[發明專利]逆變電路

有效

• 申請號: 200980101375.4
• 申請日: 2009-02-06
• 公開（公告）號: CN101897113A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 藤吉敏一;勝島肇;森本健次;山村聰史
• 申請（專利權）人: 株式會社三社電機制作所
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;王忠忠

技術領域

本發明涉及在變壓器(transformer)的一次側具備緩沖電路(snubbercircuit)和再生電路(regeneration?circuit)的逆變電路(inverter?circuit)。

背景技術

在逆變電路中，為了在開關元件截止時，防止變壓器的一次側和二次側之間的漏電感的作用導致浪涌電壓施加到開關元件，與開關元件并聯連接緩沖電路。此外，也提出了設置再生電路，將在緩沖電路的緩沖電容器中充電的充電電荷再生到電源。通過設置該再生電路，從而充電電荷不被緩沖電阻熱消耗，并且緩沖電容器的充電能量被再生到電源，能夠提高逆變電路的效率。

專利文獻1所示的逆變器是如上述那樣具備緩沖電路和再生電路的逆變器。該逆變電路在一次側連接有第1開關元件和第2開關元件。與第1開關元件并列地連接有緩沖電路。此外，在緩沖電路與電源之間連接有再生電路。緩沖電路以緩沖二極管和緩沖電容器的串聯電路構成。再生電路以再生用的開關元件，和電抗器及再生用二極管的串聯電路構成。對第2開關元件也同樣地連接有緩沖電路和再生電路。

在上述逆變電路中，控制部使第1開關元件和第2開關元件交替地導通截止，使再生用開關元件僅導通一定時間。在再生用的開關元件導通時，在緩沖電容器中充電的電荷被完全放電，再生到電源。

專利文獻1：日本特開2003-219653號公報

本發明要解決的課題

可是，在上述逆變電路中，由于反復進行緩沖電容器的完全充放電，所以放電時的電流引起的損失和充電時的電流引起的損失的合計，有時比切斷(switching?off)時的損失的改善量還大。如以下說明的那樣，該現象在輕負載時發生。

現在考慮開關元件已經截止時的情況。由于上述漏電感的蓄積能量被充電到緩沖電容器，所以開關元件的兩端電壓漸漸地上升。因此，切斷成為ZVS(Zero?Voltage?Switching，零電壓切換)工作，能夠改善切斷時的損失。

可是，因為在輕負載時在開關元件中流過的電流小，所以在切斷時即使沒有ZVS工作損失也不會太大。因此，在輕負載時，產生與ZVS工作導致的損失改善量相比，緩沖電容器的充放電引起的損失更大的情況。

像這樣，在上述專利文獻1所示的逆變電路中，有在輕負載時效率變差的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種與負載的大小無關而為高效率的逆變電路。

用于解決課題的方案

本發明的逆變電路，具備：

第1開關元件；

第2開關元件；

輸出變壓器，經由上述第1開關元件和上述第2開關元件對一次側供給電流，從二次側對負載輸出電流；

第1續流二極管，與上述第1開關元件反并聯連接；

第2續流二極管，與上述第2開關元件反并聯連接；

第1緩沖電路，與上述第1開關元件并聯連接，包含第1緩沖二極管和第1緩沖電容器的串聯電路；

第2緩沖電路，與上述第2開關元件并聯連接，包含第2緩沖二極管和第2緩沖電容器的串聯電路；

電壓源，對上述第1開關元件和上述第2開關元件施加電壓；

第1再生電路，連接于上述第1緩沖電路和上述電壓源之間；以及

第2再生電路，連接于上述第2緩沖電路和上述電壓源之間。

第1開關元件、第2開關元件例如以IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、或MOS-FET構成。通過第1緩沖電路、第2緩沖電路的作用，防止浪涌電壓施加到第1開關元件、第2開關元件，通過第1再生電路、第2再生電路，將在緩沖電路中充電的電荷再生到電源。

上述第1再生電路包含：第3開關元件、第1電抗器、第1再生用二極管的串聯電路，

上述第2再生電路包含：第4開關元件、第2電抗器、第2再生用二極管的串聯電路。

此外，逆變電路具備：控制部，使上述第1開關元件和上述第2開關元件交替地導通截止，使上述第3開關元件和上述第4開關元件交替地導通截止。如以下說明的那樣，在該控制部中，對應于輸出功率的大小，對使上述第3開關元件和上述第4開關元件交替地導通截止的期間Tb進行控制，這是本發明的特征。

上述控制部僅在從導通上述第1開關元件起期間Tb中使上述第3開關元件導通。第1再生電路當上述第3開關元件導通時，使在第1緩沖電容器中充電的電荷經由第1再生用二極管再生到電源。這時，控制部對應于在輸出檢測部檢測到的輸出功率的大小，控制期間Tb的長度。輸出檢測部例如通過在輸出恒壓的DC-DC變流電路(convertercircuit)中設置檢測輸出電流的傳感器而構成。