[實用新型]復合開關、半橋橋臂電路結構及整流電路

有效

• 申請號: 201821854756.2
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN208849690U
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 宋海斌;章進法;許道飛;劉賓
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理(上海)有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/32
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

本實用新型公開了一種復合開關、半橋橋臂電路結構及整流電路，復合開關包括：增強型氮化鎵晶體管及二極管；增強型氮化鎵晶體管具有柵極、源極及漏極；二極管具有陰極及陽極，陰極電性連接于漏極，陽極電性連接于源極，使得二極管反并聯連接于增強型氮化鎵晶體管；其中，當柵極與源極間未施加驅動電壓時，二極管的正向導通壓降小于增強型氮化鎵晶體管源極及漏極之間的反向導通壓降。

技術領域

本實用新型涉及一種復合開關、半橋橋臂電路結構及整流電路。

背景技術

隨著開關電源小型化的發展，開關電源的效率要求也日益提高。其中，開關電源前級整流橋部分的損耗占到開關電源整體損耗的20％以上，因此如何降低整流橋部分的損耗是提升開關電源效率的關鍵點之一。為此，業內發展出采用MOSFET同步整流方式來降低整流橋損耗的方法，但該方法受限于浪涌電流的問題。由于MOSFET體二極管的存在，為浪涌電流提供了通路，造成開關電源初次上電時有浪涌電流流過MOSFET的體二極管，而傳統MOSFET沒有承受浪涌電流的能力，從而有擊穿MOSFET的風險。即便MOSFET另外并聯一個二極管，由于二極管的壓降和MOSFET的體二極管的壓降接近，仍然有部分浪涌電流流過MOSFET的體二極管，因此MOSFET仍有被擊穿的風險。因此急需開發一種克服上述缺陷的復合開關、半橋橋臂電路結構及整流電路。

實用新型內容

因此，本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種復合開關，其中，包括：

增強型氮化鎵晶體管，具有一柵極、源極及漏極；及

二極管，具有一陽極及陰極，所述陰極電性連接于所述漏極，所述陽極電性連接于所述源極，使得所述二極管反并聯連接于所述增強型氮化鎵晶體管；

其中，當所述柵極與所述源極間未施加驅動電壓時，所述二極管的正向導通壓降小于所述增強型氮化鎵晶體管的所述源極及所述漏極之間的反向導通壓降。

上述的復合開關，其中，當所述源極和所述漏極出現反向電流時，所述二極管為所述反向電流的釋放通路。

上述的復合開關，其中，所述復合開關還包含一控制模塊，所述控制模塊耦接所述增強型氮化鎵晶體管的所述柵極。

上述的復合開關，其中，所述控制模塊檢測所述復合開關的漏極電壓，根據所述漏極電壓輸出驅動信號控制所述增強型氮化鎵晶體管開關或者閉合。

上述的復合開關，其中，所述控制模塊設置一第一參考電壓和一第二參考電壓，其中，所述第二參考電壓高于所述第一參考電壓。

上述的復合開關，其中，在復合開關正常工作過程中，當所述漏極電壓低于所述第一參考電壓時，所述增強型氮化鎵晶體管導通；當所述漏極電壓高于所述第二參考電壓時，所述增強型氮化鎵晶體管關斷。

本實用新型還提供一種半橋橋臂電路結構，其中，包括第一復合開關及第二復合開關，所述第一復合開關及第二復合開關為上述所述的復合開關，所述第一復合開關的增強型氮化鎵晶體管的源極與所述第二復合開關的增強型氮化鎵晶體管的漏極電性連接。

本實用新型還提供一種具升壓功能的整流電路，其特征在于，所述整流電路的第一橋臂由上述的半橋橋臂電路結構構成，其中，所述整流電路還包括一第二橋臂，包括彼此串聯的一第三開關管和一第四開關管，所述第三開關管的第二端與所述第四開關管的第一端相連接并且藉由一第一電感元件耦接至一交流電源的第一端；所述第一復合開關與所述第二復合開關的公共端連接至所述交流電源的第二端；以及一輸出電容，所述輸出電容的一端電性連接于所述第一復合開關的漏極，所述輸出電容的另一端電性連接于所述第二復合開關的源極。

上述的整流電路，其中，還包括串聯的一第一浪涌二極管和一第二浪涌二極管，所述第一浪涌二極管的陰極連接至所述第三開關管的第一端，所述第二浪涌二極管的陽極連接至所述第四開關管的第二端，所述第一浪涌二極管的陽極與所述第二浪涌二極管的陰極連接至所述交流電源的第一端。