一種半橋同步整流集成控制器電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半橋同步整流集成控制器電路，包括脈寬控制邏輯處理單元、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、輸入電壓前饋電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、同步整流驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)邏輯處理單元、7.6V供電電路和5V基準(zhǔn)電路，所述時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、保護(hù)邏輯處理單元的輸出端均與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連，所述輸入電壓前饋電路的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路的輸入端相連，脈寬控制邏輯處理單元的輸出端分別與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和同步整流轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，所述7.6V供電電路的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元的輸入端相連，其輸出端與5V基準(zhǔn)電路的輸入端相連。本發(fā)明電路簡單、體積小、集成度高，在電路中設(shè)有短路保護(hù)電路，提高了電路安全性。
【專利說明】一種半橋同步整流集成控制器電路
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及開關(guān)電源電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半橋同步整流集成控制器電路。
【背景技術(shù)】
[0003]開關(guān)電源廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、兵器、電子、鐵路、通信、醫(yī)療電子、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備等軍民用電子系統(tǒng)中。在開關(guān)電源開機(jī)啟動(dòng)時(shí)即輸入電源通電時(shí)，開關(guān)電源的輸出電壓波形對負(fù)載整機(jī)系統(tǒng)有很大影響。而開關(guān)電源中的驅(qū)動(dòng)控制電路有多種，目前現(xiàn)有技術(shù)主要采用多個(gè)混合電路相互連接構(gòu)成，由于電路中元器件較多，在制作工藝方面存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布線繁瑣等問題，而且制作成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電路簡單、體積小、集成度高、制作成本較低半橋同步整流集成控制器電路。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:包括脈寬控制邏輯處理單元、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、輸入電壓前饋電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、同步整流驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)邏輯處理單元、7.6V供電電路和5V基準(zhǔn)電路，所述時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、保護(hù)邏輯處理單元的輸出端均與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連，所述輸入電壓前饋電路的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路的輸入端相連，脈寬控制邏輯處理單元的輸出端分別與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和同步整流轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，所述7.6V供電電路的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元的輸入端相連，其輸出端與5V基準(zhǔn)電路的輸入端相連。
[0006]還包括輸入過欠壓檢測電路和過溫檢測電路，所述輸入過欠壓檢測電路和過溫檢測電路的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元的輸入端相連。
[0007]還包括軟啟動(dòng)電路，所述軟啟動(dòng)電路的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。
[0008]還包括短路保護(hù)電路和短路取樣電路，所述短路保護(hù)電路的輸入端與短路取樣電路的輸出端相連，其輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。
[0009]還包括輸出電壓反饋電路，所述輸出電壓反饋電路的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。
[0010]短路保護(hù)電路包括場效應(yīng)管？1、？2、？3、？4、？5、附、吧、吧、財(cái)，放大器1]1、1]2，第一觸發(fā)器，第二觸發(fā)器，第三觸發(fā)器，或門ORl、0R2，非門INVl，所述場效應(yīng)管Pl、P2、P3和P5的漏極分別與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管Pl的源極與短路取樣電路相連，場效應(yīng)管P2的源極與場效應(yīng)管NI的漏極相連，場效應(yīng)管P3的源極與場效應(yīng)管P4的漏極相連，場效應(yīng)管P5的源極經(jīng)電阻Rl接地，所述場效應(yīng)管P4的源極與場效應(yīng)管N3的漏極相連，場效應(yīng)管P4的柵極與場效應(yīng)管N3的柵極相連，場效應(yīng)管N3的源極與場效應(yīng)管N2的漏極相連，場效應(yīng)管N2的柵極與場效應(yīng)管NI的柵極相連，所述場效應(yīng)管N4的漏極與放大器U2的正向輸入端相連，其源極分別與或門ORl的輸入端、第二觸發(fā)器的S端及非門INVl的輸出端相連，場效應(yīng)管N1、N2、N4的源極接地，所述或門ORl的輸出端與第一觸發(fā)器的輸入端S相連，第一觸發(fā)器的輸出端與第二觸發(fā)器的D端相連，第二出發(fā)器的Q端與放大器U2的正向輸入端相連，所述放大器Ul的正向輸入端與場效應(yīng)管P5的源極相連，其反向輸入端與放大器U2的正向輸入端相連，所述放大器U 2的輸出端與或門0R2的一輸入端相連，或門0R2的另一輸入端與短路取樣電路輸出端相連，其輸出端與第三觸發(fā)器的輸入端相連。
[0011]所述過溫檢測電路包括場效應(yīng)管？6、？7、？8、？9、？10、？11、？12、阽、郵、町、期、_、附0411、附2，三極管叭和電阻1?2，所述場效應(yīng)管?6、？7、？8、？9、？10、？11、？12的漏極與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管P6的源極與場效應(yīng)管N6的漏極相連，場效應(yīng)管P7的柵極經(jīng)電阻R2接地，場效應(yīng)管P8的源極與場效應(yīng)管N7的漏極相連，場效應(yīng)管P9的源極與三極管Ql的集電極相連，所述三極管Ql的基極與場效應(yīng)管P7的源極相連，其發(fā)射極接地，場效應(yīng)管PlO的源極與場效應(yīng)管NS的漏極相連，所述場效應(yīng)管N7的柵極與場效應(yīng)管P12的源極相連，且該源極為過溫檢測電路的輸出端，場效應(yīng)管N7的源與場效應(yīng)管P7的源極相連，所述場效應(yīng)管Pll的源極與場效應(yīng)管N9的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管NS的漏極相連，所述場效應(yīng)管P12的源極與場效應(yīng)管Nll的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管Pll的源極相連，所述場效應(yīng)管N9的源極與場效應(yīng)管N12的漏極相連，其柵極分別與場效應(yīng)管N10、P11的柵極相連，所述場效應(yīng)管Nll的柵極分別與場效應(yīng)管P12、N12的柵極相連，所述場效應(yīng)管N8、N10、N11的源極均接地，所述場效應(yīng)管P1和P11之間的節(jié)點(diǎn)通過電容CI接地，所述場效應(yīng)管N8的柵極與三極管Ql的集電極相連，所述場效應(yīng)管N5、N6的源極接地，其柵極相互連接。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的半橋同步整流集成控制器電路，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、體積小、集成度高等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且電路中還設(shè)置短路保護(hù)電路，從而使所述的半橋同步整流集成控制器使用時(shí)較為安全。由于集成度較高，使該電路制作成本較低。因此，所述的半橋同步整流集成控制器電路在開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)控制電路中有著重要的使用價(jià)值。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的電路框圖；
圖2是本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)控制電路的內(nèi)部框圖；
圖3是圖1中過溫檢測電路的內(nèi)部電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
如圖1所示，本實(shí)施例的半橋同步整流集成控制器電路，包括脈寬控制邏輯處理單元9、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路7、輸入電壓前饋電路6、M0SFET驅(qū)動(dòng)電路1、同步整流驅(qū)動(dòng)電路11、保護(hù)邏輯處理單元4、輸入過欠壓檢測電路3、過溫檢測電路5、軟啟動(dòng)電路8、短路保護(hù)電路13、短路取樣電路12、輸出電壓反饋電路14、7.6V供電電路I和5V基準(zhǔn)電路2，該時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路
7、保護(hù)邏輯處理單元4的輸出端均與脈寬控制邏輯處理單元9的輸入端相連，輸入電壓前饋電路6的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路7的輸入端相連，脈寬控制邏輯處理單元9的輸出端分別與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路10和同步整流驅(qū)動(dòng)電路9的輸入端相連，7.6V供電電路I的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元4的輸入端相連，其輸出端與5V基準(zhǔn)電路2的輸入端相連。該輸入過欠壓檢測電路3和過溫檢測電路5的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元4的輸入端相連。該軟啟動(dòng)電路8的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元9的輸入端相連，短路保護(hù)電路13的輸入端與短路取樣電路12的輸出端相連，其輸出端與脈寬控制邏輯處理單元9的輸入端相連，輸出電壓反饋電路14的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元9的輸入端相連。
[0015]輸入供電電壓進(jìn)入電路，經(jīng)由7.6V供電電路I轉(zhuǎn)換為內(nèi)部7.6V供電供給其余各單元使用，并且供給5V基準(zhǔn)電路2穩(wěn)定的5V基準(zhǔn)電壓;輸入電壓過欠壓檢測電路3通過外接電阻分壓的方式檢測輸入電壓，生成過、欠壓檢測信號(hào)進(jìn)入保護(hù)邏輯處理單元4，溫度采集信號(hào)則通過過溫檢測電路5生成過溫檢測信號(hào)進(jìn)入保護(hù)邏輯處理單元4;保護(hù)邏輯處理單元4獲取保護(hù)信號(hào)后，控制脈寬控制邏輯處理單元9，關(guān)閉脈寬輸出。輸入電壓經(jīng)由輸入電壓前饋電路6經(jīng)由時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路7生成規(guī)定頻率的三角波，輸出電壓反饋電路14則生成反饋補(bǔ)償信號(hào)，二者在脈寬控制邏輯處理單元中生成控制次級(jí)輸出所需要的不同脈寬的矩形波，同時(shí)生成反相的同步波形。矩形波進(jìn)入MOSFET驅(qū)動(dòng)電路10，生成主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。同步波形進(jìn)入同步整流驅(qū)動(dòng)電路11，生成同步整流管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。而在上電初期，軟啟動(dòng)電路8通過控制脈寬控制邏輯處理單元9，使其輸出脈寬緩慢增長而不受輸入電壓前饋電路6和輸出電壓反饋電路14的影響。軟啟動(dòng)時(shí)間過后，才恢復(fù)脈寬控制邏輯處理單元的正常功能。工作中，短路取樣電路12采集初級(jí)電流信號(hào)，通過短路保護(hù)電路12與短路保護(hù)門閥電位比較，一旦超出短路保護(hù)限定門閥值，則控制脈寬控制邏輯處理單元9關(guān)閉脈寬輸出。
[0016]如圖2所示，該短路保護(hù)電路13包括場效應(yīng)管P1、P2、P3、P4、P5、N1、N2、N3、N4，放大器Ul、U2，第一觸發(fā)器131，第二觸發(fā)器133，第三觸發(fā)器132，或門ORl、0R2，非門INVl，該場效應(yīng)管P1、P2、P3和P5的漏極分別與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管Pl的源極與短路取樣電路12相連，場效應(yīng)管P2的源極與場效應(yīng)管NI的漏極相連，場效應(yīng)管P3的源極與場效應(yīng)管P4的漏極相連，場效應(yīng)管P5的源極經(jīng)電阻Rl接地，場效應(yīng)管P4的源極與場效應(yīng)管N3的漏極相連，場效應(yīng)管P4的柵極與場效應(yīng)管N3的柵極相連，場效應(yīng)管N3的源極與場效應(yīng)管N2的漏極相連，場效應(yīng)管N2的柵極與場效應(yīng)管NI的柵極相連，場效應(yīng)管N4的漏極與放大器U2的正向輸入端相連，其源極分別與或門ORl的輸入端、第二觸發(fā)器133的S端及非門INVl的輸出端相連，場效應(yīng)管N1、N2、N4的源極接地，或門ORl的輸出端與第一觸發(fā)器131的輸入端S相連，第一觸發(fā)器131的輸出端與第二觸發(fā)器133的D端相連，第二出發(fā)器133的Q端與放大器U2的正向輸入端相連，放大器UI的正向輸入端與場效應(yīng)管P 5的源極相連，其反向輸入端與放大器U2的正向輸入端相連，所述放大器U2的輸出端與或門0R2的一輸入端相連，或門0R2的另一輸入端與短路取樣電路12的輸出端相連，其輸出端與第三觸發(fā)器132的輸入端相連。該短路保護(hù)電路13檢測短路取樣信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行遲滯處理，經(jīng)過次級(jí)放大后與設(shè)置的門閥值進(jìn)行比較，一旦超過門閥值，則輸出保護(hù)信號(hào)關(guān)閉脈寬控制。
[0017]如圖3所示，該過溫檢測電路5包括場效應(yīng)管？6、？7、？8、？9、？10、？11、？12、陽、湘、町川8、_、附0、附1、附2，三極管叭和電阻1?2，場效應(yīng)管？6、？7、？8、？9、？10、？11、？12的漏極與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管P6的源極與場效應(yīng)管N6的漏極相連，場效應(yīng)管P7的柵極經(jīng)電阻R2接地，場效應(yīng)管P8的源極與場效應(yīng)管N7的漏極相連，場效應(yīng)管P9的源極與三極管Ql的集電極相連，三極管Ql的基極與場效應(yīng)管P7的源極相連，其發(fā)射極接地，場效應(yīng)管PlO的源極與場效應(yīng)管NS的漏極相連，場效應(yīng)管N7的柵極與場效應(yīng)管P12的源極相連，且該源極為過溫檢測電路5的輸出端，場效應(yīng)管N7的源與場效應(yīng)管P7的源極相連，場效應(yīng)管PU的源極與場效應(yīng)管N9的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管NS的漏極相連，場效應(yīng)管P12的源極與場效應(yīng)管NI I的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管Pl I的源極相連，場效應(yīng)管N9的源極與場效應(yīng)管N12的漏極相連，其柵極分別與場效應(yīng)管N10、P11的柵極相連，場效應(yīng)管Nll的柵極分別與場效應(yīng)管P12、N12的柵極相連，場效應(yīng)管_、^0、^1的源極均接地，場效應(yīng)管？10和？11之間的節(jié)點(diǎn)通過電容Cl接地，場效應(yīng)管N8的柵極與三極管Ql的集電極相連，場效應(yīng)管N5、N6的源極接地，其柵極相互連接。該過溫檢測電路5產(chǎn)生的過溫保護(hù)信號(hào)，通過多級(jí)放大比較，生成拉電流，降低內(nèi)部基準(zhǔn)信號(hào)，使電路停止工作。
[0018]以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:包括脈寬控制邏輯處理單元、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、輸入電壓前饋電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、同步整流驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)邏輯處理單元、7.6V供電電路和5V基準(zhǔn)電路，所述時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、保護(hù)邏輯處理單元的輸出端均與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連，所述輸入電壓前饋電路的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路的輸入端相連，脈寬控制邏輯處理單元的輸出端分別與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和同步整流轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，所述7.6V供電電路的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元的輸入端相連，其輸出端與5V基準(zhǔn)電路的輸入端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:還包括輸入過欠壓檢測電路和過溫檢測電路，所述輸入過欠壓檢測電路和過溫檢測電路的輸出端與保護(hù)邏輯處理單元的輸入端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:還包括軟啟動(dòng)電路，所述軟啟動(dòng)電路的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:還包括短路保護(hù)電路和短路取樣電路，所述短路保護(hù)電路的輸入端與短路取樣電路的輸出端相連，其輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:還包括輸出電壓反饋電路，所述輸出電壓反饋電路的輸出端與脈寬控制邏輯處理單元的輸入端相連。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:短路保護(hù)電路包括場效應(yīng)管？1、？2、？3、？4、？5、附、吧、似、財(cái)，放大器1]1、1]2，第一觸發(fā)器，第二觸發(fā)器，第三觸發(fā)器，或門ORl、0R2，非門INVI，所述場效應(yīng)管P1、P2、P3和P5的漏極分別與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管Pl的源極與短路取樣電路相連，場效應(yīng)管P2的源極與場效應(yīng)管NI的漏極相連，場效應(yīng)管P3的源極與場效應(yīng)管P4的漏極相連，場效應(yīng)管P5的源極經(jīng)電阻Rl接地，所述場效應(yīng)管P4的源極與場效應(yīng)管N3的漏極相連，場效應(yīng)管P4的柵極與場效應(yīng)管N3的柵極相連，場效應(yīng)管N3的源極與場效應(yīng)管N2的漏極相連，場效應(yīng)管N2的柵極與場效應(yīng)管NI的柵極相連，所述場效應(yīng)管N4的漏極與放大器U2的正向輸入端相連，其源極分別與或門ORl的輸入端、第二觸發(fā)器的S端及非門INVl的輸出端相連，場效應(yīng)管N1、N2、N4的源極接地，所述或門ORl的輸出端與第一觸發(fā)器的輸入端S相連，第一觸發(fā)器的輸出端與第二觸發(fā)器的D端相連，第二出發(fā)器的Q端與放大器U2的正向輸入端相連，所述放大器Ul的正向輸入端與場效應(yīng)管P5的源極相連，其反向輸入端與放大器U2的正向輸入端相連，所述放大器U2的輸出端與或門0R2的一輸入端相連，或門0R2的另一輸入端與短路取樣電路輸出端相連，其輸出端與第三觸發(fā)器的輸入端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半橋同步整流集成控制器電路，其特征在于:所述過溫檢測電路包括場效應(yīng)管？6、？7、？8、？9、？10、？11、？12、阽、呢、階、_、_、附0、附1、附2，三極管叭和電阻尺2，所述場效應(yīng)管?6、？7、？8、？9、？10、？11、？12的漏極與電源相連，其柵極相互連接，場效應(yīng)管P6的源極與場效應(yīng)管N6的漏極相連，場效應(yīng)管P7的柵極經(jīng)電阻R2接地，場效應(yīng)管P8的源極與場效應(yīng)管N7的漏極相連，場效應(yīng)管P9的源極與三極管Ql的集電極相連，所述三極管Ql的基極與場效應(yīng)管P7的源極相連，其發(fā)射極接地，場效應(yīng)管PlO的源極與場效應(yīng)管N8的漏極相連，所述場效應(yīng)管N7的柵極與場效應(yīng)管P12的源極相連，且該源極為過溫檢測電路的輸出端，場效應(yīng)管N7的源與場效應(yīng)管P7的源極相連，所述場效應(yīng)管Pll的源極與場效應(yīng)管N9的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管NS的漏極相連，所述場效應(yīng)管P12的源極與場效應(yīng)管Nll的漏極相連，其柵極與場效應(yīng)管PU的源極相連，所述場效應(yīng)管N9的源極與場效應(yīng)管N12的漏極相連，其柵極分別與場效應(yīng)管N10、P11的柵極相連，所述場效應(yīng)管Nll的柵極分別與場效應(yīng)管P12、N12的柵極相連，所述場效應(yīng)管N8、N10、N11的源極均接地，所述場效應(yīng)管PlO和Pll之間的節(jié)點(diǎn)通過電容Cl接地，所述場效應(yīng)管NS的柵極與三極管Ql的集電極相連，所述場效應(yīng)管N5、N6的源極接地，其柵極相互連接。
【文檔編號(hào)】H02H7/12GK105846654SQ201610304358
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月7日
【發(fā)明人】鄭東, 袁柱六, 宋敏燕, 童魁, 梁寰宇, 袁寶山, 楊建杭, 吳向東, 毛寒松, 於靈, 朱雨生
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所