[發(fā)明專利]主動橋式整流電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910974136.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112737371B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴建安;許昌源
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/38;H02H7/125
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

一種主動橋式整流電路包含整流單元和控制單元。整流單元包含第一上橋開關(guān)、第二上橋開關(guān)、第一下橋開關(guān)以及第二下橋開關(guān)。控制單元包含第一信號比較器與第二信號比較器。第一信號比較器比較火線端提供的火線信號與中性線端提供的中性線信號，產(chǎn)生第一比較信號。第二信號比較器比較火線信號與中性線信號，產(chǎn)生第二比較信號。第一比較信號用以控制該第一上橋開關(guān)與該第一下橋開關(guān)，且第二比較信號用以控制該第二上橋開關(guān)與該第二下橋開關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)一種橋式整流電路，特別涉及一種包含主動開關(guān)元件的主動橋式整流電路。

背景技術(shù)

在交流轉(zhuǎn)直流電源供應(yīng)器中，橋式整流二極管是一個必要元件，其主要功用為將交流轉(zhuǎn)成直流提供后端轉(zhuǎn)換器使用。再者，因為橋式整流二極管為輸入端與后端電源線路的分界點，因此其安全性與穩(wěn)定性是一個重要關(guān)鍵因素。

隨著效率要求越來越高，橋式整流二極管的損耗已無法再被忽視，是故，利用半導(dǎo)體開關(guān)，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(MOSFET)來取代整流二極管形成主動橋式整流電路架構(gòu)用以提高效率是研究與發(fā)展的趨勢。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的控制方法是利用電壓與一個相對應(yīng)的參考電壓做比較，來形成一個驅(qū)動信號。然而，在實際應(yīng)用的場合中，該驅(qū)動信號因為噪聲干擾或輸入電壓波形不理想導(dǎo)致上、下橋臂同時導(dǎo)通，造成輸入電源直接短路形成安全問題。

再者，若為了避免容易造成上、下橋臂同時導(dǎo)通而短路，因此通常是通過將該參考電壓提高，然而將使得有效的工作周期(duty cycle)降低，會影響電源供應(yīng)器的利用率與可控性。

為此，如何設(shè)計出一種主動橋式整流電路，來解決前述的技術(shù)問題，乃為本公開發(fā)明人所研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種主動橋式整流電路，解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。

為實現(xiàn)前述的目的，本發(fā)明所提出的主動橋式整流電路包含整流單元和控制單元。整流單元包含一第一上橋開關(guān)、一第二上橋開關(guān)、一第一下橋開關(guān)以及一第二下橋開關(guān)。該第一上橋開關(guān)與該第二下橋開關(guān)共接，且耦接一交流電源的一火線端，該第二上橋開關(guān)與該第一下橋開關(guān)共接，且耦接該交流電源的一中性線端。控制單元包含一第一信號比較器與一第二信號比較器。第一信號比較器比較該火線端提供的一火線信號與該中性線端提供的一中性線信號，以產(chǎn)生一第一比較信號。第二信號比較器比較該火線信號與該中性線信號，以產(chǎn)生一第二比較信號。第一比較信號用以控制該第一上橋開關(guān)與該第一下橋開關(guān)，且第二比較信號用以控制該第二上橋開關(guān)與該第二下橋開關(guān)。

在一實施例中，第一信號比較器包含第一非反相輸入端和第一反相輸入端，分別用以接收該火線信號與該中性線信號，且該第二信號比較器包含一第二非反相輸入端和一第二反相輸入端，分別用以接收該中性線信號與該火線信號。

在一實施例中，主動橋式整流電路還包含一參考電壓單元。該參考電壓單元耦接第一反相輸入端和第二反相輸入端，且提供參考電壓，以調(diào)整該第一上橋開關(guān)與該第二下橋開關(guān)之間的死區(qū)時間，以及該第二上橋開關(guān)與該第一下橋開關(guān)之間的死區(qū)時間。

在一實施例中，參考電壓越大，該第一上橋開關(guān)與該第二下橋開關(guān)之間的死區(qū)時間，及該第二上橋開關(guān)與該第一下橋開關(guān)之間的死區(qū)時間越大。

在一實施例中，主動橋式整流電路還包含保護(hù)單元。當(dāng)該第一比較信號與該第二比較信號具有相同邏輯電平時，保護(hù)單元控制該第一上橋開關(guān)、該第二上橋開關(guān)、該第一下橋開關(guān)以及該第二下橋開關(guān)斷關(guān)。

在一實施例中，保護(hù)單元包含一及閘電路與一控制開關(guān)。該及閘電路用以對該第一比較信號與該第二比較信號進(jìn)行及運算，以產(chǎn)生一運算信號。該控制開關(guān)耦接該及閘電路，且接收該運算信號，該運算信號是控制該控制開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷。