TWI746215B - 交流發電機及其整流裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種交流發電機及其整流裝置。整流裝置包括電晶體以及閘極電壓控制電路。電晶體受控於閘極電壓。閘極電壓控制電路依據輸入電壓以及整流電壓的電壓差以產生閘極電壓。其中，閘極電壓控制電路在電壓差下降至等於第一預設臨界電壓後的第一時間區間內，判斷電壓差是否小於第二預設臨界電壓以決定是否提供閘極電壓以導通電晶體。當電晶體被導通時，電壓差實質上等於第一參考電壓。閘極電壓控制電路在第二時間區間中，透過調整閘極電壓以使電壓差實質上等於第二參考電壓。

Description

交流發電機及其整流裝置
本發明是有關於一種交流發電機以及整流裝置，且特別是有關於一種可以防止發生逆電流現象的交流發電機以及整流裝置。
在交流發電機中，常利用整流器裝置對交流輸入電壓進行整流，並產生可視為直流電壓的整流電壓。在習知技術領域中，常利用二極體或電晶體來進行輸入電壓的整流動作。在理想狀態下，整流電壓在負半波中，電壓值應維持在等於基準電壓（例如0伏特），但在實際的情況下，如圖1繪示的習知的整流電壓的波形圖所示，峰值為電壓VP的整流電壓，在其負半波TN中，輸入電壓的電壓值會低於其基準電壓V0。也就是說，在輸入電壓的負半波TN中，會產生功率耗損（power loss）的現象，降低系統的工作效率。
此外，習知技術中有關於透過控制電晶體導通時機來執行輸入電壓的整流動作的相關技術。然而，在實際的應用上，整流電壓的波形與電晶體被導通的時機必須相互配合。若電晶體被導通的時機過遲或過早，則有可能產生逆電流（reverse current）的現象。
本發明提供一種交流發電機及其整流裝置，用以消除整流過程所產生的逆電流現象。
本發明的整流裝置包括電晶體以及閘極電壓控制電路。電晶體具有第一端接收輸入電壓，電晶體的第二端產生整流電壓，電晶體的控制端接收閘極電壓。閘極電壓控制電路耦接至電晶體，依據輸入電壓以及整流電壓之間的電壓差以產生閘極電壓。其中，閘極電壓控制電路在電壓差下降至等於第一預設臨界電壓後的第一時間區間內，判斷電壓差是否小於第二預設臨界電壓以決定是否提供閘極電壓以導通電晶體，其中當電晶體被導通時，電壓差實質上等於第一參考電壓；閘極電壓控制電路在第一時間區間後的第二時間區間中，透過調整閘極電壓以使電壓差實質上等於第二參考電壓。
本發明的整流裝置包括電晶體以及閘極電壓控制電路。電晶體具有第一端接收輸入電壓，電晶體的第二端產生整流電壓，電晶體的控制端接收閘極電壓。閘極電壓控制電路耦接至電晶體，依據輸入電壓以及整流電壓之間的電壓差以產生閘極電壓。閘極電壓控制電路在電壓差下降至等於第一預設臨界電壓後的第一時間區間內，判斷電壓差是否小於第二預設臨界電壓以決定是否提供閘極電壓以導通電晶體，其中當電晶體被導通時，在第一時間區間內以及第一時間區間後的第二時間區間內，當電壓差上升至第三預設臨界電壓時，調整閘極電壓以使電晶體被截止。其中，在第一時間區間內，第三預設臨界電壓大於或等於零，在第二時間區間內，第三預設臨界電壓小於或等於零。
本發明的交流發電機包括轉子、定子以及多個如前所述的整流裝置。各整流裝置接收對應的交流輸入電壓以作為整流電壓，多個整流裝置共同產生整流電壓。
基於上述，本發明的閘極電壓控制電路於輸入電壓與整流電壓的電壓差下降至等於相對高的第一預設臨界電壓後的第一時間區間內，判斷電壓差是否下降至等於相對低的第二預設臨界電壓，並據以決定是否完全導通電晶體。如此一來，因電晶體過慢被導通所產生的逆電流現象可以被防止，以提升整流裝置的整體效能。
請參照圖2，圖2繪示本發明一實施例的整流裝置的示意圖。整流裝置200包括電晶體TDI以及閘極電壓控制電路210。電晶體TDI具有第一端E1接收輸入電壓VS，電晶體TDI的第二端E2產生整流電壓VD，電晶體TDI的控制端接收閘極電壓VG。在本實施例中，透過閘極電壓VG，電晶體TDI的操作等效於一二極體，電晶體TDI的第一端可等效於二極體的陰極，電晶體TDI的第二端可等效於二極體的陽極。
閘極電壓控制電路210耦接至電晶體TDI，並用以提供閘極電壓VG。閘極電壓控制電路210接收整流電壓VD與輸入電壓VS間的電壓差VDS，並依據電壓差VDS來產生閘極電壓VG。關於閘極電壓VG的產生細節，請同步參照圖2以及圖3A，其中圖3A繪示本發明實施例的整流裝置的實施方式的波形圖。
在本實施例中，閘極電壓控制電路210可針對電晶體TDI的電壓差VDS進行偵測，並偵測出電壓差VDS下降至等於第一預設臨界電壓Vx的時間點TP1。閘極電壓控制電路210並在時間點TP1後，啟動一第一時間區間PA1的計數動作。接著，閘極電壓控制電路210可在第一時間區間PA1中，判斷電晶體TDI的電壓差VDS有無下降至等於第二預設臨界電壓VDS_ON，其中第二預設臨界電壓VDS_ON小於第一預設臨界電壓Vx。在本實施例中，閘極電壓控制電路210在第一時間區間PA1中，判斷出電晶體TDI的電壓差VDS下降至等於第二預設臨界電壓VDS_ON的時間點TP2，閘極電壓控制電路210並在時間點TP2產生閘極電壓VG以使電晶體TDI被導通。在本實施例中，此時的電晶體TDI可以完全被導通（fully turn on）。
在本實施例中，在第一時間區間PA1的計數動作被啟動時，閘極電壓控制電路210並不立即使電晶體TDI被導通。閘極電壓控制電路210在第一時間區間PA1中則持續針對電壓差VDS進行偵測，並在電壓差VDS確定下降至等於第二預設臨界電壓VDS_ON時，才使電晶體TDI被導通。
在此請注意，在本發明實施例中，第一時間區間PA1可以是預先被設定的一個有限的時間區間。第一時間區間PA1可以依據電壓差VDS的負半波的時間長度來設定。也因此，當電壓差VDS下降至等於第二預設臨界電壓VDS_ON的時間點TP2越晚發生，電晶體TDI被完全導通的時間長度會越短。此外，若在第一時間區間PA1中，閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS下降至等於第二預設臨界電壓VDS_ON的事件未發生，則電晶體TDI在此週期中，將不會被完全導通。
附帶一提的，以電晶體TDI為N型電晶體為範例，閘極電壓控制電路210可提供依據足夠高電壓值的閘極電壓VG以使電晶體TDI完全被導通。在電晶體TDI被導通的情況下，電壓差VDS可以透過電晶體TDI的整流動作，而等於電晶體TDI之導通電阻與流過電晶體TDI的電流之乘積的第一參考電壓VR1。以電晶體TDI在完全導通的狀態下為範例，電晶體TDI的導通電阻極微小，所以第一參考電壓VR1可以維持等於或接近於0伏特。
接著，在第一時間區間PA1後的第二時間區間PA2中，閘極電壓控制電路210透過調整閘極電壓VG以調整電晶體TDI所提供的等效電阻值，並使電壓差VDS可等於第二參考電壓VR2。其中，在本實施例中，第一參考電壓VR1可大於第二參考電壓VR2。然在本發明其他實施例中，第一參考電壓VR1也可等於或小於第二參考電壓VR2，沒有固定的限制。
接著，請參照圖3B，圖3B繪示本發明圖3A波形圖中的區域Z1的局部放大圖。其中，在第二時間區間PA2後的第三時間區間PA3，當閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS由第二參考電壓VR2上升至第三預設臨界電壓VDS_OFF時，閘極電壓控制電路210調整閘極電壓VG以使電晶體TDI被截止。在本實施例中，閘極電壓控制電路210可調整閘極電壓VG至足夠低的電壓值，來使電晶體TDI被截止。
附帶一提的，請參照圖4，圖4繪示本發明另一實施例的整流裝置的實施方式的波形圖。在圖4中，在第一時間區間PA1和在第二時間區間PA2，當閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS上升至第三預設臨界電壓VDS_OFF時，閘極電壓控制電路210調整閘極電壓VG以使電晶體TDI被截止。其中，第三預設臨界電壓VDS_OFF是可調整的。在本實施例中，在第一時間區間PA1中的第三預設臨界電壓VDS_OFF大於或等於零，在第二時間區間PA2中的第三預設臨界電壓VDS_OFF則可小於或等於零。
以下請參照圖2以及圖5A、5B，其中圖5A、5B繪示本發明實施例的整流裝置的兩種不同實施方式的波形圖。在圖5A中，應用於交流發電機的整流裝置200，由發電整流電流大於0安培的狀態S1切換至發電整流電流等於0安培的狀態S2。在閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS下降至等於第一預設臨界電壓Vx時的時間點TP1後，閘極電壓控制電路210進行第一時間區間PA1的計數。在時間點TP1一段時間後的時間點TP2時，閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS下降等於第二預設臨界電壓VDS_ON。閘極電壓控制電路210對應在時間點TP2時提供閘極電壓VG以使電晶體TDI被完全導通。在第一時間區間PA1結束的時間點TP3後，閘極電壓控制電路210執行第二時間區間的計數動作。其中，在本實施方式中，電晶體TDI被完全導通的時間區間PTON的時間長度小於第一時間區間PA1的時間長度。
在圖5B中，閘極電壓控制電路210偵測出電壓差VDS下降等於第二預設臨界電壓VDS_ON的時間點TP2與第一時間區間PA1結束的時間點TP3相重疊（或者時間點TP2晚於時間點TP3）。因此，在本實施方式中，電晶體TDI將不會被完全導通。
由本發明圖5B的實施方式可以得知，當發生電壓差VDS下降等於第二預設臨界電壓VDS_ON的時間點TP2，在電壓差VDS的負半波的時間區間中的相對後段的時間點時，閘極電壓控制電路210可避免使電晶體TDI完全被導通。如此一來，可有效避免在電晶體TDI完全被導通的情況下，因電壓差VDS開始被拉升而產生逆電流的可能性。
請參照圖6，圖6繪示本發明一實施例的閘極電壓控制電路的示意圖。閘極電壓控制電路600包括運算放大器OP1、開關SW1以及開關SW2。運算放大器OP1接收電壓差VDS以及作為第二參考電壓VR2的調整電壓，並依據控制信號EN_OPA以在輸出端OT產生閘極電壓VG以驅動對應的電晶體。此外，運算放大器OP1可接收電源VA以作為工作電源，並接收電壓VSS以作為參考接地電壓。開關SW2串接在操作電壓VH與輸出端OT間。開關SW2依據控制信號EN_SW2以被導通或斷開。開關SW1則串接在接地電壓VSS與輸出端OT間。開關SW1依據控制信號EN_SW1以被導通或斷開。
在動作細節方面，閘極電壓控制電路600在第一時間區間中，當電壓差VDS小於第二預設臨界電壓的時間點時，透過控制信號EN_OPA使運算放大器OP1被禁能，並透過控制信號EN_SW2使開關SW2導通，以拉高閘極電壓VG至操作電壓VH。在此同時，開關SW1依據控制信號EN_SW1而被斷開。接著，在第一時間區間後的第二時間區間，閘極電壓控制電路600透過控制信號EN_SW2以及EN_SW1以分別使開關SW2以及SW1被斷開，並透過控制信號EN_OPA以使運算放大器OP1被啟動。在第二時間區間中，運算放大器OP1透過控制使電壓差VDS等於第二參考電壓VR2來在輸出端OT提供閘極電壓VG。接著，在第三時間區間中，閘極電壓控制電路600透過控制信號EN_SW2以及EN_OPA以分別使開關SW2被斷開，並使運算放大器OP1被禁能。並且，在第三時間區間中，閘極電壓控制電路600透過控制信號EN_SW1以使開關SW1被導通。透過被導通的開關SW1，閘極電壓VG被拉低至等於接地電壓VSS，並使對應驅動的電晶體被截止。
關於上述實施例中，控制信號EN_OPA、EN_SW1以及EN_SW2的產生方式，可透過在閘極電壓控制電路600中設置控制信號產生器來產生。關於控制信號產生器的實施方式，可請參照圖7繪示的本發明實施例的閘極電壓控制電路中種信號產生器的實施方式的示意圖。在圖7中，控制信號產生器700用以使電壓差VDS與第一電壓Vx（即等同於第一預設臨界電壓）比較以產生第一比較結果CMP1，並使電壓差VDS與第二電壓Vy或第三電壓Vz進行比較以產生第二比較結果CMP2。控制信號產生器700並依據第一比較結果CMP1以及第二比較結果CMP2以產生控制信號EN_SW1、EN_SW2以及EN_OPA。其中，第一電壓Vx
Figure 02_image001
第三電壓Vz
Figure 02_image001
第二電壓Vy
Figure 02_image001
第二預設臨界電壓（如圖3實施例的第二預設臨界電壓VDS_ON），且第三電壓Vz
Figure 02_image001
第三預設臨界電壓（如圖3實施例的第三預設臨界電壓VDS_OFF）。
在實施細節上，控制信號產生器700包括多工器710、比較器720、730、計數器740、750、計算器760以及邏輯電路770。多工器710接收第二電壓Vy以及第三電壓Vz，並依據第二比較結果CMP2以選擇提供第二電壓Vy或第三電壓Vz至計數器740。比較器730接收電壓差VDS以及第一電壓Vx，用以在當電壓差VDS下降至等於第一電壓Vx時，透過比較結果CMP1以啟動計數器750的計數動作。計數器750由計算器760接收計數範圍值RG，並基於時脈信號CLK以依據計數範圍值RG來計數出第一時間區間。比較器720耦接至多工器710，並針對電壓差VDS以及多工器710輸出端上的電壓進行比較。其中，在初始狀態下，多工器710選擇輸出第二電壓Vy至比較器720，比較器720比較第二電壓Vy以及電壓差VDS，並在當電壓差VDS等於第二電壓Vy時，使計數器740啟動計數動作。在計數器740的計數動作被啟動後，多工器710變更選擇輸出第三電壓Vz至比較器720。比較器720並在當電壓差VDS等於第三電壓Vz時，使計數器740停止計數動作，完成計數。在本實施例中，計數器740用以計數電壓差VDS的負半波的時間長度，約等於第一時間區間以及第二時間區的時間總和。
在另一方面，計算器760接收計數器740所計算出的電壓差VDS的負半波的時間長度，並使所接收的時間長度與參數
Figure 02_image006
相乘以產生計數範圍值RG。在本實施例中，參數
Figure 02_image006
為小於1的預設數值。
另外，本發明實施例中，邏輯電路770耦接至計數器740以及750。當第二電壓Vy等於第二預設臨界電壓且第三電壓Vz等於第三預設臨界電壓時，邏輯電路770可依據計數器740以及750的計數結果以及計數動作的啟動或停止狀態來執行邏輯運算，並產生控制信號EN_OPA、EN_SW1以及EN_SW2。細節來說明，邏輯電路770可依據計數器750的計數動作完成與否得知是否處於第一時間區間中。若計數器750的計數動作已啟動且未完成，而計數器740被啟動時，邏輯電路770可致能控制信號EN_SW2。若計數器750的計數動作已完成，且計數器740的計數動作已啟動且未完成邏輯電路770可致能控制信號EN_OPA。另外，若計數器740的計數動作停止，邏輯電路770則可致能控制信號EN_SW1。上述的控制信號EN_SW1、EN_SW2、EN_OPA至多一個被致能。
在另一方面，關於上述圖6、7的實施方式中，第二參考電壓VR2、第一預設臨界電壓Vx、第二預設臨界電壓VDS_ON以及第三預設臨界電壓VDS_OFF，可透過在閘極電壓控制電路600中設置電壓產生器來產生。以下請參照圖8，圖8繪示本發明實施例的閘極電壓控制電路中的電壓產生器的示意圖。在圖8中，電壓產生器810接收操作電源VHH，並依據操作電源VHH以進行電壓調整動作，來產生第二參考電壓VR2、第一預設臨界電壓Vx、第二預設臨界電壓VDS_ON以及第三預設臨界電壓VDS_OFF。操作電源VHH具有一相對高的電壓值，而電壓VSS為接地電壓。電壓產生器810可以為一低壓降（low drop-out, LDO）電壓調整器，或其他為本領域具通常知識者所熟知的任意形式的電壓調整電路，沒有一定的限制。電壓產生器810所產生的第一預設臨界電壓Vx、第二預設臨界電壓VDS_ON以及第三預設臨界電壓VDS_OFF，可分別用以實施圖7實施方式中的第一電壓Vx、第二電壓Vy以及第三電壓Vz。
請參照圖9，圖9繪示本發明一實施例的交流發電機的示意圖。交流發電機900包括轉子RT、定子ST以及多個整流裝置911~932。在本實施例中，定子ST產生多個相電壓VU、VV以及VW。相電壓VU、VV以及VW分別提供至不同相位的多個整流電路910、920以及930。整流電路910中包括串聯耦接的整流裝置911、912，整流電路920中包括串聯耦接的整流裝置921、922，整流電路930中包括串聯耦接的整流裝置931、932。在本實施例中，交流發電機900並包括並聯耦接的電阻R1（為等效負載或充電電池的等效電阻）以及為等效充電電容的電容C1，用以產生接近於直流的整流輸出電壓。
本實施例中的整流裝置911~932可應用前述實施例的整流裝置200來實施。相關的實施細節在前述實施例及實施方式中已有詳細的說明，在此恕不多贅述。
綜上所述，本發明的整流裝置依據第一預設臨界電壓來啟動第一時間區間的計數，並在第一時間區間中，判斷輸入電壓與整流電壓的電壓差有無下降至等於第二預設臨界電壓來決定是否完全導通電晶體。如此一來，可避免電晶體在過晚的時間點被完全導通，並可避免在電晶體被完全導通時，電壓差因開始上升而產生逆電流。確保系統可正常運作。
200、911~932:整流裝置 210、600:閘極電壓控制電路 700:控制信號產生器 710:多工器 720、730:比較器 740、750:計數器 760:計算器 770:邏輯電路 900:交流發電機 C1:電容 CMP1~CMP3:比較結果 E1:第一端 E2:第二端 EN_OPA、EN_SW1、EN_SW2:控制信號 OP1:運算放大器 OT:輸出端 PA1~PA3:時間區間 PTON:時間區間 R1:電阻 RG:計數範圍值 RT:轉子 S1、S2:狀態 ST:定子 SW1、SW2:開關 TDI:電晶體 TN:負半波 TP1、TP2、TP3:時間點 V0:基準電壓 VA:電源 VD:整流電壓 VDS:電壓差 VG:閘極電壓 VH:操作電壓 VHH:操作電源 VP、Vy、Vz:電壓 Vx:第一電壓/第一預設臨界電壓 VR1、VR2:參考電壓 VS:輸入電壓 VSS:接地電壓 VU、VV、VW:相電壓 VDS_ON、VDS_OFF:預設臨界電壓
Figure 02_image006
:參數
圖1繪示的習知的整流電壓的波形圖 圖2繪示本發明一實施例的整流裝置的示意圖。 圖3A繪示本發明實施例的整流裝置的實施方式的波形圖。 圖3B繪示本發明圖3A波形圖中的區域Z1的局部放大圖。 圖4繪示本發明實施例的整流裝置的第三預設臨界電壓實施方式的波形圖。 圖5A、5B繪示本發明實施例的整流裝置的兩種不同實施方式的波形圖。 圖6繪示本發明一實施例的閘極電壓控制電路的示意圖。 圖7繪示本發明實施例的閘極電壓控制電路中種信號產生器的實施方式的示意圖。 圖8繪示本發明實施例的閘極電壓控制電路中的電壓產生器的示意圖。 圖9繪示本發明一實施例的交流發電機的示意圖。
200:整流裝置
210:閘極電壓控制電路
TDI:電晶體
VS:輸入電壓
VG:閘極電壓
VD:整流電壓
VDS:電壓差
E1:第一端
E2:第二端

Claims (13)

  1. 一種整流裝置，包括：一電晶體，具有第一端接收一輸入電壓，該電晶體的第二端產生一整流電壓，該電晶體的控制端接收一閘極電壓；以及一閘極電壓控制電路，耦接至該電晶體，依據該輸入電壓和該整流電壓之間的一電壓差以產生該閘極電壓，其中，該閘極電壓控制電路在該電壓差下降至等於一第一預設臨界電壓後的一第一時間區間內，判斷該電壓差是否小於一第二預設臨界電壓以決定是否提供該閘極電壓以導通該電晶體，其中當該電晶體被導通時，該電壓差實質上等於一第一參考電壓；該閘極電壓控制電路在該第一時間區間後的一第二時間區間中，透過調整該閘極電壓以使該電壓差實質上等於一第二參考電壓。
  2. 如請求項1所述的整流裝置，其中該第一預設臨界電壓大於該第二預設臨界電壓，該第一參考電壓大於、小於或等於該第二參考電壓。
  3. 如請求項1所述的整流裝置，其中當該閘極電壓控制電路在該第一時間區間內，判斷出該電壓差曾經小於該第二預設臨界電壓時，提供該閘極電壓以導通該電晶體。
  4. 如請求項1所述的整流裝置，其中當該閘極電壓控制電路在該第一時間區間內，判斷該電壓差未曾小於該第二預設臨界電壓時，提供該閘極電壓以使該電晶體被截止。
  5. 如請求項1所述的整流裝置，其中該閘極電壓控制電路並在該第二時間區間後的一第三時間區間，在該電壓差由該第二參考電壓上升至一第三預設臨界電壓時，調整該閘極電壓以使該電晶體被截止。
  6. 如請求項5所述的整流裝置，其中該閘極電壓控制電路包括：一運算放大器，接收該電壓差以及一調整電壓，依據一第一控制信號以在一輸出端產生該閘極電壓；一第一開關，串接在一接地電壓與該輸出端間，依據一第二控制信號以被導通或斷開；以及一第二開關，串接在一操作電壓與該輸出端間，依據一第三控制信號以被導通或斷開，其中該調整電壓等於該第二參考電壓。
  7. 如請求項6所述的整流裝置，其中該閘極電壓控制電路更包括：一控制信號產生器，使該電壓差與一第一電壓比較以產生一第一比較結果，並使該電壓差與一第二電壓或一第三電壓進行比較以產生一第二比較結果，並依據該第一比較結果以及該第二比較結果以產生該第一控制信號、該第二控制信號以及該第三控制信號， 其中該第一電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0020-1
    該第三電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0020-2
    該第二電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0020-3
    該第二預設臨界電壓，該第三電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0020-4
    該第三預設臨界電壓，且該第一電壓等於該第一預設臨界電壓。
  8. 如請求項7所述的整流裝置，其中該控制信號產生器包括：一第一比較器，依據比較該電壓差與該第一電壓以產生該第一比較結果；一第一計數器，基於一時脈信號，依據該第一比較結果以及一計數範圍值來計數出該第一時間區間；一多工器，依據該第二比較結果以選擇該第二電壓或該第三電壓以進行輸出；一第二比較器，比較該多工器的輸出以及該電壓差來產生該第二比較結果；以及一第二計數器，基於該時脈信號，依據該第二比較結果進行一計數動作以產生一計數結果，該計數結果代表該第一時間區間以及該第二時間區間的時常長度總和；一計算器，耦接在該第一計數器以及該第二計數器間，使該計數結果乘以一參數來產生該計數範圍值；以及一邏輯電路，耦接該第一計數器以及該第二計數器，依據該該第一時間區間以及該計數結果以產生該第一控制信號、該第二控制信號以及該第三控制信號。
  9. 如請求項8所述的整流裝置，其中該第二計數器在該電壓差下降至等於該第二電壓時啟動該計數動作，在該電壓差上升至等於該第三電壓時停止該計數動作。
  10. 如請求項7所述的整流裝置，其中該閘極電壓控制電路更包括：一電壓產生器，依據一操作電源以產生該第一預設臨界電壓、該第二預設臨界電壓、該第三預設臨界電壓、該第二電壓、該第三電壓以及該第二參考電壓。
  11. 一種整流裝置，包括：一電晶體，具有第一端接收一輸入電壓，該電晶體的第二端產生一整流電壓，該電晶體的控制端接收一閘極電壓；以及一閘極電壓控制電路，耦接至該電晶體，依據該輸入電壓和該整流電壓之間的一電壓差以產生該閘極電壓，其中，該閘極電壓控制電路在該電壓差下降至等於一第一預設臨界電壓後的一第一時間區間內，判斷該電壓差是否小於一第二預設臨界電壓以決定是否提供該閘極電壓以導通該電晶體，其中當該電晶體被導通時，在該第一時間區間內以及該第一時間區間後的一第二時間區間內，當該電壓差上升至一第三預設臨界電壓時，調整該閘極電壓以使該電晶體被截止，其中：在該第一時間區間內，該第三預設臨界電壓大於或等於零；以及在該第二時間區間內，該第三預設臨界電壓小於或等於零。
  12. 如請求項11所述的整流裝置，其中該閘極電壓控制電路包括：一運算放大器，接收該電壓差以及一調整電壓，依據一第一控制信號以在一輸出端產生該閘極電壓；一第一開關，串接在一接地電壓與該輸出端間，依據一第二控制信號以被導通或斷開；一第二開關，串接在一操作電壓與該輸出端間，依據一第三控制信號以被導通或斷開；以及一控制信號產生器，使該電壓差與一第一電壓比較以產生一第一比較結果，並使該電壓差與一第二電壓或一第三電壓進行比較以產生一第二比較結果，並依據該第一比較結果以及該第二比較結果以產生該第一控制信號、該第二控制信號以及該第三控制信號，其中該第一電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0022-5
    該第三電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0022-6
    該第二電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0022-7
    該第二預設臨界電壓，該第三電壓
    Figure 109136195-A0305-02-0022-8
    該第三預設臨界電壓，且該第一電壓等於該第一預設臨界電壓。
  13. 一種交流發電機，包括：一轉子；一定子，耦合該轉子，並產生多個交流電壓；以及多個如請求項第1-12項中的任一項所述的整流裝置，各該整流裝置接收對應的交流電壓以作為該輸入電壓，該些整流裝置共同產生該整流電壓。
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