专利名称：一种整流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及整流技木，尤其涉及ー种整流电路。
背景技术：
随着绿色能源概念的提出，人们的环保、节能意识越来越強，各领域都在努力降低 损耗提高效率，电源领域也不例外。如今对电源效率的要求越来越高，整流ニ极管的导通损耗和反向恢复引起的损耗在电源的损耗中占有很大的比重。长期以来，大量的工程师投入大量的精力，采用各种方法降低整流ニ极管的损耗，致カ于对整流ニ极管工作性能的优化。图I所示为现有技术中常用的ー种普通无桥功率因数校正(Power FactorCorrection, PFC)电路，其中，包括交流电压AC的第一输出端通过第二电感L2连接第ニニ极管D2的阳极，第二输出端通过第三电感L3连接第三ニ极管D3的阳极；第ニニ极管D2的阴极与第三ニ极管D3的阴极连接，作为整流电路的第一输出端；第ニニ极管D2的阳极还连接第三场效应管(MOSFET) S3的源极，第三ニ极管D3的阳极还连接第四MOSFET S4的源极；第三MOSFET S3的漏极与第四MOSFET S4的漏极连接，作为整流电路的第二输出端；整流电路的两个输出端之间连接负载Load，为负载供电。这种无桥PFC电路与普通的BOOST PFC电路相比，省掉了整流桥，可以使得电路获得较高的效率；但是，在该电路中使用了两个ニ极管，即第ニニ极管D2和第三ニ极管D3来实现整流，而ニ极管的导通压降较高，导通损耗大，降低了电路的效率。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供ー种整流电路，能够解决普通整流中的ニ极管导通损耗大的问题，提高电路的工作效率。为此，本发明实施例采用如下技术方案本发明实施例提供ー种整流电路，包括N个H型整流桥，N大于等于2 ;其中，每ー H型整流桥包括第一组合开关的第二端连接第二組合开关的第一端，第三组合开关的第二端连接第四组合开关的第一端；第一组合开关的第一端连接第三组合开关的第一端；第二組合开关的第二端连接第四组合开关的第二端；第一组合开关的第二端作为整流桥的第一输入端，第三组合开关的第二端作为整流桥的第二输入端；第一个H型整流桥的第一输入端通过第一电感连接被整流电源的第一输出端；第一个至第N-I个H型整流桥中每个整流桥的第二输入端连接下ー个H型整流桥的第一输入端；第N个H型整流桥的第二输入端连接被整流电源的第二输出端；所述组合开关包括第一体ニ极管的阴极与第一晶体管的漏极连接，阳极与第一晶体管的源极连接；第二体ニ极管的阴极与第二晶体管的漏极连接，阳极与第二晶体管的源极连接；第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联，该第一ニ极管的阴极作为组合开关的第一端，阳极作为组合开关的第二端。
其中，第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一ニ极管与串联的第一晶体管和第ニ晶体管并联包括第一晶体管和第二晶体管的源极连接；第一二极管的阴极与第一晶体管的漏极连接，阳极与第二晶体管的漏极连接。第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一ニ极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联包括第一晶体管和第二晶体管的漏极连接；第一二极管的阴极与第一晶体管源极连接，阳极与第二晶体管的源极连接。所述第一晶体管和第二晶体管为相同额定电压等级的晶体管；或者，第一晶体管和第二晶体管为不同额定电压等级的晶体管，且，第一晶体管的额定 电压等级大于第二晶体管的额定电压等级。所述晶体管通过MOSFET实现。对于上述技术方案的技术效果分析如下本发明实施例的整流电路结构中，通过H型整流桥串联构成整流电路，整个电路中均采用晶体管来进行整流，电路的通态损耗降低，从而提高了整流电路的工作效率；而且，H型整流桥中的各个开关器件通过组合开关实现，每ー组合开关中第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联；从而，第一晶体管和第二晶体管对应的第一体ニ极管和第二体ニ极管也反向串联，消除了两个晶体管的体ニ极管的反向恢复损耗；而与串联的第一晶体管和第二晶体管并联连接的第一ニ极管具有极小甚至为零的反向恢复特性，因此，与传统开关器件相比，使用本发明组合开关的整流电路在工作时，反向恢复消耗得到降低，工作效率得到提高；而且，该组合开关能够保留高性能ニ极管的低导通阻抗的优点，降低了导通损耗，进ー步提高了电路的效率。
图I为现有技术普通无桥PFC电路结构示意图；图2为本发明实施例整流电路结构意图；图3为本发明实施例另ー种组合开关的实现结构示意图。
具体实施例方式首先申请人对MOSFET的体ニ极管进行简要说明在MOSFET的源极和漏极之间存在ー个寄生的ニ极管，如图2和3中第一 MOSFET Sll对应的ニ极管Dll等，这ー寄生的ニ极管称为MOSFET的体ニ极管。在本发明实施例中，为了对于组合开关结构及其工作原理的描述更为清楚和准确，将体ニ极管与其对应的MOSFET进行分开描述。本发明实施例的整流电路中包括N个H型整流桥，N大于等于2 ;其中，每ー H型整流桥包括第一组合开关的第二端连接第二組合开关的第一端，第三组合开关的第二端连接第四组合开关的第一端；第一组合开关的第一端连接第三组合开关的第一端；第ニ组合开关的第二端连接第四组合开关的第二端；第一组合开关的第二端作为整流桥的第一输入端，第三组合开关的第二端作为整流桥的第二输入端；第一个H型整流桥的第一输入端通过第三电感连接被整流电源的第一输出端；第一个至第N-I个H型整流桥中每个整流桥的第二输入端连接下ー个H型整流桥的第一输入端；第N个H型整流桥的第二输入端连接被整流电源的第二输出端；所述组合开关包括第一体ニ极管的阴极与第一晶体管的漏极连接，阳极与第一晶体管的源极连接；第二体ニ极管的阴极与第二晶体管的漏极连接，阳极与第二晶体管的源极连接；第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联，该第一ニ极管的阴极作为组合开关的第一端，阳极作为组合开关的第二端。以下，结合附图详细说明本发明实施例整流电路的实现。其中，在以下的实施例中，以晶体管为MOSFET为例进行举例和说明。图2为本发明实施例整流电路的实现结构示意图，如图2所示，该电路包括第一 H型整流桥Al和第二 H型整流桥A2 ;其中，第一 H型整流桥Al和第二 H型整流桥A2均可以通过以下结构实现第一组合开关Kl的第二端连接第二組合开关K2的第 一端，第三组合开关K3的第二端连接第四组合开关K4的第一端；第一组合开关Kl的第一端连接第三组合开关K3的第一端；第二組合开关K2的第二端连接第四组合开关K4的第二端；第一组合开关Kl的第二端作为整流桥的第一输入端，第三组合开关K3的第二端作为整流桥的第二输入端；第一组合开关Kl的第一端作为整流桥的第一输出端；第二組合开关K2的第二端作为整流桥的第二输出端，通过第一输出端和第二输出端为负载，例如图2中的第一负载Loadl、第二负载Load2供电。第一 H型整流桥Al的第一输入端通过第一电感LI连接交流电源AC的第一输出端；第一 H型整流桥Al的第二输入端连接第二 H型整流桥A2的第一输入端；第二 H型整流桥A2的第二输入端连接交流电源AC的第二输出端；如图2所示，所述组合开关包括第一体ニ极管Dll的阴极与第一 MOSFET Sll的漏极连接，阳极与第一 MOSFET Sll的源极连接；第二体ニ极管D12的阴极与第二 MOSFETS12的漏极连接，阳极与第二MOSFET S12的源极连接；第一MOSFET Sll和第二MOSFET S12反向串联；第一ニ极管Dl与串联的第一 MOSFET Sll和第二 MOSFET S12并联，该第一ニ极管Dl的阴极作为组合开关的第一端，阳极作为组合开关的第二端。其中，每ー组合开关的实现结构可以如图2所示，包括第一 MOSFET Sll和第二MOSFET S12的源极连接；第一ニ极管Dl的阴极与第一 MOSFET Sll的漏极连接，阳极与第ニ MOSFET S12的漏极连接。或者，组合开关的实现结构也可以使用如图3所示的结构，包括第一 MOSFET Sll和第二 MOSFET S12的漏极连接；第一二极管Dl的阴极与第一 MOSFET Sll源极连接，阳极与第二 MOSFET S12的源极连接。交流电源AC的电能输入到整流电路中进行整流，每ー H型整流桥将整流后的电能传输给对应的负载。在图2中，是以整流电路包括2个H型整流桥来进行说明的，在实际应用中还可以使用3个或者更多个H型整流桥串联构成本发明实施例的整流电路。具体的H型整流桥的个数可以根据交流电源AC的交流电压以及可以采用的MOSFET的电压等级等确定。另外，在每个H型整流桥的两个输出端还可以串接滤波电容，形成整流滤波电路，从而使得为负载提供更为稳定的电能。其中，第一晶体管和第二晶体管可以选择采用额定电压等级相同的晶体管，例如可以选择额定电压相同的MOSFET作为所述第一 MOSFET Sll与第二 MOSFET S12，从而构成双向开关；或者，第一晶体管和第二晶体管可以选择采用不同额定电压等级的晶体管，例如，可以选择额定电压不同的MOSFET分别作为所述第一 MOSFET Sll与第二 MOSFET S12，从而构成单向低阻开关。本发明实施例的整流电路结构中，通过H型整流桥串联构成整流电路，整个电路中均采用晶体管来进行整流，电路的通态损耗降低，从而提高了整流电路的工作效率；而且，组合开关中，第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一ニ极管与串联的第一晶体管和第ニ晶体管并联；且，第一晶体管和第二晶体管对应的第一体ニ极管和第二体ニ极管也反向串联，从而消除了两个晶体管的体ニ极管的反向恢复损耗；而与串联的第一晶体管和第二晶体管并联连接的第一ニ极管具有极小甚至为零的反向恢复特性，因此，与传统开关器件相比，使用本发明组合开关的电路在工作时，反向恢复消耗得 到降低，工作效率得到提高；而且，该组合开关能够保留高性能ニ极管的低导通阻抗的优点，降低了导通损耗，进ー步提闻了电路的效率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种整流电路，其特征在于，包括 N个H型整流桥，N大于等于2 ;其中，每一 H型整流桥包括第一组合开关的第二端连接第二组合开关的第一端，第三组合开关的第二端连接第四组合开关的第一端；第一组合开关的第一端连接第三组合开关的第一端；第二组合开关的第二端连接第四组合开关的第二端；第一组合开关的第二端作为整流桥的第一输入端，第三组合开关的第二端作为整流桥的第二输入端； 第一个H型整流桥的第一输入端通过第一电感连接被整流电源的第一输出端；第一个至第N-I个H型整流桥中每个整流桥的第二输入端连接下一个H型整流桥的第一输入端；第N个H型整流桥的第二输入端连接被整流电源的第二输出端； 所述组合开关包括第一体二极管的阴极与第一晶体管的漏极连接，阳极与第一晶体管的源极连接；第二体二极管的阴极与第二晶体管的漏极连接，阳极与第二晶体管的源极连接；第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管 并联，该第一二极管的阴极作为组合开关的第一端，阳极作为组合开关的第二端。
2.根据权利要求I所述的开关，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联包括 第一晶体管和第二晶体管的源极连接；第一二极管的阴极与第一晶体管的漏极连接，阳极与第二晶体管的漏极连接。
3.根据权利要求I所述的开关，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管反向串联；第一二极管与串联的第一晶体管和第二晶体管并联包括 第一晶体管和第二晶体管的漏极连接；第一二极管的阴极与第一晶体管源极连接，阳极与第二晶体管的源极连接。
4.根据权利要求I所述的开关，其特征在于，所述第一晶体管和第二晶体管为相同额定电压等级的晶体管；或者， 第一晶体管和第二晶体管为不同额定电压等级的晶体管，且，第一晶体管的额定电压等级大于第二晶体管的额定电压等级。
5.根据权利要求I至4任一项所述的开关，其特征在于，所述晶体管通过MOSFET实现。
全文摘要
本发明公开了一种整流电路，包括N个H型整流桥，N大于等于2；每一H型整流桥包括第一组合开关的第二端连接第二组合开关的第一端，第三组合开关的第二端连接第四组合开关的第一端；第一组合开关的第一端连接第三组合开关的第一端；第二组合开关的第二端连接第四组合开关的第二端；第一个H型整流桥的第一输入端通过第一电感连接被整流电源的第一输出端；第一个至第N-1个H型整流桥中每个整流桥的第二输入端连接下一个H型整流桥的第一输入端；第N个H型整流桥的第二输入端连接被整流电源的第二输出端。该整流电路能够解决普通整流中的二极管导通损耗大的问题，提高电路的工作效率。
文档编号H02M7/17GK102857129SQ201110178909
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者胡永辉 申请人:艾默生网络能源有限公司