[發明專利]切換式電源裝置和使用其的逆變器、轉換器、空氣調節器、太陽能控制器、以及機動車

有效

• 申請號: 201210368233.8
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103036466A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 小宮健治;若生周治;柴田晃秀;巖田浩
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/44;B60L11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 毛立群;李浩

此非臨時申請在?35?U.S.C.?§?119(a)?下要求于2011年9月30日在日本提交的專利申請第2011－217216號和于2012年6月27日在日本提交的專利申請第2012－144566號的優先權，其全部內容通過引用結合于此。?

技術領域

本發明涉及切換式電源裝置，并且特別涉及切換損耗小的切換式電源裝置以及涉及使用該切換式電源裝置的逆變器、轉換器、空氣調節器、太陽能控制器、以及機動車。

背景技術

在過去，已經存在把MOS晶體管寄生二極管用作逆變器中的續流二極管的情況。在這樣的情況中，當電流沿著正向方向流動回到寄生二極管，并且在反向方向上把電源電壓施加到該寄生二極管時，恢復電流（反向恢復電流）流動到寄生二極管，這產生大的切換損耗。

?日本特開專利申請7－264876公開了通過下列方式防止恢復電流的流動的方法：在正向方向上在高壓側的節點和MOS晶體管的漏極之間連接防回流二極管，以及在正向方向上在MOS晶體管的源極和高壓側的節點之間連接續流二極管。

?日本特開專利申請2010－29019公開了通過下列方式防止恢復電流的流動的方法：在高壓側的節點和低壓側的節點之間串聯地連接兩個MOS晶體管，和在正向方向上在低壓側的節點和高壓側的節點之間連接高耐受電壓續流二極管。

然而，在日本特開專利申請7－264876中遇到的問題是在防回流二極管中產生了傳導損耗。在日本特開專利申請2010－29019中遇到的問題是成本高，這是由于需要裝備兩個MOS晶體管和高耐受電壓續流二極管。

發明內容

因此，本發明的主要目的是提供高效率、低成本的切換式電源裝置和使用該切換式電源裝置的逆變器、轉換器、空氣調節器、太陽能控制器、以及機動車。

?涉及本發明的切換式電源裝置配備有：第一晶體管，其第一電極連接到第一節點；和第二晶體管，其第一電極連接到第一晶體管的第二電極，以及其第二電極連接到第二節點。所述第一和第二晶體管中的每一個具有在正向方向上連接在所述第二和第一電極之間的寄生二極管。所述第一晶體管的第一和第二電極之間的耐受電壓高于所述第二晶體管的第一和第二電極之間的耐受電壓。該切換式電源裝置還配備有如下的驅動電路：在電流要從所述第一節點流動到所述第二節點的情況中，所述驅動電路接通所述第一和第二晶體管，并且在電流要從所述第二節點流動到所述第一節點的情況中，所述驅動電路接通所述第一晶體管而關斷所述第二晶體管。因此，基本上不存在電流流動至高耐受電壓第一晶體管的寄生二極管，因此高耐受電壓第一晶體管的恢復電流小。此外，低耐受電壓第二晶體管的恢復電流典型地小于高耐受電壓晶體管的恢復電流。因此，可以減小該恢復電流，并且可以達到較高效率的切換式電源裝置。此外，由于不需要配備單獨的高耐受電壓續流二極管，所以可以達到較低成本的切換式電源裝置。

涉及本發明的另一切換式電源裝置配備有；第一晶體管，其第一電極連接到第一節點；和第二晶體管，其第一電極連接到第一晶體管的第二電極，以及其第二電極連接到第二節點。所述第一和第二晶體管中的每一個具有在正向方向上連接在所述第二和第一電極之間的寄生二極管。所述第一晶體管的第一和第二電極之間的耐受電壓高于所述第二晶體管的第一和第二電極之間的耐受電壓。該切換式電源裝置還配備有如下的驅動電路：在電流要從所述第一節點流動到所述第二節點的情況中，所述驅動電路接通所述第一和第二晶體管，以及在電流要從所述第二節點流動到所述第一節點的情況中，所述驅動電路接通所述第一晶體管，以及當電流已經開始從所述第二節點流動到所述第一節點時所述驅動電路接通所述第二晶體管，以及在電流停止從所述第二節點流動到所述第一節點之前所述驅動電路關斷所述第二晶體管。在此情況中，執行同步整流，因此可以進一步增加效率。

?在優選實踐中，所述驅動電路向所述第一晶體管的控制電極施加比通過把所述第一晶體管的閾值電壓加到所述第二節點的電壓而獲得的電壓大的電壓，并且接通所述第一晶體管。在此情況中，能夠基本上消除第一晶體管的第一電極和第二電極之間的電壓差，因此，這使得以下成為可能：流動到第一晶體管的寄生二極管的電流得以減小，以最大程度地發揮減小高耐受電壓第一晶體管的恢復電流的效果。