原標(biāo)題：雙管電子整流器電路原理圖

雙管電子整流器是一種通過(guò)兩個(gè)開關(guān)管（如MOSFET或三極管）配合諧振元件實(shí)現(xiàn)高效整流的電路，廣泛應(yīng)用于熒光燈、LED驅(qū)動(dòng)電源及高頻開關(guān)電源中。其核心優(yōu)勢(shì)在于利用軟開關(guān)技術(shù)（ZVS/ZCS）降低開關(guān)損耗，同時(shí)通過(guò)諧振回路減少傳統(tǒng)二極管整流的導(dǎo)通損耗。以下是其電路原理及關(guān)鍵設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)明：

一、雙管電子整流器的核心結(jié)構(gòu)

雙管電子整流器通常由以下部分組成：

1. 雙開關(guān)管：兩個(gè)MOSFET（如IRF840）或三極管（如MJE13003），對(duì)稱布置在電路中，負(fù)責(zé)交替導(dǎo)通以控制電流路徑。

2. 諧振元件：包括諧振電感（Lr）和諧振電容（Cr），用于形成諧振回路，實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)并限制電流變化率。

3. 整流二極管：快速恢復(fù)二極管（如UF4007），將交流諧振電流轉(zhuǎn)換為直流輸出。

4. 控制電路：驅(qū)動(dòng)芯片（如L6561）或分立元件（如555定時(shí)器），生成開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并控制時(shí)序。

5. 負(fù)載：熒光燈管、LED燈珠或電阻性負(fù)載，接收整流后的直流電。

二、典型電路原理

1. 半橋式雙管整流電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 兩個(gè)開關(guān)管（Q1、Q2）串聯(lián)連接在高壓直流母線（如300V DC）兩端，中點(diǎn)連接諧振電感（Lr）。

• 諧振電容（Cr）與負(fù)載并聯(lián)，形成諧振回路。

• 整流二極管（D1、D2）組成全波整流橋，輸出直流電壓。

• 工作過(guò)程：

• Q1導(dǎo)通：電流從Q1流出，經(jīng)Lr、負(fù)載、Cr形成回路，Cr充電，Lr儲(chǔ)能。此時(shí)Q2處于關(guān)斷狀態(tài)。

• Q1關(guān)斷：Lr與Cr諧振，電流通過(guò)D2續(xù)流，為負(fù)載供電。諧振電壓使Q2的體二極管導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)Q2的零電壓開通（ZVS）。

• Q2導(dǎo)通：電流從Q2流出，經(jīng)Cr、負(fù)載、Lr形成回路，Cr放電，Lr儲(chǔ)能。此時(shí)Q1處于關(guān)斷狀態(tài)。

• Q2關(guān)斷：Lr與Cr再次諧振，電流通過(guò)D1續(xù)流，為負(fù)載供電。諧振電壓使Q1的體二極管導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)Q1的零電壓開通（ZVS）。

• 特點(diǎn)：

• 軟開關(guān)技術(shù)顯著降低開關(guān)損耗，效率可達(dá)90%以上。

• 適用于高頻（20kHz~100kHz）應(yīng)用，如熒光燈電子鎮(zhèn)流器。

2. 推挽式雙管整流電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 兩個(gè)開關(guān)管（Q1、Q2）并聯(lián)連接在變壓器原邊，變壓器副邊接整流二極管（D1、D2）。

• 諧振電容（Cr）跨接在變壓器原邊，諧振電感（Lr）為變壓器漏感或外接電感。

• 工作過(guò)程：

• Q1導(dǎo)通：電流從Q1流出，經(jīng)變壓器原邊、Cr形成回路，Cr充電，變壓器儲(chǔ)能。

• Q1關(guān)斷：Cr與Lr諧振，電流通過(guò)Q2的體二極管續(xù)流，實(shí)現(xiàn)Q2的零電壓開通（ZVS）。

• Q2導(dǎo)通：電流從Q2流出，經(jīng)Cr、變壓器原邊形成回路，Cr放電，變壓器儲(chǔ)能。

• Q2關(guān)斷：Cr與Lr再次諧振，電流通過(guò)Q1的體二極管續(xù)流，實(shí)現(xiàn)Q1的零電壓開通（ZVS）。

• 特點(diǎn)：

• 變壓器磁芯利用率高，適合大功率輸出。

• 需精確控制開關(guān)時(shí)序，避免Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致短路。

三、關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 諧振元件匹配

• 諧振頻率：通常設(shè)定為開關(guān)頻率的1/2~1倍，以平衡效率與元件體積。

• 電感（Lr）：選擇低損耗、高飽和電流的磁芯（如鐵氧體或粉芯），避免磁飽和。

• 電容（Cr）：選用高頻特性好的薄膜電容或MLCC，減少等效串聯(lián)電阻（ESR）。

2. 開關(guān)管選型

• 耐壓：需大于輸入電壓的1.5~2倍（如300V輸入選600V耐壓管）。

• 電流：額定電流需大于負(fù)載電流的2~3倍，確保安全余量。

• 導(dǎo)通電阻（Rds(on)）：越低越好，減少導(dǎo)通損耗。

3. 控制電路設(shè)計(jì)

• 驅(qū)動(dòng)信號(hào)：需生成兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)，死區(qū)時(shí)間（Dead Time）設(shè)置為諧振周期的1/4~1/2，防止直通。

• 保護(hù)功能：集成過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫保護(hù)，提升電路可靠性。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

1. 熒光燈電子鎮(zhèn)流器：通過(guò)高頻諧振點(diǎn)亮燈管，消除頻閃，效率比電感鎮(zhèn)流器高30%。

2. LED驅(qū)動(dòng)電源：為L(zhǎng)ED提供恒流直流電，支持調(diào)光功能，壽命長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上。

3. 工業(yè)電源：用于通信基站、服務(wù)器等高頻、高效、低噪聲的供電場(chǎng)景。

五、總結(jié)

雙管電子整流器通過(guò)雙開關(guān)管與諧振元件的配合，實(shí)現(xiàn)了高頻、高效、低噪聲的整流功能。其核心設(shè)計(jì)包括諧振參數(shù)匹配、開關(guān)管選型及控制時(shí)序優(yōu)化。對(duì)于工程師而言，可從半橋式電路入手，逐步掌握推挽式等復(fù)雜拓?fù)洌粚?shí)際應(yīng)用中，可借助仿真工具（如LTspice）驗(yàn)證參數(shù)，縮短開發(fā)周期。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，雙管電子整流器將繼續(xù)在高效電源領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。