公開號】CN104601016
【申請?zhí)枴緾N201510017139
【發(fā)明人】陳增祿, 方日, 張俊奇, 曹立航, 胡秀芳
【申請人】西安工程大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月13日