一种全波桥式整流器设计电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全波桥式整流器设计电路,包括MOS管M1至M4及整流控制器L1至L4，所述整流控制器L1至L4的驱动引脚分别对应连接所述MOS管M1至M4的栅极，所述整流控制器L1至L4的阳极引脚连接MOS管M1至M4的源极，所述整流控制器L1至L4的阴极引脚对应连接MOS管M1至M4的漏极；第一交流输入端同时连接于所述MOS管M4的漏极与MOS管M1的源极，第二交流输入端同时连接于所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的源极，第一直流输出端同时连接于所述MOS管M4的源极与MOS管M3的源极，第二直流输出端同时连接于所述MOS管M1的漏极与MOS管M24的漏极。本实用新型专利技术的整流电路无需任何针对高电流应用的热管理，降低了系统成本，并且减少了印刷电路板上的空间。

A Design Circuit of Full Wave Bridge Rectifier

The utility model discloses a full-wave bridge rectifier design circuit, which comprises a MOS transistor M1 to M4 and a rectifier controller L1 to L4. The driving pins of the rectifier controller L1 to L4 correspondingly connect the gate of the MOS transistor M1 to M4, the anode pins of the rectifier controller L1 to L4 connect the source of the MOS transistor M1 to M4, and the cathode pins of the rectifier controller L1 to L4 correspondingly connect the MOS transistor M1 to M4. The first AC input terminal is simultaneously connected to the drain of the MOSFET M4 and the source of the MOSFET M1, the second AC input terminal is simultaneously connected to the drain of the MOSFET M3 and the source of the MOSFET M2, the first DC output terminal is simultaneously connected to the source of the MOSFET M4 and the source of the MOSFET M3, and the second DC output terminal is simultaneously connected to the drain of the MOSFET M1 and the drain of the MOSFET M24. The rectifier circuit of the utility model does not need any heat management for high current application, reduces the system cost and reduces the space on the printed circuit board.

【技术实现步骤摘要】
一种全波桥式整流器设计电路
本技术涉及整流器
，特别是涉及一种全波桥式整流器设计电路。
技术介绍
传统桥式整流器配置中的四个二极管是对AC电压进行整流的最常规的方法，在一个桥式整流器中运行一个二极管可以为全桥整流器和汽车用交流发电机提供一个简单、划算且零静态电流的解决方案，虽然二极管通常对负电压具有最快的响应速度，但它们会由于正负结正向电压压降(Vf～0.7V)的原因而导致较高的功率损耗。这些功率损耗会引起发热，需要设计人员执行散热管理，从而增加系统成本和解决方案尺寸，二极管的另外一个缺点就是较高的反向泄露电流—最高会达到大约1mA。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种全波桥式整流器设计电路，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。本技术通过下述技术方案来解决：一种全波桥式整流器设计电路,包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4及整流控制器L1、整流控制器L2、整流控制器L3、整流控制器L4，所述整流控制器L1至L4包括驱动引脚、阳极引脚、阴极引脚，所述整流控制器L1至L4的驱动引脚分别对应连接所述MOS管M1至M4的栅极，所述整流控制器L1至L4的阳极引脚连接MOS管M1至M4的源极，所述整流控制器L1至L4的阴极引脚连接MOS管M1至M4的漏极；交流输入端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的漏极与MOS管M1的源极，交流输入端的第二连接端同时连接于所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的源极，直流输出端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的源极与MOS管M3的源极，直流输出端的第二连接端同时连接于所述MOS管M1的漏极与MOS管M24的漏极。优选的，所述MOS管M1至M4均为N沟道MOS管。优选的，所述MOS管M1至M4的源极与漏极之间连接有寄生二极管。优选的，所述直流输出端的第一连接端连接电容C的一端，所述直流输出端的第二连接端连接电容C的另一端。优选的，所述整流控制器为型号LM74670-Q1的智能二极管整流控制器。优选的，所述N沟道MOS管的型号是CSD18532KCS。本技术相比现有技术具有以下优点及有益效果：1、本技术将MOS管与整流控制器集成设置，替代传统整流电路中的二极管，大幅提高了整流效率，整流效率相比传统整流电路提高了大10倍。2、本技术的整流电路无需任何针对高电流应用的热管理，降低了系统成本，并且减少了印刷电路板上的空间。3、本技术支持高达400Hz的更高频率，以及高达45V的AC电压电平，这使其成为汽车用交流发电机应用的合适替代器件。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为一种全波桥式整流器设计电路的电路图。图2和图3为一种全波桥式整流器设计电路的整流原理示意图。图4为一种全波桥式整流器设计电路与传统电路的功耗对比图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。本技术的具体实施过程如下：如图1所示，一种全波桥式整流器设计电路,包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4及整流控制器L1、整流控制器L2、整流控制器L3、整流控制器L4，所述整流控制器L1至L4包括驱动引脚1、阳极引脚2、阴极引脚3，所述整流控制器L1至L4的驱动引脚1分别对应连接所述MOS管M1至M4的栅极，所述整流控制器L1至L4的阳极引脚2连接MOS管M1至M4的源极，所述整流控制器L1至L4的阴极引脚3对应连接MOS管M1至M4的漏极；交流输入端ACinput的第一连接端A1同时连接于所述MOS管M4的漏极与MOS管M1的源极，交流输入端ACinput的第二连接端A2同时连接于所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的源极，直流输出端DCOutput的第一连接端D1同时连接于所述MOS管M4的源极与MOS管M3的源极，直流输出端DCOutput的第二连接端D2同时连接于所述MOS管M1的漏极与MOS管M24的漏极。所述MOS管M1至M4均为N沟道MOS管。所述MOS管M1至M4的源极与漏极之间连接有寄生二极管，源极与漏极之间的二极管的作用是防止VDD过压的情况下，烧坏MOS管，因为在过压对MOS管造成破坏之前，二极管先反向击穿，将大电流直接到地，从而避免MOS管被烧坏。所述第一直流输出端连接电容C的一端，所述第二直流输出端连接电容C的另一端。所述整流控制器为型号LM74670-Q1的智能二极管整流控制器。所述N沟道MOS管的型号是CSD18532KCS。本技术的工作原理为：请参考图2至图4，本实施例中，N沟道MOS管M1至M4通过对应的整流控制器L1至L4将电流从MOS管M1至M4的源极传导至漏极，并且在交流正弦波的负周期内快速关闭MOS管M1至M4的栅极。将电路中MOS管和电荷泵电容器集成设置，整流控制器L1至L4用一个悬浮拓扑和电荷泵来实现本实施例电路的整流目的。MOS管与整流控制器集成的每个单元独立运行，并且分别对AC输入波形做出响应，整流控制器L1至L4用阳极引脚和阴极引脚持续感测MOS管M1至M2上的电压，并且根据电压极性来导通或关断相应MOS管M1至M2的栅极。在AC波形的正周期内，MOS管M1和M3导通，而MOS管M2和M4的栅极被对应的整流控制器L2和L4关断，如图2所示，当AC波形变为负值时，与M1和M3相对应的整流控制器L1和L3在2μs的时间内对负电压做出响应，并且关断对应MOS管M1和M3的栅极，同时MOS管M2和M4被导通。本实施例中的MOS管M1至M4具有一个小于等于3V的栅源电压(VGS)阀值以及低栅极电容，另外一个重要的电气参数是MOS管M1至M4二极管上的电压，这个值必须在低输出电流时为0.48V左右。比较了本实施例的整流电路与一个常规低正向压降二极管(Vf＝0.5V)整流电路之间的热性能，两个设计都运行在高电流(10A)下，且没有热管理和空气流量条件。二极管整流电路中单个二极管的温度达到大约71℃，而本实施例整流电路中的MOS管在同样运行条件下的温度大约为31℃，温度大幅降低，利用本技术的整流器无需设置散热器件，能够降低生产成本，提高产品寿命。本技术采用4个N沟道MOS管M1至M2替代了传统整流电路中高损耗的二极管，能够消除传统整流电路中二极管整流器件的正向压降来大幅降低整流电路的功率损耗。N沟道MOS管具有小RDSON，并且它们相关的压降也是最小的，图4的表格中是传统电路中采用一个5A(Irms＝3.5A)二极管整流电路与本实施例的整流电路之间的功耗比较，很明显，在本实施例采用MOS管及整流控制器后，功耗大幅降低。上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全波桥式整流器设计电路,其特征在于：包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4及整流控制器L1、整流控制器L2、整流控制器L3、整流控制器L4，所述整流控制器L1至L4包括驱动引脚、阳极引脚、阴极引脚，所述整流控制器L1至L4的驱动引脚分别对应连接所述MOS管M1至M4的栅极，所述整流控制器L1至L4的阳极引脚连接MOS管M1至M4的源极，所述整流控制器L1至L4的阴极引脚对应连接MOS管M1至M4的漏极；交流输入端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的漏极与MOS管M1的源极，交流输入端的第二连接端同时连接于所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的源极，直流输出端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的源极与MOS管M3的源极，直流输出端的第二连接端同时连接于所述MOS管M1的漏极与MOS管M2的漏极。

【技术特征摘要】
1.一种全波桥式整流器设计电路,其特征在于：包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4及整流控制器L1、整流控制器L2、整流控制器L3、整流控制器L4，所述整流控制器L1至L4包括驱动引脚、阳极引脚、阴极引脚，所述整流控制器L1至L4的驱动引脚分别对应连接所述MOS管M1至M4的栅极，所述整流控制器L1至L4的阳极引脚连接MOS管M1至M4的源极，所述整流控制器L1至L4的阴极引脚对应连接MOS管M1至M4的漏极；交流输入端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的漏极与MOS管M1的源极，交流输入端的第二连接端同时连接于所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的源极，直流输出端的第一连接端同时连接于所述MOS管M4的源极与MOS管M3的源极，直流输出端的第二连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建，
申请(专利权)人：深圳韩倍达电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44