一種基于隔離電源的CMOS整流電路的設計

金云頤 張國俊

摘要：介紹了一種適用于隔離電源的CMOS全波整流電路，其工作頻率為187MHz。該全波整流電路利用自舉技術和動態體偏置的結構來降低MOS管的有效閾值電壓，并且使反向漏電流最小化，以達到提高的電壓轉換效率和功率轉換效率目的，進而提高隔離電源系統的轉化效率。

該電路設計基于CSMC 0.35um BCD工藝，并通過EDA工具實現整體電路仿真與驗證。當隔離電源輸入/輸出電壓均為5v時，整流電路的電壓轉換效率和功率轉換效率分別為78.8%和75.3%，隔離電源系統轉換效率為39.8%。

關鍵詞：全波整流;自舉技術;隔離電源;效率

0引言

隔離電源已廣泛應用于醫療、礦井、安防和軍事等領域，對于電源的安全性和可靠性，以及信號傳輸的穩定性和準確性都有了更高的保障?；诳招疚⑿捅∧て阶儔浩鞯母綦x電源具有隔離性能好、磁抗擾度高、體積小、可單片集成等優點，但其轉換效率始終不高。因此，如何提高隔離電源的轉換效率是當前重點研究的問題。2011年，B.Chen等人提出一種使用微型變壓器的全集成的隔離式DC-DC轉換器，采用肖特基二極管作為整流器件，在滿足輸入/輸出為5V/5V的條件下，其轉換效率為33%;2018年，尹瓏翔等人提出了基于片上變壓器的隔離電源，同樣采用肖特基二極管做為整流器件，在輸入/輸出為3.3V/5V的條件下，轉換效率為35.6%。本文介紹了一種應用于隔離電源的CMOS整流電路，其較高的電壓轉換效率與功率轉換可以提高電源系統的轉換效率。

1肖特基橋式整流電路與常用CMOS整流電路