自偏置理想二极管电路制造技术

描述了一种使用NMOS晶体管作为低损耗理想二极管的理想二极管电路。晶体管的控制电路以阳极电压为参考，而不是以地为参考，因此即使输入电压非常高，控制电路系统也可以是以地为参考的低电压电路系统。以阳极电压为参考，电容器被箝位在约10‑20V。该箝位电压为差分放大器供电，以检测阳极电压是否大于阴极电压。在理想二极管的正常工作期间，通过控制耦合在阴极和电容器之间的第二晶体管的导电性，电容器被充电到箝位电压，使得电路能够在宽范围的频率和电压下使用。施加到差分放大器的所有电压等于或小于该箝位电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自偏置理想二极管电路
本专利技术涉及理想二极管电路，其中低损耗开关被自动控制以整流AC电压，并且更具体地说，涉及一种使用低工作电压的理想二极管控制电路，该低工作电压与由理想二极管整流的电压无关。
技术介绍
尽管本专利技术的理想二极管可以用于任意需要二极管的应用，然而本专利技术在整流相对高的电压和电流的电路中尤其有益，诸如在整流AC电压的电源应用中。图1示出了二极管10的简单应用，无论它是通常的pn结二极管还是理想二极管。假设AC源12向二极管10的阳极施加峰值为+100V和-100V的1kHz正弦电压。AC电压由二极管10整流，并且由电容器16稍微平滑，以便将所得电压施加到负载18。在二极管导通时，负载18从二极管10汲取电流，当二极管10反向偏置时，该负载从电容器16汲取电流。因此，在二极管10反向偏置时，存在一些电压降。图2示出了图1的电路的单个工作周期。示出了正弦阳极电压20和施加到负载18的平滑电压22。在稳态工作期间，在二极管10正向偏置时，电容器16充电到峰值+100V，在二极管10反向偏置时，电压降到约+40V。下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种理想二极管电路，包括：/n控制电路，所述控制电路具有阳极端子和阴极端子，所述控制电路配置为产生第一晶体管的控制信号，所述第一晶体管耦合在所述阳极端子与所述阴极端子之间，所述控制电路包括：/n电容器，所述电容器具有第一端子，所述第一端子耦合到所述阳极端子，所述电容器还具有第二端子；/n第二晶体管，所述第二晶体管具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述阴极端子，所述第二端子耦合到所述电容器的所述第二端子，所述第二晶体管具有控制端子，所述控制端子耦合在反馈回路中以使所述电容器两端的电压等于箝位电压；以及/n第一差分放大器，所述第一差分放大器具有供电端子，所述供电端子耦合在所述电容器两端...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180503 US 15/970,4061.一种理想二极管电路，包括：
控制电路，所述控制电路具有阳极端子和阴极端子，所述控制电路配置为产生第一晶体管的控制信号，所述第一晶体管耦合在所述阳极端子与所述阴极端子之间，所述控制电路包括：
电容器，所述电容器具有第一端子，所述第一端子耦合到所述阳极端子，所述电容器还具有第二端子；
第二晶体管，所述第二晶体管具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述阴极端子，所述第二端子耦合到所述电容器的所述第二端子，所述第二晶体管具有控制端子，所述控制端子耦合在反馈回路中以使所述电容器两端的电压等于箝位电压；以及
第一差分放大器，所述第一差分放大器具有供电端子，所述供电端子耦合在所述电容器两端，以便由所述箝位电压供电，
所述第一差分放大器具有差分输入端子，所述差分输入端子耦合到所述阳极端子和所述第二晶体管的所述第二端子，
所述第一差分放大器具有输出端子，所述输出端子配置为耦合到所述第一晶体管的控制端子，以在施加到所述阳极端子的阳极电压大于施加到所述阴极端子的阴极电压时，控制所述第一晶体管打开，并且在施加到所述阳极端子的所述阳极电压小于施加到所述阴极端子的所述阴极电压时，控制所述第一晶体管关闭。


2.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括所述第一晶体管，所述第一晶体管耦合在所述阳极端子与所述阴极端子之间，并且所述第一晶体管的栅极由所述控制电路控制。


3.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括偏移电压电路，所述偏移电压电路串联连接在所述第二晶体管的所述第二端子与所述第一差分放大器的所述输入端子中的一个之间，使得在所述阳极电压比所述阴极电压大所述偏移电压时，所述第一晶体管接通。


4.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括二极管，所述二极管耦合在所述第二晶体管的所述第二端子与所述电容器的所述第二端子之间。


5.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括：
第二差分放大器，所述第二差分放大器具有供电端子，所述供电端子耦合在所述电容器两端，以便由所述箝位电压供电，
所述第二差分放大器具有第一输入端子和第二输入电子，所述第一输入端子耦合以接收参考电压，所述第二输入端子耦合到所述电容器的所述第二端子，其中所述反馈回路使所述箝位电压大约等于所述参考电压，并且
所述第二差分放大器的输出使所述电容器两端的所述电压等于所述箝位电压。


6.根据权利要求5所述的理想二极管电路，其中所述第二差分放大器的所述输出耦合到所述第二晶体管的所述控制端子。


7.根据权利要求6所述的理想二极管电路，其中在所述阴极电压比所述阳极电压大大约所述参考电压时，所述第二差分放大器的所述输出关断所述第二晶体管。


8.根据权利要求5所述的理想二极管电路，进一步包括第三晶体管，所述第三晶体管串联耦合在所述第二晶体管与所述电容器之间，其中所述第三晶体管的控制端子耦合到所述第二差分放大器的所述输出。


9.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括：
电压参考调节器，所述电压参考调节器串联耦合在所述第二晶体管与所述电容器之间，用于从所述第二晶体管的所述第二端子处的电压中减去参考电压。


10.根据权利要求1所述的理想二极管电路，进一步包括：
分压器电路，所述分压器电路耦合在所述电容器两端，所述分压器电路的输出耦合到所述第二晶体管的所述控制端子。


11.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·希斯，T·W·巴塞罗，
申请(专利权)人：亚德诺半导体国际无限责任公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE