一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路及整流方法技术

本发明专利技术公开了一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路及整流方法，涉及电源适配器技术领域，包括微控制器U1、场效应管MOS1、场效应管MOS2、场效应管MOS3、场效应管MOS4、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，用4颗场效应管取代传统的二极管桥堆，减小电路中功率器件导通损耗，提升能量转的换效率，降低产品温升，在前级交流电路输入L线为正半周期时，场效应管MOS1和场效应管MOS3导通，构成桥式整流的半个桥臂，对AC进行整流；在前级交流电路输入L线为负半周期时，场效应管MOS2和场效应管MOS4导通，构成桥式整流的另外半个桥臂，对AC进行整流。对AC进行整流。对AC进行整流。

【技术实现步骤摘要】
一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路及整流方法


[0001]本专利技术涉及电源适配器
，具体为一种应用在中功率、中大功率或大功率的电源适配器的场效应管主动桥式整流电路及整流方法。

技术介绍

[0002]在交流
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直流电源转换器设计中，提高电源效率是主要考虑因素，目前大功率电源适配器的前级整流电路，一般为传统的二极管桥堆作为整流器件，此种整流方式虽然电路简单，但由于二极管导通时有压降产生，大功率电源输入电流较大，因此桥堆会产生很大的损耗，导致电源效率偏低和温升过高。为了克服以上缺点，减小电路中器件损耗，提出本专利技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路，用于将前级交流电路的交流电整流成直流电，并供向后级负载电路，包括微控制器U1、场效应管MOS1、场效应管MOS2、场效应管MOS3、场效应管MOS4、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；场效应管MOS1的栅极与微控制器U1的I/O端P1.1连接，并通过电阻R1与场效应管MOS1的源极连接；场效应管MOS2的栅极与微控制器U1的I/O端P2.6连接，并通过电阻R2与场效应管MOS2的源极连接；场效应管MOS3的栅极与微控制器U1的I/O端P0.5连接，并通过电阻R3与场效应管MOS3的源极连接；场效应管MOS4的栅极与微控制器U1的I/O端P0.1连接，并通过电阻R4与场效应管MOS4的源极连接；场效应管MOS1的漏极与场效应管MOS4的漏极连接，并连接在微控制器U1的I/O端P2.5上；场效应管MOS2的漏极与场效应管MOS1的源极连接，并通过自举电容C1连接在微控制器U1的I/O端P1.0上；场效应管MOS3的漏极与场效应管MOS4的源极连接，并通过自举电容C2连接在微控制器U1的I/O端P0.2上；其中，场效应管MOS1的源极与微控制器U1的I/O端P2.4连接，并与前级交流电路的L线连接；场效应管MOS2的源极与微控制器U1的接地端GND连接，并连接到后级负载电路的接地端BD
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；微控制器U1的接地端GND与微控制器U1的工作电压端VDD之间通过电容C3连接；场效应管MOS3的源极连接到后级负载电路的接地端BD
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；微控制器U1的I/O端P0.3与前级交流电路的N线连接。
[0005]作为本专利技术进一步方案：所述场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，场效应管MOS4均为增强型场效应管。
[0006]作为本专利技术进一步方案：所述前级交流电路为AC输入滤波电路。
[0007]作为本专利技术进一步方案：AC输入滤波电路包括X电容CX1、X电容CX2和共模电感LF1。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：用4颗场效应管取代传统的二极管桥
堆，减小电路中功率器件导通损耗，提升能量转的换效率，降低产品温升。
[0009]本专利技术还提供如下技术方案：一种整流方法，包括上述的电源适配器的场效应管主动桥式整流电路，在微控制器U1内部的程序储存器中装载包括正半周期电压识别程序模块、负半周期电压识别程序模块、正半周期250mV压差监测程序模块、正半周期半桥控制程序模块、负半周期250mV压差监测程序模块、负半周期半桥控制程序模块，上述各个程序模块的指令适于由主控处理器加载并执行。
[0010]作为本专利技术进一步方案：正半周期250mV压差监测程序模块用于在前级交流电路处在正半周期时：当检测到微控制器U1的I/O端P2.5和微控制器U1的I/O端P2.4的压差大于250mV时，通过正半周期半桥控制程序模块控制微控制器U1的I/O端P1.1输出使场效应管MOS1处于导通的导通电压，以及控制器U1的I/O端P0.5输出使场效应管MOS3处于导通的导通电压。
[0011]作为本专利技术进一步方案：负半周期250mV压差监测程序模块用于在前级交流电路处在负半周期时：当检测到微控制器U1的I/O端P2.5和微控制器U1的I/O端P0.3的压差大于250mV时，通过负半周期半桥控制程序模块控制微控制器U1的I/O端P2.6输出使场效应管MOS2处于导通的导通电压，以及控制器U1的I/O端P0.1输出使场效应管MOS4处于导通的导通电压。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：通过微控制器U1对输入电压信号，以及对场效应管漏极、场效应管源极两端电压的获取及判断，同时依据上述信息控制是否输出能使场效应管MOS1和场效应管MOS3处于导通的导通电压或使场效应管MOS2和场效应管MOS4处于导通的导通电压，从而在前级交流电路输入L线为正半周期时，场效应管MOS1和场效应管MOS3导通，构成桥式整流的半个桥臂，对AC进行整流；在前级交流电路输入L线为负半周期时，场效应管MOS2和场效应管MOS4导通，构成桥式整流的另外半个桥臂，对AC进行整流。
[0013]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术的场效应管主动桥式整流电路的电路原理图；图2是本专利技术的场效应管主动桥式整流电路、AC输入滤波电路和PFC升压单元的电路原理图；图3是本专利技术的DC
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DC单元和负载单元的电路原理图；图4是本专利技术中微控制器U1的程序储存器中装载的程序模块方框图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]请参阅图1
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4，一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路，用于将前级交流电路的交流电整流成直流电，并供向后级负载电路。
[0018]具体请参阅图1，本电源适配器的场效应管主动桥式整流电路1包括微控制器U1、场效应管MOS1、场效应管MOS2、场效应管MOS3、场效应管MOS4、自举电容C1、自举电容C2、VCC电容C3、贴片电阻R1、贴片电阻R2、贴片电阻R3和贴片电阻R4。
[0019]场效应管MOS1的栅极与微控制器U1的I/O端P1.1连接，并通过电阻R1与场效应管MOS1的源极连接；场效应管MOS2的栅极与微控制器U1的I/O端P2.6连接，并通过电阻R2与场效应管M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路，用于将前级交流电路的交流电整流成直流电，并供向后级负载电路，其特征在于，包括微控制器U1、场效应管MOS1、场效应管MOS2、场效应管MOS3、场效应管MOS4、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；场效应管MOS1的栅极与微控制器U1的I/O端P1.1连接，并通过电阻R1与场效应管MOS1的源极连接；场效应管MOS2的栅极与微控制器U1的I/O端P2.6连接，并通过电阻R2与场效应管MOS2的源极连接；场效应管MOS3的栅极与微控制器U1的I/O端P0.5连接，并通过电阻R3与场效应管MOS3的源极连接；场效应管MOS4的栅极与微控制器U1的I/O端P0.1连接，并通过电阻R4与场效应管MOS4的源极连接；场效应管MOS1的漏极与场效应管MOS4的漏极连接，并连接在微控制器U1的I/O端P2.5上；场效应管MOS2的漏极与场效应管MOS1的源极连接，并通过自举电容C1连接在微控制器U1的I/O端P1.0上；场效应管MOS3的漏极与场效应管MOS4的源极连接，并通过自举电容C2连接在微控制器U1的I/O端P0.2上；其中，场效应管MOS1的源极与微控制器U1的I/O端P2.4连接，并与前级交流电路的L线连接；场效应管MOS2的源极与微控制器U1的接地端GND连接，并连接到后级负载电路的接地端BD
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；微控制器U1的接地端GND与微控制器U1的工作电压端VDD之间通过电容C3连接；场效应管MOS3的源极连接到后级负载电路的接地端BD
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；微控制器U1的I/O端P0.3与前级交流电路的N线连接。2.根据权利要求1所述的一种电源适配器的场效应管主动桥式整流电路，其特征在于，所述场效应管MOS1，场效应管MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子田，
申请(专利权)人：东莞市石龙富华电子有限公司，
类型：发明
国别省市：