[發明專利]絕緣直流-直流變換器

無效

• 申請號: 201010141886.3
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101847933A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 間瀨知行;大藪豐仙;平林信夫
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

技術領域

本發明涉及絕緣直流-直流變換器，特別地涉及具有有源箝位電路的絕緣直流-直流變換器。

背景技術

參考示出根據背景技術的帶有有源箝位電路的絕緣直流-直流變換器的電路圖的圖8，主開關Q1和輔助開關Q2被用在用于變壓器50的初級繞組的電路中。輔助開關Q2被串聯到箝位電容器C以由此形成有源箝位電路。該有源箝位電路被并聯到變壓器50的初級繞組。通過控制電路(未示出)使主開關Q1和輔助開關Q2交替地接通和斷開。用于輔助開關Q2的驅動信號是通過反轉用于主開關Q1的驅動信號來提供的。

在啟動帶有有源箝位電路的絕緣直流-直流變換器時，執行軟啟動用于防止變壓器50的偏置勵磁。

圖9示出絕緣直流-直流變換器在其軟啟動期期間的操作的時序圖。如圖中所示，輔助開關Q2的占空比大于主開關Q1的占空比。術語占空比指的是開關接通期間的時間段與開關接通期間的時間段和開關斷開期間的時間段之和的比率。乘積Vc·T2(其中Vc代表被施加到變壓器50的電壓并且T2代表輔助開關Q2接通期間的時間段)大于乘積V1·T1(其中V1代表被施加到變壓器50的電壓并且T1代表主開關Q1接通期間的時間段)。因此，取決于箝位電容器C在變換器的軟啟動的開始時所充電的電荷的量，或者取決于箝位電容器C的電壓，感生出偏置勵磁，并且如果偏置勵磁是持續的話變壓器50可能被磁性飽和。變壓器50的磁性飽和引起其感應系數的快速減少，由此快速地增加了勵磁電流，使得流過輔助開關Q2的過量電流可能引起對輔助開關Q2的損壞。盡管使用具有承受大電壓和大電流能力的開關元件作為輔助開關Q2能夠防止輔助開關Q2的損壞，但是這增加了轉換器的成本。

日本未審查專利申請公報第2006-191741號公開了帶有有源箝位電路的絕緣直流-直流變換器。在該公開中，在控制主開關和輔助開關的操作的控制電路被啟動時，從箝位電容器向控制電路供電。箝位電容器在啟動控制電路時所充電的電荷被傳輸到形成控制電路的供電裝置的電容器，由此將在箝位電容器中儲存的電荷放電。這樣的電容器需要附加電路，使得變換器復雜并且其制造成本增加。

考慮了上述問題做出的本發明涉及帶有有源箝位電路的絕緣直流-直流變換器，據此，防止了在開始絕緣直流-直流變換器的軟啟動之后變壓器被磁性飽和，并且摒棄了具有承受大電壓和大電流能力的開關元件作為有源箝位電路的輔助開關。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種絕緣直流-直流變換器包括變壓器、主開關、有源箝位電路和控制單元。該變壓器具有初級繞組。該主開關被連接到該初級繞組。該有源箝位電路被連接到該初級繞組并且具有被串聯的輔助開關和箝位電容器。該控制單元被提供用于控制該主開關和該輔助開關。該控制單元在用于供電的正常操作之前進行該絕緣直流-直流變換器的軟啟動操作。該控制單元在啟動該絕緣直流-直流變換器的軟啟動操作之前進行抗飽和控制。抗飽和控制包括如下動作：控制該主開關和該輔助開關，使得在該主開關被保持處于斷開狀態時該輔助開關進行通-斷操作，直到該箝位電容器的電壓降到低于其中在啟動該絕緣直流-直流變換器的軟啟動操作之后該變壓器將被磁性飽和的電平為止。

根據以下描述，結合附圖，通過對本發明的原理舉示例的方式來說明，本發明的其他方面和優點將變得顯然。

附圖說明

參考對當前優選實施例的以下描述和附圖，可以最佳地理解本發明及其目的和優點，在附圖中：

圖1是示出根據本發明的優選實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖2是示出圖1的絕緣直流-直流變換器的操作的時序圖；

圖3是示出根據本發明的另一實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖4是示出根據本發明的又一實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖5是示出根據本發明的又一實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖6是示出根據本發明的又一實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖7是示出根據本發明的又一實施例的絕緣直流-直流變換器的電路圖；

圖8是示出根據背景技術的絕緣直流-直流變換器的電路圖；并且

圖9是示出圖8的絕緣直流-直流變換器在其軟啟動期期間的操作的時序圖。

具體實施方式