用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路包括邏輯控制電路和DSP控制器。由DSP控制器產(chǎn)生的兩路驅(qū)動信號和時鐘脈沖信號經(jīng)過邏輯控制電路后可得到用于驅(qū)動同步整流管的同步信號，當兩路驅(qū)動信號同時為低電平時，邏輯控制電路在時鐘脈沖信號的下降沿輸出低電平信號，其他情況均輸出高電平信號。該電路可使同步整流管導(dǎo)通時刻與理論的導(dǎo)通時刻延遲半個時鐘脈沖時間，而關(guān)斷時刻相同。本實用新型為移相全橋同步整流電路提供了一個簡單有效、低成本的驅(qū)動方案。
【專利說明】用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及同步整流【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]低壓大電流的大功率電源在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，過去低電壓輸出整流管采用肖特基二極管，其正向壓降約為0.5V，若通過大電流輸出必然產(chǎn)生很大的導(dǎo)通損耗，相比之下功率MOS管的導(dǎo)通電阻很小，在大功率電源中使用同步整流技術(shù)可以大大減少輸出端的整流損耗，提高電源轉(zhuǎn)換效率。
[0003]圖1是典型的移相全橋同步整流電路，圖2是移相全橋同步整流電路次級側(cè)同步整流管理想的驅(qū)動波形。移相全橋同步整流電路初級側(cè)有四個開關(guān)管M1、M2、M3、M4。以開關(guān)管Ml和M4為一組，相應(yīng)的移相全橋同步整流電路次級側(cè)同步整流管為SR1，同樣以開關(guān)管M2和M4為另一組，相應(yīng)的移相全橋同步整流電路次級側(cè)同步整流管為SR2。任何一組中只要初級側(cè)有開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，次級側(cè)相應(yīng)的同步整流管也同樣處于開通狀態(tài)。當初級側(cè)開關(guān)管全部處于關(guān)斷狀態(tài)時，次級側(cè)的全部同步整流管都處于開通狀態(tài)，為輸出端的電感電流提供回流路徑。
[0004]圖3是傳統(tǒng)實施方式的移相全橋同步整流電路驅(qū)動方案，常加入使用電流檢測電路，采樣電感電流的過零值作為驅(qū)動同步整流管導(dǎo)通和關(guān)斷的判斷點，此方法需要使用專門的驅(qū)動芯片，而且檢測精度不高，檢測電路影響整機效率，存在低效率、高成本的特點。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便、低成本的用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路。
[0006]本實用新型為達到上述目的，所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]所述的用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路，該電路包括邏輯控制電路和DSP控制器，所述DSP控制器產(chǎn)生用于移相全橋同步整流電路中初級側(cè)一組斜對角開關(guān)管的第一驅(qū)動信號以及第二驅(qū)動信號和用于邏輯控制電路的時鐘脈沖信號，所述的邏輯控制電路輸出用于驅(qū)動移相全橋同步整流電路中次級側(cè)同步整流管的驅(qū)動信號。
[0008]進一步地，所述邏輯控制電路包含一個與門、兩個非門、一個或門、一個JK觸發(fā)器；第一驅(qū)動信號和與門的第一輸入端相連，第一非門的輸出端和與門的第二輸入端相連，第二驅(qū)動信號和非門輸入端相連，第一驅(qū)動信號和或門的第一輸入端相連，第二驅(qū)動信號和或門的第二輸入端相連，或門的輸出端和第二非門的輸入端相連，與門的輸出端和觸發(fā)器的第一輸入端相連，第二非門的輸出端與觸發(fā)器的第二輸入端相連，DSP控制器的時鐘脈沖信號輸出端與觸發(fā)器的時鐘輸入端相連。
[0009]所述第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號具有相同的頻率f，并且兩者之間具有可調(diào)的移相角α。
[0010]當?shù)谝或?qū)動信號以及第二驅(qū)動信號同時為低電平時，驅(qū)動信號在下一個時鐘信號的下降沿變?yōu)榈碗娖?，其他情況均為高電平。
[0011]所述時鐘脈沖信號的頻率為(2N-l)f/(l+2 α )倍，N取能整除1000的任意正整數(shù)。
[0012]所述的用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路，DSP控制器可采用德州儀器公司TMS320C2000系列DSP控制器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果:
[0014]1、即可實現(xiàn)數(shù)字功能，又可實現(xiàn)模擬功能；
[0015]2、具有誤差精度可調(diào)，低成本的特點；
[0016]3、電路簡單，體積小，簡便有效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為移相全橋同步整流電路圖；
[0018]圖2是移相全橋同步整流電路次級側(cè)同步整流管理想的驅(qū)動波形圖；
[0019]圖3為傳統(tǒng)實施方式的移相全橋同步整流電路圖；
[0020]圖4為實施方式的移相全橋同步整流電路圖；
[0021]圖5為實施方式的邏輯驅(qū)動電路圖；
[0022]圖6為實施方式的時鐘信號波形圖。

【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施作進一步的詳細敘述。
[0024]如圖4、圖5，移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路包括邏輯控制電路和DSP控制器，所述DSP控制器產(chǎn)生用于移相全橋同步整流電路中初級側(cè)一組斜對角開關(guān)管的第一驅(qū)動信號以及第二驅(qū)動信號和用于邏輯控制電路的時鐘脈沖信號，所述的邏輯控制電路輸出用于驅(qū)動移相全橋同步整流電路中次級側(cè)同步整流管的驅(qū)動信號。
[0025]邏輯控制電路包含一個與門AND1、兩個非門NOTl和N0T2、一個或門0R1、一個JK觸發(fā)器D1。第一驅(qū)動信號PWMA和與門ANDl的第一輸入端相連，第一非門NOTl的輸出端和與門ANDl的第二輸入端相連，第二驅(qū)動信號PWMB和非門NOTl輸入端相連，第一驅(qū)動信號PWMA和或門ORl的第一輸入端相連，第二驅(qū)動信號PWMB和或門ORl的第二輸入端相連，或門ORl的輸出端和第二非門N0T2的輸入端相連，與門ANDl的輸出端和觸發(fā)器Dl的第一輸入端J相連，第二非門N0T2的輸出端與觸發(fā)器Dl的第二輸入端K相連，DSP控制器的時鐘脈沖信號輸出端與觸發(fā)器Dl的時鐘輸入端相連。
[0026]第一驅(qū)動信號PWMA和第二驅(qū)動信號PWMB具有相同的頻率f，并且兩者之間具有可調(diào)的移相角α。時鐘脈沖信號CLK的頻率為(2N_l)f/(l+2 α )倍，N取能整除1000的任意正整數(shù)。當?shù)谝或?qū)動信號PWMA以及第二驅(qū)動信號PWMB同時為低電平時，驅(qū)動信號SQ在下一個時鐘信號的下降沿變?yōu)榈碗娖?，其他情況均為高電平。
[0027]DSP控制器可采用德州儀器公司TMS320C2000系列DSP (包括C28xx、C24xx、C2xx等)控制器。
[0028]本實用新型提供用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路。實施方式的移相全橋同步整流電路如圖4所示，移相全橋同步整流電路初級側(cè)四個開關(guān)管(M1、M2、M3、M4)的驅(qū)動信號分別由DSP控制器提供(圖中只標示斜對角驅(qū)動信號PWMA和PWMB)，其中第一開關(guān)管Ml的驅(qū)動信號與第三開關(guān)管M3的驅(qū)動信號互補，第二開關(guān)管M2的驅(qū)動信號與第四開關(guān)管M4的驅(qū)動信號互補，此外驅(qū)動信號PWMA與PWMB的相位相差一個α角。倘若第一開關(guān)管Ml和第四開關(guān)管Μ4導(dǎo)通，對應(yīng)的第一同步整流管SRl導(dǎo)通，同理第二開關(guān)管M2和第三開關(guān)管M3導(dǎo)通時，對應(yīng)的第二同步整流管SR2導(dǎo)通。當初級測四個開關(guān)管都關(guān)斷時，第一、第二同步整流管(SR1、SR2)同時導(dǎo)通。
[0029]圖5是實施方式的邏輯驅(qū)動電路圖。
[0030]圖6為實施方式的時鐘脈沖信號波形圖。該時鐘脈沖信號可使移相全橋同步整流電路初級側(cè)的一組斜對角開關(guān)管與對應(yīng)的同步整流管導(dǎo)通時刻只相差半個時鐘脈沖周期時間，而關(guān)斷時刻相同。
[0031]本實施方式的全橋同步整流包含以下運行步驟:
[0032]以PWMA和PWMB的半周期為例，當?shù)谝婚_關(guān)管Ml導(dǎo)通時，驅(qū)動信號PWMA為高電平，此時正處于時鐘脈沖信號的上升沿，經(jīng)過半個時鐘脈沖周期后，第一同步整流管SRl導(dǎo)通，此時電感電流仍處于續(xù)流階段。經(jīng)過移相角α后，第四開關(guān)管Μ4導(dǎo)通，驅(qū)動信號PWMB為高電平，第一同步整流管SRl繼續(xù)保持導(dǎo)通，直至PWMB為低電平，此刻時鐘脈沖信號處于下降沿，驅(qū)動第一同步整流管SRl關(guān)斷。后半周期的運行步驟類似，在此不再詳述。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下對本具體實施例做出各種修改或補充或者采用類似的方式替代，但是這些改動均落入本實用新型的保護范圍。因此本實用新型技術(shù)范圍不局限于上述實施例。
【權(quán)利要求】
1.用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路，其特征在于，該電路包括邏輯控制電路和DSP控制器，所述DSP控制器產(chǎn)生用于移相全橋同步整流電路中初級側(cè)一組斜對角開關(guān)管的第一驅(qū)動信號(PWMA)以及第二驅(qū)動信號(PWMB)和用于邏輯控制電路的時鐘脈沖信號(CLK)，所述的邏輯控制電路輸出用于驅(qū)動移相全橋同步整流電路中次級側(cè)同步整流管的驅(qū)動信號(SQ);邏輯控制電路包含一個與門(AND1)、兩個非門(N0T1和N0T2)、一個或門(0R1)、一個JK觸發(fā)器(Dl);第一驅(qū)動信號(PWMA)和與門(ANDl)的第一輸入端相連，第一非門(NOTl)的輸出端和與門(ANDl)的第二輸入端相連，第二驅(qū)動信號(PWMB)和非門(NOTl)輸入端相連,第一驅(qū)動信號(PWMA)和或門(ORl)的第一輸入端相連,第二驅(qū)動信號(PWMB)和或門(ORl)的第二輸入端相連，或門(ORl)的輸出端和第二非門(N0T2)的輸入端相連，與門(ANDl)的輸出端和觸發(fā)器(Dl)的第一輸入端(J)相連，第二非門(N0T2)的輸出端與觸發(fā)器(Dl)的第二輸入端(K)相連，DSP控制器的時鐘脈沖信號輸出端與觸發(fā)器(Dl)的時鐘輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于移相全橋同步整流電路的驅(qū)動電路，其特征在于DSP控制器采用德州儀器公司TMS320C2000系列DSP控制器。
【文檔編號】H02M3/335GK203942461SQ201420162948
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】杜貴平, 李治泳 申請人:華南理工大學(xué)