开关电源及整流电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电压转换领域，尤其涉及一种开关电源及整流电路。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，用电设备的功率需求逐步增大，单个开关电源的输出功率也在 迅猛增长，转换效率要求越来越高。
[0003] 如图1所示，二极管整流桥作为一种功率元器件，实现把输入的交流电压转化为 输出的直流电压，可应用于各种具备AC整流设备。但是，由于二极管整流桥的PN结压降大， 直接影响电源的转换效率。为提高电源的转换效率，人们首先想到的便是用MOS管来替代 PN结二极管桥堆，但为防止桥臂直通问题，控制方式往往过于复杂，缺乏实用性和商用性。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述转换效率低或控制方式复杂 的缺陷，提供一种开关电源及整流电路，转换效率高且控制方式简单。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种整流电路，包括：
[0006]分别具有体内等效二极管或反并联二极管的第一可控开关管、第二可控开关管、 第三可控开关管和第四可控开关管，而且，第一可控开关管的第二端与第二可控开关管的 第一端分别接交流电源的第一端，第三可控开关管的第二端与第四可控开关管的第一端分 别接交流电源的第二端，第二可控开关管的第二端与第四可控开关管的第二端为整流电路 的第一输出端，第一可控开关管的第一端与第三可控开关管的第一端为整流电路的第二输 出立而；
[0007] 第一采样比较模块，用于对交流电源的正半周电压进行采样，并将交流电源的正 半周的采样电压与基准电压值进行比较；
[0008] 第二采样比较模块，用于对交流电源的负半周电压进行采样，并将交流电源的负 半周的采样电压与基准电压值进行比较；
[0009] 第一驱动模块，用于在交流电源的正半周的采样电压小于基准电压值时，控制第 二可控开关管和第三可控开关管关断，在交流电源的正半周的采样电压大于等于基准电压 值时，控制第二可控开关管和第三可控开关管开通；
[0010] 第二驱动模块，用于在交流电源的负半周的采样电压小于基准电压值时，控制第 一可控开关管和第四可控开关管关断，在交流电源的负半周的采样电压大于等于基准电压 值时，控制第一可控开关管和第四可控开关管开通。
[0011] 在本发明所述的整流电路中，所述第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开 关管和第四可控开关管分别为三极管、MOS管、晶闸管。
[0012] 在本发明所述的整流电路中，所述第一驱动模块、第二驱动模块分别为半桥驱动 芯片。
[0013] 在本发明所述的整流电路中，所述第一驱动模块、第二驱动模块分别为自举电路。
[0014] 在本发明所述的整流电路中，所述第一采样比较模块包括第一电阻、第三电阻和 第一比较器，其中，第一电阻的第一端连接交流电源的第一端，第一电阻的第二端通过第三 电阻接地，第一比较器的同相输入端接第一电阻的第二端，第一比较器的反相输入端接基 准电压，第一比较器的输出端分别接所述第一驱动模块的第一控制端和所述第二驱动模块 的第二控制端；
[0015] 所述第二采样比较模块包括第六电阻、第五电阻和第二比较器，其中，第六电阻的 第一端连接交流电源的第二端，第六电阻的第二端通过第五电阻接地，第二比较器的同相 输入端接第六电阻的第二端，第二比较器的反相输入端接基准电压，第二比较器的输出端 分别接所述第二驱动模块的第一控制端和所述第一驱动模块的第二控制端。
[0016] 在本发明所述的整流电路中，所述第一采样比较模块还包括第一二极管，所述第 一二极管的正极连接交流电源的第一端，所述第一二极管的负极连接第一电阻的第一端；
[0017] 所述第二采样比较模块还包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接交流电源 的第二端，所述第二二极管的负极连接第六电阻的第一端。
[0018] 本发明还构造一种开关电源，包括以上所述的整流电路。
[0019] 在本发明所述的开关电源中，还包括与所述整流电路相连的PFC电路。
[0020]在本发明所述的开关电源中，所述PFC电路包括储能电感、第五可控开关管、第四 整流二极管、电解电容，其中，所述储能电感的第一端连接所述整流电路的第一输出端，所 述储能电感的第二端分别连接第五可控开关管的第一端及第四整流二极管的正极，第四整 流二极管的负极接所述电解电容的正端，所述第五可控开关管的第二端及所述电解电容的 负端分别接地。
[0021] 实施本发明的技术方案，在使用该整流电路对交流电源的电压进行整流时，在交 流电源的低压段，由分别与第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开关管、第四可控 开关管反并联的二极管，或者，由第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开关管、第四 可控开关管的体内等效二极管组成的桥堆对交流电压进行整流；而在交流电源的高压段 由第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开关管、第四可控开关管对交流电压进行整 流，因此，可减小由于二极管整流桥的PN结对交流电源转换效率的影响，而且，可保证可控 开关管的导通整流时间，防止桥臂直通的发生，从而使得可控开关管的控制方式简单。
【附图说明】
[0022] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0023] 图1是现有技术中开关电源的电路图；
[0024] 图2是本发明整流电路实施例一的逻辑图；
[0025] 图3是本发明开关电源实施例一的电路图；
[0026] 图4是使用图3所示的开关电源对交流电压进行整流的测试波形图。
【具体实施方式】
[0027] 图2是本发明整流电路实施例一的逻辑图，该整流电路包括有：第一可控开关管 Q1、第二可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、第四可控开关管Q4、第一采样比较模块11、第 二采样比较模块12、第一驱动模块21和第二驱动模块22。其中，第一可控开关管Q1、第二 可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、第四可控开关管Q4均反并联有二极管（未示出），或 者，第一可控开关管Q1、第二可控开关管Q2、第三可控开关管Q3、第四可控开关管Q4均具有 体内等效二极管，而且，第一可控开关管Q1的第二端与第二可控开关管Q2的第一端分别接 交流电源的第一端（Live)，第三可控开关管Q3的第二端与第四可控开关管Q4的第一端分 别接交流电源的第二端（Neutral)，第二可控开关管Q2的第二端与第四可控开关管Q4的第 二端为整流电路的第一输出端，第一可控开关管Q1的第一端与第三可控开关管Q3的第一 端为整流电路的第二输出端。另外，第一采样比较模块11用于对交流电源的正半周电压进 行采样，并将交流电源的正半周的采样电压与基准电压值进行比较；第二采样比较模块12 用于对交流电源的负半周电压进行采样，并将交流电源的负半周的采样电压与基准电压值 进行比较。第一驱动模块21用于在交流电源的正半周的采样电压小于基准电压值时，控制 第二可控开关管Q2和第三可控开关管Q3关断，在交流电源的正半周的采样电压大于等于 基准电压值时，控制第二可控开关管Q2和第三可控开关管Q3开通；第二驱动模块22用于 在交流电源的负半周的采样电压小于基准电压值时，控制第一可控开关管Q1和第四可控 开关管Q4关断，在交流电源的负半周的采样电压大于等于基准电压值时，控制第一可控开 关管Q1和第四可控开关管Q4开通。
[0028] 下面介绍该整流电路的工作原理：当交流电源上电后，当该交流电源的第一端 (Live)为高，其第二端（Neutral)为低时，S卩，在交流电源的正半周时，第一采样比较模块 11对交流电源