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    • 专利摘要:
    本实用新型实施例公开了一种双管反激式变换器装置，包括控制芯片(IC)，控制芯片(IC)连接第一脉冲变压器(TR1)和第二脉冲变压器(TR2)，还包括驱动放大电路，连接于控制芯片(IC)的输出端(OUT)和第一脉冲变压器(TR1)之间；第一导通关断加速电路，连接于第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)和第一MOS管(FT1)之间；第二导通关断加速电路，连接于第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)和第二MOS管(FT2)之间。本实用新型设计了一种双管反激式变换器电路，节省了MOS管的成本，解决了双管反激式脉冲变压器驱动能力不足问题，导通关断加速电路提高了MOS管的导通关断速度，降低MOS管开关功率损耗。
    公开号:CN214337807U
    申请号:CN202022373439.2U
    申请日:2020-10-22
    公开日:2021-10-01
    发明作者:于涛；齐亮；陈江洪；王旭；仲华；陈尚文；陈�光；肖智明；潘嘉科
    申请人:Shanghai Electric Fuji Electric Technology Co ltd；
    IPC主号:H02M3-335
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及变换器领域，尤其涉及一种双管反激式变换器装置。
    [n0002] 现行高电压场合，选择双管反激式变换器作为系统电源较少。往往采用更为成熟普遍的单管反激式变换器作为系统电源，甚至在很多开关电源芯片设计手册上，其推荐电路都是单管反激式变换器。而应用单管反激式变换器需要选择更高耐压能力的、价格昂贵很多的MOSFET管，高电压通断会相应造成散热问题。
    [n0003] 针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种双管反激式变换器装置。
    [n0004] 一种双管反激式变换器装置，包括控制芯片(IC)，所述控制芯片(IC)连接第一脉冲变压器(TR1)和第二脉冲变压器(TR2)；所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)与所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)连接；
    [n0005] 所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)连接第一MOS管(FT1)，所述第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)连接第二MOS管(FT2)，所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)均与所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)连接，所述第二脉冲变压器(TR2)的输出端(O2)经过整流、稳压、分压后，通过隔离光耦反馈到所述控制芯片(IC)的信号反馈输入端；
    [n0006] 还包括驱动信号电路(40)，所述驱动信号电路(40)用于驱动所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)，所述驱动信号电路(40)包括：
    [n0007] 驱动放大电路，连接于所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)和所述第一脉冲变压器(TR1)之间；
    [n0008] 第一导通关断加速电路，连接于所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)和所述第一MOS管(FT1)之间；
    [n0009] 第二导通关断加速电路，连接于所述第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)和所述第二MOS管(FT2)之间。
    [n0010] 优选的，所述第一MOS管(FT1)的源极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第一引脚(21)，所述第二MOS管(FT2)的漏极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第二引脚(22)。
    [n0011] 优选的，所述第二脉冲变压器(TR2)的输出端(O2)经过所述隔离光耦连接至所述控制芯片(IC)的所述信号反馈输入端，用于向所述控制芯片(IC)反馈一电源电压反馈电压幅值信号；
    [n0012] 所述第二MOS管(FT2)的源极通过第十一电阻(R11)连接至所述控制芯片(IC)的所述信号反馈输入端，所述第十一电阻(R11)用于将电流转换为一转换电压幅值信号并反馈至所述控制芯片(IC)；
    [n0013] 所述控制芯片(IC)产生一PWM信号。
    [n0014] 优选的，所述PWM信号通过所述第一脉冲变压器(TR1)输出两个相同且互相隔离的PWM信号，两个所述PWM信号分别控制所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)。
    [n0015] 优选的，所述驱动放大电路包括：
    [n0016] 第三MOS管(FT3)，所述第三MOS管(FT3)的栅极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第三MOS管(FT3)的漏极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)的第一引脚(11)，所述第三MOS管(FT3)的源极连接接地端(GND)；
    [n0017] 第一电阻(R1)，连接于所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)与所述第三MOS管(FT3)的栅极之间；
    [n0018] 第一二极管(D1)和第二电阻(R2)，所述第一二极管(D1)和所述第二电阻(R2)串联并与所述第一电阻(R1)并联，所述第一二极管(D1)的负极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第一二极管(D1)的正极连接所述第二电阻(R2)的一端，所述第二电阻(R2)的另一端连接所述第三MOS管(FT3)的栅极；
    [n0019] 第一电容(C1)，所述第一电容(C1)的一端连接所述第三MOS管(FT3)的源极，所述第一电容(C1)的另一端连接于所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)间的第一参考节点(a)；
    [n0020] 第一齐纳二极管(ZD1)和第二二极管(D2)，所述第一齐纳二极管(ZD1)的负极连接所述第三MOS管(FT3)的漏极，所述第一齐纳二极管(ZD1)的正极连接所述第二二极管(D2)的正极，所述第二二极管(D2)的负极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)的第二引脚(12)。
    [n0021] 优选的，所述第一电容(C1)并联一第三电阻(R3)；
    [n0022] 所述第一齐纳二极管(ZD1)并联一第四电阻(R4)；
    [n0023] 所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)与所述接地端(GND)之间还连接一第二齐纳二极管(ZD2)，所述第二齐纳二极管(ZD2)的负极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第二齐纳二极管(ZD2)的正极连接所述接地端(GND)。
    [n0024] 优选的，所述第一导通关断加速电路包括：
    [n0025] 第三二极管(D3)，所述第三二极管(D3)的正极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第一引脚(13)，所述第三二极管(D3)的负极连接一第三齐纳二极管(ZD3)的负极，所述第三二极管(D3)的负极与所述第三齐纳二极管(ZD3)间的负极之间设置一第二参考节点(b)，所述第三齐纳二极管(ZD3)的正极连接一第四二极管(D4)的正极，所述第四二极管(D4)的负极连接第七电阻(R7)的一端，所述第七电阻(R7)的另一端连接所述第一MOS管(FT1)的栅极；
    [n0026] 第一三极管(Q1)，所述第一三极管(Q1)是PNP管，所述第一三极管(Q1)的基极连接所述第二参考节点(b)，所述第一三极管(Q1)的发射极依次通过第六二极管(D6)、一第六电阻(R6)、所述第七电阻(R7)连接所述第一MOS管(FT1)的栅极；
    [n0027] 第二三极管(Q2)，所述第二三极管(Q2)是NPN管，所述第二三极管(Q2)的基极连接所述第一三极管(Q1)的集电极，所述第二三极管(Q2)的集电极通过第四二极管(D4)与第五二极管(D5)间的第三参考节点(c)、所述第六电阻(R6)与所述第七电阻(R7)间的第四参考节点(d)连接至第五二极管(D5)的负极，所述第五二极管(D5)的正极连接第五电阻(R5)的一端，所述第五电阻(R5)的另一端连接至所述第一MOS管(FT1)的栅极，所述第二三极管(Q2)的发射极通过第九电阻(R9)连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第二引脚(14)和所述第一MOS管(FT1)源极之间的第五参考节点(e)。
    [n0028] 优选的，所述第一导通关断加速电路还包括：
    [n0029] 一第二电容(C2)，连接于所述第一MOS管(FT1)的源极和栅极之间；
    [n0030] 一第四齐纳二极管(ZD4)，所述第四齐纳二极管(ZD4)的正极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第二引脚(14)，所述第四齐纳二极管(ZD4)的负极与第七电阻(R7)共同连接至所述第一MOS管(FT1)的栅极。
    [n0031] 优选的，还包括：
    [n0032] 一第七二极管(D7)，所述第七二极管(D7)的正极连接所述第一MOS管(FT1)的源极，所述第七二极管(D7)的负极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第一引脚(21)；
    [n0033] 一第八二极管(D8)，所述第八二极管(D8)的正极连接所述第二MOS管(FT2)的源极和第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)的第二引脚(16)，所述第八二极管(D8)的负极连接所述第十一电阻(R11)。
    [n0034] 优选的，还包括一吸收电容(C4)，所述吸收电容(C4)的一端连接所述第一MOS管(FT1)的漏极，所述吸收电容(C4)的另一端连接所述第二MOS管(FT2)的源极。
    [n0035] 上述技术方案具有如下优点或有益效果：提供一种双管反激式变换器装置，比传统的单管反激式变换器成本低，节省了MOS管的成本，驱动放大电路能够解决双管反激式脉冲变压器驱动能力不足问题，导通关断加速电路能够提升MOS管的导通关断速度，降低MOS管开关功率损耗。
    [n0036] 图1为现有技术的电路结构示意图；
    [n0037] 图2为本实用新型的较佳的实施方式中，双管反激式变换器装置的电路结构示意图。
    [n0038] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。
    [n0039] 本实用新型的主旨是解决现有技术中单管反激式变换需要选择更高耐压能力的、价格昂贵很多的MOSFET管，而高电压通断造成的MOSFET散热问题，通过提供一种双管反激式变换器装置，节省了MOSFET管的成本，解决双管反激式脉冲变压器驱动能力不足问题，提升MOSFET管的导通关断速度，降低MOSFET管开关功率损耗。以下提供的具体技术手段均为实现本实用新型主旨的举例说明，可以理解的是，在不冲突的情况下，以下所举的实施方式，及实施方式中的技术特征均可相互组合。并且，不应当以用于说明本实用新型可行性的实施方式来限定本实用新型的保护范围。
    [n0040] 本实用新型的优选的实施方式中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种双管反激式变换器装置，如图2所示，包括控制芯片IC，控制芯片IC连接第一脉冲变压器TR1和第二脉冲变压器TR2；第一脉冲变压器TR1的输入端I1与控制芯片IC的输出端OUT连接；
    [n0041] 第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11连接第一MOS管FT1，第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12连接第二MOS管FT2，第一MOS管FT1和第二MOS管FT2均与第二脉冲变压器TR2的输入端I2连接，第二脉冲变压器TR2的输出端O2经过整流、稳压、分压后，通过隔离光耦反馈到控制芯片IC的信号反馈输入端；
    [n0042] 驱动信号电路40，用于驱动第一MOS管FT1和第二MOS管FT2，驱动信号电路40包括：
    [n0043] 驱动放大电路，连接于控制芯片IC的输出端OUT和第一脉冲变压器TR1之间；
    [n0044] 第一导通关断加速电路，连接于第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11和第一MOS管FT1之间；
    [n0045] 第二导通关断加速电路，连接于第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12和第二MOS管FT2之间。
    [n0046] 本实用新型的优点在于：
    [n0047] 如图2所示，本实用新型设计了一种双管反激式变换器电路，比现有技术的单管反激式变换器(如图1所示)的成本低，节省了MOSFET管的成本，具体地，本实用新型主要对如图1所示的现有技术的虚线框中的电路结构进行改进，设置一驱动信号电路40(如图2所示)，使其作为双管反激式转换器电路图使用，其余电路部分均可在此现有技术的基础上根据实际情况进行变动。其中，驱动信号电路40中的驱动放大电路解决了双管反激式脉冲变压器驱动能力不足问题，驱动信号电路40中的导通关断加速电路提高了MOSFET管的导通关断速度，降低MOSFET管开关功率损耗。
    [n0048] 进一步地，第二脉冲变压器TR2的输出端O2经过整流、稳压、分压后，通过隔离光耦反馈到控制芯片的信号反馈输入端。
    [n0049] 下述中，为方便表述，本实用新型的MOSFET管可以简称为MOS管。
    [n0050] 本实用新型优选的实施方式中，第一MOS管FT1的源极连接第二脉冲变压器TR2的输入端I2的第一引脚21，第二MOS管FT2的漏极连接第二脉冲变压器TR2的输入端I2的第二引脚22。
    [n0051] 本实用新型优选的实施方式中，如图2所示，第二脉冲变压器TR2的输入端I2为初级侧线圈，即TR2中的21-22引脚所述的线圈，第二脉冲变压器TR2的输出端O2为次级侧线圈，即TR2中的23-24引脚，25-26引脚，27-28引脚，29-210引脚，211-212引脚，213-214引脚所述的6个线圈，输出端连接控制芯片IC的信号反馈输入端，用于向控制芯片IC反馈一电源电压反馈电压幅值信号；
    [n0052] 第二MOS管FT2的源极通过一第十一电阻R11连接至控制芯片IC的信号反馈输入端，第十一电阻R11用于将电流转换为一转换电压幅值信号并反馈至控制芯片IC；
    [n0053] 控制芯片IC产生一PWM信号。
    [n0054] 本实用新型优选的实施方式中，控制芯片IC产生的PWM信号通过第一脉冲变压器TR1输出两个相同且互相隔离的PWM信号，两个PWM信号分别控制第一MOS管FT1和第二MOS管FT2。
    [n0055] 本实用新型优选的实施方式中，驱动放大电路包括：
    [n0056] 第三MOS管FT3，第三MOS管FT3的栅极连接控制芯片IC的输出端OUT，第三MOS管FT3的漏极连接第一脉冲变压器TR1的输入端I1的第一引脚11，第三MOS管FT3的源极连接接地端GND；
    [n0057] 第一电阻R1，连接于控制芯片IC的输出端OUT与第三MOS管FT3的栅极之间；
    [n0058] 第一二极管D1和第二电阻R2，第一二极管D1和第二电阻R2串联并与第一电阻R1并联，第一二极管D1的负极连接控制芯片IC的输出端OUT，第二二极管D1的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第三MOS管FT3的栅极；
    [n0059] 第一电容C1，第一电容C1的一端连接第三MOS管FT3的源极，第一电容C1的另一端连接于第一电阻R1和第二电阻R2间的第一参考节点a；
    [n0060] 第一齐纳二极管ZD1和第二二极管D2，第一齐纳二极管ZD1的负极连接第三MOS管FT3的漏极，第一齐纳二极管ZD1的正极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第一脉冲变压器TR1的输入端I1的第二引脚12。
    [n0061] 控制芯片通过分压电路接收母线正极PX的电压，具体地，母线正极PX与电容C106之间设置一第六参考节点f，控制芯片的电源输入端VCC连接第六参考节点，控制芯片的接地端GND连接母线负极NX，电容C106可以存储电源能量，当第二脉冲变压器TR2不工作时，用于向控制芯片供电。进一步地，控制芯片还可以接收第二脉冲变压器的电压，具体地，第二脉冲变压器TR2的输入端O2的引脚23通过二极管D115连接至第六参考节点f，第二脉冲变压器TR2的输入端O2的引脚24连接母线负极NX，当第二脉冲变压器TR2工作时，可通过第二脉冲变压器TR2的输入端的23-24引脚的线圈向控制芯片IC进行供电。
    [n0062] 本实用新型优选的实施方式中，第一电容C1并联一第三电阻R3；
    [n0063] 第一齐纳二极管ZD1并联一第四电阻R4；
    [n0064] 控制芯片IC的输出端OUT与接地端GND之间还连接一第二齐纳二极管ZD2，第二齐纳二极管ZD2的负极连接控制芯片IC的输出端OUT，第二齐纳二极管ZD2的正极连接接地端GND。
    [n0065] 优选地是，在控制芯片IC与第一脉冲变压器TR1初级侧设置了驱动放大电路，控制芯片产生的PWM信号流经驱动放大电路，输出两个相同且互相隔离的PWM信号，两个PWM信号分别控制第一MOS管FT1和第二MOS管FT2，可有效解决控制芯片IC无法输出同向且互相隔离的两组PWM信号的问题。
    [n0066] 本实用新型优选的实施方式中，第一导通关断加速电路包括：
    [n0067] 第三二极管D3，第三二极管D3的正极连接第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11的第一引脚13，第三二极管D3的负极连接第三齐纳二极管ZD3的负极，第三二极管D3的负极与第三齐纳二极管间ZD3的负极之间设置一第二参考节点b，第三齐纳二极管ZD3的正极连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第一MOS管的栅极；
    [n0068] 第一三极管Q1，第一三极管Q1是PNP管，第一三极管Q1的基极连接第二参考节点b，第一三极管Q1的发射极依次通过第六二极管D6、一第六电阻R6和一第七电阻R7连接第一MOS管FT1的栅极；
    [n0069] 第二三极管Q2，第二三极管Q2是NPN管，第二三极管Q2的基极连接第一三极管Q1的集电极，第二三极管Q2的集电极通过第四二极管D4与第五二极管D5间的第三参考节点c、第六电阻R6与第七电阻R7间的第四参考节点d连接至第五二极管D5的负极，第五二极管D5的正极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接至第一MOS管FT1的栅极，第二三极管Q2的发射极通过第九电阻R9连接至第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11的第二引脚14和第一MOS管FT1源极之间的第五参考节点e。
    [n0070] 具体地，第四二极管D4的负极还连接第五二极管D5的负极，第五二极管D5的正极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一MOS管FT1的栅极，第一三极管Q1的基极与第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11的第二引脚14之间还设置一第十电阻R10，第二三极管Q2的基极与第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11的第二引脚14之间还设置一第八电阻R8。
    [n0071] 第一三极管Q1的发射极连接第六二极管D6的负极，第六二极管的负极连接第六子二极管D6'的负极，第六子二极管D6'的正极连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第一MOS管FT1的栅极，第一MOS管FT1的栅极还连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第五二极管D5的正极，第五二极管D5的负极通过第三参考节点c，第四参考节点d连接至第二三极管Q2的集电极。
    [n0072] 本实用新型优选的实施方式中，第一导通关断加速电路还包括：
    [n0073] 一第二电容C2，连接于第一MOS管FT1的源极和栅极之间；
    [n0074] 一第四齐纳二极管ZD4，第四齐纳二极管ZD4的正极连接第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11的第二引脚14，第四齐纳二极管ZD4的负极与第七电阻共同连接至第一MOS管FT1的栅极。
    [n0075] 优选的是，MOS管的导通关断时间会受到米勒效应影响，为了减小这种影响，在第一脉冲变压器TR1的第一输出端O11，即次级侧的线圈，与第一MOS管FT1之间设置第一导通关断加速电路，可通过控制第七电阻R7的阻值、第五电阻R5和第九电阻R9的阻值，来控制第一MOS管FT1的导通与关断的时间。
    [n0076] 具体地，当第一MOS管FT1正向导通，即充电时，电流由第三二极管D3、第三齐纳二极管ZD3、第四二极管D4、第七电阻R7至第一MOS管FT1的栅极；而当第一MOS管FT1反向关断，即放电时，电流由第一MOS管FT1的栅极、第五电阻R5、第五二极管D5、第二三极管Q2至第九电阻R9。因此在实际控制过程中，可在充电过程和放电过程分别通过控制第七电阻R7的阻值、第五电阻R5和第九电阻R9的阻值，来控制第一MOS管FT1的导通与关断的时间。
    [n0077] 进一步地，第二导通关断加速电路设置在第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12与第二MOS管FT2之间，第二导通关断加速电路与第一导通关断加速电路中的电路结构类似，第二导通关断加速电路具体包括：
    [n0078] 第三十二极管D30，第三十二极管D30的正极连接第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12的第一引脚15，第三十二极管D30的负极连接第三十齐纳二极管ZD30的负极，第三十二极管D30的负极与第三十齐纳二极管ZD30的负极之间设置一第二十参考节点b'，第三十齐纳二极管ZD30的正极连接第四十二极管D40的正极，第四十二极管D40的负极连接第七十电阻R70的一端，第七十电阻R70的另一端连接第二MOS管的栅极；
    [n0079] 第十三极管Q10，第十三极管Q10是PNP管，第十三极管Q10的基极连接第二十参考节点b'，第十三极管Q10的发射极依次通过第六十二极管D60、一第六十电阻R60和一第七十电阻R70连接第二十MOS管FT2的栅极；
    [n0080] 第二十三极管Q20，第二十三极管Q20是NPN管，第二十三极管Q20的基极连接第十三极管Q10的集电极，第二十三极管Q20的集电极通过第四十二极管D40与第五十二极管D50间的第三十参考节点c'、第六十电阻R60与第七十电阻R70间的第四十参考节点d'连接至第五十二极管D50的负极，第五十二极管D50的正极连接第五十电阻R50的一端，第五十电阻R50的另一端连接至第二MOS管FT2的栅极，第二十三极管Q20的发射极通过第九十电阻R90连接至第一脉冲变压器TR2的第二输出端Q2的第二引脚16和第二MOS管FT2源极之间的第五十参考节点e'。
    [n0081] 具体地，第四十二极管D40的负极还连接第五十二极管D50的负极，第五十二极管D50的正极连接第五十电阻R50的一端，第五十电阻R50的另一端连接第二MOS管FT2的栅极，第十三极管Q10的基极与第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12的第二引脚16之间还设置一第一百电阻R100，第二十三极管Q20的基极与第一脉冲变压器TR1的第一输出端O12的第二引脚16之间还设置一第八十电阻R80。
    [n0082] 第十三极管Q10的发射极连接第六十二极管D60的负极，第六十二极管D60的负极连接第六十子二极管D60'的负极，第六十子二极管D60'的正极连接第六十电阻R60的一端，第六十电阻R60的另一端连接第七十电阻R70的一端，第七十电阻R70的另一端连接第二MOS管FT2的栅极，第二MOS管FT2的栅极还连接第五十电阻R50的一端，第五十电阻R50的另一端连接第五十二极管D50的正极，第五十二极管D50的负极通过第三十参考节点c'，第四十参考节点d'连接至第二十三极管Q20的集电极。
    [n0083] 进一步地，第二导通关断加速电路还包括：
    [n0084] 一第三电容C3，连接于第二MOS管FT2的源极和栅极之间；
    [n0085] 一第四十齐纳二极管ZD40，第四十齐纳二极管ZD40的正极连接第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12的第二引脚16，第四十齐纳二极管ZD40的负极与第七十电阻R70共同连接至第二MOS管FT2的栅极。
    [n0086] 由此可见，第二导通关断加速电路与第一导通关断加速电路的控制过程也相似，可通过控制R70、R50和R90的阻值，来控制第二MOS管FT2的导通与关断的时间。
    [n0087] 本实用新型优选的实施方式中，还包括：
    [n0088] 一第七二极管D7，第七二极管D7的正极连接第一MOS管FT1的源极，第七二极管的负极D7连接第二脉冲变压器TR2的输入端I2的第一引脚21；
    [n0089] 一第八二极管D8，第八二极管D8的正极连接第二MOS管FT2的源极和第一脉冲变压器TR1的第二输出端O12的第二引脚16，第八二极管D8的负极连接第十一电阻R11。
    [n0090] 其中，第十一电阻R11用于电流检出，电流通过第十一电阻R11后返回母线负极NX，以转换为电压反馈给控制芯片IC，用于限制MOS管的导通电流，于此处，第十一电阻采用两个电阻并联，用于增大功率。
    [n0091] 优选的是，添加的第七二极管D7、第八二极管D8之外，还添加第十二极管D10，第二二极管D10的负极与第七二极管D7的负极共同连接至第二脉冲变压器TR2的输入端I2的第一引脚21，第十二极管D10的正极连接母线负极NX，第七二极管D7的反向耐压大于第一MOS管FT1的电源输入电压；第八二极管D8的反向耐压大于第二MOS管FT2的电源输入电压，这样可以有效避免第一MOS管FT1和第二MOS管FT2的Vds在导通关断时出现振荡。
    [n0092] 本实用新型优选的实施方式中，还包括一吸收电容C4，吸收电容C4的一端连接第一MOS管FT1的漏极，吸收电容C4的另一端连接第二MOS管FT2的源极。
    [n0093] 优选的是，设置了吸收电容C4，可有效消除由于母线或其他元件杂散电感引起的尖峰电压，避免第一MOS管FT1和第二MOS管FT2的损坏。
    [n0094] 由此，本实用新型的双管反激式变换器装置工作原理如下：
    [n0095] 第二脉冲变压器TR2经过整流、滤波稳压、分压、通过光耦隔离向控制芯片IC发送电源电压反馈信号，电流检出电阻向控制芯片IC发送转换电压幅值信号；
    [n0096] 控制芯片产生1个PWM信号，通过第一脉冲变压器TR1，变压出两个PWM信号同相位且相互隔离，两个PWM信号分别控制第一MOS管FT1和第二MOS管FT2的导通和关断；
    [n0097] 当第一MOS管FT1和第二MOS管FT2均关断时，第二脉冲变压器TR2的初级端线圈电流流经第九二极管D9进入输入电压正极，再从输入电压负极流入第十二极管D10，再流入第二脉冲变压器TR2的输入端I2，即初级端线圈。通过该电路实现对线圈进行钳位，防止第一MOS管FT1的Vds电压大于输入电压、第二MOS管FT2的Vds电压大于输入电压。
    [n0098] 可补充的是，MOS管的型号可依据MOS管的输入的电源电压来选择。理论上，输入电源是多大的电源电压，就选用多大耐压的MOS管，无须如单管反激式变换器需要满足MOSFET管关断时所承受远大于输入电压的Vds电压的条件。
    [n0099] 可说明的是，本实用新型的脉冲变压器的初级端即脉冲变压器的输入端，脉冲变压器的次级端即脉冲变压器的输出端。
    [n0100] 以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种双管反激式变换器装置，其特征在于，包括控制芯片(IC)，所述控制芯片(IC)连接第一脉冲变压器(TR1)和第二脉冲变压器(TR2)；所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)与所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)连接；
    所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)连接第一MOS管(FT1)，所述第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)连接第二MOS管(FT2)，所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)均与所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)连接，所述第二脉冲变压器(TR2)的输出端(O2)经过整流、稳压、分压后，通过隔离光耦反馈到所述控制芯片(IC)的信号反馈输入端；
    还包括驱动信号电路(40)，所述驱动信号电路(40)用于驱动所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)，所述驱动信号电路(40)包括：
    驱动放大电路，连接于所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)和所述第一脉冲变压器(TR1)之间；
    第一导通关断加速电路，连接于所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)和所述第一MOS管(FT1)之间；
    第二导通关断加速电路，连接于所述第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)和所述第二MOS管(FT2)之间。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述第一MOS管(FT1)的源极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第一引脚(21)，所述第二MOS管(FT2)的漏极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第二引脚(22)。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述第二脉冲变压器(TR2)的输出端(O2)经过所述隔离光耦连接至所述控制芯片(IC)的所述信号反馈输入端，用于向所述控制芯片(IC)反馈一电源电压反馈电压幅值信号；
    所述第二MOS管(FT2)的源极通过第十一电阻(R11)连接至所述控制芯片(IC)的所述信号反馈输入端，所述第十一电阻(R11)用于将电流转换为一转换电压幅值信号并反馈至所述控制芯片(IC)；
    所述控制芯片(IC)产生一PWM信号。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述PWM信号通过所述第一脉冲变压器(TR1)输出两个相同且互相隔离的PWM信号，两个所述PWM信号分别控制所述第一MOS管(FT1)和所述第二MOS管(FT2)。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述驱动放大电路包括：
    第三MOS管(FT3)，所述第三MOS管(FT3)的栅极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第三MOS管(FT3)的漏极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)的第二引脚(11)，所述第三MOS管(FT3)的源极连接接地端(GND)；
    第一电阻(R1)，连接于所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)与所述第三MOS管(FT3)的栅极之间；
    第一二极管(D1)和第二电阻(R2)，所述第一二极管(D1)和所述第二电阻(R2)串联并与所述第一电阻(R1)并联，所述第一二极管(D1)的负极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第一二极管(D1)的正极连接所述第二电阻(R2)的一端，所述第二电阻(R2)的另一端连接所述第三MOS管(FT3)的栅极；
    第一电容(C1)，所述第一电容(C1)的一端连接所述第三MOS管(FT3)的源极，所述第一电容(C1)的另一端连接于所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)间的第一参考节点(a)；
    第一齐纳二极管(ZD1)和第二二极管(D2)，所述第一齐纳二极管(ZD1)的负极连接所述第三MOS管(FT3)的漏极，所述第一齐纳二极管(ZD1)的正极连接所述第二二极管(D2)的正极，所述第二二极管(D2)的负极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的输入端(I1)的第二引脚(12)。
    [0006] 6.根据权利要求5所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述第一电容(C1)并联一第三电阻(R3)；
    所述第一齐纳二极管(ZD1)并联一第四电阻(R4)；
    所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)与所述接地端(GND)之间还连接一第二齐纳二极管(ZD2)，所述第二齐纳二极管(ZD2)的负极连接所述控制芯片(IC)的输出端(OUT)，所述第二齐纳二极管(ZD2)的正极连接所述接地端(GND)。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述第一导通关断加速电路包括：
    第三二极管(D3)，所述第三二极管(D3)的正极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第一引脚(13)，所述第三二极管(D3)的负极连接一第三齐纳二极管(ZD3)的负极，所述第三二极管(D3)的负极与所述第三齐纳二极管(ZD3)间的负极之间设置一第二参考节点(b)，所述第三齐纳二极管(ZD3)的正极连接一第四二极管(D4)的正极，所述第四二极管(D4)的负极连接第七电阻(R7)的一端，所述第七电阻(R7)的另一端连接所述第一MOS管(FT1)的栅极；
    第一三极管(Q1)，所述第一三极管(Q1)是PNP管，所述第一三极管(Q1)的基极连接所述第二参考节点(b)，所述第一三极管(Q1)的发射极依次通过第六二极管(D6)、一第六电阻(R6)、所述第七电阻(R7)连接所述第一MOS管(FT1)的栅极；
    第二三极管(Q2)，所述第二三极管(Q2)是NPN管，所述第二三极管(Q2)的基极连接所述第一三极管(Q1)的集电极，所述第二三极管(Q2)的集电极通过第四二极管(D4)与第五二极管(D5)间的第三参考节点(c)、所述第六电阻(R6)与所述第七电阻(R7)间的第四参考节点(d)连接至第五二极管(D5)的负极，所述第五二极管(D5)的正极连接第五电阻(R5)的一端，所述第五电阻(R5)的另一端连接至所述第一MOS管(FT1)的栅极，所述第二三极管(Q2)的发射极通过第九电阻(R9)连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第二引脚(14)和所述第一MOS管(FT1)源极之间的第五参考节点(e)。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，所述第一导通关断加速电路还包括：
    一第二电容(C2)，连接于所述第一MOS管(FT1)的源极和栅极之间；
    一第四齐纳二极管(ZD4)，所述第四齐纳二极管(ZD4)的正极连接所述第一脉冲变压器(TR1)的第一输出端(O11)的第二引脚(14)，所述第四齐纳二极管(ZD4)的负极与第七电阻(R7)共同连接至所述第一MOS管(FT1)的栅极。
    [0009] 9.根据权利要求3所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，还包括：
    一第七二极管(D7)，所述第七二极管(D7)的正极连接所述第一MOS管(FT1)的源极，所述第七二极管(D7)的负极连接所述第二脉冲变压器(TR2)的输入端(I2)的第一引脚(21)；
    一第八二极管(D8)，所述第八二极管(D8)的正极连接所述第二MOS管(FT2)的源极和第一脉冲变压器(TR1)的第二输出端(O12)的第二引脚(16)，所述第八二极管(D8)的负极连接所述第十一电阻(R11)。
    [0010] 10.根据权利要求1所述的一种双管反激式变换器装置，其特征在于，还包括一吸收电容(C4)，所述吸收电容(C4)的一端连接所述第一MOS管(FT1)的漏极，所述吸收电容(C4)的另一端连接所述第二MOS管(FT2)的源极。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
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