CN114499111A - 交流发电机及其整流装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交流发电机及其整流装置。整流装置包括晶体管以及栅极电压控制电路。晶体管受控于栅极电压。栅极电压控制电路依据输入电压以及整流电压的电压差以产生栅极电压。其中，栅极电压控制电路在电压差下降至等于第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断电压差是否小于第二默认临界电压以决定是否提供栅极电压以导通晶体管。当晶体管被导通时，电压差实质上等于第一参考电压。栅极电压控制电路在第二时间区间中，通过调整栅极电压以使电压差实质上等于第二参考电压。

Description

交流发电机及其整流装置

技术领域

本发明涉及一种交流发电机以及整流装置，尤其涉及一种可以防止发生逆电流现象的交流发电机以及整流装置。

背景技术

在交流发电机中，常利用整流器装置对交流输入电压进行整流，并产生可视为直流电压的整流电压。在现有技术领域中，常利用二极管或晶体管来进行输入电压的整流动作。在理想状态下，整流电压在负半波中，电压值应维持在等于基准电压(例如0伏特)，但在实际的情况下，如图1示出的现有的整流电压的波形图所示，峰值为电压VP的整流电压，在其负半波TN中，输入电压的电压值会低于其基准电压V0。也就是说，在输入电压的负半波TN中，会产生功率耗损(power loss)的现象，降低系统的工作效率。

此外，现有技术中有关于通过控制晶体管导通时机来执行输入电压的整流动作的相关技术。然而，在实际的应用上，整流电压的波形与晶体管被导通的时机必须相互配合。若晶体管被导通的时机过迟或过早，则有可能产生逆电流(reverse current)的现象。

发明内容

本发明是针对一种一种交流发电机及其整流装置，用以消除整流过程所产生的逆电流现象。

根据本发明的实施例，整流装置包括晶体管以及栅极电压控制电路。晶体管具有第一端接收输入电压，晶体管的第二端产生整流电压，晶体管的控制端接收栅极电压。栅极电压控制电路耦接至晶体管，依据输入电压以及整流电压之间的电压差以产生栅极电压。其中，栅极电压控制电路在电压差下降至等于第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断电压差是否小于第二默认临界电压以决定是否提供栅极电压以导通晶体管，其中当晶体管被导通时，电压差实质上等于第一参考电压；栅极电压控制电路在第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整栅极电压以使电压差实质上等于第二参考电压。

根据本发明的另一实施例，整流装置晶体管以与门极电压控制电路。晶体管具有第一端接收输入电压，晶体管的第二端产生整流电压，晶体管的控制端接收栅极电压。栅极电压控制电路耦接至晶体管，依据输入电压以及整流电压之间的电压差以产生栅极电压。栅极电压控制电路在电压差下降至等于第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断电压差是否小于第二默认临界电压以决定是否提供栅极电压以导通晶体管，其中当晶体管被导通时，在第一时间区间内以及第一时间区间后的第二时间区间内，当电压差上升至第三默认临界电压时，调整栅极电压以使晶体管被截止。其中，在第一时间区间内，第三默认临界电压大于或等于零，在第二时间区间内，第三默认临界电压小于或等于零。

本发明实施例的交流发电机包括转子、定子以及多个如前所述的整流装置。各整流装置接收对应的交流输入电压以作为整流电压，多个整流装置共同产生整流电压。

根据上述，本发明实施例的栅极电压控制电路于输入电压与整流电压的电压差下降至等于相对高的第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断电压差是否下降至等于相对低的第二默认临界电压，并据以决定是否完全导通晶体管。如此一来，因晶体管过慢被导通所产生的逆电流现象可以被防止，以提升整流装置的整体效能。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1示出的现有技术的整流电压的波形图；

图2示出本发明一实施例的整流装置的示意图；

图3A示出本发明实施例的整流装置的实施方式的波形图；

图3B示出本发明图3A波形图中的区域Z1的局部放大图；

图4示出本发明实施例的整流装置的第三默认临界电压实施方式的波形图；

图5A、5B示出本发明实施例的整流装置的两种不同实施方式的波形图；

图6示出本发明一实施例的栅极电压控制电路的示意图；

图7示出本发明实施例的栅极电压控制电路中种信号产生器的实施方式的示意图；

图8示出本发明实施例的栅极电压控制电路中的电压产生器的示意图；

图9示出本发明一实施例的交流发电机的示意图。

附图标号说明

200、911～932：整流装置；

210、600：栅极电压控制电路；

700：控制信号产生器；

710：多任务器；

720、730：比较器；

740、750：计数器；

760：计算器；

770：逻辑电路；

900：交流发电机；

C1：电容；

CMP1～CMP2：比较结果；

E1：第一端；

E2：第二端；

EN_OPA、EN_SW1、EN_SW2：控制信号；

OP1：运算放大器；

OT：输出端；

PA1～PA3：时间区间；

PTON：时间区间；

R1：电阻；

RG：计数范围值；

RT：转子；

S1、S2：状态；

ST：定子；

SW1、SW2：开关；

TDI：晶体管；

TN：负半波；

TP1、TP2、TP3：时间点；

V0：基准电压；

VA：电源；

VD：整流电压；

VDS：电压差；

VG：栅极电压；

VH：操作电压；

VHH：操作电源；

VP、Vy、Vz：电压；

Vx：第一电压/第一默认临界电压；

VR1、VR2：参考电压；

VS：输入电压；

VSS：接地电压；

VU、VV、VW：相电压；

VDS_ON、VDS_OFF：默认临界电压；

α：参数。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

请参照图2，图2示出本发明一实施例的整流装置的示意图。整流装置200包括晶体管TDI以及栅极电压控制电路210。晶体管TDI具有第一端E1接收输入电压VS，晶体管TDI的第二端E2产生整流电压VD，晶体管TDI的控制端接收栅极电压VG。在本实施例中，通过栅极电压VG，晶体管TDI的操作等效于一二极管，晶体管TDI的第一端可等效于二极管的阴极，晶体管TDI的第二端可等效于二极管的阳极。

栅极电压控制电路210耦接至晶体管TDI，并用以提供栅极电压VG。栅极电压控制电路210接收整流电压VD与输入电压VS间的电压差VDS，并依据电压差VDS来产生栅极电压VG。关于栅极电压VG的产生细节，请同步参照图2以及图3A，其中图3A示出本发明实施例的整流装置的实施方式的波形图。

在本实施例中，栅极电压控制电路210可针对晶体管TDI的电压差VDS进行检测，并检测出电压差VDS下降至等于第一默认临界电压Vx的时间点TP1。栅极电压控制电路210并在时间点TP1后，启动一第一时间区间PA1的计数动作。接着，栅极电压控制电路210可在第一时间区间PA1中，判断晶体管TDI的电压差VDS有无下降至等于第二默认临界电压VDS_ON，其中第二默认临界电压VDS_ON小于第一默认临界电压Vx。在本实施例中，栅极电压控制电路210在第一时间区间PA1中，判断出晶体管TDI的电压差VDS下降至等于第二默认临界电压VDS_ON的时间点TP2，栅极电压控制电路210并在时间点TP2产生栅极电压VG以使晶体管TDI被导通。在本实施例中，此时的晶体管TDI可以完全被导通(fully turn on)。

在本实施例中，在第一时间区间PA1的计数动作被启动时，栅极电压控制电路210并不立即使晶体管TDI被导通。栅极电压控制电路210在第一时间区间PA1中则持续针对电压差VDS进行检测，并在电压差VDS确定下降至等于第二默认临界电压VDS_ON时，才使晶体管TDI被导通。

在此请注意，在本发明实施例中，第一时间区间PA1可以是预先被设定的一个有限的时间区间。第一时间区间PA1可以依据电压差VDS的负半波的时间长度来设定。也因此，当电压差VDS下降至等于第二默认临界电压VDS_ON的时间点TP2越晚发生，晶体管TDI被完全导通的时间长度会越短。此外，若在第一时间区间PA1中，栅极电压控制电路210检测出电压差VDS下降至等于第二默认临界电压VDS_ON的事件未发生，则晶体管TDI在此周期中，将不会被完全导通。

附带一提的，以晶体管TDI为N型晶体管为范例，栅极电压控制电路210可提供依据足够高电压值的栅极电压VG以使晶体管TDI完全被导通。在晶体管TDI被导通的情况下，电压差VDS可以通过晶体管TDI的整流动作，而等于晶体管TDI的导通电阻与流过晶体管TDI的电流的乘积的第一参考电压VR1。以晶体管TDI在完全导通的状态下为范例，晶体管TDI的导通电阻极微小，所以第一参考电压VR1可以维持等于或接近于0伏特。

接着，在第一时间区间PA1后的第二时间区间PA2中，栅极电压控制电路210通过调整栅极电压VG以调整晶体管TDI所提供的等效电阻值，并使电压差VDS可等于第二参考电压VR2。其中，在本实施例中，第一参考电压VR1可大于第二参考电压VR2。然在本发明其他实施例中，第一参考电压VR1也可等于或小于第二参考电压VR2，没有固定的限制。

接着，请参照图3B，图3B示出本发明图3A波形图中的区域Z1的局部放大图。其中，在第二时间区间PA2后的第三时间区间PA3，当栅极电压控制电路210检测出电压差VDS由第二参考电压VR2上升至第三默认临界电压VDS_OFF时(时间点TP4)，栅极电压控制电路210调整栅极电压VG以使晶体管TDI被截止。在本实施例中，栅极电压控制电路210可调整栅极电压VG至足够低的电压值，来使晶体管TDI被截止。

附带一提的，请参照图4，图4示出本发明另一实施例的整流装置的实施方式的波形图。在图4中，在第一时间区间PA1和在第二时间区间PA2，当栅极电压控制电路210检测出电压差VDS上升至第三默认临界电压VDS_OFF时，栅极电压控制电路210调整栅极电压VG以使晶体管TDI被截止。其中，第三默认临界电压VDS_OFF是可调整的。在本实施例中，在第一时间区间PA1中的第三默认临界电压VDS_OFF大于或等于零，在第二时间区间PA2中的第三默认临界电压VDS_OFF则可小于或等于零。

以下请参照图2以及图5A、图5B，其中图5A、图5B示出本发明实施例的整流装置的两种不同实施方式的波形图。在图5A中，应用于交流发电机的整流装置200，由发电整流电流大于0安培的状态S1切换至发电整流电流等于0安培的状态S2。在栅极电压控制电路210检测出电压差VDS下降至等于第一默认临界电压Vx时的时间点TP1后，栅极电压控制电路210进行第一时间区间PA1的计数。在时间点TP1一段时间后的时间点TP2时，栅极电压控制电路210检测出电压差VDS下降等于第二默认临界电压VDS_ON。栅极电压控制电路210对应在时间点TP2时提供栅极电压VG以使晶体管TDI被完全导通。在第一时间区间PA1结束的时间点TP3后，栅极电压控制电路210执行第二时间区间的计数动作。其中，在本实施方式中，晶体管TDI被完全导通的时间区间PTON的时间长度小于第一时间区间PA1的时间长度。

在图5B中，栅极电压控制电路210检测出电压差VDS下降等于第二默认临界电压VDS_ON的时间点TP2与第一时间区间PA1结束的时间点TP3相重迭(或者时间点TP2晚于时间点TP3)。因此，在本实施方式中，晶体管TDI将不会被完全导通。

由本发明图5B的实施方式可以得知，当发生电压差VDS下降等于第二默认临界电压VDS_ON的时间点TP2，在电压差VDS的负半波的时间区间中的相对后段的时间点时，栅极电压控制电路210可避免使晶体管TDI完全被导通。如此一来，可有效避免在晶体管TDI完全被导通的情况下，因电压差VDS开始被拉升而产生逆电流的可能性。

请参照图6，图6示出本发明一实施例的栅极电压控制电路的示意图。栅极电压控制电路600包括运算放大器OP1、开关SW1以及开关SW2。运算放大器OP1接收电压差VDS以及作为第二参考电压VR2的调整电压，并依据控制信号EN_OPA以在输出端OT产生栅极电压VG以驱动对应的晶体管。此外，运算放大器OP1可接收电源VA以作为工作电源，并接收电压VSS以作为参考接地电压。开关SW2串接在操作电压VH与输出端OT间。开关SW2依据控制信号EN_SW2以被导通或断开。开关SW1则串接在接地电压VSS与输出端OT间。开关SW1依据控制信号EN_SW1以被导通或断开。

在动作细节方面，栅极电压控制电路600在第一时间区间中，当电压差VDS小于第二默认临界电压的时间点时，通过控制信号EN_OPA使运算放大器OP1被禁能，并通过控制信号EN_SW2使开关SW2导通，以拉高栅极电压VG至操作电压VH。在此同时，开关SW1依据控制信号EN_SW1而被断开。接着，在第一时间区间后的第二时间区间，栅极电压控制电路600通过控制信号EN_SW2以及EN_SW1以分别使开关SW2以及SW1被断开，并通过控制信号EN_OPA以使运算放大器OP1被启动。在第二时间区间中，运算放大器OP1通过控制使电压差VDS等于第二参考电压VR2来在输出端OT提供栅极电压VG。接着，在第三时间区间中，栅极电压控制电路600通过控制信号EN_SW2以及EN_OPA以分别使开关SW2被断开，并使运算放大器OP1被禁能。并且，在第三时间区间中，栅极电压控制电路600通过控制信号EN_SW1以使开关SW1被导通。通过被导通的开关SW1，栅极电压VG被拉低至等于接地电压VSS，并使对应驱动的晶体管被截止。

关于上述实施例中，控制信号EN_OPA、EN_SW1以及EN_SW2的产生方式，可通过在栅极电压控制电路600中设置控制信号产生器来产生。关于控制信号产生器的实施方式，可请参照图7示出的本发明实施例的栅极电压控制电路中种信号产生器的实施方式的示意图。在图7中，控制信号产生器700用以使电压差VDS与第一电压Vx(即等同于第一默认临界电压)比较以产生第一比较结果CMP1，并使电压差VDS与第二电压Vy或第三电压Vz进行比较以产生第二比较结果CMP2。控制信号产生器700并依据第一比较结果CMP1以及第二比较结果CMP2以产生控制信号EN_SW1、EN_SW2以及EN_OPA。其中，第一电压Vx≥第三电压Vz≥第二电压Vy≥第二默认临界电压(如图3A实施例的第二默认临界电压VDS_ON)，且第三电压Vz≥第三默认临界电压(如图3A实施例的第三默认临界电压VDS_OFF)。

在实施细节上，控制信号产生器700包括多任务器710、比较器720、730、计数器740、750、计算器760以及逻辑电路770。多任务器710接收第二电压Vy以及第三电压Vz，并依据第二比较结果CMP2以选择提供第二电压Vy或第三电压Vz至计数器740。比较器730接收电压差VDS以及第一电压Vx，用以在当电压差VDS下降至等于第一电压Vx时，通过比较结果CMP1以启动计数器750的计数动作。计数器750由计算器760接收计数范围值RG，并基于频率信号CLK以依据计数范围值RG来计数出第一时间区间。比较器720耦接至多任务器710，并针对电压差VDS以及多任务器710输出端上的电压进行比较。其中，在初始状态下，多任务器710选择输出第二电压Vy至比较器720，比较器720比较第二电压Vy以及电压差VDS，并在当电压差VDS等于第二电压Vy时，使计数器740启动计数动作。在计数器740的计数动作被启动后，多任务器710变更选择输出第三电压Vz至比较器720。比较器720并在当电压差VDS等于第三电压Vz时，使计数器740停止计数动作，完成计数。在本实施例中，计数器740用以计数电压差VDS的负半波的时间长度，约等于第一时间区间以及第二时间区的时间总和。

在另一方面，计算器760接收计数器740所计算出的电压差VDS的负半波的时间长度，并使所接收的时间长度与参数α相乘以产生计数范围值RG。在本实施例中，参数α为小于1的预设数值。

另外，本发明实施例中，逻辑电路770耦接至计数器740以及750。当第二电压Vy等于第二默认临界电压且第三电压Vz等于第三默认临界电压时，逻辑电路770可依据计数器740以及750的计数结果以及计数动作的启动或停止状态来执行逻辑运算，并产生控制信号EN_OPA、EN_SW1以及EN_SW2。细节来说明，逻辑电路770可依据计数器750的计数动作完成与否得知是否处于第一时间区间中。若计数器750的计数动作已启动且未完成，而计数器740被启动时，逻辑电路770可致能控制信号EN_SW2。若计数器750的计数动作已完成，且计数器740的计数动作已启动且未完成逻辑电路770可致能控制信号EN_OPA。另外，若计数器740的计数动作停止，逻辑电路770则可致能控制信号EN_SW1。上述的控制信号EN_SW1、EN_SW2、EN_OPA至多一个被致能。

在另一方面，关于上述图6、图7的实施方式中，第二参考电压VR2、第一默认临界电压Vx、第二默认临界电压VDS_ON以及第三默认临界电压VDS_OFF，可通过在栅极电压控制电路600中设置电压产生器来产生。以下请参照图8，图8示出本发明实施例的栅极电压控制电路中的电压产生器的示意图。在图8中，电压产生器810接收操作电源VHH，并依据操作电源VHH以进行电压调整动作，来产生第二参考电压VR2、第一默认临界电压Vx、第二默认临界电压VDS_ON以及第三默认临界电压VDS_OFF。操作电源VHH具有一相对高的电压值，而电压VSS为接地电压。电压产生器810可以为一低压降(low drop-out,LDO)电压调整器，或其他为本领域技术人员所熟知的任意形式的电压调整电路，没有一定的限制。电压产生器810所产生的第一默认临界电压Vx、第二默认临界电压VDS_ON以及第三默认临界电压VDS_OFF，可分别用以实施图7实施方式中的第一电压Vx、第二电压Vy以及第三电压Vz。

请参照图9，图9示出本发明一实施例的交流发电机的示意图。交流发电机900包括转子RT、定子ST以及多个整流装置911～932。在本实施例中，定子ST产生多个相电压VU、VV以及VW。相电压VU、VV以及VW分别提供至不同相位的多个整流电路910、920以及930。整流电路910中包括串联耦接的整流装置911、912，整流电路920中包括串联耦接的整流装置921、922，整流电路930中包括串联耦接的整流装置931、932。在本实施例中，交流发电机900并包括并联耦接的电阻R1(为等效负载或充电电池的等效电阻)以及为等效充电电容的电容C1，用以产生接近于直流的整流输出电压。

本实施例中的整流装置911～932可应用前述实施例的整流装置200来实施。相关的实施细节在前述实施例及实施方式中已有详细的说明，在此恕不多赘述。

根据上述，本发明的整流装置依据第一默认临界电压来启动第一时间区间的计数，并在第一时间区间中，判断输入电压与整流电压的电压差有无下降至等于第二默认临界电压来决定是否完全导通晶体管。如此一来，可避免晶体管在过晚的时间点被完全导通，并可避免在晶体管被完全导通时，电压差因开始上升而产生逆电流。确保系统可正常运作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种整流装置，包括：

晶体管，具有第一端接收输入电压，所述晶体管的第二端产生整流电压，所述晶体管的控制端接收栅极电压；以及

栅极电压控制电路，耦接至所述晶体管，依据所述输入电压和所述整流电压之间的电压差以产生所述栅极电压，

其中，所述栅极电压控制电路在所述电压差下降至等于第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断所述电压差是否小于第二默认临界电压以决定是否提供所述栅极电压以导通所述晶体管，其中当所述晶体管被导通时，所述电压差实质上等于第一参考电压；所述栅极电压控制电路在所述第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整所述栅极电压以使所述电压差实质上等于第二参考电压。

2.根据权利要求1所述的整流装置，其中所述第一默认临界电压大于所述第二默认临界电压，所述第一参考电压大于、小于或等于所述第二参考电压。

3.根据权利要求1所述的整流装置，其中当所述栅极电压控制电路在所述第一时间区间内，判断出所述电压差曾经小于所述第二默认临界电压时，提供所述栅极电压以导通所述晶体管。

4.根据权利要求1所述的整流装置，其中当所述栅极电压控制电路在所述第一时间区间内，判断所述电压差未曾小于所述第二默认临界电压时，提供所述栅极电压以使所述晶体管被截止。

5.根据权利要求1所述的整流装置，其中所述栅极电压控制电路并在所述第二时间区间后的一第三时间区间，在所述电压差由所述第二参考电压上升至一第三默认临界电压时，调整所述栅极电压以使所述晶体管被截止。

6.根据权利要求5所述的整流装置，其中所述栅极电压控制电路包括：

运算放大器，接收所述电压差以及调整电压，依据第一控制信号以在输出端产生所述栅极电压；

第一开关，串接在接地电压与所述输出端间，依据第二控制信号以被导通或断开；以及

第二开关，串接在操作电压与所述输出端间，依据第三控制信号以被导通或断开，

其中所述调整电压等于所述第二参考电压。

7.根据权利要求6所述的整流装置，其中所述栅极电压控制电路还包括：

控制信号产生器，使所述电压差与第一电压比较以产生第一比较结果，并使所述电压差与第二电压或第三电压进行比较以产生第二比较结果，并依据所述第一比较结果以及所述第二比较结果以产生所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号，

其中所述第一电压≥所述第三电压≥所述第二电压≥所述第二默认临界电压，所述第三电压≥所述第三默认临界电压，且所述第一电压等于所述第一默认临界电压。

8.根据权利要求7所述的整流装置，其中所述控制信号产生器包括：

第一比较器，依据比较所述电压差与所述第一电压以产生所述第一比较结果；

第一计数器，基于一频率信号，依据所述第一比较结果以及计数范围值来计数出所述第一时间区间；

多任务器，依据所述第二比较结果以选择所述第二电压或所述第三电压以进行输出；

第二比较器，比较所述多任务器的输出以及所述电压差来产生所述第二比较结果；以及

第二计数器，基于所述频率信号，依据所述第二比较结果进行计数动作以产生计数结果，所述计数结果代表所述第一时间区间以及所述第二时间区间的时常长度总和；

计算器，耦接在所述第一计数器以及所述第二计数器间，使所述计数结果乘以参数来产生所述计数范围值；以及

逻辑电路，耦接所述第一计数器以及所述第二计数器，依据所述第一时间区间以及所述计数结果以产生所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号。

9.根据权利要求8所述的整流装置，其中所述第二计数器在所述电压差下降至等于所述第二电压时启动所述计数动作，在所述电压差上升至等于所述第三电压时停止所述计数动作。

10.根据权利要求7所述的整流装置，其中所述栅极电压控制电路还包括：

电压产生器，依据操作电源以产生所述第一默认临界电压、所述第二默认临界电压、所述第三默认临界电压、所述第二电压、所述第三电压以及所述第二参考电压。

11.一种整流装置，包括：

晶体管，具有第一端接收输入电压，所述晶体管的第二端产生整流电压，所述晶体管的控制端接收栅极电压；以及

栅极电压控制电路，耦接至所述晶体管，依据所述输入电压和所述整流电压之间的电压差以产生所述栅极电压，

其中，所述栅极电压控制电路在所述电压差下降至等于第一默认临界电压后的第一时间区间内，判断所述电压差是否小于第二默认临界电压以决定是否提供所述栅极电压以导通所述晶体管，其中当所述晶体管被导通时，在所述第一时间区间内以及所述第一时间区间后的第二时间区间内，当所述电压差上升至第三默认临界电压时，调整所述栅极电压以使所述晶体管被截止，其中：

在所述第一时间区间内，所述第三默认临界电压大于或等于零；以及

在所述第二时间区间内，所述第三默认临界电压小于或等于零。

12.根据权利要求11所述的整流装置，其中所述栅极电压控制电路包括：

运算放大器，接收所述电压差以及调整电压，依据第一控制信号以在输出端产生所述栅极电压；

第一开关，串接在接地电压与所述输出端间，依据第二控制信号以被导通或断开；

第二开关，串接在操作电压与所述输出端间，依据第三控制信号以被导通或断开；以及

控制信号产生器，使所述电压差与第一电压比较以产生第一比较结果，并使所述电压差与第二电压或第三电压进行比较以产生第二比较结果，并依据所述第一比较结果以及所述第二比较结果以产生所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号，

其中所述第一电压≥所述第三电压≥所述第二电压≥所述第二默认临界电压，所述第三电压≥所述第三默认临界电压，且所述第一电压等于所述第一默认临界电压。

13.一种交流发电机，包括：

转子；

定子，耦合所述转子，并产生多个交流电压；以及

多个如权利要求第1-12项中的任一项所述的整流装置，每一所述整流装置接收对应的交流电压以作为所述输入电压，多个所述整流装置共同产生所述整流电压。

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