[發明專利]一種有源整流橋電路及片內集成系統

有效

• 申請號: 202010464660.0
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111371443B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 趙壽全;劉桂芝;周堯;蔣小強
• 申請（專利權）人: 上海南麟電子股份有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H03K17/693;H03K17/04;H02M7/219
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

1.一種有源整流橋電路，其特征在于，所述有源整流橋電路包括：偏置模塊、柵極驅動模塊及功率開關管整流模塊；

所述偏置模塊用于向所述柵極驅動模塊提供第一偏置電流源、第二偏置電流源及內部電源；

所述柵極驅動模塊連接于所述偏置模塊，并受控于所述第一偏置電流源、所述第二偏置電流源及所述內部電源，用于對一組交流輸入電壓進行處理以產生兩組互為反相的控制信號，并基于兩組互為反相的控制信號產生四個柵極驅動信號；

所述功率開關管整流模塊連接于所述偏置模塊及所述柵極驅動模塊，其包括兩個NMOS功率開關管及兩個PMOS功率開關管，用于在四個所述柵極驅動信號的控制下進行對應功率開關管的導通或關斷操作，并將一組交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓以輸出；

所述柵極驅動模塊包括：交流電平判斷單元、PMOS功率開關管的柵極驅動單元及NMOS功率開關管的柵極驅動單元；

所述交流電平判斷單元受控于所述內部電源，用于對一組交流輸入電壓中的第一交流輸入電壓和第二交流輸入電壓進行比較，并將比較結果及其延遲進行邏輯運算處理，以產生兩組互為反相的控制信號；

所述PMOS功率開關管的柵極驅動單元連接于所述交流電平判斷單元及所述功率開關管整流模塊，并受控于所述第一偏置電流源，用于在兩組互為反相的控制信號的控制下，產生兩個PMOS功率開關管的柵極驅動信號；

所述NMOS功率開關管的柵極驅動單元連接于所述交流電平判斷單元、所述PMOS功率開關管的柵極驅動單元及所述功率開關管整流模塊，并受控于所述第二偏置電流源，用于在兩組互為反相的控制信號及兩個PMOS功率開關管的柵極驅動信號的控制下，產生兩個NMOS功率開關管的柵極驅動信號；

其中，所述PMOS功率開關管的柵極驅動單元包括：PMOS穩壓部分、第一PMOS功率開關管的柵極驅動部分及第二PMOS功率開關管的柵極驅動部分；

所述PMOS穩壓部分用于向所述第一PMOS功率開關管的柵極驅動部分及所述第二PMOS功率開關管的柵極驅動部分提供第一鉗位電壓；

所述第一PMOS功率開關管的柵極驅動部分連接于所述PMOS穩壓部分、所述交流電平判斷單元及所述功率開關管整流模塊，并受控于所述第一偏置電流源，用于在所述交流電平判斷單元的第三輸出端及第四輸出端輸出的一組互為反相的控制信號的控制下，基于接入的所述直流輸出電壓產生關斷第一PMOS功率開關管的柵極驅動信號，或基于接入的所述第一鉗位電壓產生導通第一PMOS功率開關管的柵極驅動信號；

所述第二PMOS功率開關管的柵極驅動部分連接于所述PMOS穩壓部分、所述交流電平判斷單元及所述功率開關管整流模塊，并受控于所述第一偏置電流源，用于在所述交流電平判斷單元的第一輸出端及第二輸出端輸出的一組互為反相的控制信號的控制下，基于接入的所述直流輸出電壓產生關斷第二PMOS功率開關管的柵極驅動信號，或基于接入的所述第一鉗位電壓產生導通第二PMOS功率開關管的柵極驅動信號。

2.根據權利要求1所述的有源整流橋電路，其特征在于，所述功率開關管整流模塊包括：第一NMOS功率開關管、第二NMOS功率開關管、第一PMOS功率開關管、第二PMOS功率開關管、第一下拉電阻、第二下拉電阻、第一上拉電阻及第二上拉電阻；所述第一NMOS功率開關管的柵極端連接于所述柵極驅動模塊的第一輸出端及所述第一下拉電阻的一端，所述第一下拉電阻的另一端接地，所述第一NMOS功率開關管的源極端接地，所述第一NMOS功率開關管的漏極端連接于所述第一PMOS功率開關管的漏極端，同時作為所述功率開關管整流模塊的第一輸入端，所述第二NMOS功率開關管的柵極端連接于所述柵極驅動模塊的第二輸出端及所述第二下拉電阻的一端，所述第二下拉電阻的另一端接地，所述第二NMOS功率開關管的源極端接地，所述第二NMOS功率開關管的漏極端連接于所述第二PMOS功率開關管的漏極端，同時作為所述功率開關管整流模塊的第二輸入端，所述第一PMOS功率開關管的柵極端連接于所述柵極驅動模塊的第三輸出端及所述第一上拉電阻的一端，所述第二PMOS功率開關管的柵極端連接于所述柵極驅動模塊的第四輸出端及所述第二上拉電阻的一端，所述第一上拉電阻的另一端連接于所述第一PMOS功率開關管的源極端、所述第二上拉電阻的另一端、所述第二PMOS功率開關管的源極端、所述偏置模塊及所述柵極驅動模塊，同時作為所述功率開關管整流模塊的輸出端。