[發明專利]軟切換功率轉換器電路

無效

• 申請號: 200610076609.2
• 申請日: 2006-04-19
• 公開（公告）號: CN101060282A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 馬皓;吳軍蔚;馬小林
• 申請（專利權）人: 康舒科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M3/04
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種軟切換功率轉換器電路，特別是涉及一種可有效抑制輸出整流二極管反向恢復電流及功率開關切換時電壓尖峰的軟切換功率轉換器電路。

背景技術

一般所謂的軟切換功率轉換器電路是指在電路中加入電感與電容，使整流器輸入端電流接近于正弦波。而常用的基本電路大致有降壓型、升壓型及降升壓型等等，如圖17所示，揭示有一種升壓型軟切換功率轉換器電路，其包括有：

一橋式整流器70，其具有一輸入端，是與輸入電源連接；

一升壓電感L1，是設于橋式整流器70的輸出端上；

一功率開關S1，是連接于輸出電感L1輸出節點與負電源端之間；

第一和第二緩沖二極管D1，D2，是串接于功率開關S1與一負載端上；

一緩沖電感Lr，其一端連接升壓電感L1的輸出節點；

一輸出整流二極管D0，是串連于前述緩沖電感Lr輸出節點與負載端之間；

一緩沖電容Cr，是連接于緩沖電感Lr輸出節點與第一和第二緩沖二極管D1，D2的連接節點上。

前述電路中，緩沖電感Lr是第一儲能元件，其作用為抑制輸出整流二極管D0的反向恢復電流，并可同時儲存輸出整流二極管D0的反向恢復能量；又緩沖電容Cr為第二儲能元件，其作用為經由第一緩沖二極管D1接收緩沖電感Lr中儲存的能量，并在功率開關S1關閉時將儲存的能量無損耗地轉移給負載。

以前述的升壓型軟切換功率轉換器電路設計雖可抑制輸出整流二極管的反向恢復電流，但在功率開關S1關閉時將出現較大的損耗與較強的EMI干擾。

而為解決功率開關S1切換時出現較大損耗及EMI干擾的問題，出現了另一種以前述電路為基礎的改良設計，如圖18所示，其是在前述電路的基礎上增加了第二緩沖二極管D3與第二緩沖電容Cs，以作為一截止緩沖電路，令功率開關S1截止時，其上的電壓緩慢上升，而抑制其切換時的電壓尖峰，以有效地解決前述問題。但該等設計增加了一個二極管，使得線路損耗和成本均相對增加。

由上述可知，既有軟切換功率轉換器電路雖可有效抑制輸出二極管的反向恢復電流，但功率開關切換時卻出現較大的損耗與較強的EMI干擾，雖亦有針對截止時提供緩沖效果的改良設計，但增加了使用二極管的數量，提高了成本與線路損耗。

由此可見，上述現有的軟切換功率轉換器電路在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的軟切換功率轉換器電路，便成為當前業界極需改進的目標。

有鑒于上述現有的軟切換功率轉換器電路存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的軟切換功率轉換器電路，能夠改進一般現有的軟切換功率轉換器電路，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的軟切換功率轉換器電路存在的缺陷，而提供一種新型結構的軟切換功率轉換器電路，所要解決的技術問題是使其無須增加二極管數量，即可抑制反向恢復電流及避免功率開關切換時的損耗與電磁波干擾，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種軟切換功率轉換器電路，其包括有：一功率開關；一輸出整流二極管，是與前述功率開關連接；一緩沖電路，是連接于功率開關與一輸出端之間；該緩沖電路包含有：第一和第二緩沖二極管，串接于功率開關與輸出端之間，其中第一緩沖二極管的陽極是和功率開關連接，第二緩沖二極管的陰極是連接輸出端；一緩沖電感，是串接于輸出整流二極管與輸出端之間；一第一緩沖電容，是連接于輸出整流二極管和緩沖電感的連接節點與第一和第二緩沖二極管的連接節點上；一第二緩沖電容，是并接于第一緩沖二極管的兩端。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的軟切換功率轉換器電路，其中所述的功率開關的輸入端及輸出整流二極管的陽極進一步連接一升壓電感，升壓電感的輸入端是連接一橋式整流器。

前述的軟切換功率轉換器電路，其中所述的功率開關是一金氧半場效電晶體。