一种低损耗全波整流电路及控制方法与流程

本申请涉及整流电路，尤其是涉及一种低损耗全波整流电路及控制方法。

背景技术：

1、整流电路(rectifyingcircuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。长期以来，将交流电源整流变成直流电都是通过二极管的单向导电性的传统原理实现的。利用此原理，常见的电路有桥式全波整流电路和双半波整流电路。行业内典型的采用整流桥方式的全波整流电路如附图1所示，此类电路由4个单向导电的二极管构成，它的主要缺点是当二极管正向导通时，二极管上会有0.5v～1v的电压降产生，当负载电流较大时，二极管上产生的功率损耗会很大，并使二极管发热严重。例如，当整流桥后的负载电流达到20a时，整流二极管上的电压降会达到1v，此时二极管上产生的功率损耗为1v*20a＝20w，发热量较大，同时会导致电源的能量利用率降低。

技术实现思路

1、为了有助于改善现有的整流电路功耗较高的问题，本申请提供了一种低损耗全波整流电路及控制方法。

2、一方面，本申请提供一种低损耗全波整流电路，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、采样电路、驱动控制电路；

3、所述第一开关管的输出端与所述第三开关管的输出端连接，所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的输入端连接，所述第四开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接，所述第四开关管的输入端与所述第二开关管的输入端连接；所述第一开关管的输出端与正输出端子连接，所述第二开关管的输入端与负输出端子连接，所述第一开关管的输入端及所述第三开关管的输入端分别与两个输入端子连接；

4、所述采样电路，检测交流输入处于的正半周期还是负半周期，将检测结果传送至所述驱动控制电路的输入端；所述驱动控制电路的四个驱动端分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管的受控端连接。

5、进一步地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管都为n沟道型场效应管。

6、进一步地，所述驱动控制电路包括第一驱动电路及第二驱动电路；所述第一驱动电路的两个输出端分别与第一开关管及第二开关管的受控端连接；所述第二驱动电路的两个输出端分别与第三开关管及第四开关管的受控端连接。

7、进一步地，所述采样电路包括第一采样电路及第二采样电路；所述第一采样电路的采样端与第二开关管的输入端连接，所述第一采样电路的输出端与第一驱动电路的输入端连接；所述第二采样电路的采样端与第四开关管的输入端连接，所述第二采样电路的输出端与第二驱动电路的输入端连接。

8、进一步地，所述第一采样电路包括设置于第二开关管的输入端与负输出端子之间的第五电阻；所述第二采样电路包括设置于第四开关管的输入端与负输出端子之间的第六电阻。

9、进一步地，所述第一驱动电路包括第一放大电路及第一半桥驱动电路，所述第一采样电路的输出端与所述第一放大电路的输入端连接，所述第一放大电路的输出端与所述第一半桥驱动电路的输入端连接，所述第一半桥驱动电路的两个控制端分别与第一开关管及第二开关管的受控端连接；

10、所述第二驱动电路包括第二放大电路及第二半桥驱动电路，所述第二采样电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端与所述第二半桥驱动电路的输入端连接，所述第二半桥驱动电路的两个控制端分别与第三开关管及第四开关管的受控端连接。

11、进一步地，所述第一半桥驱动电路及所述第二半桥驱动电路都包括型号为slm21867的驱动芯片。

12、另一方面，本申请提供一种低损耗全波整流电路控制方法，应用于如上所述的低损耗全波整流电路；包括步骤：

13、通过采样电路检测交流输入处于的正半周期还是负半周期；

14、根据检测结果控制第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管的开关；当交流输入为正半周时，控制第一开关管及第四开关管导通、第二开关管及第三开关管关闭；当交流输入为负半周时，控制第一开关管及第四开关管关闭、第二开关管及第三开关管导通。

15、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：本发明中的方案所构成的全波整流电路，采用四个开关管替代了通常的全波整流电路中具有较大管压降的二极管，并通过采样电路和驱动控制电路进行自动的开关管开关控制，大大减少了全波整流时产生的电压降，使交流电源的能量利用率提高，并降低了全波整流电路所产生的热量。

技术特征：

1.一种低损耗全波整流电路，其特征在于，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、采样电路、驱动控制电路；

2.根据权利要求1所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管都为n沟道型场效应管。

3.根据权利要求1所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述驱动控制电路包括第一驱动电路及第二驱动电路；所述第一驱动电路的两个输出端分别与第一开关管及第二开关管的受控端连接；所述第二驱动电路的两个输出端分别与第三开关管及第四开关管的受控端连接。

4.根据权利要求3所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述采样电路包括第一采样电路及第二采样电路；所述第一采样电路的采样端与第二开关管的输入端连接，所述第一采样电路的输出端与第一驱动电路的输入端连接；所述第二采样电路的采样端与第四开关管的输入端连接，所述第二采样电路的输出端与第二驱动电路的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一采样电路包括设置于第二开关管的输入端与负输出端子之间的第五电阻；所述第二采样电路包括设置于第四开关管的输入端与负输出端子之间的第六电阻。

6.根据权利要求4所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括第一放大电路及第一半桥驱动电路，所述第一采样电路的输出端与所述第一放大电路的输入端连接，所述第一放大电路的输出端与所述第一半桥驱动电路的输入端连接，所述第一半桥驱动电路的两个控制端分别与第一开关管及第二开关管的受控端连接；

7.根据权利要求6所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一半桥驱动电路及所述第二半桥驱动电路都包括型号为slm21867的驱动芯片。

8.根据权利要求4所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一采样电路及所述第二采样电路都包括霍尔元件。

9.根据权利要求1所述的低损耗全波整流电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管都为三极管。

10.一种低损耗全波整流电路控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的低损耗全波整流电路；包括步骤：

技术总结
本申请涉及整流电路领域，提供了一种低损耗全波整流电路及控制方法，电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、采样电路、驱动控制电路；四个开关管替代了现有全波整流电路中四个二极管中的位置。其中，采样电路用于检测交流输入处于的正半周期还是负半周期，将检测结果传送至驱动控制电路的输入端；驱动控制电路的四个驱动端分别与第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管的受控端连接。本发明采用四个开关管替代了通常的全波整流电路中具有较大管压降的二极管，大大降低了全波整流时在二极管上产生的电压降，使交流电源的能量利用率提高，并降低了全波整流电路所产生的热量。

技术研发人员：郑恩爱
受保护的技术使用者：福建欧亚圣帝实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17