同步整流电路及具有其的llc谐振变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及谐振变换器技术领域，特别涉及一种同步整流电路和一种包括该同步整流电路的LLC谐振变换器。
【背景技术】
[0002]目前，节能是电源技术的一个重要发展趋势，同时节能也对电源的效率、功率密度、可靠性等提出了更高的要求，在这种趋势的影响下，LLC谐振电路、同步整流电路在业界的应用越来越广泛，但是在副边带全波型同步整流电路的LLC谐振变换器中，同步整流电路的应用还存在如下问题:
[0003]I)、同步整流电路的同步整流驱动信号采用主功率驱动信号的方式，在工作频率大于谐振频率时，副边同步整流驱动信号基本和主功率驱动信号保持一致，而在工作频率小于谐振频率时，存在同步整流管中电流为零的死区时段，副边同步整流驱动信号不能简单的和主功率驱动信号保持一致，否则会导致电流倒灌现象，导致变压器短路等严重问题。
[0004]2)、同步整流驱动电路基于电流检测，电流检测方法包括:通过检测同步整流管的漏、源极电压即Vds，或者通过电流互感器来检测副边电流，或者通过串联电阻来检测副边电流，然后通过采样处理电路、逻辑产生电路、驱动电路等来获取同步整流的控制信号。此方法的缺陷是所有单元电路都是通过分立器件搭接来实现，存在器件繁多、布局复杂、可靠性不闻等缺点。
[0005]3)、集成控制IC(Integrated Circuit,集成电路)控制同步整流方式,具有集成度高，元器件少，布局简单等优点，但是由于同步整流管中体二极管的反向恢复电流影响，集成控制IC会检测到开启阀值电压，而误驱动互补的同步整流管短时导通，导致变压器短时短路等严重问题
[0006]因此，需要对LLC谐振变换器中的同步整流电路进行改进。
【发明内容】
[0007]本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0008]为此，本发明的一个目的在于提出一种同步整流电路，该同步整流电路能够解决集成控制IC控制同步整流方式存在的问题，集成度高，元器件少，布局简单，可靠性高。
[0009]本发明的另一个目的在于提出一种LLC谐振变换器。
[0010]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种同步整流电路，该同步整流电路包括:开关模块，所述开关模块用于根据输入的直流电生成开关电压信号；LLC谐振模块，所述LLC谐振模块用于根据所述开关电压信号生成第一谐振脉冲电压信号；变压器，所述变压器包括初级侧绕组和次级侧绕组，所述初级侧绕组与所述LLC谐振模块相连，所述变压器用于将所述第一谐振脉冲电压信号变换成第二谐振脉冲电压信号；以及次级同步整流模块和反向电流抑制模块，所述次级同步整流模块、所述反向电流抑制模块和所述次级侧绕组相互连接以形成反向电流抑制回路，其中，所述次级同步整流模块在对所述第二谐振脉冲电压信号进行同步整流过程中生成反向恢复电流信号，所述反向电流抑制回路对所述反向恢复电流信号进行抑制以防止所述变压器的次级侧绕组短路。
[0011]本发明实施例提出的同步整流电路，通过开关模块生成开关电压信号，进而LLC谐振模块根据开关电压信号生成第一谐振脉冲电压信号，在变压器将第一谐振脉冲电压信号变换成第二谐振脉冲电压信号后，次级同步整流模块在对第二谐振脉冲电压信号进行同步整流过程中生成反向恢复电流信号，最后反向电流抑制回路对反向恢复电流信号进行抑制以防止变压器的次级侧绕组短路。该同步整流电路能够解决集成控制IC控制同步整流方式所存在的问题，集成度高，元器件少，布局简单，可靠性高。
[0012]为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种LLC谐振变换器，该LLC谐振变换器包括所述的同步整流电路。
[0013]本发明实施例提出的LLC谐振变换器，通过同步整流电路对反向恢复电流信号进行抑制以防止变压器的次级侧绕组短路。该LLC谐振变换器能够解决集成控制IC控制同步整流方式所存在的问题，集成度高，元器件少，布局简单，可靠性高。
[0014]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0015]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0016]图1为传统的同步整流电路的结构示意图；
[0017]图2为根据本发明实施例的同步整流电路的方框示意图；
[0018]图3为根据本发明一个实施例的同步整流电路的结构示意图；
[0019]图4为根据本发明另一个实施例的同步整流电路的结构示意图；
[0020]图5为根据本发明再一个实施例的同步整流电路的结构示意图；以及
[0021]图6为根据本发明又一个实施例的同步整流电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0023]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0024]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0025]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的同步整流电路和LLC谐振变换器。
[0026]首先参照附图来描述传统的同步整流电路。
[0027]如图1所示，传统的同步整流电路的主边部分电路包括:开关管Q1’、开关管Q2’、谐振电感Lr’、谐振电容Cr’和激磁电感Lp’，副边部分电路包括:同步整流管Q3’、同步整流管Q4’、同步整流管Q4’的漏极和源极电压采样单元、控制同步整流管Q4’进行整流的同步整流控制1C’单元、输出电容Co’。由于同步整流管Q3’的漏极和源极电压采样单元与同步整流管Q4’的漏极和源极电压采样单元结构相同，控制同步整流管Q3’进行整流的同步整流控制1C’单元与控制同步整流管Q4’进行整流的同步整流控制1C’单元结构相同，因此图1中省略同步整流管Q3’的漏极和源极电压采样单元以及控制同步整流管Q3’进行整流的同步整流控制1C’单元，以下仅以同步整流管Q4’的工作过程加以说明。
[0028]具体地，当变压器T’的次级电流轮换到同步整流管Q4’来整流时，同步整流管Q4’的体二极管导通，漏极和源极电压采样单元采样到体二极管的导通压降并输出至同步整流控制1C’单元。当同步整流控制1C’单元检测到漏极和源极电压采样单元输出的漏极电压和源极电压之间的差分电压小于导通电压阀值Vth_on’时，同步整流控制1C’单元输出导通驱动信号使得同步整流管Q4’导通，此时漏极和源极电压采样单元输出的差分电压为同步整流管Q4’的导通电阻和流过同步整流管Q4’的电流的乘机，随着电流的减少,这个乘机也相应的增大，当增大到关断电压阀值Vth_off’时，同步整流控制1C’单元输出关断同步整流管Q4’的关断驱动信号，然后变压器T’的次级电流轮换到同步整流管Q3’整流，同步整流管Q3’的工作过程和同步整流