[發明專利]一種車用電源系統及有源混合整流器和控制方法

有效

• 申請號: 201710294097.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106877478B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 鄭雷
• 申請（專利權）人: 重慶三信電子股份有限公司
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14;H02M7/219
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種車用電源系統，包括發電機(1)、勵磁線圈(2)、調壓器(3)和整流器(4)；其中：

整流器(4)將發電機三相交流電轉換為直流電，為蓄電池(E)提供充電電壓；調壓器(3)根據整流器(4)的輸出電壓控制勵磁線圈(2)的電流；

其特征在于：整流器(4)采用有源混合整流器，包括三相橋式整流器和整流器控制電路(5)；三相橋式整流器的上橋臂采用二極管整流，下橋臂采用MOSFET管整流；當發電機某相電壓大于整流器輸出電壓，該相對應的整流二極管導通，當發電機某相電壓小于整流器輸出電壓，該相對應的整流二極管關斷；

整流器控制電路(5)接收發電機(1)相線輸出的信號，處理后為下橋臂MOSFET管的柵極提供驅動信號；當發電機某相電壓小于地電壓時，整流器控制電路提供控制信號控制該相對應的MOSFET管導通，當發電機某相電壓大于地電壓時，整流器控制電路提供控制信號控制該相對應的MOSFET管關斷；

整流器控制電路(5)包括分壓電路、電壓比較器、第一、第二和第三低邊比較器以及第一、第二和第三低邊控制驅動器；

分壓電路對整流器(4)的輸出電壓進行分壓后，輸出分壓后的電壓到電壓比較器(6)；

電壓比較器(6)將分壓電路輸出的電壓與基準電壓進行比較，輸出信號到第一、第二和第三低邊控制驅動器；

第一、第二和第三低邊比較器分別接收發電機(1)三根相線輸出的信號，與地電壓進行比較，分別輸出信號到第一、第二和第三低邊控制驅動器；

第一、第二和第三低邊控制驅動器接收電壓比較器輸出的信號，還分別接收第一、第二和第三低邊比較器輸出的信號，對收到的信號進行處理后，分別輸出驅動信號到對應MOSFET管的柵極。

2.根據權利要求1所述的一種車用電源系統，其特征在于：任一低邊控制驅動器包括二輸入與非門、R–S觸發器、非門、二輸入或非門和CMOS互補驅動器；二輸入與非門的一端和R–S觸發器的R端以及非門同時接收對應低邊比較器的輸出信號，二輸入與非門的另一端接收電壓比較器輸出的信號，二輸入與非門輸出信號到R–S觸發器的S端；非門和R–S觸發器分別輸出信號到二輸入或非門，二輸入或非門為CMOS互補驅動器提供驅動信號，CMOS互補驅動器輸出驅動信號到對應MOSFET管。

3.一種構成車用電源系統的有源混合整流器，包括橋式整流器和整流器控制電路(5)；其特征在于：橋式整流器的上橋臂采用二極管整流，下橋臂采用MOSFET管整流；當發電機某相電壓大于整流器輸出電壓，該相對應的整流二極管導通，當發電機某相電壓小于整流器輸出電壓，該相對應的整流二極管關斷；

整流器控制電路(5)接收發電機(1)相線輸出的信號，處理后為下橋臂MOSFET管的柵極提供驅動信號；當發電機某相電壓小于地電壓時，整流器控制電路提供控制信號控制該相對應的MOSFET管導通，當發電機某相電壓大于地電壓時，整流器控制電路提供控制信號控制該相對應的MOSFET管關斷；

整流器控制電路(5)包括分壓電路、電壓比較器、第一、第二和第三低邊比較器以及第一、第二和第三低邊控制驅動器；

分壓電路對整流器(4)的輸出電壓進行分壓后，輸出電壓到電壓比較器(6)；

電壓比較器(6)將分壓電路輸出的比較電壓與基準電壓進行比較，輸出信號到第一、第二和第三低邊控制驅動器；

第一、第二和第三低邊比較器分別接收發電機(1)三根相線輸出的信號，與地電壓進行比較，分別輸出信號到第一、第二和第三低邊控制驅動器；

第一、第二和第三低邊控制驅動器接收電壓比較器輸出的信號，還分別接收第一、第二和第三低邊比較器輸出的信號，并對收到的信號進行處理后，分別輸出驅動信號到對應MOSFET管的柵極。

4.根據權利要求3所述的一種構成車用電源系統的有源混合整流器，其特征在于：任一低邊控制驅動器包括二輸入與非門、R–S觸發器、非門、二輸入或非門和CMOS互補驅動器；二輸入與非門的一端和R–S觸發器的R端以及非門同時接收對應低邊比較器的輸出信號，二輸入與非門的另一端接收電壓比較器輸出的信號，二輸入與非門輸出信號到R–S觸發器的S端；非門和R–S觸發器分別輸出信號到二輸入或非門，二輸入或非門為CMOS互補驅動器提供驅動信號，CMOS互補驅動器輸出驅動信號到對應MOSFET管。