[发明专利]同步整流器电桥的部件、相关同步整流器电桥及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及同步整流器电桥部件，特别是电桥臂，以及包括多个这种部 件的电压整流器电桥。

本发明还涉及使用这种整流器电桥的旋转电机。

背景技术

如图1所示的二极管整流器电桥在现有技术中是公知的。

用在这类整流器电桥中的二极管，不管是结型、PIN还是肖特基二极管， 在低压时在导通方向都具有可观的电压降。

这表示在运行在低压下的机动车装备的领域中存在缺点。例如，结果， 使得交流发电机的电输出下降。

为了改善采用二极管电桥的电气设备的总输出，已知使用具有开关(晶 体管、晶闸管、三端双向可控硅开关等等)的同步整流器。

文献EP1347564描述了这种类型的三相同步整流器电桥，其示意图在图 2中示出。

执行开关操作的N沟道MOSFET(绝缘栅场效应晶体管)或IGBT(绝 缘栅双极晶体管)类型的晶体管的栅极根据相间的电压差的绝对值而被控 制，以便在该电桥的输出端处产生连续的电压。

从文献WO2004/034439也可以知道，在导通状态下以线性模式来驱动 该MOSFET，即通过伺服机制线性地驱动它们的内部电阻器，以便模拟理想 二极管的行为。

在文献FR2884079中，VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES公司公 开了一种用于控制MOS晶体管的方法，其预期以变换电桥(逆变器或整流 器)来实现，以便克服晶体管中的电荷的累积，该累积会引起开关过程中的 延迟，产生大的恢复电流。图3给出了相应器件的示意图。

上面回顾的技术发展已经使得优化了同步整流器的输出。

然而，已知同步整流器的晶体管需要附加控制和电源电路，并且不能替 换二极管以便将异步整流器电桥转换成同步整流器电桥。

发明内容

因此，本发明的目的在于用功率组件、电源及其控制机构插入到单个盒 中，以便使得利用同步整流器电桥部件能够代替一个或多个二极管。

这准确地涉及具有至少第一接线端子和至少第二接线端子的同步整流 器电桥部件。

该部件是那些已知类型的，本质上包括：至少第一场效应晶体管，其第 一源极和第一漏极分别连接到第一和第二接线端子；和包括第一反馈环路的 至少第一运算放大器，其第一输出端连接到该第一晶体管的第一栅极。

该放大器被设置作为比较器，用于具有预定参考电压的至少第一电压源 与施加于该第一和第二接线端子的电压之间的至少第一电压差的比较。

根据本发明的同步整流器电桥部件的显著特点在于，它进一步包括负荷 泵，由施加于该接线端子的电压产生第一放大器的电源电压中的至少一个。

优选地，该负荷泵由振荡器控制，该振荡器由该负荷泵本身馈电(feed)。

根据本发明的同步整流器电桥部件有利地包括如下电路，当该施加电压 中的至少一个的平均幅度或频率小于预定值时，该电路将该负荷泵设置为备 用。

根据本发明，将由同步整流器电桥部件获得优势，该同步整流器电桥部 件包括：至少第二场效应晶体管，其第二源极和第二漏极分别连接到第二接 线端子和第三接线端子；并且进一步包括第二运算放大器，包括第二反馈环 路，其中该放大器至少部分被该负荷泵产生的电源电压馈电，并且其第二输 出端连接到该第二晶体管的第二栅极。

该第二放大器被设置作为比较器，用于具有相同预定参考电压的第二电 压源与所施加的电压中的第二接线端子上呈现的电压和所施加的电压中的 第三接线端子上呈现的电压之间的第二电压差的比较。

在本发明的该实施例中，根据所施加的电压中的第二接线端子上呈现的 电压的平均值或频率，来在第一和第三接线端子之间优选地选择性地馈电给 所述负荷泵。

可替换地或同时地，当所施加的电压中的第二接线端子上呈现的电压的 频率为零时，该部件的第二接线端子有利地由旁路电路连接到第三接线端 子，该旁路电路包括电阻器。

根据本发明的同步整流器电桥部件优选地包括附加接线端子，具有诊断 信号，指示该部件的故障。

根据本发明的目的，该同步整流器电桥部件很有利地被生产为模制 (overmoulded)盒的形式，具有连接到第二或第三接线端子的金属底部，和 连接到第一接线端子并支持第一晶体管或者连接到第一和第二接线端子并 支持第一和第二晶体管的一个或多个绝缘引线框。