[发明专利]软切换功率转换器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种软切换功率转换器电路，特别是涉及一种可有效抑制输出整流二极管反向恢复电流及功率开关切换时电压尖峰的软切换功率转换器电路。

背景技术

一般所谓的软切换功率转换器电路是指在电路中加入电感与电容，使整流器输入端电流接近于正弦波。而常用的基本电路大致有降压型、升压型及降升压型等等，如图17所示，揭示有一种升压型软切换功率转换器电路，其包括有：

一桥式整流器70，其具有一输入端，是与输入电源连接；

一升压电感L1，是设于桥式整流器70的输出端上；

一功率开关S1，是连接于输出电感L1输出节点与负电源端之间；

第一和第二缓冲二极管D1，D2，是串接于功率开关S1与一负载端上；

一缓冲电感Lr，其一端连接升压电感L1的输出节点；

一输出整流二极管D0，是串连于前述缓冲电感Lr输出节点与负载端之间；

一缓冲电容Cr，是连接于缓冲电感Lr输出节点与第一和第二缓冲二极管D1，D2的连接节点上。

前述电路中，缓冲电感Lr是第一储能元件，其作用为抑制输出整流二极管D0的反向恢复电流，并可同时储存输出整流二极管D0的反向恢复能量；又缓冲电容Cr为第二储能元件，其作用为经由第一缓冲二极管D1接收缓冲电感Lr中储存的能量，并在功率开关S1关闭时将储存的能量无损耗地转移给负载。

以前述的升压型软切换功率转换器电路设计虽可抑制输出整流二极管的反向恢复电流，但在功率开关S1关闭时将出现较大的损耗与较强的EMI干扰。

而为解决功率开关S1切换时出现较大损耗及EMI干扰的问题，出现了另一种以前述电路为基础的改良设计，如图18所示，其是在前述电路的基础上增加了第二缓冲二极管D3与第二缓冲电容Cs，以作为一截止缓冲电路，令功率开关S1截止时，其上的电压缓慢上升，而抑制其切换时的电压尖峰，以有效地解决前述问题。但该等设计增加了一个二极管，使得线路损耗和成本均相对增加。

由上述可知，既有软切换功率转换器电路虽可有效抑制输出二极管的反向恢复电流，但功率开关切换时却出现较大的损耗与较强的EMI干扰，虽亦有针对截止时提供缓冲效果的改良设计，但增加了使用二极管的数量，提高了成本与线路损耗。

由此可见，上述现有的软切换功率转换器电路在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的软切换功率转换器电路，便成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的软切换功率转换器电路存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的软切换功率转换器电路，能够改进一般现有的软切换功率转换器电路，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的软切换功率转换器电路存在的缺陷，而提供一种新型结构的软切换功率转换器电路，所要解决的技术问题是使其无须增加二极管数量，即可抑制反向恢复电流及避免功率开关切换时的损耗与电磁波干扰，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种软切换功率转换器电路，其包括有：一功率开关；一输出整流二极管，是与前述功率开关连接；一缓冲电路，是连接于功率开关与一输出端之间；该缓冲电路包含有：第一和第二缓冲二极管，串接于功率开关与输出端之间，其中第一缓冲二极管的阳极是和功率开关连接，第二缓冲二极管的阴极是连接输出端；一缓冲电感，是串接于输出整流二极管与输出端之间；一第一缓冲电容，是连接于输出整流二极管和缓冲电感的连接节点与第一和第二缓冲二极管的连接节点上；一第二缓冲电容，是并接于第一缓冲二极管的两端。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的软切换功率转换器电路，其中所述的功率开关的输入端及输出整流二极管的阳极进一步连接一升压电感，升压电感的输入端是连接一桥式整流器。

前述的软切换功率转换器电路，其中所述的功率开关是一金氧半场效电晶体。