[实用新型]一种微功耗单向导通电路

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种微功耗单向导通电路，特别涉及一种适用于大电流、超高可靠性的单向导通应用电路结构。

背景技术

 目前单向导通电路方法都是通过二极管的方式来实现，在大电流或者大功率的应用中采用多个二极管并联的方式来实现，但这种方式仍然存在如下几个问题无法解决：

（1）由于二极管的正向导通压降随着其反向截止电压的不同而不同，对于高压二极管，很多高压二极管的正向导通电压高达1.3V或者更高，如果通过较大的电流，在二极管上将会产生较大的功耗；

（2）高压二极管的成本较高，如果通过并联的方式来降低每个二极管上的功耗将会带来成本的升高；

（3）当流过较大电流时，即便是有多个二极管并联，其二极管的发热问题仍然严重，依然需要增加散热器为二极管散热，这将会导致成本的上升。

基于此，本发明人对现有采用二极管方式实现的单向导通电路进行改进，本案由此产生。

实用新型内容

 本实用新型的目的，在于提供一种微功耗单向导通电路，其可大幅降低由于二极管的正向压降而导致的较大功率问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种微功耗单向导通电路，包括单向导通二极管、开关、控制器和采样电路，其中，开关的功率端子与单向导通二极管并联，而开关的控制极连接控制器；采样电路采样单向导通二极管的导通电流方向，并将结果送入控制器；控制器根据单向导通二极管的导通电流方向，通过控制极对开关进行开通与否及占空比的控制，当单向导通二极管正向导通时，控制器为开关提供开通信号，开关导通；当单向导通二极管反向导通时，控制器为开关提供关断指令，开关断开，从而使单向导通二极管反向截止。

上述开关为机械开关、单独的半导体器件或由半导体器件组成的电子开关电路。

上述半导体器件包括三极管、JFET、MOSFET、IGBT或可控硅。

上述单向导通二极管是与半导体器件并联的独立二极管或半导体器件体内寄生二极管。

上述采样电路采用采样电阻、电流互感器、霍尔元件或半导体采样元件。

上述与单向导通二极管并联的开关工作在如下三种工作状态：开关状态、闭环调节特定占空比状态或线性调节状态。

采用上述方案后，本实用新型彻底改变了传统单向导通电路中采用二极管方式对二极管本身的正向压降的依赖，使本应流过二极管的电流通过开关给负载供电，从根本上解决了当流过二极管电流过大时造成的二极管功耗过大而损坏的顽疾，开关导通时正向阻抗非常小，使每个单向导通电路工作在微功耗状态，从而可以大幅降低由于二极管的正向压降而导致的较大功耗问题，提高了系统可靠性和利用效率的提升。

附图说明

 图1是本实用新型第一实施例的示意图；

图2是本实用新型第二实施例的示意图；

图3是本实用新型第三实施例的示意图；

图4是本实用新型第四实施例的示意图。

具体实施方式

 本实用新型提供一种微功耗单向导通电路，包括单向导通二极管、开关、控制器和采样电路，其中，开关的功率端子与单向导通二极管并联，而开关的控制极连接控制器；采样电路采样单向导通二极管的导通电流方向，并将结果送入控制器；控制器根据单向导通二极管的导通电流方向，通过控制极对开关进行开通与否及占空比的控制，具体来说，当单向导通二极管正向导通时，控制器为开关提供开通信号，开关导通；当单向导通二极管反向导通时，控制器为开关提供关断指令，开关断开，从而使单向导通二极管反向截止。在现有结构中，由于二极管的正向导通压降较高，当较大电流通过二极管时，二极管因功率较大而发热，导致系统的效率和可靠性较低，前述电路结构则可很好地解决这个问题，从而提高系统的效率和工作寿命。

需要补充说明的是，在前述结构中，开关可以采用机械开关，也可以采用由三极管、JFET、MOSFET、IGBT、可控硅或由前述半导体器件混合组成的电子开关电路，所述开关既可以工作在直接导通状态，也可以工作在由控制器进行控制的闭环调整占空比状态；单向导通二极管可以是单独的二极管，当开关采用电子开关电路时，也可以将开关中半导体器件自身的体内寄生二极管作为本实用新型中的单向导通二极管；采样电路可以利用采样电阻、电流互感器、霍尔元件或半导体采样元件进行电流采样。

基于本实用新型提供的技术方案，以下将给出几种不同的实现电路，其中的单向导通二极管均采用单独的二极管。