自驱动的全桥同步整流电路

摘要

本发明公开了一种自驱动的全桥同步整流电路，主要解决传统二极管桥式电路整流损耗大、热稳定性差、散热体积大及现有桥式同步整流驱动电路复杂的问题。该整流电路由构成桥式连接的四个完全相同的自驱动有源开关、电源U、滤波电容C和负载R组成。每个自驱动有源开关，包括电源电路、驱动电路和执行电路，其中电源电路包括限流电阻RA、开关二极管DA、稳压管Z和储能电容C；驱动电路包括保护电阻RB和运算放大器Q；执行电路包括带有寄生二极管DB的N沟道或者P沟道MOSFET管M；滤波电容C与负载R并联连接在桥式电路输出的两端。本发明具有电路结构简单，整流损耗小，热稳定性高的优点，可用于大电流、小体积、高效率的AC‑DC功率变换。

主权项

一种自驱动的全桥同步整流电路，包括：由构成桥式连接的四个开关管(1‑4)、电源U(5)、滤波电容C和负载R；其特征在于：四个开关管采用四个完全相同的自驱动有源开关，每个自驱动有源开关，包括电源电路(6)、驱动电路(7)和执行电路(8)；该电源电路(6)，包括限流电阻RA、开关二极管DA、稳压管Z和储能电容C；该驱动电路(7)，包括保护电阻RB和运算放大器Q；该执行电路(8)，包括带有寄生二极管DB的N沟道MOSFET管；所述限流电阻RA，其连接在开关二极管DA的正极与N沟道MOSFET管M的漏极D之间，储能电容C并联在稳压管Z上，稳压管Z的正极连接在N沟道MOSFET管M的源极S，稳压管负极连接在开关二极管DA的负极；所述运算放大器Q，其反相输入端通过保护电阻RB连接在N沟道MOSFET管M的漏极D，其同相输入端连接在N沟道MOSFET管M的源极S，其电源端与稳压管Z并联；所述含有寄生二极管DB的N沟道MOSFET管M，其源极S与寄生二极DB管的正极连接，其漏极D与寄生二极管DB的负极连接，其栅极G连接于运算放大器Q的输出端；所述构成桥式的四个完全相同的自驱动有源开关(1‑4)，均通过各自的N沟道MOSFET管相连，即：第一自驱动有源开关(1)中N沟道MOSFET管M1，其源极S与第二自驱动有源开关(2)中N沟道MOSFET管M2的漏极D相连，其漏极D同时与第三自驱动有源开关(3)中N沟道MOSFET管M3的漏极D相连；第四自驱动有源开关(4)中N沟道MOSFET管M4，其漏极D与第三自驱动有源开关中N沟道MOSFET管M3的源极S相连，其源极S同时与第二自驱动有源开关(2)中N沟道MOSFET管M2的源极S相连；所述的电源(5)，其连接在第一自驱动有源开关(1)中N沟道MOSFET管M1的源极S与第三自驱动有源开关(3)中N沟道MOSFET管M3的源极S之间，当电源(5)为正半周时，第一N沟道MOSFET管M1和第四N沟道MOSFET管M4的寄生二极管导通的导通电压分别被第一运算放大器Q1和第四运算放大器放大，以使第一N沟道MOSFET管M1和第四N沟道MOSFET管M4导通，从而使寄生二极管截止，导通损耗减小，此时，经过滤波电容滤波出来的直流电压通过第二开关二极管DA2和第三开关二极管DA3对第二储能电容C2和第三储能电容C3充电；当电源为负半周时，第二N沟道MOSFET管M2和第三N沟道MOSFET管M3的寄生二极管导通的导通电压被第二运算放大器和第三运算放大器放大来使第二N沟道MOSFET管M2和第三N沟道MOSFET管M3导通，从而使寄生二极管截止，导通损耗减小，此时，后级整流出来的直流电压通过第一开关二极管DA1、第四开关二极管DA4对第一储能电容C1、第四储能电容C4充电。