[发明专利]一种车用电源系统及MOSFET有源整流器和控制方法

权利要求书

1.一种车用电源系统，包括发电机(1)、励磁线圈(2)、调压器(3)和整流器(4)；其中：

其特征在于：整流器(4)采用有源整流器，包括三相桥式整流器和整流器控制电路(5)；三相桥式整流器的上桥臂和下桥臂均采用MOSFET管整流；

整流器控制电路(5)接收发电机(1)相线输出的信号，处理后分别为上桥臂MOSFET管和下桥臂MOSFET管的栅极提供驱动信号；当发电机某相电压大于三相桥式整流器输出电压时，整流器控制电路(5)提供驱动信号控制三相桥式整流器上桥臂并与该相对应的MOSFET管导通；当发电机某相电压小于三相桥式整流器输出电压时，整流器控制电路(5)提供控制信号控制三相桥式整流器上桥臂并与该相对应的MOSFET管关断；当发电机某相电压低于地电压时，整流器控制电路(5)提供控制信号控制三相桥式整流器下桥臂并与该相对应的MOSFET管导通；当发电机某相电压电压高于地电压时，整流器控制电路(5)提供控制信号控制三相桥式整流器下桥臂并与该相对应的MOSFET管关断。

2.根据权利要求1所述的一种车用电源系统，其特征在于：整流器控制电路(5)包括分压电路(R1、R2)、输出电压比较器、第一、第二和第三低边比较器、第一、第二和第三低边控制驱动器、第一、第二和第三高边比较器以及第一、第二和第三高边控制驱动器；

分压电路对整流器(4)的输出电压进行分压后，将分压后的电压信号输出到电压比较器(6)；

电压比较器(6)将分压电路输出的电压信号与第一基准电压进行比较，输出信号到第一、第二和第三低边控制驱动器；

第一、第二和第三低边比较器分别接收发电机(1)三根相线输出的信号，与地电压进行比较，分别输出信号到第一、第二和第三低边控制驱动器；

第一、第二和第三高边比较器分别接收发电机(1)三根相线输出的信号，与整流器(4)的输出电压进行比较，分别输出信号到第一、第二和第三高边控制驱动器；

第一、第二和第三低边控制驱动器接收电压比较器(6)输出的信号，分别接收第一、第二和第三低边比较器输出的信号，对收到的信号进行处理后，分别输出驱动信号到对应MOSFET管的栅极，同时，第一、第二和第三低边控制驱动器还分别输出控制信号到对应的第一、第二和第三高边控制驱动器；

第一、第二和第三高边控制驱动器分别接收第一、第二和第三高边比较器输出的信号，还分别接收第一、第二和第三低边控制驱动器输出的控制信号，进行处理后，分别输出驱动信号到对应MOSFET管的栅极。

3.根据权利要求2所述的一种车用电源系统，其特征在于：任一低边控制驱动器包括二输入与非门、R–S触发器、非门、二输入或非门和CMOS互补驱动器；二输入与非门、R–S触发器的R端以及非门接收对应的低边比较器的输出信号，二输入与非门还同时接收输出电压比较器输出的信号，二输入与非门输出信号到R–S触发器的S端；非门和R–S触发器均输出信号到二输入或非门，二输入或非门为CMOS互补驱动器提供驱动信号，CMOS互补驱动器输出驱动信号到对应MOSFET管。

4.根据权利要求2或3所述的一种车用电源系统，其特征在于：任一高边控制驱动器包括电荷泵驱动电路(9)，该电荷泵驱动电路(9)包括隔离二级管、泵电容、与门、开关管、驱动器和第二CMOS互补驱动器；与门接收对应高边比较器和对应低边驱动器输出的信号，输出信号到开关管，开关管和驱动器对信号进行电平变换后输出驱动信号到第二CMOS互补驱动器；第二CMOS互补驱动器输出驱动信号到对应MOSFET管；泵电容的一端接相线，另一端通过隔离二级管接收电压信号。