一种低压单、三相AC-DC高效率智能同步整流电路的制作方法

本实用新型涉及低压整流ac-dc电源技术领域，尤其涉及一种低压单、三相ac-dc高效率智能同步整流电路。

背景技术：

随着电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出了新的难题。

目前，ac-dc转换器大都以不可控整流二极管电路。整流二极管电路简单，但是随着电流的增大，体积、重量和损耗都随之增大，致使效率降低；如普通的单、三相ac-dc整流二极管在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复二极管(frd)或超快恢复二极管(srd)可达1.0～1.2v甚至更高，即使采用低压降的肖特基二极管(sbd)，也会产生大约0.6v的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。因此，有必要提出一种新的ac-dc高效率智整流电路。

技术实现要素：

为解决单、三相低压大电流整流带来的更大的损耗的技术问题，本实用新型提供一种低压单、三相ac-dc高效率智能同步整流电路。

本实用新型提供一种低压单、三相ac-dc高效率智能同步整流电路，包括包括三相高效智能同步整流电路和单相高效智能同步整流电路；所述三相高效智能同步整流电路包括主电路和控制电路，所述主电路包括6个n沟道电力场效应管mosfet和负载rl1两端并联的滤波电容器c7组成；所述控制电路由u1-u6集成驱动芯片ir11672及外围元器件构成，所述的三项高效智能同步整流电路还包括二极管d4、d5、d6，电源去耦电容c6、c5、c4，稳压二极管d1、d2、d3、d7、d8、d9；所述单相高效智能同步整流电路包括主电路和控制电路，所述主电路包括4个n沟道电力场效应管mosfet和负载rl2两端并联的滤波电容器c8组成；所述控制电路由u7-u10集成驱动芯片ir11672及外围元器件构成，所述的单相高效智能同步整流电路还包括二极管d12、d13，电源去耦电容c16、c17，稳压二极管d11、d10、d15、d14。

进一步的方案为，驱动芯片ir11672的vgate和vs之间设置有rc网络。

进一步的方案为，u1的rc网络由r1-r2-c1构成，u2至u10的rc网络同u1，分别由r5-r6-c2、r3-r4-c3、r11-r17-c9、r16-r10-c8、r18-r1-c10、r21-r22-c14、r23-r24-c15、r31-r27-c19、r32-r29-c20构成。

优选地，本方案采用英飞凌ir11672as智能同步整流控制芯片，能使节能ac-dc电源转换器设计拥有先进的最小导通时间(mot)保护电路，用于n沟道功率开关管同步整流控制，可以控制一个或多个整流开关管，从而取代肖特基二极管。控制原理是通过检测整流开关管的漏源电压选择合适时机让整流开关管导通和关断。它主要功能包括最高500khz开关频率、使能引脚、防跳逻辑和uvlo保护、7a峰值关断栅极驱动电流、微功率启动和超低静态电流。ir11672as智能同步整流控制芯片还可提供10.7v栅极驱动钳、50ns关断传播延迟，以及11.3v至20v的宽vcc工作电压。芯片通过检测整流开关管的漏源电压，与三个内部阈值电压vth1、vth2和vth3比较，选择合适时机，让同步整流开关管开通和关断。当-uds上升到vth2时开通开关管，下降到vth1时关断开关管，当uds达到vth3时ir11672复位。

与相关技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本申请采用导通阻值很低的n沟道功率mosfet管来取代二极管作为整流器，这种低压大电流同步整流技术能很好的提高整个电源或逆变系统的转换效率。

(2)通过在驱动芯片ir11672的vgate和vs之间设置rc网络，可防止误触发导通或关断mosfet管。

(3)通过检测mosfet的漏源电压来控制mosfet的导通关断，特别是针对体积小，重量轻，电流大的直流供电系统，本方案有着特别高的转换效率。

附图说明

图1为三相高效智能同步整流原理电路图；

图2为单相高效智能同步整流原理电路图；

图3为ir11672智能整流的3个电压阈值图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种低压单、三相ac-dc高效率智能同步整流电路：包括三相高效智能同步整流电路和单相高效智能同步整流电路；三相高效智能同步整流电路又包括主电路和控制电路，主电路包括6个n沟道电力场效应管mosfet和负载rl1两端并联的滤波电容器c7组成；所述控制电路由u1-u6集成驱动芯片ir11672及外围元器件构成，所述的三项高效智能同步整流电路还包括二极管d4、d5、d6，电源去耦电容c6、c5、c4，稳压二极管d1、d2、d3、d7、d8、d9；所述单相高效智能同步整流电路包括主电路和控制电路，所述主电路包括4个n沟道电力场效应管mosfet和负载rl2两端并联的滤波电容器c8组成；所述控制电路由u7-u10集成驱动芯片ir11672及外围元器件构成，所述的单相高效智能同步整流电路还包括二极管d12、d13，电源去耦电容c16、c17，稳压二极管d11、d10、d15、d14。并且的，驱动芯片ir11672的vgate和vs之间还设置有rc网络，u1的rc网络由r1-r2-c1构成，u2至u10的rc网络同u1，分别由r5-r6-c2、r3-r4-c3、r11-r17-c9、r16-r10-c8、r18-r1-c10、r21-r22-c14、r23-r24-c15、r31-r27-c19、r32-r29-c20构成。本申请采用导通阻值很低的n沟道功率mosfet管来取代二极管作为整流器，这种低压大电流同步整流技术能很好的提高整个电源或逆变系统的转换效率。

如图2中u1(ir11672)所示，rc网络的工作原理是:当q1开通时，栅极向rc网络充电，在r2上产生一个电压，补偿了实际mosfet的压降。使u1芯片的vs脚到vd脚的电压增大，并且大于关断电压，以维持mosfet的导通，即增加了消隐时间。关断时，r2两端的压降使vs到vd引脚的电压减小，并低于导通电压，并维持关断,其他rc网络同理。通过在驱动芯片ir11672的vgate和vs之间设置rc网络，可防止误触发导通或关断mosfet管。

实施例2

作为实施例1的优选实施例，如图3所示，本方案采用英飞凌ir11672as智能同步整流控制芯片，能使节能ac-dc电源转换器设计拥有先进的最小导通时间(mot)保护电路，用于n沟道功率开关管同步整流控制，可以控制一个或多个整流开关管，从而取代肖特基二极管。控制原理是通过检测整流开关管的漏源电压选择合适时机让整流开关管导通和关断。它主要功能包括最高500khz开关频率、使能引脚、防跳逻辑和uvlo保护、7a峰值关断栅极驱动电流、微功率启动和超低静态电流。ir11672as智能同步整流控制芯片还可提供10.7v栅极驱动钳、50ns关断传播延迟，以及11.3v至20v的宽vcc工作电压。芯片通过检测整流开关管的漏源电压，与三个内部阈值电压vth1、vth2和vth3比较，选择合适时机，让同步整流开关管开通和关断。当-uds上升到vth2时开通开关管，下降到vth1时关断开关管，当uds达到vth3时ir11672复位。ir11672通过判断漏极电压和负载轻重来开通和关断mosfet，在轻载情况下，mosfet管几乎不导通，重负载mosfet管处于连续导通状态，通过检测mosfet的漏源电压来控制mosfet的导通关断，特别是针对体积小，重量轻，电流大的直流供电系统，本方案有着特别高的转换效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。