專利名稱：整流電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子技術領域，尤其涉及一種整流電路。
背景技術：
整流電路就是利用單向導電元件將交流電轉換成單向脈動性直流電的電路。在電子領域，公所周知的整流電路如圖I所示，采用一個二極管就可以構成。但這僅僅是一個普通的整流電路，要達到特別的設計要求如較高的反向耐壓要求，可以采用多節(jié)整流二極管串聯的設計。如圖2所示，是一個滿足高耐壓要求的整流電路示意圖，在圖2中，輸入輸出端的公共端省去，并且圖中只繪出兩個整流二極管串聯，實際使用時可以是任意節(jié)數。一般來說，多管串聯可以獲得倍增的反向耐壓，但是由于每個整流二極管的參數(如反向漏電電容，結電容或其它外部環(huán)境參數)差異導致其上的反向分壓是不同的，這就·容易導致某單管擊穿，從而引起連鎖反應導致整串二極管擊穿。為解決上述弊端，現有技術采用了均壓措施，如圖3、圖4所示，整流電路包括由多個同向的整流二極管串聯組成的整流串聯電路，每個整流二極管與一個均壓電阻或均壓電容并聯，所謂“均壓”也就是讓每節(jié)整流二極管的反向分壓平均一些(一般所有整流二極管采用統(tǒng)一型號，即其最大反向耐壓大致相等。然而，現有技術會有如下問題，如圖3，每個整流二極管并聯一個均壓電阻，為提高均壓效果，均壓電阻的阻值越小越好(此時二極管的反向電阻與均壓電阻并聯，均壓電阻越小，二極管反向漏電電阻就越不重要，并聯總電阻就越趨向于均壓電阻)，然而均壓電阻越小，反向電流就越大，從而增加了損耗；同理，圖4中，整流二極管與均壓電容并聯，要提高均壓效果，就必須增大均壓電容(從而使得整流二極管的結電容就越不重要)，同樣地，增大了均壓電容，也就增加了反向恢復時間，也增大了反向電流，從而增加了高頻損耗，。因此，在這種電路中，提升某個參數必然犧牲另一個參數為代價，要提高均壓效果，就必然增加反向電流和高頻損耗，因此，現有技術的電路參數選擇會陷入兩難，只能選擇一個折中的值，即將均壓電阻(電容)的取值與整流二極管的反向電阻(結電容)相當，顯然，折衷的方案不是理想的方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種整流電路，能夠在限制高頻損耗的前提下，提高均壓效果，有效的保護整流二極管不被擊穿。本發(fā)明實施例提出了一種整流電路，所述整流電路包括由多個同向的整流二極管串聯組成的整流串聯電路；所述整流串聯電路的正極端為交流輸入端，所述整流串聯電路的負極端為直流輸出端；
所述整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，所述均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成；所述反向二極管的方向與所述整流二極管的方向相反，并且所述反向二極管的結電容小于或等于所述整流二極管的結電容；所述限壓電路的限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。實施本發(fā)明，具有如下有益效果
本發(fā)明實施例提供的整流電路，每個整流二極管的兩端并聯有均壓電路，均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成，反向二極管的結電容越小于與其并聯的整流二極管的結電容，其限制高頻損耗的效果就越好，而限壓電路的限壓值低于與其并聯的整流二極管的最大反向耐壓值，能夠有效地保護整流二極管不被擊穿。


圖I是現有技術提供的僅具有一個整流_■極管的整流電路的電路不意 圖2是現有技術提供的滿足耐壓要求的多個整流二極管串聯組成的整流二極管的電路不意圖； 圖3是現有技術提供的整流二極管并聯均壓電阻的整流電路的電路示意 圖4是現有技術提供的整流二極管并聯均壓電容的整流電路的電路示意 圖5是本發(fā)明提供的整流電路的第一實施例的電路示意 圖6是本發(fā)明提供的整流電路的第二實施例的電路示意 圖7是本發(fā)明提供的整流電路的第三實施例的電路示意 圖8是本發(fā)明提供的整流電路的第四實施例的電路示意 圖9是本發(fā)明提供的整流電路的第五實施例的電路示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供一種整流電路，包括由多個同向的整流二極管串聯組成的整流串聯電路；所述整流串聯電路的正極端為交流輸入端，所述整流串聯電路的負極端為直流輸出端；
所述整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，所述均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成；所述反向二極管的方向與所述整流二極管的方向相反，并且所述反向二極管的結電容小于或等于所述整流二極管的結電容；所述限壓電路的限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。在本發(fā)明實施中，使反向二極管的結電容小于或等于整流二極管的結電容，能夠限制高頻損耗，而限壓電路的限壓值小于整流二極管的最大反向耐壓，能夠有效地保護整流二極管不被擊穿。具體實施時，所述整流串聯電路中所有整流二極管的型號相同。即所有整流二極管的最大反向耐壓等參數相同，從而使各個均壓電路可以使用相同參數的電子元件，便于產品的實用化生產。需要說明的是，所述整流串聯電路中各個整流二極管的參數選擇也可以不同，即所述整流串聯電路中所有整流二極管的型號不相同，此時，需要保證各個均壓電路中的電子元件參數與其并聯的整流二極管的參數相適應。
所述整流二極管的型號與所述反向二極管的型號相同或者不相同。反向二極管比整流二極管要求低得多，只需要保證反向二極管的耐壓和反向恢復速度不低于整流二極管就可以了，而反向二極管的電流允許可以比整流二極管小得多，因為電路工作時反向二極管本身的電流是很小的，理想時接近零，只有在偶爾進入保護時才有電流，而進入保護并不是常態(tài)。下面結合圖5 圖9，僅以整流串聯電路由兩個同向的整流二極管串聯組成為例，對本發(fā)明提供的整流電路進行詳細描述。參見圖5，是本發(fā)明提供的整流電路的第一實施例的電路示意圖。第一實施例提供的整流電路，其整流串聯電路由兩個同向的整流二極管串聯組成,整流串聯電路的正極端為交流輸入端(A C端)，整流串聯電路的負極端為直流輸出端(DC端)。具體的，如圖5所示，整流串聯電路包括整流二極管Dl和整流二極管D2，整流二極管Dl的正極為AC端，整流二極管Dl的負極連接整流二極管D2的正極，整流二極管D2 的負極為DC端。在第一實施例中，整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成。所述限壓電路由壓敏電阻與電容并聯組成，所述壓敏電阻的最大限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。具體的，如圖5所示，整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D3、壓敏電阻Rl和電容Cl。其中，壓敏電阻Rl和電容Cl并聯組成限壓電路。限壓電路的輸入端連接AC端，限壓電路的輸出端連接反向二極管D3的負極，反向二極管D3的正極連接整流二極管Dl的負極。反向二極管D3的結電容小于或等于整流二極管Dl的結電容，壓敏電阻Rl的最大限壓值小于整流二極管Dl的最大反向耐壓值，電容Cl的電容值大于整流二極管Dl的結電容。整流二極管D2的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D4、壓敏電阻R2和電容C2，該均壓電路的結構與上述的整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路的結構相同，在此不詳細說明。優(yōu)選的，反向二極管可以采用耐壓值與整流二極管相同，但結電容比整流二極管小得多的型號(例如，反向二極管的結電容是整流二極管的十分之一)，其限流及抑制高頻損耗的效果就越好。但是要強調的是，即使反向二極管和整流二極管是同一型號，具有相同的結電容，也同樣具有限制高頻損耗的效果。下面以圖5所示的整流二極管Dl及其并聯的均壓電路為例，對本實施例提供的整流電路的工作原理進行說明。而且，下文將一個整流二極管及其并聯的均壓電路稱為一節(jié)“整流單元”。在初始態(tài)時，電容Cl為O。當交流輸入端(AC端)為交流正電壓時，整流二極管Dl導通，反向二極管D3截止，限壓電路(即壓敏電阻Rl與電容Cl的并聯電路)視同虛設。當AC端為交流負電壓時，整流二極管Dl截止，反向二極管D3導通，電容Cl被充電至壓敏電阻Rl的最大限壓，壓敏電阻Rl呈現高阻態(tài)，通過電流近似為O。在電路以后的正常過程中，電容Cl的電壓保持在壓敏電阻Rl的最大限壓。電容Cl的電容值大于整流二極管Dl的結電容，其數量級可以取為整流二極管Dl結電容的1(Γ100倍，可以視為交流短路，而反向二極管D3的結電容不超過Dl的結電容，于是得到單節(jié)整流單元的等效電容最多為整流二極管Dl結電容的2倍，其高頻性能仍可認為與現有技術達到的效果相當(因為現有技術提供的均壓電容數量級與整流二極管的結電容相當)。當反向二極管D3選用結電容越小的類型時，單節(jié)整流單元的等效電容越接近于整流二極管Dl的結電容，等效電路就越接近于圖2的等效電路，這就意味著更少的聞頻損耗。當有非正常因素，如整流~■極管D2的漏電增大，導致整流二極管Dl的反向電壓突發(fā)過壓時，電容Cl兩端電壓升高，但由于電容Cl容量較大，電壓升高也是緩慢地升高，當超過壓敏電阻最大限壓值時，壓敏電阻Rl呈現低阻態(tài)，流過突發(fā)高壓產生的電流，先于整流 二極管Dl反向導通，抑制了突發(fā)高壓對電路的影響，保護了整流二極管Dl不被擊穿。參見圖6，是本發(fā)明提供的整流電路的第二實施例的電路示意圖。與上述第一實施例相比，第二實施例提供的整流電路的不同點在于所述限壓電路由穩(wěn)壓二極管與電容并聯組成，所述穩(wěn)壓二極管的方向與所述整流二極管的方向相同，所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。具體的，如圖6所示，整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D3、穩(wěn)壓二極管Zl和電容Cl。其中，穩(wěn)壓二極管Zl和電容Cl并聯組成限壓電路。限壓電路的輸入端連接AC端，限壓電路的輸出端連接反向二極管D3的負極，反向二極管D3的正極連接整流二極管Dl的負極。反向二極管D3的結電容小于或等于整流二極管Dl的結電容，穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值小于整流二極管Dl的最大反向耐壓值，電容Cl的電容值大于整流二極管Dl的結電容。整流二極管D2的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D4、穩(wěn)壓二極管Z2和電容C2，該均壓電路的結構與上述的整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路的結構相同，在此不詳細說明。第二實施例與第一實施例的差別在于用穩(wěn)壓二極管替代了壓敏電阻，但工作原理是類似的，在電路正常工作時，穩(wěn)壓二極管呈現高阻態(tài)，電容兩端的電壓值穩(wěn)定在穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓上，當突發(fā)高壓時，穩(wěn)壓二極管呈現低阻態(tài)，流過電流，保護了整流二極管。參見圖7，是本發(fā)明提供的整流電路的第三實施例的電路示意圖。在第三實施例中，整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成。所述限壓電路由電容和電阻并聯組成，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容，所述電容在所述整流二極管兩端所加電壓反向時進行充電，并且最大充電電壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。具體的，如圖7所示，整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D3、電阻Rl和電容Cl。其中，電阻Rl和電容Cl并聯組成限壓電路。限壓電路的輸入端連接AC端，限壓電路的輸出端連接反向二極管D3的負極，反向二極管D3的正極連接整流二極管Dl的負極。反向二極管D3的結電容小于或等于整流二極管Dl的結電容，電容Cl的電容值大于整流二極管Dl的結電容，電容Cl在整流二極管Dl兩端所加電壓反向時進行充電，并且最大充電電壓值小于整流二極管Dl的最大反向耐壓值。整流二極管D2的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D4、電阻R2和電容C2，該均壓電路的結構與上述的整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路的結構相同，在此不詳細說明。第三實施例提供的整流電路，其工作原理如下
以整流二極管Dl及與Dl并聯的均壓電路來說明，電路正常工作時，初始態(tài)時，電容電壓為零。當AC端為交流正電壓，整流二極管Dl導通，反向二極管D3截止。當AC端為交流負電壓時，整流二極管Dl截止，反向二極管D3導通，電容Cl被充電，Cl最大充電電壓低于整流二極管的最大反向耐壓。當AC端又回復到正電壓時Cl經過Rl放電，導致電壓降下降一些。而AC端再次出現交流負電壓時，Cl再次被充電到最大電壓。在電路正常工作的第一個周期后，反向電流都是很小的，在突發(fā)高壓時，Cl吸收脈沖電壓經Rl放電，也保護了整流二極管D1。此外，Cl取值大于整流二極管Dl的結電容，具體可為其10倍 100倍，反向二極管D3的結電容選擇應盡可能小于Dl的結電容，能較好地減少高頻損失。參見圖8，是本發(fā)明提供的整流電路的第四實施例的電路示意圖。第四實施例與第一實施例的差別在于，限壓電路包括壓敏電阻，所述壓敏電阻的 最大限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值；所述壓敏電阻包含體電容，所述體電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。具體的，如圖8所示，整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D3、壓敏電阻R1。其中，壓敏電阻Rl作為限壓電路。壓敏電阻Rl的兩端分別連接AC端及反向二極管D3的負極，反向二極管D3的正極連接整流二極管Dl的負極。反向二極管D3的結電容小于或等于整流二極管Dl的結電容，壓敏電阻包含一并聯的體電容，體電容的電容值大于整流二極管Dl的結電容，壓敏電阻Rl的最大限壓值小于整流二極管Dl的最大反向耐壓值。整流二極管D2的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D4、壓敏電阻R2，該均壓電路的結構與上述的整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路的結構相同，在此不詳細說明。壓敏電阻沒有額外并聯電容的整流電路也是可行的，現實中的壓敏電阻，制造工藝的原因使得其內部本身就包含一個很大的并聯體電容，容量一般上千個PF左右。而整流二極管的結電容一般就幾到十幾個PF。因此，圖8的工作原理與圖5的類似，這里不再贅述。參見圖9，是本發(fā)明提供的整流電路的第五實施例的電路示意圖。第五實施例與第二實施例的差別在于，限壓電路包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的方向與所述整流二極管的方向相同，所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，并且所述穩(wěn)壓二極管的等效體電容大于所述整流二極管的結電容。具體的，如圖9所示，整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D3、穩(wěn)壓二極管Z1。其中，穩(wěn)壓二極管Zl作為限壓電路。穩(wěn)壓二極管Zl的正極端連接AC端，穩(wěn)壓二極管Zl的負極連接反向二極管D3的負極，反向二極管D3的正極連接整流二極管Dl的負極。反向二極管D3的結電容小于或等于整流二極管Dl的結電容，穩(wěn)壓二極管Zl的等效并聯體電容的電容值大于整流二極管Dl的結電容，穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值小于整流二極管Dl的最大反向耐壓值。整流二極管D2的兩端所并聯的均壓電路包括反向二極管D4、穩(wěn)壓二極管Z2，該均壓電路的結構與上述的整流二極管Dl的兩端所并聯的均壓電路的結構相同，在此不詳細說明。穩(wěn)壓二極管沒有額外并聯電容的整流電路也是可行的，其工作原理與圖6的類似，這里不再贅述。本發(fā)明第一實施例至第五實施例提供的整流電路，都可以封裝成一體化元件。本發(fā)明實施例提供的整流電路，每個整流二極管并聯有均壓電路，均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成，反向二極管的結電容越小于與其并聯的整流二極管的結電容，其限制高頻損耗的效果就越好，而限壓電路的限壓值低于與其并聯的整流二極管的最大反向耐壓值，能夠有效地保護整流二極管不被擊穿。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為 本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種整流電路，其特征在于，包括由多個同向的整流二極管串聯組成的整流串聯電路；所述整流串聯電路的正極端為交流輸入端，所述整流串聯電路的負極端為直流輸出端; 所述整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，所述均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成；所述反向二極管的方向與所述整流二極管的方向相反，并且所述反向二極管的結電容小于或等于所述整流二極管的結電容；所述限壓電路的限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。
2.如權利要求I所述的整流電路，其特征在于，所述限壓電路由壓敏電阻與電容并聯組成，所述壓敏電阻的最大限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。
3.如權利要求I所述的整流電路，其特征在于，所述限壓電路由穩(wěn)壓二極管與電容并聯組成，所述穩(wěn)壓二極管的方向與所述整流二極管的方向相同，所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。
4.如權利要求I所述的整流電路，其特征在于，所述限壓電路由電容和電阻并聯組成，所述電容的電容值大于所述整流二極管的結電容，所述電容在所述整流二極管兩端所加電壓反向時進行充電，并且最大充電電壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。
5.如權利要求I所述的整流電路，其特征在于，所述限壓電路包括壓敏電阻，所述壓敏電阻的最大限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值；所述壓敏電阻包含體電容，所述體電容的電容值大于所述整流二極管的結電容。
6.如權利要求I所述的整流電路，其特征在于，所述限壓電路包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的方向與所述整流二極管的方向相同，所述穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值，并且所述穩(wěn)壓二極管的等效體電容大于所述整流二極管的結電容。
7.如權利要求I飛任一項所述的整流電路，其特征在于，所述整流串聯電路中所有整流二極管的型號相同或者不相同。
8.如權利要求7所述的整流電路，其特征在于，所述整流二極管的型號與所述反向二極管的型號相同或者不相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整流電路，包括由多個同向的整流二極管串聯組成的整流串聯電路；所述整流串聯電路的正極端為交流輸入端，所述整流串聯電路的負極端為直流輸出端；所述整流串聯電路中每個整流二極管的兩端分別并聯有均壓電路，所述均壓電路由反向二極管與限壓電路串聯組成；所述反向二極管的方向與所述整流二極管的方向相反，并且所述反向二極管的結電容小于或等于所述整流二極管的結電容；所述限壓電路的限壓值小于所述整流二極管的最大反向耐壓值。實施本發(fā)明實施例能夠限制高頻損耗，并且有效地保護整流二極管不被擊穿。
文檔編號H02M7/06GK102882390SQ201210366690
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者陸東海 申請人:陸東海