整流电路

随着现代电子技术向高速度高频率发展的趋势，电源模块的发展趋势必然是朝着更低电压、更大电流的方向发展，电源整流器的开关损耗及导通压降损耗也就成为电源功率损耗的重要因素。而在传统的次级整流电路中，肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选。其导通压降基本上都大于0.4V，当电源模块的输出电压随着现代电子技术发展继续降低时，电源模块的效率就低得惊人了，例如在输出电压为3.3V时效率降为80%，1.5V输出时效率不到70%，这时再采用肖特基二极管整流方式就变得不太可能了。

为了提高效率降低损耗，采用同步整流技术已成为低电压、大电流电源模块的一种必然手段。同步整流技术大体上可以分为自驱动（selfdriven）和他驱动（controldriven）两种方式。本文介绍了一种具有预测时间和超低导通电阻（低至2.8mΩ/25℃）的他驱动同步整流技术，既达到了同步整流的目的，降低了开关损耗和导通损耗，又解决了交叉导通问题，使同步整流的效率高达95%，从而使整个电源的效率也高达90%以上。

1SRM4010同步整流模块功能简介

SRM4010是一种高效率他激式同步整流模块，它直接和变压器的次级相连，可提供40A的输出电流，输出电压范围在1∽5V之间。它能够在200∽400kHz工作频率范围内调整，且整流效率高达95%。如果需要更大的电流，还可以直接并联使用，使设计变得非常简单。

SRM4010模块是一种9脚表面封装器件，模块被封装在一个高强电流接口装置包里，感应系数极低，接线端功能强大，具有大电流低噪声等优异特性。

SRM4010引脚功能及应用方式一览表

引脚号引脚名称引脚功能应用方式

1CTCHCatch功率MOSFET漏极接滤波电感和变压器次级正端

2FWDForward功率MOSFET漏极接变压器次级负端

3SGND外控信号参考地外围控制电路公共地

4REGin内部线性调整器输入可以外接辅助绕组或悬空

— — 1 —1 — 有源整流电路工作原理

有源整流电路是一种广泛使用的整流电路，它利用二极管的单向导电性，在其两端并联一个较大的电压。当通过二极管的电流是正弦波时，二极管两端的电压为零；当通过二极管的电流是非正弦波时，二极管两端的电压为负。这就是所谓有源整流。

下面介绍有源整流电路的工作原理。当直流电源加在VD1和VD2上时，VD1和VD2上就产生一个较大的电压，这个电压称为直流电压，经过整流电路后，就变成了正弦波。这种整流电路就称为有源整流电路。

对于直流电源来说，它是一种能量转换装置，将电能转换成热能和机械能等其他形式能量。当直流电源加在VD1和VD2上时，流过他们的电流为一个周期，相当于一段时间内两个周期的正弦波叠加在一起，所以在这个过程中能量也是以正弦波方式进行传输。

10种精密整流电路的详解

1. 第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。A1用的是半波整流并且放 大两倍，A2用的是求和电路，达到精密整流的目的。(R1=R3=R4=R5=2R2)

2. 第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路，是负半轴有输岀，A2的电压跟随器的 变形，正半轴有输岀，这样分别对正负半轴的交流电进行整流！ (R1=R2)

3. 第三种电路 图3咼输入阻抗型 图4等值电阻型

R1 U1 ZOR

^^7 R2

1OK

R3 20K ar R1 R2

20K 10K Ui R3 1 0K

謝 1>1

图6单运放三箱形 图5单运放T型

© 8壊益等于1复合放大器型

R2 R4

■叭 R1

01

-DH-

D2

Uo

丄

R3

图9复合放大器输入不对称型 因10单电源运放元二极管型 10种精密整流电路的详解

这个电路真是他妈的坑爹，经过我半天的分析才发现是这样的结论：Uo=-|Ui|,整出来 的电路全是负的，真想不通为什么作者放到这里，算了先把分析整理一下： 当Ui>0的时候电路等效是这样的 10种精密整流电路的详解

放大器B是加减运算电路.Uo2= (1+R^Rl) Ui- (R§R3) Uol=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下：

以上是这个电路的全部分析，但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来 电路和仿真效果如下图所示10种精密整流电路的详解

4. 第四种电路是要求所有电阻全部相等。这个仿真相对简单。 电路和仿貞•效果如下

计算方法如下：

当Ui>0时，D1导通，D2截止（如果真是不淸楚为什么是这样分析，可以参照模拟电 子技术书上对于第一种电路的分析），这是电路图等效如下（R6是为了测试信号源用的 跟这个电路没有直接的关系，不知道为什么不加这个电阻就仿真不了） /

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厶丿r%

R8 uv

描述：

图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益

图1 经典型

图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图2 四个二极管型

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图3 高输入阻抗型

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.

图4 等值电阻型

图5 和 图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图5 单运放T型

图6 单运放三角型

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K

图7 增益大于1的复合放大器型

图8的电阻匹配关系为R1=R2

图8 增益等于1的复合放大器型 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.

图9 复合放大器输入不对称型

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.

图10 单电源运放无二极管型

图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.