专利名称：一种桥式混合整流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合整流电路，尤其是一种应用于DC/DC变换器上的桥式 混合整流电路。
背景技术：
如图1所示，是现有的普通全桥加全波同歩整流电路，副边为全波同步整 流电路。这种拓扑结构对于副边整流管来说，由于其耐压等级为桥式整流的两 倍，而高压二极管目前的正向压降和反向恢复特性导致的损耗比较大，降低二 极管耐压等级后可用普通肖特基二极管，损耗可大大降低。且全波整流的变压 器绕组匝数在副边侧是桥式整流绕组匝数的两倍，变压器的副边绕组铜损也大 一倍，所以整机效率较低。
为了降低变换器的损耗，在副边采用桥式整流，整流管耐压等级可以降低 一半，且变压器的损耗也可降低。常用的副边桥式整流采用四个二极管整流， 见图2，或者四个M0S管，见图3，但都有各自的缺点。(1)桥式整流都用四 个M0S管，效率较高，但有以下几个难点， 一、驱动较为困难，因为有浮地驱 动，要么采用变压器驱动，但变压器体积较大，对于较小体积的变换器来说就 不适用。或采用集成芯片驱动，但他们的成本较高，不适用于低成本大功率的 变换器上。二、同步整流存在能量的双向流通，轻载效率低，在正常关机时由 于能量的反向流动，会在输出功率管上形成较大的负压或反灌应力。如果关机 后直接关断功率管，电感能量释放到功率管的结电容上，产生巨大尖峰，击穿 功率管，降低了可靠性。如果关机后，让输出侧电容的能量直接释放，那么在 输出侧会形成负压，影响输出设备的使用。(2)桥式整流都用四个二极管，虽 说降低了二极管的耐压等级和变压器的损耗，但由于高压整流二极管的压降较 大，整体效率还是较低。与全波同步整流电路相比，由于使用的是二极管整流，关机后不存在能量的反灌，可靠性较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有全桥整流技术进行改进，提供一 种桥式混合整流电路，即能提高整机的效率，又能保证可靠性。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案
一种桥式混合整流电路，其输入侧为双端正激整流电路，其输出侧为二极 管与场效应管混合桥式整流电路。
该桥式混合整流电路，输出侧包括两个同步整流管及两个二极管，上述 的两个同步整流管位于桥式整流电路的下端；上述的两个二极管，位于桥式整
流电路的上端。
上述的同步整流管，其为N沟道型金属氧化物半导体场效应管。 上述的混合整流电路的输入侧为双端正激整流电路，该双端正激整流电路 为全桥整流电路。
上述的混合整流电路的输入侧为双端正激整流电路，该双端正激整流电路 为半桥整流电路
上述的混合整流电路的输入侧为双端正激整流电路，该双端正激整流电路 为推挽整流电路。
本发明采用了新的二极管和同步整流管混合使用的桥式混合整流技术，这 种混合整流技术结合了其各自使用的优点。(1)将整流管电压耐压等级降低一 半；(2)下管采用同步整流管，其导通压降低，损耗明显降低；(3)桥式整流 的下管是同步整流管，共地驱动，驱动电路简单方便，成本便宜；(4)变压器 的绕组匝数降低，也降低了损耗；(5)由于有二极管在整流回路中，能量无法 从输出侧转移到输入侧，不会形成能量的反向流动，即能量不存在双向流动， 器件可靠性提高。
图1是现有全桥加全波同步整流主电路图；图2是现有全桥加桥式二极管整流主电路图3是现有全桥加桥式同步整流主电路图4是本发明实施例一的电路图5是本发明实施例一的驱动电路图6是图5中原副边同歩整流管上的驱动电压波形图;
图7是本发明实施例二的电路图8是本发明实施例三的电路图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图4所示，其为本发明的实施例一的电路图，该电路为混合整流电路与 原边全桥电路结合使用。在普通的DC/DC变换器中，特别是对于屮等功率等级 的变换器，为了提高效率，输入侧常常采用桥式整流电路，为四个同步整流管 Ql、 Q2、 Q3、 Q4，该四个同步整流管为N沟道型金属氧化物半导体场效应管。 输出侧包括两个同步整流管Q5、 Q6及两个二极管D1、 D2，上述的两个同步 整流管Q5、 Q6位于桥式整流电路的下端；上述的两个二极管D1、 D2，位于桥 式整流电路的上端。
同步整流管Q5、 Q6同样为N沟道型金属氧化物半导体场效应管。
本发明实施例-伯主电路及其驱动电路见图5，对应的驱动波形见图6。 在原边功率管Q1、 Q3开通时，能量经过Q1、 Q3，变压器、D2、 Q5、从输入侧 传送到输出侧，输出侧的电感L、电容C主要是滤波作用。当输入侧的同步整 流管Q1、 Q2、 Q3、 Q4全部关断时，输入侧的能量无法从输入侧传输到输出侧， 输出侧的同步整流管Q5、 Q6、 二极管D1、 D2全部并联续流。由于两同步整流 管Q5、 Q6在续流期间是开通的，所以损耗在整流管Q5、 Q6上面的能量是很少 的，只有二极管D1、 D2导通损耗较大一些。当Q2、 Q4开通时其工作原理类似。
总体来说，该工作方式效率较高，由于有二极管Dl、 D2在整流回路中， 能量无法从输出侧转移到输入侧，不会形成能量的反向流动，器件可靠性提高。
以上只是对一种桥式混合整流电路的应用进行说明，该电路还可以结合其它电路使用。见图7，其为本发明的实施例二的电路图，其为半桥加桥式混合 整流电路，其工作原理类似全桥加桥式混合整流电路。幵通时输入侧只有一个
整流管开通，即只有整流管Q1或整流管Q2开通，输入侧变压器上的电压只有
输入电压的一半，变压器上的电流则增加一倍，铜损加大。
如图8所示，其为本发明的实施例三，其公开了一种推挽加桥式混合整流 电路，其工作原理类似全桥加桥式混合整流电路。它的特点是共地驱动，驱动 更为简单，但由于其功率管选择为两倍的输入电压，对于高压输入电路来说则 不是很合适，低压输入则为首选。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种桥式混合整流电路，其输入侧为双端正激整流电路，其特征在于其输出侧为二极管与场效应管混合桥式整流电路。
2、 如权利要求1所述的一种桥式混合整流电路，其特征在于所述的输出侧的混合桥式整流电路包括两个同步整流管及两个二极管，所述的两个同 步整流管位于桥式整流电路的下端；所述的两个二极管，位于桥式整流电路的±上山 顺。
3、 如权利要求2所述的一种桥式混合整流电路，其特征在于所述的同 步整流管为N沟道型金属氧化物半导体场效应管。
4、 如权利要求1所述的一种桥式混合整流电路，其特征在于所述的双 端正激整流电路为全桥整流电路。
5、 如权利要求1所述的一种桥式混合整流电路，其特征在于所述的双 端正激整流电路为半桥整流电路。
6、 如权利要求1所述的一种桥式混合整流电路，其特征在于所述的双 端正激整流电路为推挽整流电路。
全文摘要
本发明涉及一种桥式混合整流电路，该电路应用在隔离和非隔离DC/DC电源上。其输入侧为双端正激整流电路，输出侧为二极管与MOS管混合桥式整流电路。这种整流方式，与全波整流相比有效的降低了变压器铜损耗，大大降低了整流管的电压等级。引入了同步整流，与全桥二极管整流相比也降低了整流管的损耗。桥式混合整流电路在当前的器件组合情况下最大的提高了中高压输出电源的效率，防止能量的双向流动，提高了系统的可靠性。
文档编号H02M7/12GK101521464SQ20091010640
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者高保成 申请人:瑞谷科技(深圳)有限公司