专利名称：一种调频开关电源的制作方法
技术领域：
一种调频开关电源
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，具体地说是一种调频开关电源，它包括一 种新型同步整流电路。技术背景
现代开关电源发展的一个重要趋势是，输出电压越来越低，而输出电流却 越来越大，传统的二极管整流，由于效率低而逐渐被同步整流所替代。然而由 于同步整流管具有双向导通特性，如果不能及时关断，在开关转换期间，就会 出现输出滤波电容放电，经同步整流管反灌给变压器的反灌电流，这使效率大
减，甚至烧毁器件；另一方面，为提高整流效率，又要求在没有反灌电流的前 提下尽量增加同步整流管的导通时间，因此如何准确地控制同步整流管及时开 启、关断，就成为同步整流控制芯片的核心问题。对于近些年出现的调频开关 电源，不管是全桥式还是半桥式，它的开关频率随着电源输入、输出条件的随 机变化也相应调制在50KC至200KC，或者更高，这又为同步整流控制芯片的研 制增加许多难度，所以至今在市场上还没有推出真正适于调频开关电源的同步 整流控制芯片。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种调频开 关电源，能够有效阻止反灌电流，防止烧毁器件。
为实现上述目的，本实用新型专利提出了一种调频开关电源，包括变压器、 变压器原边电路、变压器副边同步整流及驱动电路、输出滤波电容，还包括阻 塞电路，所述变压器副边同步整流及驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电
路、第一同步整流管、第二同步整流管，所述阻塞电路串联在第一同步整流管 和第二同步整流管的输出极与输出滤波电容的正极之间。
作为优选，所述阻塞电路包括第一阻塞元件和第二阻塞元件，所述第一阻 塞元件串联在第一同步整流管的输出极与输出滤波电容的正极之间；所述第二 阻塞元件串联在第二同步整流管的输出极与输出滤波电容的正极之间。
作为优选，所述第一阻塞元件和第二阻塞元件均采用电感。
作为优选，所述阻塞电路采用一个阻塞元件，所述第一同步整流管的输出 极与第二同步整流管的输出极连接后接到阻塞元件的一端，阻塞元件的另一端 接到输出滤波电容的正极。
作为优选，所述阻塞元件采用电感。
本实用新型专利的有益效果本实用新型在调频开关电源的开关正、负半 周之间的固定死区内，变压器副边同步整流管的输入极电位低于输出极电位， 由于同步整流管的双向导通特性，将可能产生源于输出滤波电容的放电，经同 歩整流管回灌给变压器的反灌电流，阻塞元件可以阻止这一反灌电流，因为流 过阻塞元件的电流不能突变。本实用新型能够有效阻止调频开关电源可能产生 的反灌电流，防止烧毁器件，并省去了同步整流控制芯片及其外部电路，简化 了电路，提高了效率，提高了可靠性，降低了成本。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实 用新型的限定。
图1是本实用新型一种调频开关电源的电路框图； 图2是本实用新型一种调频开关电源的电路原理图。
具体实施方式
实施例一
参阅图l， 一种调频开关电源，包括变压器l、变压器原边电路2、变压器
副边同步整流及驱动电路3、输出滤波电容5，还包括阻塞电路4，所述变压器 副边同步整流及驱动电路3包括第一驱动电路D3、第二驱动电路D4、第一同步 整流管Q3、第二同步整流管Q4，所述阻塞电路4串联在第一同步整流管Q3和 第二同步整流管Q4的输出极与输出滤波电容5的正极之间。所述阻塞电路4包 括第一阻塞元件01和第二阻塞元件02，所述第一阻塞元件01串联在第一同步 整流管Q3的输出极与输出滤波电容5的正极之间；所述第二阻塞元件02串联 在第二同步整流管Q4的输出极与输出滤波电容5的正极之间。
变压器原边电路2将输入的直流电压Vdc变换成调频脉冲，传给变压器1。 在开关的正半周，图1中同名端(圆点端)输出电压为正，上述变压器副边同步 整流及驱动电路3中的第一驱动电路D3从变压器副边取得正相位信号，控制第 一同步整流管Q3进行整流，整流电流经第一阻塞元件01给输出滤波电容C充 电并供给负载，此时第一阻塞元件01流过的是正向电流，并H己忆'了这个电 流方向和大小。所述第二驱动电路D4从变压器副边取得负相位信号，将第二同 步整流管Q4关断，此时第二同步整流管Q4的输入极电位低于输出极的电位， 经第二同步整流管Q4的输入极和输出极间的寄生电容产生的电流窄脉冲，将第 二阻塞元件02复位。
在上述调频开关电源的开关正半周结束，负半周尚没开始的固定死区内， 上述变压器副边同步整流及驱动电路3中的第一同步整流管Q3的输入极电位低 于输出极的电位，如果第一驱动电路D3输出的关断控制信号不及时，便可能形 成经第一同步整流管Q3流向变压器1的反灌电流，然而由于第一阻塞元件01 H己忆'原电流方向和大小并维持其不能突变，所以就阻止了可能形成的反灌 电流。
在上述调频开关电源的开关负半周，图1中同名端(圆点端)输出电压为 负，上述变压器副边同步整流及驱动电路3中的第二驱动电路D4从变压器副边
取得正相位信号，控制上述第二同步整流管Q4进行整流，整流电流经第二阻塞
元件02给输出滤波电容C充电并供给负载，此时第二阻塞元件02流过的是正 向电流，并'记忆'了这个电流方向和大小。上述第一驱动电路D3从变压器副 边取得负相位信号，将第一同步整流管Q3关断，此时Q3的输入极的电位低于 输出极电位，经Q3的极间寄生电容产生的电流窄脉冲，将第一阻塞元件01复 位。
在上述调频开关电源的开关负半周结束，正半周尚没开始瞬间的固定死区 内，由于第二阻塞元件02 '记忆'的原电流方向和大小并维持其不能突变，所 以就阻止了经第二同步整流管Q4可能形成的反灌电流。
参阅图2，为一种半桥式调频开关电源实施电路图，图2中变压器原边包括 滤波电容C1、控制电路U1、开关管Q1、 Q2、谐振电容C3，所述控制电路U1以 调频方式控制开关管Ql、 Q2的开启/关断，谐振电容C3与变压器Tl的漏感形 成串联谐振。开关管Ql、 Q2采用MOSFET。副边的第一同步整流管Q3、第二同 步整流管Q4采用M0SFET，第三电阻R3、第六电阻R6分别从变压器Tl的副边 绕组W2、 W5取得相位信号，控制第一同步整流管Q3、第二同步整流管Q4的开 启和关断。第一阻塞元件Ol和第二阻塞元件02均采用电感，C2为输出滤波电 容。因为流过电感的电流方向和大小都不能突变，所以能够用作阻塞元件。本 实用新型的技术方案可以用于半桥式调频开关电源和全桥式调频开关电源。
在开关的正半周，变压器T1副边各绕组同名端(圆点端)输出电压为正， 第一同步整流管Q3导通，整流电流流经第一阻塞电感01向输出滤波电容C充 电并供给负载，第一阻塞电感Ol为正向储能过程，运行在B—H曲线的第一象 限，第二同步整流管Q4的源极S电位低于Q4的漏极D电位，经第二同步整流 管Q4的极间寄生电容将阻塞电感02拉到B—H曲线的第三象限。
在开关的正半周结束而第一同步整流管Q3尚未关断的瞬间，第一同步整流 管Q3的源极S电位低于Q3的漏极D电位，由于MOS FET的双向导通特性，加
之关断控制信号的延迟，可能形成经同步整流管Q3流向变压器的反灌电流，利 用流过第一阻塞电感Ol的电流不能突变这一特性，合理地选择电路参数，就可
以阻止可能形成的反灌电流，假如开关的正半周结束瞬间流过第一阻塞电感01 的电流I二50ma，由于关断信号的传输延迟使得第一同步整流管Q3延迟关断的时 间T二20ns，该同步整流回路输出电压V=5V，则阻塞电感的最小取值Lmin= [VX T]+I=2uH，在开关的负半周，第二阻塞电感02为正向储能过程，运行在B—H 曲线的第一象限，而第一阻塞电感01被复位到B—H曲线的第三象限，很容易 防止阻塞电感饱和。 实施例二
所述阻塞电路采用一个阻塞元件，所述第一同步整流管的输出极与第二同 步整流管的输出极连接后接到阻塞元件的一端，阻塞元件的另一端接到输出滤 波电容的正极。
作为图1的一种衍生电路，上述变压器副边同步整流及驱动电路3中的第 一同步整流管Q3的输出极和第二同步整流管Q4的输出极接在一起，并且接于 同一只阻塞元件0的一端，这只阻塞元件0的另一端接于输出滤波电容C的正 极。和实施例一中的两只阻塞元件电路相比，省去一只阻塞元件，简化电路， 降低成本，但是这种只用一只阻塞元件的同步整流电路，正、负半周均流过流 向输出滤波电容C的正向电流，不易复位。
上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何 不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护 范围之内。
权利要求1.一种调频开关电源，包括变压器、变压器原边电路、变压器副边同步整流及驱动电路、输出滤波电容，其特征在于还包括阻塞电路，所述变压器副边同步整流及驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路、第一同步整流管、第二同步整流管，所述阻塞电路串联在第一同步整流管和第二同步整流管的输出极与输出滤波电容的正极之间。
2. 如权利要求1所述的一种调频开关电源，其特征在于所述阻塞电路包括第 一阻塞元件和第二阻塞元件，所述第一阻塞元件串联在第一同步整流管的输 出极与输出滤波电容的正极之间；所述第二阻塞元件串联在第二同步整流管 的输出极与输出滤波电容的正极之间。
3. 如权利要求2所述的一种调频开关电源，其特征在于所述第一阻塞元件和 第二阻塞元件均采用电感。
4. 如权利要求1所述的一种调频开关电源，其特征在于所述阻塞电路采用一 个阻塞元件，所述第一同步整流管的输出极与第二同步整流管的输出极连接 后接到阻塞元件的一端，阻塞元件的另一端接到输出滤波电容的正极。
5. 如权利要求4所述的一种调频开关电源，其特征在于所述阻塞元件采用电 感。
专利摘要本实用新型公开了一种调频开关电源，包括变压器、变压器原边电路、变压器副边同步整流及驱动电路、输出滤波电容，还包括阻塞电路，所述变压器副边同步整流及驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路、第一同步整流管、第二同步整流管，所述阻塞电路串联在第一同步整流管和第二同步整流管的输出极与输出滤波电容的正极之间。本实用新型能够有效阻止调频开关电源可能产生的反灌电流，防止烧毁器件，并省去了同步整流控制芯片及其外部电路，简化了电路，提高了效率，提高了可靠性，降低了成本。
文档编号H02M1/00GK201199670SQ20082008043
公开日2009年2月25日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者董振隆 申请人:北京加维通讯电子技术有限公司