应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路制造技术

本发明专利技术提供一种应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路，包括输入电压、桥式整流电路、负载电路、电压准位维持驱动电路、电流相位时序侦测电路、高压侧及低压侧驱动电路、输入电压相位时序侦测电路、单稳态电路及晶体管导通控制电路。本发明专利技术借由同时侦测输入信号的电压导通相位以及总线路上电流的导通相位，决定桥式整流电路上开关组件的导通时间，因此可在达到高效率的同时，使桥式整流电路可运在任意波形的输入信号以及线性或非线性电路的各种组合上，进一步提升电源使用效率以及减少电路设计的复杂度，亦可避免电路产生误动作。

【技术实现步骤摘要】
应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路
本专利技术涉及一种整流电路，特别是关于一种应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路。
技术介绍
提高整流电路的效率系为提升电路效率的重要方法之一。在电源转换电路中，由于功率提高，因此，针对转换效率的重要性则日益增加。电路的输入信号与负载是由线性与非线性的特性混合组成，传统方式仅针对弦波的输入信号配合电阻式线性负载，并根据输入电压相位，导通相对应与整流二极管并联的开关组件，然而，当负载为非线性或者输入信号为直流电时，与整流二极管并联的开关组件会失效或无法使用。进一步而言，在整流电路中使用的二极管整流器由于功率的消耗随着通过电流的增加而加大，为了降低二极管的损耗，在两端并联开关组件，例如金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor；MOSFET)，并于二极管顺向导通时开启MOSFET，以降低导通二极管的功率损耗。然而，现有的整流电路是以侦测输入电压的相位，决定开关组件的导通与否，若负载电路包括电容组件或者其它非电阻式的负载电路，而使得输入电压呈现非线性信号时，负载电路将产生逆向电流，进一步造成短路问题，将使得整流电路失效；或者，当输入为极长周期的交流电或直流电信号时，将使得浮接的自举式电源失去电源供应的效果，使得控制电路失效。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术公开应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路，包括一输入电压、一桥式整流电路、一负载电路、多个电压准位维持驱动电路、一电流相位时序侦测电路、多个高压侧及低压侧驱动电路、多个输入电压相位时序侦测电路、一单稳态电路以及一晶体管导通控制电路。桥式整流电路，接收输入电压。负载电路电性连接桥式整流电路。多个电压准位维持驱动电路电性连接桥式整流电路，以维持导通桥式整流电路的电压准位。电流相位时序侦测电路电性连接负载电路及该桥式整流电路，以侦测总线路上的电流信号。多个高压侧及低压侧驱动电路电性连接多个电压准位维持驱动电路，并产生至少一驱动信号至桥式整流电路，使桥式整流电路根据至少一驱动信号动作。多个输入电压相位时序侦测电路电性连接桥式整流电路及输入电压，以调整输入电压的峰值。单稳态电路接收一频率信号。晶体管导通控制电路接收多个输入电压相位时序侦测电路、单稳态电路及电流相位时序侦测电路的输出信号，以产生至少一逻辑控制信号，使多个高压侧及低压侧驱动电路根据至少一逻辑控制信号动作，其中桥式整流电路根据多个高压侧及低压侧驱动电路产生的多个驱动信号动作。承上所述，本专利技术的应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路借由同时侦测输入信号的电压导通相位以及总线路上电流的导通相位，决定桥式整流电路上开关组件的导通时间，因此可在达到高效率的同时，使桥式整流电路可运在任意波形的输入信号以及线性或非线性电路的各种组合上，进一步提升电源使用效率以及减少电路设计的复杂度，亦可避免电路产生误动作。此外，现有技术中的浮接式开关组件驱动电路必须额外提供电压源作为驱动电源，但在本专利技术中是使用内建震荡电路或是外接输入频率信号，经由单稳态电路调整工作周期驱动隔离变压器，其并不需要外加供应电源，因此，即使在输入信号为极长周期的交流电、直流电或任意波形的情况下亦可正常动作。附图说明图1为本专利技术应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路的方块示意图；图2A为输入电压相位时序侦测电路的电路图；图2B及图2C为输入电压及电压相位时序侦测电路输出信号的时序图；图3A为电流相位时序侦测电路的电路图；图3B及图3C为电流相位时序侦测电路的输入信号、输出信号以及输入电压的时序图；图4A为晶体管导通控制电路的逻辑电路图；图4B为各个信号的相位导通时序图；图5A及图5B为高压侧及低压侧驱动电路以及电压准位维持驱动电路的电路图及方块示意图；以及图5C为逻辑控制信号以及整流电路四个MOSFET晶体管的闸极端的导通时序图。【主要元件】1应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路；11电压准位维持驱动电路；12电流相位时序侦测电路；13高压侧及低压侧驱动电路；14输入电压相位时序侦测电路；141第一输入电压相位时序侦测电路；142第二输入电压相位时序侦测电路；15单稳态电路；16晶体管导通控制电路；17负载电路；18频率信号；19禁能电路；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6MOSFET晶体管；Q7～Q11晶体管；D1～D13二极管；Vi输入电压；V1、V2、V3、V4、V5定电压；Vs输入端；Vgp、Vgn逻辑控制信号；VgsQ1、VgsQ2、VgsQ3、VgsQ4晶体管Q1、Q2、Q3、Q4的闸极端电压；Viload输出信号；VRVDN、VRVDL输出信号；AC+、V+正电端；AC-、V-负电端；R1、R7、R8、R9、R10、R13、R14、R15、R17～R29、Rload电阻；U1放大器；U2比较器；U3、U4、U5逻辑与门；Cload、C2～C7电容；TR1、TR2转换电路。具体实施方式请参阅图1，其为本专利技术应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路的方块示意图。应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路1包括一输入电压Vi、一桥式整流电路(由MOSFET晶体管Q1、Q2、Q3、Q4及二极管D1、D2、D3、D4组成)、一负载电路17、多个电压准位维持驱动电路11、一电流相位时序侦测电路12、多个高压侧及低压侧驱动电路13、多个输入电压相位时序侦测电路14、一单稳态电路15以及一晶体管导通控制电路16。桥式整流电路电性连接输入电压Vi，并接收输入电压Vi。负载电路17电性连接桥式整流电路。多个电压准位维持驱动电路11电性连接桥式整流电路，以维持导通桥式整流电路的电压准位。电流相位时序侦测电路12电性连接负载电路17及桥式整流电路，以侦测总线路上的电流信号。多个高压侧及低压侧驱动电路13电性连接多个电压准位维持驱动电路11，并产生至少一驱动信号至桥式整流电路，使桥式整流电路根据至少一驱动信号动作。多个输入电压相位时序侦测电路14电性连接桥式整流电路及输入电压Vi，以调整输入电压Vi的峰值。单稳态电路15接收一频率信号18。晶体管导通控制电路16接收多个输入电压相位时序侦测电路14、单稳态电路15及电流相位时序侦测电路12的输出信号，以产生至少一逻辑控制信号Vgp、Vgn，使多个高压侧及低压侧驱动电路13根据至少一逻辑控制信号Vgp、Vgn动作，其中桥式整流电路根据多个高压侧及低压侧驱动电路13产生的多个驱动信号动作。桥式整流电路包括四个MOSFET以及与四个MOSFET并联的二极管。负载电路17包括线性负载电路或非线性负载电路，其以图2A中的电阻Rload及电容Cload作为示意。在现有技术的电路中，仅针对输入电压Vi的信号进行侦测，然而，在本专利技术中是进一步针对总线路上的电流信号进行侦测。电流相位时序侦测电路12侦测的电流信号则连同多个输入电压相位时序侦测电路14侦测的输入电压信号以及单稳态电路15输出的信号，输入至晶体管导通控制电路16，以产生逻辑控制信号Vgp、Vgn。请参阅图2A，其为输入电压相位时序侦测电路的电路图。为了清楚了解输入电压相位时序侦测电路14与输入电压Vi及桥式整流电路的连接关系，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路，其特征在于，包括：一输入电压；一桥式整流电路，接收该输入电压；一负载电路，电性连接该桥式整流电路；多个电压准位维持驱动电路，电性连接该桥式整流电路，以维持导通该桥式整流电路的一电压准位；一电流相位时序侦测电路，电性连接该负载电路及该桥式整流电路，以侦测一总线路上的一电流信号；多个高压侧及低压侧驱动电路，电性连接该多个电压准位维持驱动电路，并产生至少一驱动信号至该桥式整流电路，使该桥式整流电路根据该至少一驱动信号动作；多个输入电压相位时序侦测电路，电性连接该桥式整流电路及该输入电压，以调整该输入电压的一峰值；一单稳态电路，接收一频率信号；以及一晶体管导通控制电路，接收该多个输入电压相位时序侦测电路、该单稳态电路及该电流相位时序侦测电路的一输出信号，以产生至少一逻辑控制信号，使该多个高压侧及低压侧驱动电路根据该至少一逻辑控制信号动作；其中该桥式整流电路根据该多个高压侧及低压侧驱动电路产生的多个驱动信号动作。

【技术特征摘要】
1.一种应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路，其特征在于，包括：一输入电压；一桥式整流电路，接收该输入电压；一负载电路，电性连接该桥式整流电路；多个电压准位维持驱动电路，电性连接该桥式整流电路，以维持导通该桥式整流电路的一电压准位；一电流相位时序侦测电路，电性连接该负载电路及该桥式整流电路，以侦测一总线路上的一电流信号；多个高压侧及低压侧驱动电路，电性连接该多个电压准位维持驱动电路，并产生至少一驱动信号至该桥式整流电路，使该桥式整流电路根据该至少一驱动信号动作；多个输入电压相位时序侦测电路，电性连接该桥式整流电路及该输入电压，以调整该输入电压的一峰值；一单稳态电路，接收一频率信号；以及一晶体管导通控制电路，接收该多个输入电压相位时序侦测电路、该单稳态电路及该电流相位时序侦测电路的一输出信号，以产生至少一逻辑控制信号，使该多个高压侧及低压侧驱动电路根据该至少一逻辑控制信号动作；其中该桥式整流电路根据该多个高压侧及低压侧驱动电路产生的多个驱动信号动作。2.如权利要求1所述的应用于各种线性与非线性输入及负载的整流电路，其中该电流相位时序侦测电路包括一电流侦测器。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱大平，
申请(专利权)人：力億企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71