[发明专利]全波桥式整流电路

说明书

本发明涉及整流电路，特别是涉及一种具有高效率的全波桥式整流电路。

一般情况在整流电路中使用二极管。作为使用二极管的整流电路的实例，图1示出了半波整流电路(half-wave rectifier circ-uit)。这样，在使用二极管的电路中，由于存在二极管的正向导通电压，使整流电路的能量效率降低。

为克服半波整流器能量效率低下的缺点，作为新技术，在USP5,173,849号专利中公开了同步半波整流电路(Synchronous half-wave rectifier circuit)。图2示出了同步半波整流电路。如图2所示，同步半波整流器包含三个MOS晶体管M1，M2及M3。晶体管M1及M2是N沟道晶体管，晶体管M3是P沟道晶体管。晶体管M2及M3是使晶体管M1‘开/关’的开关元件，在AC输入下降到逻辑阈值电压以下时，使晶本管M1‘开’。晶体管M1应有足够的大小，能够完全传导从AC输入的必要的功率。具有这样结构的同步半波整流器，作为其输入端，如图3所示，提供了比加在IC上的直流电源电压Vdd大得多的，或者比接地电压GND小的AC输入电压，同时，提供给该半波整流器的AC输入峰间电压(Vpp)大约为12V左右。

于是，构成该整流器的各晶体管至少有15V左右的击穿电压，结果在构成整流器的CMOS中，增加了发生闩锁(latch-up)的可能性，并且，以适合于制造大约7～8V击穿电压的元件的CMOS制造技术，不能制作这样的整流器。另外，因为整流电路上施加过压的AC输入，很难保证芯片的稳定性。

本发明的目的是提供了在通常的CMOS制造工艺下能够制造的，具有高能量效率和稳定性的全波桥式整流电路。

为达到以上目的，本发明包含以下部件：第一比较器装置，其作用是把输入AC电压的两个输入端的第一输入端提供的第一输入电压，同输出端的输出电压进行比较；第一开关装置，该装置连接在所述输出端和所述第一输入端之间，由所述第一比较装置控制，进行开/关操作；第二比较器装置，其作用是把所述两个输入端的第二输入端提供的第二输入电压同所述输出电压进行比较；第二开关装置，该装置连接在所述输出端和所述第二输入端之间，由所述第二比较器装置控制，进行‘开/关’操作；第三比较器装置，其作用是把所述第一输入端提供的所述第一输入电压和接地电压进行比较；第三开关装置，该装置连接在所述输出端和所述第一输入端之间，由所述第三比较装置控制，进行开/关操作；第四比较器装置，其作用是把所述第二输入端提供的第二输入电压与所述接地电压进行比较；第四开关装置，该装置连接在所述输出端和所述第二输入端之间，由所述第四比较器装置控制，进行‘开/关’操作。

附图简要说明：

图1是现有的半波整流器的线路图。

图2是现有的另一个半波整流器的线路图。

图3是表示图2的整流器的模拟结果。

图4是本发明的整流器线路图。

图5是图4中的高电平比较器的线路图。

图6是图4中的低电平比较器的线路图。

图7表示了本发明的整流器的模拟结果。

作为实施例，在所述第一及第二输入电压比所述输出电压高时，所述第一及第二比较器装置使所述第一及第二开关装置分别导通；在所述第一及第二输入电压比所述接地电压低时，所述第三及第四比较器装置使所述第三及第四开关装置分别导通。

作为实施例，在所述第一及第二输入电压比所述输出电压高时，所述第一及第二比较器装置输出低电平信号；在所述第一及第二输入电压比所述接地电压低时，所述第三及第四比较器装置输出高电平信号。

作为实施例，所述第一开关装置包含第一PMOS晶体管，该晶体管的栅极接所述第一比较器装置的输出端，源极接所述输出端，漏极接所述第一输入端；所述第二开关装置包含第二PMOS晶体管，该晶体管的栅极接所述第二比较装置的输出端，源极接所述输出端，漏极接所述第二输入端；所述第三开关装置包含第一NMOS晶体管，该晶体管的栅极接所述第三比较器装置的输出端，源极接所述接地端，漏极接所述第一输入端；所述第四开关装置包含第二NMOS晶体管，该晶体管的栅极接第四比较器装置的输出端，源极接所述接地端，漏极接所述第二输入端。