论文部分内容阅读
全桥整流电路是一种常见的整流电路,主要应用在低电压场合下。普通的二极管全桥整流电路具有结构简单、成本低的优势,使得这种结构的全桥整流电路在电力系统中得到了广泛的应用。但是在高电压应用中,由于二极管必须具备较高的耐压特性,此时二极管的正向导通压降将会增大。这样会导致全桥整流电路中的二极管产生较大的功耗,大大地降低整流的效率。由于此原因,此类型全桥整流电路的使用范围会有所限制。本文设计了一种新型的全桥整流电路,在电路结构上用四个新型的功率MOSFET作为全桥整流电路中的整流管。该功率MOSFET的漏极与源极之间具有较高的耐压的同时导通电阻较低。通过对其栅极的控制,使其可以达到类似二极管单向导通的特性。该方案与无源二极管桥式整流相比,在高电压应用中功率MOSFET上的导通压降会明显地降低,其功耗也会远小于二极管上产生的功耗。通过该方案可以显著地提高整流效率。本文的重点是,设计一款驱动芯片来控制四个功率MOSFET的开关状态,使其达到全桥整流的效果。通过对芯片外围测试电路的设计,讲述芯片控制电路工作的原理。在芯片内部子模块的介绍中,首先介绍了芯片中电源模块,通过该电源模块给栅驱动模块提供稳定的15V电源;其次,介绍芯片中高压过零检测模块,通过该模块将220V交流电转换为15V的方波信号供栅驱动模块使用;最后,介绍芯片中栅驱动模块,此模块输出电流峰值为1A的栅极驱动信号,通过该驱动信号控制整流管的开关状态。最后通过Cadence软件绘制电路图,利用华润上华有限公司的BCD工艺文件和Hspice软件对电路进行仿真,验证设计电路的合理性和准确性。