CN112019074B - 整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法,该主动式桥式整流控制装置,包括桥式整流单元及整流控制模块。整流控制模块包括相位控制单元、下桥驱动单元及自驱动单元。相位控制单元根据交流电源的正半周和负半周提供火线信号与地线信号;下桥驱动单元根据火线信号与地线信号提供下桥控制信号;自驱动单元根据交流电源的正半周与负半周而建立驱动电压,且根据下桥控制信号而提供上桥控制信号;桥式整流单元根据下桥控制信号、上桥控制信号及驱动电压将交流电源整流为直流电源。

Description

整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法
技术领域
本发明是有关一种整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法,特别涉及一种主动式控制的整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法。
背景技术
整流器是现今电源供应器不可或缺的部分,其主要功用是将交流电源转换成直流电源。目前电子领域中,整流器大多为全桥式或半桥式的桥式整流器,其中又以使用全桥式的桥式整流器为主。现今电子领域中,全桥式的桥式整流器大多主要是由四个二极管所构成的被动式桥式整流器,交流电源通过二极管的顺偏或逆偏来整流为直流电源。
但是,由于由四个二极管所构成的桥式整流器在二极管顺偏时,二极管顺偏的电压较高(顺偏电压大概为0.7伏特),因此,若在输入电流较大的情况,会造成桥式整流器的功率消耗较大,意即,功率消耗P=顺偏电压*输入电流*2。所以,若是以现今电源供应器越来越讲求高效率的情况下,被动式桥式整流器并不符合节能的需求。
因此,如何设计出一种整流控制模块、主动式桥式整流控制装置及其操作方法,主动地将输入电源整流为输出电源,以降低桥式整流器的功率消耗,乃为本公开发明人所欲行研究的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明是提供一种主动式桥式整流控制装置,以克服现有技术的问题。因此,本发明主动式桥式整流控制装置,包括:桥式整流单元,且由火线与地线接收交流电源。及整流控制模块,包括:相位控制单元,包括耦接火线的火线开关与耦接地线的地线开关。下桥驱动单元,耦接火线开关、地线开关及桥式整流单元。及自驱动单元,耦接下桥驱动单元与桥式整流单元。其中,交流电源的正半周导通火线开关而提供火线信号,且交流电源的负半周导通地线开关而提供地线信号;下桥驱动单元根据火线信号与地线信号提供下桥控制信号;自驱动单元根据交流电源而建立驱动电压,且根据下桥控制信号上桥控制信号;桥式整流单元根据下桥控制信号、上桥控制信号及驱动电压将交流电源整流为一直流电源。
为了解决上述问题,本发明是提供一种整流控制模块,以克服现有技术的问题。因此,本发明整流控制模块控制桥式整流单元将交流电源整流为直流电源,整流控制模块包括:相位控制单元,包括耦接火线的火线开关与耦接地线的地线开关,火线与地线接收交流电源。下桥驱动单元,耦接火线开关、地线开关及桥式整流单元。及自驱动单元,耦接下桥驱动单元与桥式整流单元。其中,交流电源的正半周导通火线开关而提供火线信号,且交流电源的负半周导通地线开关而提供地线信号;下桥驱动单元根据火线信号与地线信号提供下桥控制信号,且提供下桥控制信号控制桥式整流单元;自驱动单元根据交流电源而建立驱动电压,且根据下桥控制信号而提供驱上桥控制信号,以及提供驱动电压与上桥控制信号控制桥式整流单元。
为了解决上述问题,本发明是提供一种主动式桥式整流控制装置的操作方法,以克服现有技术的问题。因此,本发明主动式桥式整流控制装置的操作方法,包括下列步骤:桥式整流单元由火线与地线接收交流电源。交流电源的正半周导通相位控制单元的火线开关而提供火线信号,且交流电源的负半周导通相位控制单元的地线开关而提供地线信号。下桥驱动单元根据火线信号与地线信号提供下桥控制信号。自驱动单元根据交流电源而建立驱动电压,且根据下桥控制信号而提供上桥控制信号。及桥式整流单元根据下桥控制信号、上桥控制信号及驱动电压将交流电源整流为直流电源。
为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,相信本发明的目的、特征与特点,当可由此得一深入且具体的了解,然而说明书附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明主动式桥式整流控制装置的电路方框示意图;
图2为本发明下降沿调整电路的控制波形示意图;
图3为本发明整流控制模块的电路示意图;
图4A为本发明主动式桥式整流控制装置的第一个半周波期间控制时序图;
图4B为本发明主动式桥式整流控制装置的第二个半周波期间控制时序图;
图4C为本发明主动式桥式整流控制装置的第三个半周波期间控制时序图;及
图5为本发明主动式桥式整流控制装置的电压波形示意图。
附图标记说明:
100…主动式桥式整流控制装置
10…桥式整流单元
102…上桥单元
104…下桥单元
Q1…第一开关
Q2…第二开关
Q3…第三开关
Q4…第四开关
D1…第一二极管
D2…第二二极管
D3…第三二极管
D4…第四二极管
20…整流控制模块
202…相位控制单元
202-1…火线开关
202-2…地线开关
204…自驱动单元
204-1…第一自驱动单元
C1…第一自举电容
U1…第一驱动单元
204-2…第二自驱动单元
C2…第二自举电容
U2…第二驱动单元
C3…储能电容
206…电压调整电路
208…负载控制单元
208-1…电流检测单元
208-2…计数单元
208-3…关断控制单元
210…下桥驱动单元
212…下降沿调整电路
Vin…交流电源
Vo…直流电源
Vcc…输入电源
Vd1…第一驱动电压
Vd2…第二驱动电压
Iin…输入电流
Vth…导通电压
Vf…二极管接面电压
L…火线
N…地线
S1、S2…上桥控制信号
S3、S4…下桥控制信号
S1…第一控制信号
S2…第二控制信号
S3…第三控制信号
S4…第四控制信号
Sl…火线信号
Sn…地线信号
Si…电流信号
Poff…关断点
P1~P3…下降点
(I)、(II)…波形
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明,配合附图说明如下:
请参阅图1为本发明主动式桥式整流控制装置的电路方框示意图。主动式桥式整流控制装置100将交流电源Vin整流为直流电源Vo,且包括桥式整流单元10与整流控制模块20。桥式整流单元10耦接整流控制模块20,且整流控制模块20包括相位控制单元202、自驱动单元204及下桥驱动单元210。桥式整流单元10由火线L与地线N接收交流电源Vin,且主动或被动地将交流电源Vin整流为直流电源Vo。桥式整流单元10包括上桥单元102与下桥单元104,上桥单元102包括第一开关Q1与第二开关Q2,且下桥单元104包括第三开关Q3与第四开关Q4。第一开关Q1耦接火线L,且并联第一二极管D1,第二开关Q2耦接地线N与第一开关Q1,且并联第二二极管D2。第三开关Q3串联耦接火线L与第一开关Q1,且并联第三二极管D3。第四开关Q4耦接第三开关Q3,且串联耦接地线N与第二开关Q2,以及并联第四二极管D4。直流电源Vo的一端耦接第一开关Q1与第二开关Q2之间的接点,直流电源Vo的另一端耦接第三开关Q3与第四开关Q4之间的接点。
相位控制单元202耦接交流电源Vin与下桥驱动单元210,且检测交流电源Vin在正半周或负半周而提供火线信号Sl或地线信号Sn至下桥驱动单元210。下桥驱动单元210耦接桥式整流单元10与自驱动单元204,且根据火线信号Sl与地线信号Sn提供下桥控制信号S3、S4至桥式整流单元10与自驱动单元204。自驱动单元204耦接桥式整流单元10,且根据交流电源Vin的正半周与负半周而建立驱动电压,以及根据下桥控制信号S3、S4而提供上桥控制信号S1、S2至桥式整流单元10。桥式整流单元10根据下桥控制信号S3、S4、上桥控制信号S1、S2及驱动电压将交流电源Vin整流为直流电源Vo。
具体而言,上桥控制信号S1、S2包括提供至第一开关Q1的第一控制信号S1,提供至第二开关Q2的第二控制信号S2。下桥控制信号S3、S4包括提供至第三开关Q3的第三控制信号S3,提供至第四开关Q4的第四控制信号S4。相位控制单元202根据交流电源Vin在正半周时,提供火线信号Sl至下桥驱动单元210。下桥驱动单元210根据火线信号Sl提供第四控制信号S4至第四开关Q4与自驱动单元204,且自驱动单元204根据第四控制信号S4而提供第一控制信号S1至第一开关Q1。相位控制单元202根据交流电源Vin在负半周时,提供地线信号Sn至下桥驱动单元210。下桥驱动单元210根据地线信号Sn提供第三控制信号S3至第三开关Q3与自驱动单元204,且自驱动单元204根据第三控制信号S3而提供第二控制信号S2至第二开关Q2。
进一步而言,由于桥式整流单元10的第三开关Q3与第四开关Q4接地,因此第三开关Q3与第四开关Q4需导通的参考电位为接地电位。所以下桥驱动单元210所提供的第三控制信号S3与第四控制信号S4能够直接地导通第二开关Q2与第四开关Q4。但是,由于第一开关Q1与第二开关Q2需导通的参考电位并非为接地电位(因为参考电位为火线L或地线N),因此必须经过自驱动单元204提供驱动电压,方能顺利地利用第一控制信号S1导通第一开关Q1与利用第二控制信号S2导通第二开关Q2。值得一提,于本发明的一实施例中,相位控制单元202、自驱动单元204及下桥驱动单元210可整合为微控制器,且微控制器可包括桥式整流单元10或不包括桥式整流单元10,但不以此为限。换言之,主动式桥式整流控制装置100也可为以电路元件构成的控制装置。
再参阅图1,整流控制模块20还包括电压调整电路206,且电压调整电路206耦接下桥驱动单元210。电压调整电路206调整驱动下桥单元104的电压电平,使第三控制信号S3与第四控制信号S4能够顺利地导通第三开关Q3与第四开关Q4。具体而言,由于桥式整流单元10内的开关Q1~Q4种类众多,不同的开关导通所需求的导通电压不尽相同(例如但不限于,3伏特~20伏特),因此通过电压调整电路206调整提供至下桥单元104的电压电平,可使第三控制信号S3与第四控制信号S4能够顺利地导通第三开关Q3与第四开关Q4。值得一提,于本发明的一实施例中,电压调整电路206是利用一电阻调整提供至下桥单元104的电压电平,但不以此为限。换言之,只要可调整电压电平的电压调整电路206,皆应包涵在本实施例的范围当中。
整流控制模块20还包括负载控制单元208,且负载控制单元208包括电流检测单元208-1、计数单元208-2及关断控制单元208-3。电流检测单元208-1耦接交流电源Vin,计数单元208-2耦接电流检测单元208-1与关断控制单元208-3,且关断控制单元208-3耦接输入电源Vcc与接地端之间。电流检测单元208-1检测交流电源Vin的输入电流Iin,且根据输入电流Iin提供电流信号Si至关断控制单元208-3。同时,计数单元208-2提供计数时段至关断控制单元208-3。关断控制单元208-3根据电流信号Si与计数时段而判断是否将输入电源Vcc耦接至接地端。
具体而言,关断控制单元208-3根据电流信号Si判断桥式整流单元10是否为轻载状态,且当桥式整流单元10为轻载状态时,计数单元208-2开始计数。当桥式整流单元10为轻载状态的时间大于等于计数单元208-2所设定的计数时段时,关断控制单元208-3导通内部开关(图未示),以使整流控制模块20运行所需的输入电源Vcc接地。由于,输入电源Vcc也耦接下桥驱动单元210与自驱动单元204的故,因此当输入电源Vcc接地时,下桥驱动单元210与自驱动单元204也同时未有运行所需的输入电源Vcc而不运行。由于下桥驱动单元210与自驱动单元204不运行,因此桥式整流单元10被动地将交流电源Vin整流为直流电源Vo。此时,桥式整流单元10仅能被动地通过第一二极管D1与第四二极管D4,或第二二极管D2与第三二极管D3将交流电源Vin整流为直流电源Vo。进一步而言,由于开关Q1~Q4运行在轻载时,效率会较为低落,此时将桥式整流单元10由主动模式(意即整流控制模块20提供控制信号S1~S4控制开关Q1~Q4,使交流电源Vin通过开关Q1~Q4整流为直流电源Vo)变为被动模式(意即整流控制模块20不提供控制信号S1~S4控制开关Q1~Q4,且交流电源Vin通过二极管D1~D4整流为直流电源Vo)可提高桥式整流单元10在轻载时的效率。值得一提,于本发明的一实施例中,二极管D1~D4的功用除了可被动地转换交流电源Vin为直流电源Vo外,还具有例如但不限于,防止浪勇电流或防止直流电源Vo逆流等,旁路多余的能量的功用。
请参阅图2为本发明下降沿调整电路的控制波形示意图,复配合参阅图1,且反再参阅图1至图2。如图1所示,整流控制模块20还包括下降沿调整电路212,且下降沿调整电路212耦接相位控制单元202与下桥驱动单元210。下降沿调整电路212根据相位控制单元202所提供的火线信号Sl与地线信号Sn调整第三控制信号S3与第四控制信号S4的下降沿的下降点,以避免第一开关Q1与第三开关Q3,或第二开关Q2与第四开关Q4同时导通而造成短路。
如图2所示,当第三控制信号S3导通第三开关Q3或第四控制信号S4导通第四开关Q4时,下桥控制信号S3、S4会导致开关Q3、Q4的栅极(G)至源极(S)的电位会被拉起而导通(波形II)。由于开关Q3、Q4被导通,使得开关Q3、Q4的漏极(D)至源极(S)的电位会被拉至低电位(波形I)。当开关Q3、Q4栅极(G)至源极(S)的电位低至关断点Poff时,开关Q3、Q4关断。下降沿调整电路212根据火线信号Sl或地线信号Sn调整第三控制信号S3或第四控制信号S4的下降沿的下降点P1~P3,使开关Q3、Q4根据下降点P1~P3而提早前置时段关断(其中,下降点P1~P3至关断点Poff的期间即为前置时段)。值得一提,于本发明的一实施例中,下降沿调整电路212是利用一电阻调整第三控制信号S3与第四控制信号S4的下降沿的下降点,但不以此为限。换言之,只要可调整第三控制信号S3与第四控制信号S4的下降沿的下降点的下降沿调整电路212,皆应包涵在本实施例的范围当中。
请参阅图3为本发明整流控制模块的电路示意图,复配合参阅图1至图2。相位控制单元202包括火线开关202-1与地线开关202-2。火线开关202-1一端耦接火线L,另一端耦接下桥驱动单元210,以及控制端耦接输入电源Vcc。地线开关202-2一端耦接地线N,另一端耦接下桥驱动单元210,以及控制端耦接输入电源Vcc。当具有交流电源Vin时,交流电源Vin的正半周导通火线开关202-1,以使相位控制单元202提供火线信号Sl至下桥驱动单元210,且交流电源Vin的负半周导通地线开关202-2,以使相位控制单元202提供地线信号Sn至下桥驱动单元210。储能电容C3耦接输入电源Vcc与下桥驱动单元210,且输入电源Vcc对储能电容C3充电,以提供下桥驱动单元210运行所需的电源。
自驱动单元204包括第一自驱动单元204-1、第二自驱动单元204-2。第一自驱动单元204-1包括第一自举电容C1与第一驱动单元U1,第一自举电容C1的一端耦接火线L,另一端耦接第一驱动单元U1与输入电源Vcc,且第一驱动单元U1耦接下桥驱动单元210与第一开关Q1。第二自驱动单元204-2包括第二自举电容C2与第二驱动单元U2,第二自举电容C2的一端耦接地线N,另一端耦接第二驱动单元U2与输入电源Vcc,且第二驱动单元U2耦接下桥驱动单元210与第二开关Q2。
具体而言,在具有交流电源Vin时,输入电源Vcc对储能电容C3充电,使储能电容C3提供下桥驱动单元210运行所需的电源。在交流电源Vin为正半周时,火线开关202-1导通,以提供火线信号Sl至下桥驱动单元210。下桥驱动单元210根据火线信号Sl而提供第四控制信号S4至第一驱动单元U1,且第一驱动单元U1根据第四控制信号S4提供第一控制信号S1至第一开关Q1。在交流电源Vin为负半周时,地线开关202-2导通,以提供地线信号Sn至下桥驱动单元210。下桥驱动单元210根据地线信号Sn而提供第三控制信号S3至第二驱动单元U2,且第二驱动单元U2根据第三控制信号S3提供第二控制信号S2至第二开关Q2。
在交流电源Vin为正半周时,由输入电源Vcc至地线N的路径对第二自举电容C2充电,且无法对第一自举电容C1充电(因为火线L为高电位),使第二自举电容C2建立第二驱动电压Vd2。而且,在交流电源Vin为负半周时,第二驱动电压Vd2通过第二驱动单元U2提供至第二开关Q2,使第二开关Q2根据第二控制信号S2与第二驱动电压Vd2而导通。在交流电源Vin为负半周时,由输入电源Vcc至火线L的路径对第一自举电容C1充电,且无法对第二自举电容C2充电(因为地线N为高电位),使第一自举电容C1建立第一驱动电压Vd1。而且,在交流电源Vin为正半周时,第一驱动电压Vd1通过第一驱动单元U1提供至第一开关Q1,使第一开关Q1根据第一控制信号S1与第一驱动电压Vd1而导通。
请参阅图4A为本发明主动式桥式整流控制装置的第一个半周波期间控制时序图、图4B为本发明主动式桥式整流控制装置的第二个半周波期间控制时序图、图4C为本发明主动式桥式整流控制装置的第三个半周波期间控制时序图,以及图5为本发明主动式桥式整流控制装置的电压波形示意图,复配合参阅图1至图3,且反再参阅图4A至图5。以第一个半周波为正半周为例,当具有交流电源Vin时(请参阅图4A和图5),火线L的电压导通火线开关202-1而使火线开关202-1产生火线信号Sl。此时,输入电源Vcc开始对储能电容C3充电,但尚未充电完成。因此,虽然具有火线信号Sl,但储能电容C3所存储的电源无法满足下桥驱动单元210运行所需的电源因而不运行,使得下桥驱动单元210无法根据火线信号Sl提供第四控制信号S4。此时,输入电源Vcc对第二自举电容C2的储能路径为输入电源Vcc、第二自举电容C2至地线N,以建立第二驱动电压Vd2,以对负半周时驱动第二开关Q2做准备。由于下桥驱动单元210不运行,因此整流控制模块20并未输出控制信号。此时,交流电源Vin流过第一二极管D1与第四二极管D4,以被动地将交流电源Vin(即输入电源)整流为直流电源Vo(即输出电源)。由于整流控制模块20在具有交流电源Vin的瞬间可运行的电源尚未建立完成而尚未稳定运行,因此在具有交流电源Vin的第一个半周波时,先使桥式整流单元10使用被动模式的整流方式,可避免整流控制模块20因尚未稳定运行而故障。
进一步而言,当交流电源Vin的电压未超过输入电源Vcc减去导通电压Vth减去火线开关202-1的二极管接面电压Vf的电压值时,火线开关202-1为未饱和状态而落在欧姆区。当交流电源Vin的电压值超过输入电源Vcc的电压值时,会使得火线开关202-1进入截止区。因此,火线信号Sl的电压波形即为梯形波,且最高的电压值即为输入电源Vcc减去火线开关202-1的导通电压Vth。当交流电源Vin的电压逐渐下降而低于输入电源Vcc减去导通电压Vth减去火线开关202-1的二极管接面电压Vf时,火线开关202-1即关断。值得一提,地线开关202-2的相位检测及控制方式亦是如此。
请参阅图4B和图5,当交流电源Vin在第二个半周波时(负半周),储能电容C3已充电完成,且对下桥驱动单元210提供运行所需的电源,使得下桥驱动单元210开始运行(此后下桥驱动单元210皆运行)。此时,地线N的电压导通地线开关202-2而使地线开关202-2产生地线信号Sn。下桥驱动单元210根据地线信号Sn产生第三控制信号S3,且将第三控制信号S3提供至第二驱动单元U2与导通第三开关Q3。此时,输入电源Vcc对第一自举电容C1的储能路径为输入电源Vcc、第一自举电容C1至火线L,以建立第一驱动电压Vd1,而对正半周驱动第一开关Q1做准备(如图4A所示)。由于电位的差异,输入电源Vcc无法对第二自举电容C2充电,此时,第二自举电容C2通过第二驱动单元U2提供第二驱动电压Vd2至第二开关Q2,且第二驱动单元U2接收第三控制信号S3,且根据第三控制信号S3而提供第二控制信号S2至第二开关Q2。由于第二开关Q2接收第二控制信号S2与第二驱动电压Vd2,因此第二开关Q2导通。此时,交流电源Vin通过第二开关Q2与第三开关Q3的导通而整流为直流电源Vo。
请参阅图4C和图5,当交流电源Vin在第三个半周波时(正半周),火线L的电压导通火线开关202-1而使火线开关202-1产生火线信号Sl。下桥驱动单元210根据火线信号Sl产生第四控制信号S4,且将第四控制信号S4提供至第一驱动单元U1与导通第四开关Q4。此时,输入电源Vcc对第二自举电容C2的储能路径为输入电源Vcc、第二自举电容C2至地线N,以建立第二驱动电压Vd2,而对负半周驱动第二开关Q2做准备(如图4B所示)。由于电位的差异,输入电源Vcc无法对第一自举电容C1充电,此时,第一自举电容C1通过第一驱动单元U1提供第一驱动电压Vd1至第一开关Q1,且第一驱动单元U1接收第四控制信号S4,且根据第四控制信号S4而提供第一控制信号S1至第一开关Q1。由于第一开关Q1接收第一控制信号S1与第一驱动电压Vd1,因此第一开关Q1导通。此时,交流电源Vin通过第一开关Q1与第四开关Q4的导通而整流为直流电源Vo。此后,主动式桥式整流控制装置100通过图4B及图4C的步骤,反复且持续地将交流电源Vin主动地整流为直流电源Vo。
综上所述,本发明的主要技术效果在于,主动式桥式整流控制装置主动地将输入电源整流为输出电源,因此可达到降低主动式桥式整流控制装置的功率消耗而提高效率,进而符合节能的需求的技术效果。
而,以上所述,仅为本发明优选具体实施例的详细说明与附图,而本发明的特征并不局限于此,并非用以限制本发明,本发明的所有范围应以下述的权利要求为准,凡合于本发明权利要求的构思与其类似变化的实施例,皆应包括于本发明的范围中,任何本领域技术人员在本发明的领域内,可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本公开的权利要求。

Claims (16)

1.一种主动式桥式整流控制装置,包括:
一桥式整流单元,且由一火线与一地线接收一交流电源;及
一整流控制模块,包括:
一相位控制单元,包括耦接该火线的一火线开关与耦接该地线的一地线开关;
一下桥驱动单元,耦接该火线开关、该地线开关及该桥式整流单元的下桥单元;
一自驱动单元,耦接该下桥驱动单元与该桥式整流单元的上桥单元;
一电流检测单元,耦接该交流电源;
一关断控制单元,耦接该电流检测单元;及
一计数单元,耦接该电流检测单元与该关断控制单元;
其中,该交流电源的一正半周导通该火线开关而提供一火线信号,且该交流电源的一负半周导通该地线开关而提供一地线信号;该下桥驱动单元根据该火线信号与该地线信号提供一下桥控制信号;该自驱动单元根据该交流电源而建立一驱动电压,且根据该下桥控制信号而提供一上桥控制信号;该桥式整流单元根据该下桥控制信号、该上桥控制信号及该驱动电压将该交流电源整流为一直流电源,并且
其中,该电流检测单元检测该交流电源的一输入电流,且提供一电流信号至该关断控制单元;该计数单元提供一计数时段至该关断控制单元;该关断控制单元根据该电流信号与该计数时段判断该桥式整流单元是否为一轻载状态,且该轻载状态所持续的时间是否大于等于该计数时段;当该轻载状态所持续的时间大于等于该计数时段时,该关断控制单元控制该下桥驱动单元不运行。
2.如权利要求1所述的主动式桥式整流控制装置,其中该桥式整流单元包括:
该上桥单元包括:
一第一开关,耦接该火线,且并联一第一二极管;及
一第二开关,耦接该地线与该第一开关,且并联一第二二极管;及
该下桥单元包括:
一第三开关,耦接该火线与该第一开关,且并联一第三二极管;及
一第四开关,耦接该地线、该第二开关及该第三开关,且并联一第四二极管;
其中,该上桥控制信号包括提供至该第一开关的一第一控制信号,提供至该第二开关的一第二控制信号;该下桥控制信号包括提供至该第三开关的一第三控制信号,提供至该第四开关的一第四控制信号;该整流控制模块根据该正半周提供该第一控制信号与该第四控制信号,且根据该负半周提供该第二控制信号与该第三控制信号。
3.如权利要求2所述的主动式桥式整流控制装置,其中该下桥驱动单元根据该火线信号提供控制导通该第四开关的该第四控制信号,且根据该地线信号提供控制导通该第三开关的该第三控制信号;该自驱动单元根据该第四控制信号提供该第一控制信号,且根据该第三控制信号提供该第二控制信号。
4.如权利要求2所述的主动式桥式整流控制装置,其中该自驱动单元包括:
一第一自驱动单元,包括一第一自举电容与一第一驱动单元,该第一自举电容耦接该火线与该第一驱动单元,且该第一驱动单元耦接该下桥驱动单元与该第一开关;
其中,该驱动电压包括一第一驱动电压,且该第一自举电容根据该负半周建立该第一驱动电压;该第一驱动单元根据该第四控制信号提供该第一控制信号,且在该正半周提供该第一驱动电压与该第一控制信号控制导通该第一开关。
5.如权利要求2所述的主动式桥式整流控制装置,其中该自驱动单元包括:
一第二自驱动单元,包括一第二自举电容与一第二驱动单元,该第二自举电容耦接该地线与该第二驱动单元,且该第二驱动单元耦接该下桥驱动单元与该第二开关;
其中,该驱动电压包括一第二驱动电压,且该第二自举电容根据该正半周建立该第二驱动电压;该第二驱动单元根据该第三控制信号提供该第二控制信号,且在该负半周提供该第二驱动电压与该第二控制信号控制导通该第二开关。
6.如权利要求2所述的主动式桥式整流控制装置,其中该整流控制模块还包括:
一下降沿调整电路,耦接该相位控制单元与该下桥驱动单元;
其中,该下降沿调整电路根据该火线信号调整该第四控制信号的一下降沿的一下降点,使该第四开关根据该下降点而提早一前置时段关断;该下降沿调整电路根据该地线信号调整该第三控制信号的该下降点,使该第三开关根据该下降点而提前该前置时段关断。
7.如权利要求2所述的主动式桥式整流控制装置,其中该整流控制模块还包括:
一电压调整电路,耦接该下桥驱动单元;
其中,该电压调整电路调整驱动该下桥单元的一电压电平。
8.一种整流控制模块,控制一桥式整流单元将一交流电源整流为一直流电源,该整流控制模块包括:
一相位控制单元,包括耦接一火线的一火线开关与耦接一地线的一地线开关,该火线与该地线接收该交流电源;
一下桥驱动单元,耦接该火线开关、该地线开关及该桥式整流单元;
一自驱动单元,耦接该下桥驱动单元与该桥式整流单元;
一电流检测单元,耦接该交流电源;
一关断控制单元,耦接该电流检测单元;及
一计数单元,耦接该电流检测单元与该关断控制单元
其中,该交流电源的一正半周导通该火线开关而提供一火线信号,且该交流电源的一负半周导通该地线开关而提供一地线信号;该下桥驱动单元根据该火线信号与该地线信号提供一下桥控制信号,且提供该下桥控制信号控制该桥式整流单元;该自驱动单元根据该交流电源而建立一驱动电压,且根据该下桥控制信号而提供一上桥控制信号,以及提供该驱动电压与该上桥控制信号控制该桥式整流单元,并且
其中,该电流检测单元检测该交流电源的一输入电流,且提供一电流信号至该关断控制单元;该计数单元提供一计数时段至该关断控制单元;该关断控制单元根据该电流信号与该计数时段判断该桥式整流单元是否为一轻载状态,且该轻载状态所持续的时间是否大于等于该计数时段;当该轻载状态所持续的时间大于等于该计数时段时,该关断控制单元控制该下桥驱动单元不运行。
9.如权利要求8所述的整流控制模块,其中该上桥控制信号包括一第一控制信号与一第二控制信号,且该下桥控制信号包括一第三控制信号与一第四控制信号;该下桥驱动单元与该自驱动单元根据该正半周提供该第一控制信号与该第四控制信号,且根据该负半周提供该第二控制信号与该第三控制信号。
10.如权利要求9所述的整流控制模块,其中该下桥驱动单元根据该火线信号提供该第四控制信号,且根据该地线信号提供该第三控制信号;该自驱动单元根据该第四控制信号提供该第一控制信号,且根据该第三控制信号提供该第二控制信号;该第一控制信号与该第四控制信号控制该桥式整流单元将该正半周整流为该直流电源,且该第二控制信号与该第三控制信号控制该桥式整流单元将该负半周整流为该直流电源。
11.如权利要求9所述的整流控制模块,其中该自驱动单元包括:
一第一自驱动单元,包括一第一自举电容与一第一驱动单元,该第一自举电容耦接该火线与该第一驱动单元,且该第一驱动单元耦接该下桥驱动单元与一第一开关;
其中,该驱动电压包括一第一驱动电压,且该第一自举电容根据该负半周建立该第一驱动电压;该第一驱动单元根据该第四控制信号提供该第一控制信号,且在该正半周提供该第一驱动电压与该第一控制信号。
12.如权利要求9所述的整流控制模块,其中该自驱动单元包括:
一第二自驱动单元,包括一第二自举电容与一第二驱动单元,该第二自举电容耦接该地线与该第二驱动单元,且该第二驱动单元耦接该下桥驱动单元与一第二开关;
其中,该驱动电压包括一第二驱动电压,且该第二自举电容根据该正半周建立该第二驱动电压;该第二驱动单元根据该第三控制信号提供该第二控制信号,且在该负半周提供该第二驱动电压与该第二控制信号。
13.如权利要求9所述的整流控制模块,其中该整流控制模块还包括:
一下降沿调整电路,耦接该相位控制单元与该下桥驱动单元;
其中,该下降沿调整电路根据该火线信号调整该第四控制信号的一下降沿的一下降点,使一第四开关根据该下降点而提早一前置时段关断;该下降沿调整电路根据该地线信号调整该第三控制信号的该下降点,使一第三开关根据该下降点而提前该前置时段关断。
14.如权利要求8所述的整流控制模块,其中该整流控制模块还包括:
一电压调整电路,耦接该下桥驱动单元;
其中,该电压调整电路调整驱动该桥式整流单元的一下桥单元的一电压电平。
15.一种主动式桥式整流控制装置的操作方法,包括下列步骤:
一桥式整流单元由一火线与一地线接收一交流电源;
该交流电源的一正半周导通一相位控制单元的一火线开关而提供一火线信号,且该交流电源的一负半周导通该相位控制单元的一地线开关而提供一地线信号;
一下桥驱动单元根据该火线信号与该地线信号提供一下桥控制信号;
一自驱动单元根据该交流电源而建立一驱动电压,且根据该下桥控制信号而提供一上桥控制信号;
该桥式整流单元根据该下桥控制信号、该上桥控制信号及该驱动电压将该交流电源整流为一直流电源;
一关断控制单元根据该交流电源的一输入电流判断该桥式整流单元是否为一轻载状态;及
当该桥式整流单元为该轻载状态时,该关断控制单元控制该下桥驱动单元接地,使该桥式整流单元被动地将该交流电源整流为该直流电源。
16.如权利要求15所述主动式桥式整流控制装置的操作方法,还包括:
在该交流电源的一第一个半周波时,该下桥驱动单元不运行,使该桥式整流单元被动地将该交流电源整流为该直流电源;及
在该交流电源的一第一个半周波后,该下桥驱动单元运行,使该桥式整流单元通过该相位控制单元、该下桥驱动单元及该自驱动单元的控制而主动地将该交流电源整流为该直流电源。
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