[实用新型]复合开关、半桥桥臂电路结构及整流电路

说明书

本实用新型公开了一种复合开关、半桥桥臂电路结构及整流电路，复合开关包括：增强型氮化镓晶体管及二极管；增强型氮化镓晶体管具有栅极、源极及漏极；二极管具有阴极及阳极，阴极电性连接于漏极，阳极电性连接于源极，使得二极管反并联连接于增强型氮化镓晶体管；其中，当栅极与源极间未施加驱动电压时，二极管的正向导通压降小于增强型氮化镓晶体管源极及漏极之间的反向导通压降。

技术领域

本实用新型涉及一种复合开关、半桥桥臂电路结构及整流电路。

背景技术

随着开关电源小型化的发展，开关电源的效率要求也日益提高。其中，开关电源前级整流桥部分的损耗占到开关电源整体损耗的20％以上，因此如何降低整流桥部分的损耗是提升开关电源效率的关键点之一。为此，业内发展出采用MOSFET同步整流方式来降低整流桥损耗的方法，但该方法受限于浪涌电流的问题。由于MOSFET体二极管的存在，为浪涌电流提供了通路，造成开关电源初次上电时有浪涌电流流过MOSFET的体二极管，而传统MOSFET没有承受浪涌电流的能力，从而有击穿MOSFET的风险。即便MOSFET另外并联一个二极管，由于二极管的压降和MOSFET的体二极管的压降接近，仍然有部分浪涌电流流过MOSFET的体二极管，因此MOSFET仍有被击穿的风险。因此急需开发一种克服上述缺陷的复合开关、半桥桥臂电路结构及整流电路。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种复合开关，其中，包括：

增强型氮化镓晶体管，具有一栅极、源极及漏极；及

二极管，具有一阳极及阴极，所述阴极电性连接于所述漏极，所述阳极电性连接于所述源极，使得所述二极管反并联连接于所述增强型氮化镓晶体管；

其中，当所述栅极与所述源极间未施加驱动电压时，所述二极管的正向导通压降小于所述增强型氮化镓晶体管的所述源极及所述漏极之间的反向导通压降。

上述的复合开关，其中，当所述源极和所述漏极出现反向电流时，所述二极管为所述反向电流的释放通路。

上述的复合开关，其中，所述复合开关还包含一控制模块，所述控制模块耦接所述增强型氮化镓晶体管的所述栅极。

上述的复合开关，其中，所述控制模块检测所述复合开关的漏极电压，根据所述漏极电压输出驱动信号控制所述增强型氮化镓晶体管开关或者闭合。

上述的复合开关，其中，所述控制模块设置一第一参考电压和一第二参考电压，其中，所述第二参考电压高于所述第一参考电压。

上述的复合开关，其中，在复合开关正常工作过程中，当所述漏极电压低于所述第一参考电压时，所述增强型氮化镓晶体管导通；当所述漏极电压高于所述第二参考电压时，所述增强型氮化镓晶体管关断。

本实用新型还提供一种半桥桥臂电路结构，其中，包括第一复合开关及第二复合开关，所述第一复合开关及第二复合开关为上述所述的复合开关，所述第一复合开关的增强型氮化镓晶体管的源极与所述第二复合开关的增强型氮化镓晶体管的漏极电性连接。

本实用新型还提供一种具升压功能的整流电路，其特征在于，所述整流电路的第一桥臂由上述的半桥桥臂电路结构构成，其中，所述整流电路还包括一第二桥臂，包括彼此串联的一第三开关管和一第四开关管，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连接并且藉由一第一电感元件耦接至一交流电源的第一端；所述第一复合开关与所述第二复合开关的公共端连接至所述交流电源的第二端；以及一输出电容，所述输出电容的一端电性连接于所述第一复合开关的漏极，所述输出电容的另一端电性连接于所述第二复合开关的源极。

上述的整流电路，其中，还包括串联的一第一浪涌二极管和一第二浪涌二极管，所述第一浪涌二极管的阴极连接至所述第三开关管的第一端，所述第二浪涌二极管的阳极连接至所述第四开关管的第二端，所述第一浪涌二极管的阳极与所述第二浪涌二极管的阴极连接至所述交流电源的第一端。