一种BJT型单相桥式全控整流电路制造技术

一种BJT型单相桥式全控整流电路，所述整流电路包括输入电容Ci、PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、NPN型BJT管Q3、NPN型BJT管Q4、NPN型BJT管Q5、输出电容Co、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和用于通过控制NPN型BJT管Q5的基极电流实现对PNP型BJT管Q1和PNP型BJT管Q2工作状态的控制的受控电流源M1。本实用新型专利技术提供一种简化驱动电路、驱动效率较高的BJT型单相桥式全控整流电路。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及整流（AC-DC)电路，应用于交流输入、直流输出的电能变换场合， 如：微能量收集系统、新能源发电系统、蓄电池充电系统等，尤其是一种单相桥式全控整流 电路。
技术介绍
整流（AC-DC)电路是一种能将交流电能转换成直流电能的电路，应用十分广泛。 按交流输入相数分类，整流电路可分为单相电路和多相电路；按电路结构分类，整流电路可 分为桥式电路和零式电路；按组成的器件分类，整流电路可分为不可控电路、半控电路和全 控电路。 适用于中小功率应用场合的全控型器件主要有M0SFET和BJT。早期，Si材料的 BJT具有较大的驱动损耗、较高的开关损耗、较大的器件动态阻抗等缺点。因此，为了获得低 功耗，中小功率的单相桥式全控整流电路大多采用M0SFET。但是，M0SFET是电压型驱动器 件，与电流型驱动器件BJT相比，M0SFET的驱动电路要比BJT的驱动电路更复杂。尤其在 超低压或高压的工作环境中，M0SFET驱动电路的设计难度相当大。
技术实现思路
为了克服现有M0SFET型单相桥式全控整流电路中M0SFET驱动电路复杂、驱动效 率较低的不足，本技术提供一种简化驱动电路、驱动效率较高的BJT型单相桥式全控 整流电路。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是： -种BJT型单相桥式全控整流电路，所述整流电路包括输入电容Ci、PNP型BJT管 Ql、PNP 型 BJT 管 Q2、NPN 型 BJT 管 Q3、NPN 型 BJT 管 Q4、NPN 型 BJT 管 Q5、输出电容 Co、二 极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和用于通过控制NPN型BJT管Q5的基极电流 实现对PNP型BJT管Q1和PNP型BJT管Q2工作状态的控制的受控电流源Ml，输入电容Ci 的一端同时与单相交流电源vac的正端、二极管D1的阳极、PNP型BJT管Q1的发射极以及 NPN型BJT管Q3的发射极相连，PNP型BJT管Q1的集电极同时与电阻R2的一端、PNP型 BJT管Q2的集电极、输出电容Co的一端、负载Z1的一端以及输出电压vo的正端相连，PNP 型BJT管Q1的基极同时与PNP型BJT管Q2的基极以及电阻R1的一端相连，PNP型BJT管 Q2的发射极同时与NPN型BJT管Q4的发射极、二极管D2的阳极、输入电容Ci的另一端以 及单相交流电源vac的负端相连，NPN型BJT管Q3的集电极同时与NPN型BJT管Q5的发射 极、NPN型BJT管Q4的集电极、输出电容Co的另一端、负载Z1的另一端以及输出电压vo的 负端相连，NPN型BJT管Q5的集电极与电阻R1的另一端相连，NPN型BJT管Q5的基极同时 与电阻R3的一端以及受控电流源Ml的端口 a相连，电阻R3的另一端同时与二极管D1的 阴极以及二极管D2的阴极相连，NPN型BJT管Q3的基极同时与电阻R2的另一端以及NPN 型BJT管Q4的基极相连。 进一步，电阻R1两端并联加速电容C1，电阻R2两端并联加速电容C2,电阻R3两 端并联加速电容C3。该优选方案能加速所述BJT型单相桥式全控整流电路的动态特性。 更进一步，所述受控电流源Ml包括NPN型BJT管Qal、电阻Ral、电阻Ra2、电阻Ra3 和电容Cal，NPN型BJT管Qal的集电极为受控电流源Ml的端口 a，NPN型BJT管Qal的发 射极同时与电阻Ra3的一端、电容Cal的一端以及输出电压vo的负端相连，NPN型BJT管 Qal的基极同时与电阻Ra2的一端以及电阻Ra3的另一端相连，电阻Ra2的另一端同时与电 阻Ral的一端以及电容Cal的另一端相连，电阻Ral的另一端与二极管D1的阴极相连。所 述BJT型单相桥式全控整流电路具有输入电压过压保护功能。 更进一步，所述受控电流源Ml包括NPN型BJT管Qbl、二极管Dbl、电阻Rbl、电阻 Rb2和电容Cbl，负载Z1的一端与输出电压vo的正端相连，负载Z1的另一端同时与二极管 Dbl的阳极以及电阻Rbl的一端相连，NPN型BJT管Qbl的集电极为受控电流源Ml的端口 a，NPN型BJT管Qbl的发射极同时与输出电压vo的负端、电阻Rb2的一端、电容Cbl的一端 以及电阻Rbl的另一端相连，NPN型BJT管Qbl的基极同时与电阻Rb2的另一端、电容Cbl 的另一端以及二极管Dbl的阴极相连。所述BJT型单相桥式全控整流电路具有输出电流限 流保护功能。 本技术的技术构思为：随着新型半导体材料器件的发展，新材料（如Sic)的 BJT已表现出了较小的驱动损耗、很低的电阻系数、较快的开关速度、较小的温度依赖性、良 好的短路能力以及不存在二次击穿等诸多优点。在中小功率的单相桥式全控整流电路中采 用新材料的BJT，不但可以获得低功耗，而且还可以简单化全控型器件的驱动电路。 单相桥式全控整流电路采用BJT，利用BJT工作性能的优点可同时实现电路简单 和高效率。 本技术的有益效果主要表现在：BJT型单相桥式全控整流电路具有将交流电 能转换成直流电能的能力，电路简单、驱动效率高、适合于多种控制方法。【附图说明】 图1是本技术基本的电路结构不意图。 图2是本技术加速动态特性后的电路结构示意图。 图3是本技术实施例1的电路图。 图4是本技术实施例2的电路图。 图5是本技术实施例1在输出电容Co容值较小时的仿真工作波形图。 图6是本技术实施例2在输出电容Co容值较小时的仿真工作波形图。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步描述。 参照图1和图2, 一种BJT型单相桥式全控整流电路，所述整流电路包括输入电容 Ci、PNP 型 BJT 管 Q1、PNP 型 BJT 管 Q2、NPN 型 BJT 管 Q3、NPN 型 BJT 管 Q4、NPN 型 BJT 管 Q5、 输出电容Co、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和用于通过控制NPN型BJT管 Q5的基极电流实现对PNP型BJT管Q1和PNP型BJT管Q2工作状态的控制的受控电流源 M1，输入电容Ci的一端同时与单相交流电源vac的正端、二极管D1的阳极、PNP型BJT管 Q1的发射极以及NPN型BJT管Q3的发射极相连，PNP型BJT管Q1的集电极同时与电阻R2 的一端、PNP型BJT管Q2的集电极、输出电容Co的一端、负载Z1的一端以及输出电压vo 的正端相连，PNP型BJT管Q1的基极同时与PNP型BJT管Q2的基极以及电阻R1的一端相 连，PNP型BJT管Q2的发射极同时与NPN型BJT管Q4的发射极、二极管D2的阳极、输入电 容Ci的另一端以及单相交流电源vac的负端相连，NPN型BJT管Q3的集电极同时与NPN型 BJT管Q5的发射极、NPN型BJT管Q4的集电极、输出电容Co的另一端、负载Z1的另一端以 及输出电压vo的负端相连，NPN型BJT管Q5的集电极与电阻R1的另一端相连，NPN型BJT 管Q5的基极同时与电阻R3的一端以及受控电流源Ml的端口 a相连，电阻R3的另一端同 时与二极管D1的阴极以及二极管D2的阴极相连，NPN型BJT管Q3的基极同时与电阻R2的 另一端以及NPN型BJT管Q4的基极相连。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BJT型单相桥式全控整流电路，其特征在于：所述整流电路包括输入电容Ci、PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、NPN型BJT管Q3、NPN型BJT管Q4、NPN型BJT管Q5、输出电容Co、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和用于通过控制NPN型BJT管Q5的基极电流实现对PNP型BJT管Q1和PNP型BJT管Q2工作状态的控制的受控电流源M1，输入电容Ci的一端同时与单相交流电源vac的正端、二极管D1的阳极、PNP型BJT管Q1的发射极以及NPN型BJT管Q3的发射极相连，PNP型BJT管Q1的集电极同时与电阻R2的一端、PNP型BJT管Q2的集电极、输出电容Co的一端、负载Z1的一端以及输出电压vo的正端相连，PNP型BJT管Q1的基极同时与PNP型BJT管Q2的基极以及电阻R1的一端相连，PNP型BJT管Q2的发射极同时与NPN型BJT管Q4的发射极、二极管D2的阳极、输入电容Ci的另一端以及单相交流电源vac的负端相连，NPN型BJT管Q3的集电极同时与NPN型BJT管Q5的发射极、NPN型BJT管Q4的集电极、输出电容Co的另一端、负载Z1的另一端以及输出电压vo的负端相连，NPN型BJT管Q5的集电极与电阻R1的另一端相连，NPN型BJT管Q5的基极同时与电阻R3的一端以及受控电流源M1的端口a相连，电阻R3的另一端同时与二极管D1的阴极以及二极管D2的阴极相连，NPN型BJT管Q3的基极同时与电阻R2的另一端以及NPN型BJT管Q4的基极相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33