同步整流器及无线充电系统的制作方法

本公开属于无线充电技术领域，涉及一种同步整流器及无线充电系统。

背景技术：

无线充电技术源于无线电能传输技术，一般常见的为电磁感应式或者为谐振式充电。由于充电设备与用电器之间在充电过程中无需采用实体的连接线进行连接，具有方便且美观的效果，在消费电子领域，诸如：智能手环、智能手机、智能手表、蓝牙耳机、平板电脑、可穿戴式设备等对于无线充电的需求越来越强烈，在智能家居以及工业领域等相关领域，也逐步趋向无线化，诸如：照明系统、安防系统、影院系统、扫地机器人以及无人机等具有无线充电的需求。在上述需求下，发展无线充电需要满足如下几个需求：安全性、高效性以及成本降低等。

在无线充电或无线电力传输系统中，发射机和接收机物理分离并使用线圈或电感器传输交流(ac)电力。因此，直流(dc)-交流(ac)转换器是变送器的关键部件，交流(ac)-直流(dc)转换器是接收器的关键部件。在无线充电系统中，发射器(发射器芯片)和接收器(接收器芯片)的功率传输效率非常重要，决定效率的主要因素是功率放大器(dc-ac转换器)和整流器(ac-dc转换器)的转换效率。通常情况下整流器的工作效率大约在70％～80％左右，即在相同变化电流的情况下，功率转换效率较低。

因此，亟需提出一种具有较高工作效率的整流器结构。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种同步整流器及无线充电系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种同步整流器，包括：两组低位mos管，每组低位mos管中并联有若干个低位mos管，其中一组低位mos管的源漏极分别连接：第一交流输出端和地，另一组的源漏极分别连接：第二交流输出端和地；两个高位mos管，其中一个高位mos管的源漏极分别连接：第一交流输出端和该同步整流器的直流输出端，另一个高位mos管的源漏极分别连接：第二交流输出端和该同步整流器的直流输出端；其中，每组低位mos管中，若干个并联的低位mos管各自的栅极经过开关分别对应并联连接至一栅压控制电路的外部输出端，所述栅压控制电路用于在不同的电流状态下对应驱动所述若干个并联的低位mos管：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭。

在本公开的一实施例中，所述两个高位mos管各自的栅极分别与该栅极所连接的交流输入端相对的另一交流输入端所对应的支路上的栅压控制电路经由一升压电路连接。

在本公开的一实施例中，每组低位mos管中，所述栅压控制电路的外部输入端连接至第一交流输入端/第二交流输入端。

在本公开的一实施例中，每组低位mos管中，所述栅压控制电路包括：运算放大器和双参考电压开关。

在本公开的一实施例中，所述运算放大器的两个输入端中一个输入端为第一交流输入端/第二交流输入端，另一个输入端为双参考电压开关的输出，所述运算放大器的输出端连接至双参考电压开关的输入端，所述运算放大器的输出端作为所述栅压控制电路的外部输出端。

在本公开的一实施例中，所述同步整流器工作于被动模式，所述被动模式对应为低电流默认开启，低电流的电流i范围为：0＜i≤1ma，在所述被动模式下，高位mos管和低位mos管均处于关闭状态，对应的各个mos管的寄生二极管工作。

在本公开的一实施例中，所述同步整流器工作于半开模式，所述半开模式工作于小电流下，小电流的电流i范围为：1ma＜i≤5ma，在所述半开模式下，高位mos管都开启，低位mos管都关闭。

在本公开的一实施例中，所述同步整流器工作于第一全开模式，所述第一全开模式工作于小电流下，小电流的电流i范围为：1ma＜i≤5ma，在所述第一全开模式下，高位mos管都开启，两组低位mos管中每一组中并联的若干个低位mos管中第一数量的低位mos管开启，第二数量的低位mos管关闭。

在本公开的一实施例中，所述同步整流器工作于第二全开模式，所述第二全开模式工作于中大电流，中大电流的电流i范围为：i＞5ma，在所述第二全开模式下，高位mos管都开启，低位mos管都开启。

根据本公开的另一个方面，提供了一种无线充电系统，包含本公开提及的任一种同步整流器。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开提供的同步整流器及无线充电系统，具有以下有益效果：

(1)通过设置两组低位mos管分别连接在交流输出的两端，两个高位mos管的一端分别连接于交流输出的两端，另一端连接该同步整流器的直流输出端，并且通过栅压控制电路对每组低位mos管中若干个并联的低位mos管开闭状态的控制，若干个并联的低位mos管具有如下工作状态：同时关闭、第一数量的低位mos管开启第二数量的低位mos管关闭以及同时开启，对应该同步整流器能够在低电流(0～1ma)、小电流(1ma～5ma)以及中大电流(大于5ma)下工作，效率最高可达95％～99％，且适用于宽范围输出电流，对于各种电流值范围的交流电可以进行高效率整流，具有广泛的应用前景；

(2)其中，还可以通过设置每组低位mos管中并联的低位mos管中开启和关闭的mos管数量，即通过设置不同的第一数量和第二数量比例，来调控不同工作模式(半开模式和第一全开模式)对应的电流范围。由于半开模式和第一全开模式工作范围重叠，均在小电流(1ma～5ma)范围下工作，半开模式和第一全开模式这两个模式之间的切换是通过变化每组低位mos管中开启和关闭的mos管的比例实现的。

(3)该同步整流器对应四种工作模式，分别为被动模式、半开模式、第一全开模式以及第二全开模式，各个模式下的整流效率均高于或最差与现有技术持平，其中尤其在第一全开模式下，对应为低电流情况，能够实现高达92％～99％的整流效率，有效提升了整流效率；

(4)在一实施例中，通过利用栅压控制电路的输出(对应外部输出端)同时作为高、低位mos管的栅压控制，简化了电路的同时实现了同步控制。

附图说明

图1为根据本公开一实施例所示的同步整流器的结构示意图。

图2为如图1所示的同步整流器处于无线充电系统中的结构示意图。

图3为如图1所示的同步整流器处于被动模式(passivemode)下的电路结构等效图。

图4为与图3对应的电路工作时序图。

图5为如图1所示的同步整流器处于半开模式(halfmode)下的电路结构等效图。

图6为与图5对应的电路工作时序图。

图7为如图1所示的同步整流器处于第一全开模式(fullmode1)下的电路结构等效图。

图8为与图7对应的电路工作时序图。

图9为如图1所示的同步整流器处于第二全开模式(fullmode2)下的电路结构等效图。

图10为与图9对应的电路工作时序图。

【符号说明】

bc1：第一升压电路；bc2：第二升压电路；

ac1：第一交流输出端；ac2：第二交流输出端；

g1：第一栅压控制电路的输出；g2：第二栅压控制电路的输出；

g3：第三栅极；g4：第四栅极；

m1_l：第一第一mos管；m1_m：第二第一mos管；

m2_l：第一第二mos管；m2_m：第二第二mos管；

m3：第三mos管；m4：第四mos管；

g1_l：第一第一栅极；g1_m：第二第一栅极；

g2_l：第一第二栅极；g2_m：第二第二栅极；

11-第一栅压控制电路；

oa1：第一运算放大器；drs1：第一双参考电压开关；

12-第二栅压控制电路；

oa2：第二运算放大器；drs2：第二双参考电压开关；

vrect：方波/直流输出端；

gnd：地；

cl：负载电容；iload：负载电流；

tx：发射器；

中英文对照：

升压电路(bc，boostconverter)；

双参考电压开关(drs，duelreferenceswitcher)；

运算放大器(oa，operationalamplifier)；

交流(ac，alternatingcurrent)；

直流(dc，directcurrent)；

栅极(g，gate)。

具体实施方式

本公开提供了一种同步整流器及无线充电系统，通过设置两组低位mos管分别连接在交流输出的两端，两个高位mos管的一端分别连接于交流输出的两端，另一端连接该同步整流器的直流输出端，并且通过栅压控制电路对每组低位mos管中若干个并联的低位mos管开闭状态的控制，若干个并联的低位mos管具有如下工作状态：同时关闭、第一数量的低位mos管开启第二数量的低位mos管关闭以及同时开启，对应该同步整流器能够在低电流(0～1ma)、小电流(1ma～5ma)以及中大电流(大于5ma)下工作，效率最高可达95％～99％，且适用于宽范围输出电流，对于各种电流值范围的交流电可以进行高效率整流，具有广泛的应用前景。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开中，mos管的一端和另一端指的是源极或漏极中的一个。“高位mos管”是指源漏两端分别连接于ac1(或者ac2)和vrect之间的mos管，“低位mos管”是指源漏两端分别连接于ac1(或者ac2)和gnd之间的mos管。

第一实施例

在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种同步整流器。

图1为根据本公开一实施例所示的同步整流器的结构示意图。图2为如图1所示的同步整流器处于无线充电系统中的结构示意图。

参照图1和图2所示，本公开的同步整流器，包括：两组低位mos管，每组低位mos管中并联有若干个低位mos管，其中一组低位mos管的源漏极(两端)分别连接：第一交流输出端和地，另一组的源漏极(两端)分别连接：第二交流输出端和地；两个高位mos管，其中一个高位mos管的源漏极分别连接：第一交流输出端和该同步整流器的直流输出端vrect，另一个高位mos管的源漏极分别连接：第二交流输出端和该同步整流器的直流输出端vrect；其中，每组低位mos管中，若干个并联的低位mos管各自的栅极经过开关分别对应并联连接至一栅压控制电路的外部输出端，所述栅压控制电路用于在不同的电流状态下对应驱动若干个并联的低位mos管：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中第一数量的低位mos管开启第二数量的低位mos管关闭。

在本公开的实施例中，所述两个高位mos管各自的栅极分别与该栅极所连接的交流输入端相对的另一交流输入端所对应的支路上的栅压控制电路经由一升压电路连接。当然，该实施例中，直接利用栅压控制电路的输出同时作为高、低位mos管的栅压控制，简化了电路的同时实现了同步控制，在其它实施方式中，高位mos管可以通过其它的方式来进行栅压的提供。

本实施例中，该同步整流器，包括：并联的两个第一mos管、并联的两个第二mos管、第三mos管和第四mos管，其中，第一mos管的一端连接第一交流输出端，第二mos管的一端连接第二交流输出端，第一mos管及第二mos管的另一端均接地，并联的两个第一mos管及并联的两个第二mos管各自的栅极经过开关分别对应并联连接至第一栅压控制电路和第二栅压控制电路，该第一/第二栅压控制电路用于在不同的电流状态下对应驱动并联的两个第一/第二mos管：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭；第三mos管的一端连接第一交流输出端，第四mos管的一端连接第二交流输出端，第三mos管和第四mos管的另一端均连接至该整流器的直流输出端，第三mos管的栅极经由第一升压电路连接至第二栅极控制电路的输出，第四mos管的栅极经由第二升压电路连接至第一栅极控制电路的输出。

需要说明的是，本实施例是以每组低位mos管包含两个并联的mos管作为示例，本公开中，并联的mos管的个数(若干个)可以是正整数n，n≥2，第一数量n1+第二数量n2＝n，第一数量n1和第二数量n2的比例可以进行变化。

下面结合附图对本实施例的同步整流器的各个部分进行详细介绍。附图中源漏极的顺序仅作为示例，在其它实施例中，只要能够实现相应的工作模式对应的源漏极顺序可以与实施例不同。

本实施例中，如图1所示，为了介绍方便，并联的两个第一mos管分别为：第一第一mos管m1_l和第二第一mos管m1_m，并联的两个第二mos管分别为：第一第二mos管m2_l和第二第二mos管m2_m。

其中，参照图1和图2所示，第一mos管的一端连接第一交流输出端ac1，即第一第一mos管m1_l和第二第一mos管m1_m的一端(源极)均连接第一交流输出端ac1，另一端(对应为漏极)均接地。第二mos管的一端连接第二交流输出端ac2，即：第一第二mos管m2_l和第二第二mos管m2_m的一端(源极)均连接第二交流输出端ac2，另一端(对应为漏极)均接地。

如图1所示，并联的两个第一mos管各自的栅极分别为：第一第一栅极g1_l，第二第一栅极g1_m，即第一第一mos管m1_l的栅极为第一第一栅极g1_l，第二第一mos管m1_m的栅极为第二第一栅极g1_m。

并联的两个第二mos管各自的栅极分别为：第一第二栅极g2_l、第二第二栅极g2_m，即第一第二mos管m2_l的栅极为第一第二栅极g2_l，第二第二mos管m2_m的栅极为第二第二栅极g2_m。

本公开中，并联的两个第一mos管各自的栅极经过开关分别并联连接至第一栅压控制电路，该第一栅压控制电路用于在不同的电流状态下对应驱动并联的两个第一mos管：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭。

参照图1所示，第一第一栅极g1_l和第二第一栅极g1_m分别经由开关后并联连接至第一栅压控制电路11，该第一栅压控制电路11用于在不同的电流状态下对应驱动所述第一第一栅极g1_l和第二第一栅极g1_m来控制第一第一mos管m1_l和第二第一mos管m1_m：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭。

本公开中，并联的两个第二mos管各自的栅极经过开关分别并联连接至第二栅压控制电路，该第二栅压控制电路用于在不同的电流状态下对应驱动并联的两个第二mos管：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭。

参照图1所示，第一第二栅极g2_l和第二第二栅极g2_m分别经由开关后并联连接至第二栅压控制电路12，该第二栅压控制电路12用于在不同的电流状态下对应驱动所述第一第二栅极g2_l和第二第二栅极g2_m来控制第一第二mos管m2_l和第二第二mos管m2_m：都处于关闭状态，都处于开启状态，或者其中一个开启另一个关闭。

本实施例中，参照图1所示，第一栅压控制电路11和第二栅压控制电路12的结构相同。所述栅压控制电路(包括第一栅压控制电路11和第二栅压控制电路12)包括：运算放大器和双参考电压开关。所述运算放大器的两个输入端中一个输入端为第一交流输入端/第二交流输入端，另一个输入端为双参考电压开关的输出，所述运算放大器的输出端连接至双参考电压开关的输入端，所述运算放大器的输出端作为所述栅压控制电路的外部输出端。

每组低位mos管中，所述栅压控制电路的外部输入端连接至第一交流输入端/第二交流输入端，该栅压控制电路的外部输出端还经由一升压电路对应连接至与第二交流输入端/第一交流输入端相连的高位mos管的栅极。当然，前述已经介绍，两个并联的低位mos管各自的栅极经过开关分别对应并联连接至一栅压控制电路的外部输出端。对应栅压控制电路的外部输出端具有两条连接路径，一条路径用于为低位mos管提供栅压并控制并联的两个低位mos管的工作状态，另一条路径为高位mos管提供栅压。

上述“a/b……c/d”在同一段话中的含义为a和c为一组情况，b和d为一组情况，两种情况对应为或者的关系。

第一栅压控制电路11包含：第一运算放大器oa1与第一双参考电压开关drs1。其中，第一运算放大器oa1的两个输入端中一个输入端为第一交流输出端ac1，另一个输入端为第一双参考电压开关drs1的输出，第一运算放大器oa1的输出g1连接至第一双参考电压drs1的输入端。同时第一运算放大器oa1的输出g1一个路径通过开关连接至并联的两个第一mos管各自的栅极：第一第一栅极g1_l和第二第一栅极g1_m，另一个路径经过第二升压电路bc2连接至第四mos管m4的栅极-第四栅极g4。

类似的，继续参照图2所示，第二栅压控制电路12包含：第二运算放大器oa2与第二双参考电压开关drs2。其中，第二运算放大器oa2的两个输入端中一个输入端为第二交流输出端ac2，另一个输入端为第二双参考电压开关drs2的输出，第二运算放大器oa2的输出g2连接至第二双参考电压drs2的输入端。同时第二运算放大器oa2的输出g2一个路径通过开关连接至并联的两个第二mos管各自的栅极：第一第二栅极g2_l和第二第二栅极g2_m，另一个路径经过第一升压电路bc1连接至第三mos管m3的栅极-第三栅极g3。

通过使用双参考电压开关，使得第一和第二栅极电压控制实现了迟滞的效果，从而控制电压更加稳定。增强了整流器对环境噪声等的抗干扰能力。

参照图1和图2所示，第三mos管m3的一端(漏极)连接第一交流输出端ac1，第四mos管m4的一端(漏极)连接第二交流输出端ac2，第三mos管m3和第四mos管m4的另一端(对应为源极)并联连接至该整流器的直流输出端vrect，第三mos管m3的栅极为第三栅极g3，第三栅极g3经由第一升压电路bc1连接至第二栅压控制电路12的输出g2，第四mos管m4的栅极为第四栅极g4，第四栅极g4经由第二升压电路bc2连接至第一栅压控制电路11的输出g1。也就是说，第一栅压控制电路11的输出g1经过第二升压电路bc2升压转换之后作为第四mos管m4的控制栅压，第二栅压控制电路12的输出g2经过第一升压电路bc1升压转换之后作为第三mos管m3的控制栅压。则两个并联的第一mos管：第一第一mos管m1_l和第二第一mos管m1_m，两个并联的第二mos管：第一第二mos管m2_l和第二第二mos管m2_m，均为低位mos管。第三mos管m3和第四mos管均为高位mos管。

参照图1所示，图中还示意了将交流经过上述mos管的结构进行直流转化后，接入的负载电容cl以及对应产生的负载电路iload。当然，其他常规的结构不再进行赘述。

本公开的同步整流器具有四种工作模式，分别为：被动模式(passivemode)、半开模式(halfmode)和两种全开模式(fullmode)，将两种全开模式分别描述为第一全开模式(fullmode1)和第二全开模式(fullmode2)。

下面结合附图图3-图10进行详细介绍。

图4、图6、图8和图10中，ac1为第一交流输出端的开路电压波形，ac2为第二交流输出端的开路电压波形；i_ac表示从第一交流输出端ac1到第二交流输出端ac2的电流波形；上述附图中，以虚线圈出了各个开启(on)和关闭状态(off)下ac1、ac2的波形拐点。

(一)被动模式(passivemode)

图3为如图1所示的同步整流器处于被动模式(passivemode)下的电路结构等效图。图4为与图3对应的电路工作时序图。

被动模式对应为低电流默认开启，低电流的电流i范围为：0＜i≤1ma，参照图3所示，在被动模式下，该同步整流器中第一栅压控制电路11对应驱动第一第一mos管m1_l和第二第一mos管m1_m都处于关闭状态，第二栅压控制电路12对应驱动第一第二mos管m2_l和第二第二mos管m2_m都处于关闭状态，同时高位mos管-第三mos管m3和第四mos管m4也处于关闭状态，关闭状态如图3中画×的虚线框所示意，对应图4中，g1(对应为g1_l和g1_m都关闭)、g2(对应为g2_l和g2_m都关闭)、g3和g4的栅压均为一条直线。为了简化说明，下面的说明中仅以符号示意，对应的元件名称可参考前文。上述状态下，只有各个mos管中的寄生二极管工作进行整流，某一时刻下电流的路径如图3中虚线箭头所示，两个支路的电流由地(对应图4中gnd)沿着m2_m和m2_l的寄生二极管并联流向ac2，一路电流从ac1沿着m3中的寄生二极管流向vrect，当然，这个过程对应的图3中m3(寄生二极管)从m3on到m3off的状态，对应的m4为低位，处于关闭状态。对应的，在m4(寄生二极管)从m4on到m4off的状态，m3为低位，处于关闭状态，电流的流向参照图3中进行左右对称便可得到，即：两个支路的电流由地沿着m1_m和m1_l的寄生二极管并联流向ac1，一路电流从ac2沿着m4中的寄生二极管流向vrect。

在被动模式下，对应为低电流情况，高位mos管和低位mos管均不工作，处于关闭状态，对应的各个mos管的寄生二极管工作；整流的效率在70％～80％之间，由于低电流，功率损耗较低。

(二)半开模式(halfmode)

图5为如图1所示的同步整流器处于半开模式(halfmode)下的电路结构等效图。图6为与图5对应的电路工作时序图。

半开模式工作在小电流情况下，小电流的电流i范围为：1ma＜i≤5ma。在半开模式下，如图5所示，高位mos管为开启状态，低位mos管为关闭状态，关闭状态如图5中画×的虚线框所示意，对应图6中，g1(对应为g1_l和g1_m都关闭)和g2(对应为g2_l和g2_m都关闭)的栅压均为一条直线，g3的上升沿对应ac1波形上升后的拐点，图5中以g3on示意，g3的下降沿对应ac1波形下降前的拐点，图5中以g3off示意；同理，g4的上升沿对应ac2波形上升后的拐点，图5中以g4on示意，g4的下降沿对应ac2波形下降前的拐点，图5中以g4off示意。g3和g4波形示意了第三mos管m3和第四mos管m4开启的状态以及开启的时序，结合图5和图6关于工作电流路径的描述与前文类似，在某一时刻下电流的路径参照图5中虚线箭头示意，两个支路的电流由地沿着m2_m和m2_l的寄生二极管并联流向ac2，一路电流从ac1沿着第三mos管m3流向vrect，与前述被动模式不同的是，m3是处于工作状态，不是以寄生二极管进行整流。对称形式的m4开启状态下的整流路径可以参照上述描述对称获得，这里不再赘述。

在半开模式下，对应为小电流情况，高位mos管都开启，低位mos管都关闭，整流的效率为80％～85％。

(三)第一全开模式(fullmode1)

图7为如图1所示的同步整流器处于第一全开模式(fullmode1)下的电路结构等效图。图8为与图7对应的电路工作时序图。

第一全开模式工作在小电流情况下，小电流的电流i范围为：1ma＜i≤5ma。在第一全开模式下，如图7所示，高位mos管为开启状态，两组低位mos管中只有一半的低位mos管开启，另一半关闭，例如，本实施例中，以m1_l和m2_l开启，m1_m和m2_m关闭作为示例。其中，图8中，g3和g4对应的波形情况与半开模式中的类似，这里不再赘述，下面仅介绍如何获取如图8所示的低位mos管对应的栅压情况，有两种方式，一种如下：前述的结构介绍中，g2经过bc1连接至m3的g3，g2的波形与g3是一致的，g1经过bc2连接至m4的g4，g1的波形与g4是一致的，那么在开启m1_l和m2_l，关闭m1_m和m2_m的情况下，m2_l的栅极g2_l输入即为g2，则：g2_l的波形与g3是一致的，同理，m1_l的栅极g1_l输入为g1，则：g1_l的波形与g4是一致的；另外一种方式为：g1_l的上升沿对应ac1下降后的拐点，g1_l的下降沿对应ac1上升前的拐点，g2_l的上升沿对应ac2下降后的拐点，g2_l的下降沿对应ac2上升前的拐点，如图8中连线箭头所示意，这种方式也还是基于结构上的分析得到的。在某一时刻下电流的路径参照图7中虚线箭头示意，两个支路的电流由地沿着m2_m的寄生二极管和m2_l并联流向ac2，一路电流从ac1沿着第三mos管m3流向vrect，与前述半开模式不同的是，m2_l是处于工作状态，不是以寄生二极管进行整流。对称形式的m2_l开启状态下的整流路径可以参照上述描述对称获得，这里不再赘述；另外，与半开模式相同的m3和m4开启的情况与之相同，这里不再赘述。

在第一全开模式下，对应为小电流情况，高位mos管都开启，低位mos一半开启，一半关闭，效率在92％～99％，产生的系统损耗小，系统发热量小。在第一全开模式下，实现了对应小电流情况下整流效率的提高。

对比(二)和(三)两种工作模式，还可以通过设置每组低位mos管中并联的低位mos管中开启和关闭的mos管数量，即通过设置不同的第一数量n1和第二数量n2，来调控不同工作模式对应的电流范围。由于半开模式和第一全开模式工作范围重叠，均在小电流(1ma～5ma)范围下工作，半开模式和第一全开模式这两个模式之间的切换是通过变化每组低位mos管中开启和关闭的mos管的比例实现的，即通过变化第一数量n1与第二数量n2的比例，来调控半开模式和第一全开模式的电流范围，使二者的电流范围无重叠且能切换。比如，每组低位mos管有55个，可以通过设置第一数量和第二数量的比例为1∶4，即每组低位mos管中，开启11个低位mos管，关闭44个低位mos管，在n1∶n2＝1∶4的情况下，对应半开模式工作在1-3ma，第一全开模式工作在3-5ma，实现了半开模式和第一全开模式的工作电流没有重叠，能够进行有效切换；也可以通过设置第一数量和第二数量的比例为1∶10，即每组低位mos管中，开启5个低位mos管，关闭50个低位mos管，在n1∶n2＝1∶10的情况下，半开模式工作在1-2ma，第一全开模式工作在2-5ma，实现了半开模式和第一全开模式的工作电流没有重叠，能够进行有效切换。通过上述第一数量和第二数量的设置示例可知，通过改变每组低位mos管开启和关闭的数量比例，能够调控半开模式和第一全开模式对应的工作电流无重叠并能实现有效切换，具体电流值的区间通过变化开启和关闭的mos管比例实现调控。

(四)第二全开模式(fullmode2)

图9为如图1所示的同步整流器处于第二全开模式(fullmode2)下的电路结构等效图。图10为与图9对应的电路工作时序图。

第二全开模式工作在中大电流情况下，中大电流的电流i范围为：i＞5ma。第二全开模式与第一全开模式相比，工作电流范围不同，工作模式下电路结构区别之处在于：第二全开模式下低位mos管全部开启，不是第一全开模式下的一半开启、一半关闭的情形。参照图9和图10所示，在第二全开模式下，高位mos管和低位mos管全部开启，g1(对应为g1_l和g1_m都开启)、g2(对应为g2_l和g2_m都开启)、g3和g4全部开启，并联的g1_l和g1_m同时开启与单独一个mos管开启的波形类似，可以参照第一全开模式的介绍。

在第二全开模式下，对应为中大电流情况，高位mos管都开启，低位mos都开启，效率在95％～99％。

需要说明的是，上述介绍中，介绍的栅极波形的上升沿或下降沿与ac1、ac2的拐点的对应情况仅作为示例，在其它实施例中，也可以是调换上升沿和下降沿的顺序，只要保证在同一个结构中对应情况前后一致即可。

第二实施例

在本公开的第二个示例性实施例中，提供了一种无线充电系统，该无线充电系统包含本公开提及的任一种同步整流器。

在具体实例中，该无线充电系统的芯片可以集成有同步整流器或者该无线充电系统的电路结构中包含同步整流器的结构。

综上所述，本公开提供了一种同步整流器及无线充电系统，通过设置两组低位mos管分别连接在交流输出的两端，两个高位mos管的一端分别连接于交流输出的两端，另一端连接该同步整流器的直流输出端，并且通过栅压控制电路对每组低位mos管中若干个并联的低位mos管开闭状态的控制，若干个并联的低位mos管具有如下工作状态：同时关闭、第一数量的低位mos管开启第二数量的低位mos管关闭以及同时开启，对应该同步整流器能够在低电流(0～1ma)、小电流(1ma～5ma)以及中大电流(大于5ma)下工作，效率最高可达95％～99％，且适用于宽范围输出电流，对于各种电流值范围的交流电可以进行高效率整流，具有广泛的应用前景；该同步整流器对应四种工作模式，分别为被动模式、半开模式、第一全开模式以及第二全开模式，其中半开模式和第一全开模式的工作范围有重叠，可以通过设置每组低位mos管中开启和关闭的mos管的数量比例来实现工作电流范围的不重叠以及两种模式的切换，各个模式下的整流效率均高于或最差与现有技术持平，其中尤其在第一全开模式下，对应为低电流情况，能够实现高达92％～99％的整流效率，有效提升了整流效率；在一实施例中，通过利用栅压控制电路的输出(对应外部输出端)同时作为高、低位mos管的栅压控制，简化了电路的同时实现了同步控制。

需要强调的是，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数、数量或者重要性，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。“第一第一a”和“第二第一a”表示两个“第一a”的具体称谓，“第一第二b”和“第二第二b”表示两个“第二b”的称谓。

再者，“包括”或者“包含”等类似的词语表示开放的意义，除了明确列举的元件、部件、部分或项目外，并不排除其他元件、部件、部分或者项目。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的或者电学的连接，不管是直接的还是间接的连接。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。