专利名称：整流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种整流电路。
背景技术：
整流电路就是利用单向导电元件将交流电转换成单向脉动性直流电的电路。在电子领域，公所周知的整流电路如图I所示，采用一个二极管就可以构成。但这仅仅是一个普通的整流电路，要达到特别的设计要求如较高的反向耐压要求，可以采用多节整流二极管串联的设计。如图2所示，是一个满足高耐压要求的整流电路示意图，在图2中，输入输出端的公共端省去，并且图中只绘出两个整流二极管串联，实际使用时可以是任意节数。一般来说，多管串联可以获得倍增的反向耐压，但是由于每个整流二极管的参数(如反向漏电电容，结电容或其它外部环境参数)差异导致其上的反向分压是不同的，这就·容易导致某单管击穿，从而引起连锁反应导致整串二极管击穿。为解决上述弊端，现有技术采用了均压措施，如图3、图4所示，整流电路包括由多个同向的整流二极管串联组成的整流串联电路，每个整流二极管与一个均压电阻或均压电容并联，所谓“均压”也就是让每节整流二极管的反向分压平均一些(一般所有整流二极管采用统一型号，即其最大反向耐压大致相等。然而，现有技术会有如下问题，如图3，每个整流二极管并联一个均压电阻，为提高均压效果，均压电阻的阻值越小越好(此时二极管的反向电阻与均压电阻并联，均压电阻越小，二极管反向漏电电阻就越不重要，并联总电阻就越趋向于均压电阻)，然而均压电阻越小，反向电流就越大，从而增加了损耗；同理，图4中，整流二极管与均压电容并联，要提高均压效果，就必须增大均压电容(从而使得整流二极管的结电容就越不重要)，同样地，增大了均压电容，也就增加了反向恢复时间，也增大了反向电流，从而增加了高频损耗，。因此，在这种电路中，提升某个参数必然牺牲另一个参数为代价，要提高均压效果，就必然增加反向电流和高频损耗，因此，现有技术的电路参数选择会陷入两难，只能选择一个折中的值，即将均压电阻(电容)的取值与整流二极管的反向电阻(结电容)相当，显然，折衷的方案不是理想的方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整流电路，能够在限制高频损耗的前提下，提高均压效果，有效的保护整流二极管不被击穿。本发明实施例提出了一种整流电路，所述整流电路包括由多个同向的整流二极管串联组成的整流串联电路；所述整流串联电路的正极端为交流输入端，所述整流串联电路的负极端为直流输出端；
所述整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，所述均压电路由反向二极管与限压电路串联组成；所述反向二极管的方向与所述整流二极管的方向相反，并且所述反向二极管的结电容小于或等于所述整流二极管的结电容；所述限压电路的限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。实施本发明，具有如下有益效果
本发明实施例提供的整流电路，每个整流二极管的两端并联有均压电路，均压电路由反向二极管与限压电路串联组成，反向二极管的结电容越小于与其并联的整流二极管的结电容，其限制高频损耗的效果就越好，而限压电路的限压值低于与其并联的整流二极管的最大反向耐压值，能够有效地保护整流二极管不被击穿。
图I是现有技术提供的仅具有一个整流_■极管的整流电路的电路不意 图2是现有技术提供的满足耐压要求的多个整流二极管串联组成的整流二极管的电路不意图； 图3是现有技术提供的整流二极管并联均压电阻的整流电路的电路示意 图4是现有技术提供的整流二极管并联均压电容的整流电路的电路示意 图5是本发明提供的整流电路的第一实施例的电路示意 图6是本发明提供的整流电路的第二实施例的电路示意 图7是本发明提供的整流电路的第三实施例的电路示意 图8是本发明提供的整流电路的第四实施例的电路示意 图9是本发明提供的整流电路的第五实施例的电路示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种整流电路，包括由多个同向的整流二极管串联组成的整流串联电路；所述整流串联电路的正极端为交流输入端，所述整流串联电路的负极端为直流输出端；
所述整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，所述均压电路由反向二极管与限压电路串联组成；所述反向二极管的方向与所述整流二极管的方向相反，并且所述反向二极管的结电容小于或等于所述整流二极管的结电容；所述限压电路的限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。在本发明实施中，使反向二极管的结电容小于或等于整流二极管的结电容，能够限制高频损耗，而限压电路的限压值小于整流二极管的最大反向耐压，能够有效地保护整流二极管不被击穿。具体实施时，所述整流串联电路中所有整流二极管的型号相同。即所有整流二极管的最大反向耐压等参数相同，从而使各个均压电路可以使用相同参数的电子元件，便于产品的实用化生产。需要说明的是，所述整流串联电路中各个整流二极管的参数选择也可以不同，即所述整流串联电路中所有整流二极管的型号不相同，此时，需要保证各个均压电路中的电子元件参数与其并联的整流二极管的参数相适应。
所述整流二极管的型号与所述反向二极管的型号相同或者不相同。反向二极管比整流二极管要求低得多，只需要保证反向二极管的耐压和反向恢复速度不低于整流二极管就可以了，而反向二极管的电流允许可以比整流二极管小得多，因为电路工作时反向二极管本身的电流是很小的，理想时接近零，只有在偶尔进入保护时才有电流，而进入保护并不是常态。下面结合图5 图9，仅以整流串联电路由两个同向的整流二极管串联组成为例，对本发明提供的整流电路进行详细描述。参见图5，是本发明提供的整流电路的第一实施例的电路示意图。第一实施例提供的整流电路，其整流串联电路由两个同向的整流二极管串联组成,整流串联电路的正极端为交流输入端(A C端)，整流串联电路的负极端为直流输出端(DC端)。具体的，如图5所示，整流串联电路包括整流二极管Dl和整流二极管D2，整流二极管Dl的正极为AC端，整流二极管Dl的负极连接整流二极管D2的正极，整流二极管D2 的负极为DC端。在第一实施例中，整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，均压电路由反向二极管与限压电路串联组成。所述限压电路由压敏电阻与电容并联组成，所述压敏电阻的最大限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。具体的，如图5所示，整流二极管Dl的两端所并联的均压电路包括反向二极管D3、压敏电阻Rl和电容Cl。其中，压敏电阻Rl和电容Cl并联组成限压电路。限压电路的输入端连接AC端，限压电路的输出端连接反向二极管D3的负极，反向二极管D3的正极连接整流二极管Dl的负极。反向二极管D3的结电容小于或等于整流二极管Dl的结电容，压敏电阻Rl的最大限压值小于整流二极管Dl的最大反向耐压值，电容Cl的电容值大于整流二极管Dl的结电容。整流二极管D2的两端所并联的均压电路包括反向二极管D4、压敏电阻R2和电容C2，该均压电路的结构与上述的整流二极管Dl的两端所并联的均压电路的结构相同，在此不详细说明。优选的，反向二极管可以采用耐压值与整流二极管相同，但结电容比整流二极管小得多的型号(例如，反向二极管的结电容是整流二极管的十分之一)，其限流及抑制高频损耗的效果就越好。但是要强调的是，即使反向二极管和整流二极管是同一型号，具有相同的结电容，也同样具有限制高频损耗的效果。下面以图5所示的整流二极管Dl及其并联的均压电路为例，对本实施例提供的整流电路的工作原理进行说明。而且，下文将一个整流二极管及其并联的均压电路称为一节“整流单元”。在初始态时，电容Cl为O。当交流输入端(AC端)为交流正电压时，整流二极管Dl导通，反向二极管D3截止，限压电路(即压敏电阻Rl与电容Cl的并联电路)视同虚设。当AC端为交流负电压时，整流二极管Dl截止，反向二极管D3导通，电容Cl被充电至压敏电阻Rl的最大限压，压敏电阻Rl呈现高阻态，通过电流近似为O。在电路以后的正常过程中，电容Cl的电压保持在压敏电阻Rl的最大限压。电容Cl的电容值大于整流二极管Dl的结电容，其数量级可以取为整流二极管Dl结电容的1(Γ100倍，可以视为交流短路，而反向二极管D3的结电容不超过Dl的结电容，于是得到单节整流单元的等效电容最多为整流二极管Dl结电容的2倍，其高频性能仍可认为与现有技术达到的效果相当(因为现有技术提供的均压电容数量级与整流二极管的结电容相当)。当反向二极管D3选用结电容越小的类型时，单节整流单元的等效电容越接近于整流二极管Dl的结电容，等效电路就越接近于图2的等效电路，这就意味着更少的闻频损耗。当有非正常因素，如整流~■极管D2的漏电增大，导致整流二极管Dl的反向电压突发过压时，电容Cl两端电压升高，但由于电容Cl容量较大，电压升高也是缓慢地升高，当超过压敏电阻最大限压值时，压敏电阻Rl呈现低阻态，流过突发高压产生的电流，先于整流 二极管Dl反向导通，抑制了突发高压对电路的影响，保护了整流二极管Dl不被击穿。参见图6，是本发明提供的整流电路的第二实施例的电路示意图。与上述第一实施例相比，第二实施例提供的整流电路的不同点在于所述限压电路由稳压二极管与电容并联组成，所述稳压二极管的方向与所述整流二极管的方向相同，所述稳压二极管的稳压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。具体的，如图6所示，整流二极管Dl的两端所并联的均压电路包括反向二极管D3、稳压二极管Zl和电容Cl。其中，稳压二极管Zl和电容Cl并联组成限压电路。限压电路的输入端连接AC端，限压电路的输出端连接反向二极管D3的负极，反向二极管D3的正极连接整流二极管Dl的负极。反向二极管D3的结电容小于或等于整流二极管Dl的结电容，稳压二极管Zl的稳压值小于整流二极管Dl的最大反向耐压值，电容Cl的电容值大于整流二极管Dl的结电容。整流二极管D2的两端所并联的均压电路包括反向二极管D4、稳压二极管Z2和电容C2，该均压电路的结构与上述的整流二极管Dl的两端所并联的均压电路的结构相同，在此不详细说明。第二实施例与第一实施例的差别在于用稳压二极管替代了压敏电阻，但工作原理是类似的，在电路正常工作时，稳压二极管呈现高阻态，电容两端的电压值稳定在稳压二极管的稳定电压上，当突发高压时，稳压二极管呈现低阻态，流过电流，保护了整流二极管。参见图7，是本发明提供的整流电路的第三实施例的电路示意图。在第三实施例中，整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，均压电路由反向二极管与限压电路串联组成。所述限压电路由电容和电阻并联组成，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容，所述电容在所述整流二极管两端所加电压反向时进行充电，并且最大充电电压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。具体的，如图7所示，整流二极管Dl的两端所并联的均压电路包括反向二极管D3、电阻Rl和电容Cl。其中，电阻Rl和电容Cl并联组成限压电路。限压电路的输入端连接AC端，限压电路的输出端连接反向二极管D3的负极，反向二极管D3的正极连接整流二极管Dl的负极。反向二极管D3的结电容小于或等于整流二极管Dl的结电容，电容Cl的电容值大于整流二极管Dl的结电容，电容Cl在整流二极管Dl两端所加电压反向时进行充电，并且最大充电电压值小于整流二极管Dl的最大反向耐压值。整流二极管D2的两端所并联的均压电路包括反向二极管D4、电阻R2和电容C2，该均压电路的结构与上述的整流二极管Dl的两端所并联的均压电路的结构相同，在此不详细说明。第三实施例提供的整流电路，其工作原理如下
以整流二极管Dl及与Dl并联的均压电路来说明，电路正常工作时，初始态时，电容电压为零。当AC端为交流正电压，整流二极管Dl导通，反向二极管D3截止。当AC端为交流负电压时，整流二极管Dl截止，反向二极管D3导通，电容Cl被充电，Cl最大充电电压低于整流二极管的最大反向耐压。当AC端又回复到正电压时Cl经过Rl放电，导致电压降下降一些。而AC端再次出现交流负电压时，Cl再次被充电到最大电压。在电路正常工作的第一个周期后，反向电流都是很小的，在突发高压时，Cl吸收脉冲电压经Rl放电，也保护了整流二极管D1。此外，Cl取值大于整流二极管Dl的结电容，具体可为其10倍 100倍，反向二极管D3的结电容选择应尽可能小于Dl的结电容，能较好地减少高频损失。参见图8，是本发明提供的整流电路的第四实施例的电路示意图。第四实施例与第一实施例的差别在于，限压电路包括压敏电阻，所述压敏电阻的 最大限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值；所述压敏电阻包含体电容，所述体电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。具体的，如图8所示，整流二极管Dl的两端所并联的均压电路包括反向二极管D3、压敏电阻R1。其中，压敏电阻Rl作为限压电路。压敏电阻Rl的两端分别连接AC端及反向二极管D3的负极，反向二极管D3的正极连接整流二极管Dl的负极。反向二极管D3的结电容小于或等于整流二极管Dl的结电容，压敏电阻包含一并联的体电容，体电容的电容值大于整流二极管Dl的结电容，压敏电阻Rl的最大限压值小于整流二极管Dl的最大反向耐压值。整流二极管D2的两端所并联的均压电路包括反向二极管D4、压敏电阻R2，该均压电路的结构与上述的整流二极管Dl的两端所并联的均压电路的结构相同，在此不详细说明。压敏电阻没有额外并联电容的整流电路也是可行的，现实中的压敏电阻，制造工艺的原因使得其内部本身就包含一个很大的并联体电容，容量一般上千个PF左右。而整流二极管的结电容一般就几到十几个PF。因此，图8的工作原理与图5的类似，这里不再赘述。参见图9，是本发明提供的整流电路的第五实施例的电路示意图。第五实施例与第二实施例的差别在于，限压电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的方向与所述整流二极管的方向相同，所述稳压二极管的稳压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，并且所述稳压二极管的等效体电容大于所述整流二极管的结电容。具体的，如图9所示，整流二极管Dl的两端所并联的均压电路包括反向二极管D3、稳压二极管Z1。其中，稳压二极管Zl作为限压电路。稳压二极管Zl的正极端连接AC端，稳压二极管Zl的负极连接反向二极管D3的负极，反向二极管D3的正极连接整流二极管Dl的负极。反向二极管D3的结电容小于或等于整流二极管Dl的结电容，稳压二极管Zl的等效并联体电容的电容值大于整流二极管Dl的结电容，稳压二极管Zl的稳压值小于整流二极管Dl的最大反向耐压值。整流二极管D2的两端所并联的均压电路包括反向二极管D4、稳压二极管Z2，该均压电路的结构与上述的整流二极管Dl的两端所并联的均压电路的结构相同，在此不详细说明。稳压二极管没有额外并联电容的整流电路也是可行的，其工作原理与图6的类似，这里不再赘述。本发明第一实施例至第五实施例提供的整流电路，都可以封装成一体化元件。本发明实施例提供的整流电路，每个整流二极管并联有均压电路，均压电路由反向二极管与限压电路串联组成，反向二极管的结电容越小于与其并联的整流二极管的结电容，其限制高频损耗的效果就越好，而限压电路的限压值低于与其并联的整流二极管的最大反向耐压值，能够有效地保护整流二极管不被击穿。以上所述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变形，这些改进和变形也视为 本发明的保护范围。
权利要求
1.一种整流电路，其特征在于，包括由多个同向的整流二极管串联组成的整流串联电路；所述整流串联电路的正极端为交流输入端，所述整流串联电路的负极端为直流输出端; 所述整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，所述均压电路由反向二极管与限压电路串联组成；所述反向二极管的方向与所述整流二极管的方向相反，并且所述反向二极管的结电容小于或等于所述整流二极管的结电容；所述限压电路的限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。
2.如权利要求I所述的整流电路，其特征在于，所述限压电路由压敏电阻与电容并联组成，所述压敏电阻的最大限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。
3.如权利要求I所述的整流电路，其特征在于，所述限压电路由稳压二极管与电容并联组成，所述稳压二极管的方向与所述整流二极管的方向相同，所述稳压二极管的稳压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。
4.如权利要求I所述的整流电路，其特征在于，所述限压电路由电容和电阻并联组成，所述电容的电容值大于所述整流二极管的结电容，所述电容在所述整流二极管两端所加电压反向时进行充电，并且最大充电电压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。
5.如权利要求I所述的整流电路，其特征在于，所述限压电路包括压敏电阻，所述压敏电阻的最大限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值；所述压敏电阻包含体电容，所述体电容的电容值大于所述整流二极管的结电容。
6.如权利要求I所述的整流电路，其特征在于，所述限压电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的方向与所述整流二极管的方向相同，所述稳压二极管的稳压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值，并且所述稳压二极管的等效体电容大于所述整流二极管的结电容。
7.如权利要求I飞任一项所述的整流电路，其特征在于，所述整流串联电路中所有整流二极管的型号相同或者不相同。
8.如权利要求7所述的整流电路，其特征在于，所述整流二极管的型号与所述反向二极管的型号相同或者不相同。
全文摘要
本发明公开了一种整流电路，包括由多个同向的整流二极管串联组成的整流串联电路；所述整流串联电路的正极端为交流输入端，所述整流串联电路的负极端为直流输出端；所述整流串联电路中每个整流二极管的两端分别并联有均压电路，所述均压电路由反向二极管与限压电路串联组成；所述反向二极管的方向与所述整流二极管的方向相反，并且所述反向二极管的结电容小于或等于所述整流二极管的结电容；所述限压电路的限压值小于所述整流二极管的最大反向耐压值。实施本发明实施例能够限制高频损耗，并且有效地保护整流二极管不被击穿。
文档编号H02M7/06GK102882390SQ201210366690
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者陆东海 申请人:陆东海