利盈娱乐(中国)创新平台有限公司

1．电(dian)路的基本(ben)原(yuan)理(li)

“同(tong)(tong)步(bu)(bu)”原本(ben)的(de)含义(yi)是整流器件(jian)的(de)开关(guan)与(yu)功率开关(guan)信号(hao)（方(fang)波）同(tong)(tong)步(bu)(bu)，与(yu)正(zheng)弦(xian)波的(de)市电“同(tong)(tong)步(bu)(bu)”已经不(bu)是严格(ge)意义(yi)上的(de)“同(tong)(tong)步(bu)(bu)”了。

变压器T1是(shi)为了(le)降(jiang)压(ya)，因为只有(you)低压(ya)才更(geng)能显示同步(bu)整流的(de)优势，实际上，为了(le)使(shi)这个(ge)电路(lu)有(you)一(yi)(yi)定的(de)实用性(xing)，就(jiu)图中电路(lu)而(er)言，电路(lu)的(de)输出电压(ya)几乎(hu)已(yi)经(jing)达到极限了(le)，要增加(jia)输出电压(ya)，这个(ge)电路(lu)就(jiu)需要增加(jia)一(yi)(yi)些元件。15V的(de)输出电压(ya)可以供给一(yi)(yi)台不错的(de)D类功放了(le)，巧合的(de)是(shi)，D类功放也(ye)几乎(hu)尢一(yi)(yi)例外地(di)采(cai)用了(le)VMOS为输出级。

变压器的(de)输(shu)入(ru)端标(biao)出了(le)市电的(de)零线(xian)（中性线(xian)）与火线(xian)（相线(xian)），在(zai)此并(bing)没有区分的(de)必(bi)要，只是为了(le)让初学者养成一个良好的(de)习惯，在(zai)很(hen)多实际应用中，二者的(de)区分是有必(bi)要的(de)，而且，这样的(de)好习惯对(dui)安全也(ye)有重(zhong)要的(de)作用，详细的(de)原理这里就不(bu)赘(zhui)述(shu)了(le)。

变压器的次级绕组N4是给运放供电的，因为运放的耗电小，图中一片运放（包含两路运放）的耗电量不到5mA；因为工作频率很低，VMOS的驱动电压可(ke)以忽略不(bu)(bu)计。滤波(bo)电(dian)(dian)容(rong)(C1、C2)的容(rong)量也不(bu)(bu)需(xu)要(yao)很大，为了简化电(dian)(dian)路(lu)，图中(zhong)采用了无极(ji)性电(dian)(dian)容(rong)，以免搞错(cuo)极(ji)性。这两个(ge)电(dian)(dian)容(rong)完(wan)全(quan)可(ke)以采用电(dian)(dian)解电(dian)(dian)容(rong)，但是安装(zhuang)的时(shi)候要(yao)注(zhu)意极(ji)性。这个(ge)电(dian)(dian)路(lu)可(ke)稍作一些变化，如运放可(ke)以采用主绕组(zu)N2、N3供电(dian)(dian)，只(zhi)是电(dian)(dian)路(lu)的形式要(yao)显得(de)复(fu)杂一些，本节(jie)就不(bu)(bu)推荐(jian)了。

主(zhu)(zhu)绕(rao)(rao)组N2、N3就是(shi)为用(yong)电(dian)(dian)电(dian)(dian)路供电(dian)(dian)的(de)主(zhu)(zhu)绕(rao)(rao)组，阴影(ying)部分除了C1、C2之外，相(xiang)当于两个(ge)整流二极管，构(gou)成了全波整流电(dian)(dian)路，整流的(de)输出(chu)(chu)经主(zhu)(zhu)滤波电(dian)(dian)容(rong)C3滤波后输出(chu)(chu)，输出(chu)(chu)电(dian)(dian)流可以达(da)到(dao)10A而不需(xu)要(yao)为两个(ge)VMOS加(jia)独立的(de)散热(re)器(qi)。当然(ran)，前提是(shi)电(dian)(dian)源变压器(qi)的(de)功率容(rong)量要(yao)足够(gou)，主(zhu)(zhu)滤波电(dian)(dian)容(rong)的(de)容(rong)量也要(yao)相(xiang)应(ying)增加(jia)。

输出电流(liu)为(wei)5A时，两个(ge)充(chong)当“整流(liu)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)”的VMOS的压(ya)(ya)降(jiang)(jiang)约为(wei)40mV，远(yuan)比肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)要(yao)低，而在(zai)整流(liu)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)中，肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)的压(ya)(ya)降(jiang)(jiang)算(suan)是最低了，也要(yao)300mV以上。普(pu)通二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)和快恢(hui)复二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)，压(ya)(ya)降(jiang)(jiang)一般都在(zai)600mV以上。就(jiu)开关速度(du)而言，VMOS也与肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)相当。

用(yong)受控(kong)的(de)(de)N沟(gou)道VMOS来(lai)充(chong)当整流二极管，基本原(yuan)理可以用(yong)图(tu)2.7来(lai)说明。图(tu)中的(de)(de)两(liang)个电(dian)池表示(shi)运放的(de)(de)电(dian)源。

受控的(de)(de)(de)VMOS与它内部的(de)(de)(de)体(ti)二极(ji)(ji)管(guan)呈并(bing)联关系，因为(wei)VMOS的(de)(de)(de)导(dao)通电(dian)(dian)(dian)阻(zu)远(yuan)低于(yu)休二极(ji)(ji)管(guan)，因此(ci)实际起(qi)作用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)受控的(de)(de)(de)VMOS。这(zhei)里(li)需要注意的(de)(de)(de)另一点是(shi)(shi)，在我们(men)(men)常见的(de)(de)(de)应用(yong)电(dian)(dian)(dian)路(lu)中，流(liu)过VMOS的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流(liu)方(fang)向一般是(shi)(shi)从(cong)漏极(ji)(ji)D到源极(ji)(ji)S(以(yi)N沟(gou)道(dao)(dao)为(wei)例(li))，体(ti)二极(ji)(ji)管(guan)是(shi)(shi)在VMOS关断的(de)(de)(de)时候起(qi)保(bao)护作用(yong)的(de)(de)(de)，电(dian)(dian)(dian)流(liu)方(fang)向与VMOS是(shi)(shi)相反(fan)的(de)(de)(de)。这(zhei)里(li)的(de)(de)(de)应用(yong)恰(qia)恰(qia)是(shi)(shi)反(fan)其道(dao)(dao)而行之，二者的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流(liu)方(fang)向是(shi)(shi)相同的(de)(de)(de)，即(ji)VMOS中电(dian)(dian)(dian)流(liu)方(fang)向也(ye)是(shi)(shi)从(cong)源极(ji)(ji)s到漏极(ji)(ji)Do JFET的(de)(de)(de)源极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)可以(yi)互换，这(zhei)几乎是(shi)(shi)众所周(zhou)知的(de)(de)(de)，MOSFET实际上也(ye)可以(yi)，关键(jian)是(shi)(shi)看我们(men)(men)怎么用(yong)。

另一(yi)个关键问题是(shi)如何实现“同步”，从图2.6我们就叮以感(gan)觉到，运放(fang)应该是(shi)控制VMOS进行“同步”的，实际上(shang)也正是(shi)如此：在市电变成源极端为“正”，漏极端为“负”的时候，VMOS迅(xun)速饱和(he)导通；反之，则关闭(bi)。

标准的(de)(de)市电电压波(bo)形(xing)是(shi)对称的(de)(de)正弦波(bo)，运(yun)放的(de)(de)功(gong)能就是(shi)检(jian)测市电的(de)(de)电压波(bo)形(xing)。在市电为(wei)(wei)正半周的(de)(de)时(shi)候，）脚输(shu)出(chu)低电平，使图2.6中的(de)(de)Q1关断；当市电为(wei)(wei)负半周的(de)(de)时(shi)候，l脚输(shu)出(chu)高(gao)电平，使Q1迅速饱(bao)和导通。

换言(yan)之，运放ICIA的(de)(de)(de)1脚输出的(de)(de)(de)是土15V的(de)(de)(de)方波(bo)信号(hao)，信号(hao)的(de)(de)(de)变化规律与市电同(tong)步但是极性(xing)相(xiang)反；Q2的(de)(de)(de)控制特(te)性(xing)与Q1相(xiang)反，ICIB的(de)(de)(de)7脚输出的(de)(de)(de)是与市电同(tong)步、极性(xing)也相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)方波(bo)。

在图2.6中，由运放构成的这(zhei)种电路(lu)也称(cheng)为(wei)“过零检测”电路(lu)，电路(lu)原(yuan)理可以用图2.8来说明。

用(yong)(yong)(yong)运放(fang)构(gou)成的(de)(de)过(guo)(guo)零检测电(dian)路实际上是(shi)一个比较器，图(tu)(tu)2.8中的(de)(de)运放(fang)是(shi)常(chang)见的(de)(de)双极(ji)性运放(fang)，即(ji)内部可以等效(xiao)为(wei)BJT构(gou)成的(de)(de)运放(fang)，输入(ru)端(duan)需要(yao)下拉电(dian)阻(zu)R1，以免输入(ru)阻(zu)抗过(guo)(guo)高引起自激，输出(chu)端(duan)需要(yao)有(you)上拉电(dian)阻(zu)R2，为(wei)输出(chu)端(duan)的(de)(de)输出(chu)级电(dian)路提供(gong)偏置。图(tu)(tu)2.7所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)TL072采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)JFET差(cha)分输入(ru)级，输出(chu)级为(wei)图(tu)(tu)腾(teng)柱电(dian)路，图(tu)(tu)2.8中的(de)(de)两个电(dian)阻(zu)就可以省略了(le)，这是(shi)我们采(cai)用(yong)(yong)(yong)TL072的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因。就图(tu)(tu)2.7中的(de)(de)电(dian)路来说，本书第1章中提及的(de)(de)TL082也完全(quan)可以用(yong)(yong)(yong)，主(zhu)要(yao)是(shi)看我们存做实验(yan)时(shi)，手(shou)头有(you)什么。

比较(jiao)(jiao)(jiao)器的(de)(de)(de)(de)原理也(ye)不复杂，运放之(zhi)所以会有(you)(you)两个标有(you)(you)“+”、“-”的(de)(de)(de)(de)输(shu)(shu)(shu)入(ru)端(duan)(duan)，并不是(shi)二(er)(er)者有(you)(you)极性，而是(shi)表示(shi)二(er)(er)者的(de)(de)(de)(de)输(shu)(shu)(shu)入(ru)信号与输(shu)(shu)(shu)；H信号的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)关(guan)系，“+”（同(tong)(tong)相(xiang)输(shu)(shu)(shu)入(ru)端(duan)(duan)）表示(shi)与输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)相(xiang)同(tong)(tong)，“一(yi)”则表示(shi)与输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)相(xiang)反。因此图(tu)(tu)2.8所示(shi)的(de)(de)(de)(de)电路也(ye)称为“同(tong)(tong)相(xiang)比较(jiao)(jiao)(jiao)器”，即输(shu)(shu)(shu)入(ru)、输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)波形(xing)是(shi)同(tong)(tong)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)：输(shu)(shu)(shu)入(ru)端(duan)(duan)为正，输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)为正；反之(zhi)亦(yi)然。图(tu)(tu)2，6中(zhong)的(de)(de)(de)(de)比较(jiao)(jiao)(jiao)器则是(shi)“反相(xiang)比较(jiao)(jiao)(jiao)器”，即输(shu)(shu)(shu)入(ru)、输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)波形(xing)是(shi)反相(xiang)的(de)(de)(de)(de)：输(shu)(shu)(shu)入(ru)端(duan)(duan)为正，输(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)为负；反之(zhi)亦(yi)然。

联系(xi)方式：邹先生

联(lian)系电话：0755-83888366-8022

手(shou)机(ji)：18123972950

QQ：2880195519

联系地(di)址：深圳市(shi)福田区车公(gong)庙(miao)天(tian)安数码城天(tian)吉大(da)厦CD座5C1

关(guan)注KIA半(ban)导体工程专辑请搜微信号:“KIA半(ban)导体”或点击(ji)本(ben)文(wen)下方图(tu)片扫(sao)一扫(sao)进入官方微信“关(guan)注”

长按二(er)维码识别关注