[發明專利]一種可控整流電路及其穩壓控制方法

有效

• 申請號: 202210290255.0
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114785167B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 伍榮翔;周子敬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種可控整流電路，其特征在于，包含第一三極管、第一MOS管、第二MOS管、第一電阻、第二電阻、第一電容，所述第一三極管的發射極、所述第二電阻的第一端與所述可控整流電路輸入電壓的第一端耦合，所述第一三極管的集電極、所述第一電容的第一端與所述可控整流電路輸出電壓的第一端耦合，所述第一三極管的基極與所述第一電阻的第一端耦合，所述第一MOS管的漏極與所述第一電阻的第二端耦合，所述第一MOS管的柵極與所述第二MOS管的漏極和所述第二電阻的第二端耦合，所述第一MOS管的源極、所述第二MOS管的源極、所述第一電容的第二端與所述可控整流電路輸入電壓的第二端耦合，所述第二MOS管的柵極用于接入控制信號。

技術領域

本發明涉及電力電子和集成電路領域，特指一種可控整流電路及其穩壓控制方法。

技術背景

日常生活使用中，電子系統往往需要從交流電源處汲取能量并將其轉化為能夠供給其它部件使用的穩定的直流電源。因此現代電源設計工作中通常會涉及到交直流轉換的部分，整流電路是一種能夠將輸入的交流電能轉換為直流電壓輸出的電路，其應用廣泛，在隔離電源等電路設計中經常使用。

整流電路在無線電能傳輸、隔離電源等應用中使用時，交流電能會通過磁耦合的方式，從原邊繞組傳送到副邊繞組，整流電路通常被放置在副邊繞組之后用于將交流電能轉化為直流電能。

在一些應用場景下，例如隔離開關電源等，為了保證電源在不同負載或不穩定的輸入電壓下有穩定的輸出電壓，電路通常要求根據輸出電壓進行反饋控制。基于現有技術的整流電路包括接在輸入電壓和輸出電壓之間的二極管和接在輸出端的穩壓電容，如圖1所示。由于二極管是雙端器件，基于現有技術的整流電路無法通過外部控制信號控制其工作狀態，因此基于現有技術進行反饋控制時通常需要將根據輸出電壓產生的反饋信號對整流電路的輸入交流電壓進行控制，控制環路較長，在隔離開關電源中還需要額外的信號隔離器件將信號從副邊傳輸回原邊，增加了系統成本和復雜度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種新型可控整流電路，可以通過外部控制信號控制其處于工作狀態或者關斷狀態，因此在隔離開關電源等應用進行反饋控制時可以根據輸出電壓產生反饋控制信號對位于副邊可控整流電路進行控制實現輸出穩壓，可以消除額外的信號隔離器件需求，同時提高控制環路的響應速度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種可控整流電路，包括第一三極管、第一MOS管、第二MOS管、第一電阻、第二電阻、第一電容，

所述第一三極管的發射極、所述第二電阻的第一端與所述可控整流電路輸入電壓的第一端耦合，所述第一三極管的集電極、所述第一電容的第一端與所述可控整流電路輸出電壓的第一端耦合，所述第一三極管的基級與所述第一電阻的第一端耦合，

所述第一MOS管的漏極與所述第一電阻的第二端耦合，所述第一MOS管的柵極與所述第二MOS管的漏極和所述第二電阻的第二端耦合，所述第一MOS管的源極、所述第二MOS管的源極、所述第一電容的第二端與所述可控整流電路輸入電壓的第二端耦合，

所述第二MOS管的柵極用于接入控制信號。

一般地，所述可控整流電路輸入電壓的第二端與所述可控整流電路輸出電壓的第二端耦合。

當控制信號使得第二MOS管導通時，應使得第一MOS管的柵源電壓不滿足使得第一MOS管導通的條件從而使得第一MOS管處于關斷狀態，進而使得作為整流器件的第一三極管的基極電流為零進入截止狀態，此時無論可控整流電路的輸入電壓和輸出電壓是多少，整個可控整流電路處于關斷狀態，輸入和輸出之間沒有能量傳輸。由于該狀態下第一MOS管的柵源電壓由第二MOS管的導通電阻和作為上拉電阻的第二電阻對輸入電壓進行分壓決定，一般地，第二電阻的阻值應顯著大于第二MOS管的導通電阻，優選地，第二電阻的阻值應大于第二MOS管導通電阻的10倍。