[发明专利]DC-DC变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及次级一侧设有缓冲电路(snubber circuit)的DC-DC变换电路(converter circuit)。

背景技术

DC-DC变换电路具备：利用初级侧开关元件来切换DC电源的开关电路；变压器，上述开关电路的输出施加到初级侧线圈，对次级侧线圈输出按照规定变压比变压后的电压；以及连接到上述变压器的次级侧线圈的整流用次级二极管(secondary diode)。次级二极管整流过的输出经过平滑化以后提供给负载。

但是，次级二极管在被断开时有由存贮电荷(accumulated carrier)导致的可通电时间trr(该时间被称为反向恢复时间或恢复时间)，所以在该反向恢复时间中变压器的次级线圈中有直通电流的流动，由于这个原因，存在被断开的整流元件上会有浪涌电压施加的问题。

因此，为了消除该浪涌电压，提出对次级侧线圈连接CR缓冲电路的DC-DC变换电路。

专利文献1：日本专利公开2008-79403号

专利文献2：日本专利公开2003-189618号

发明内容

但是，上述的传统DC-DC变换电路中，都具有缓冲电阻等电阻元件，所以缓冲电容器的充电电荷会被电阻元件热消耗掉，有着降低整体效率的问题。

本发明的目的为提供一种DC-DC变换电路，通过在负载再生设于次级侧线圈的缓冲电容器的充电电荷，提高效率。

本发明的DC-DC变换电路具备：开关电路，利用初级侧开关元件来切换DC电源；变压器，该变压器的初级侧线圈上被施加上述开关电路的输出，对次级侧线圈输出按照规定变压比变压后的电压；次级二极管电路，包含连接到上述变压器的次级侧线圈的整流用次级二极管；以及平滑电抗器和平滑电容器的串联电路，其在上述次级二极管电路的整流输出之间。

另外，DC-DC变换电路具备：再生缓冲电路，其并联连接在上述次级二极管电路，并包含放电阻止二极管及缓冲电容器的串联电路和与上述放电阻止二极管并联连接的再生用开关元件；以及控制部，使上述再生用开关元件从上述初级侧开关元件的截止定时起导通规定时间。

上述规定时间设定为由于上述次级二极管电路中的任意次级二极管断开时的反向恢复时间而使充电至上述缓冲电容器的电荷大致放电的时间。

上述开关电路可以是推挽式、全桥式、半桥式中的任意形式的开关电路。本发明中，使与上述次级二极管电路并联连接的再生缓冲电路所包含的再生用开关元件在由于上述次级二极管断开时的反向恢复时间而大致放电已充电到上述缓冲电容器的电荷的期间导通。由此，在次级二极管断开时，存贮到漏电感的能量会通过次级线圈中流动的直通电流成分而充电到缓冲电容器，能够防止浪涌电压施加到次级二极管。而且充电到缓冲电容器的充电电荷，在再生用开关元件导通时，再生于负载，而且不会被电阻热消耗。

根据本发明，在负载再生次级二极管断开时在次级线圈中流动的直通电流成分所产生的漏电感的存贮能量，所以浪涌电压不会施加到次级二极管，此外，不会出现热损耗，所以提高效率。

附图说明

图1是本发明实施方式的DC-DC变换电路的电路图。

图2是DC-DC变换电路的时序图。

图3是本发明其它实施方式的DC-DC变换电路的电路图。

图4是本发明的另外其它实施方式的DC-DC变换电路的电路图。

图5是本发明的另外其它实施方式的DC-DC变换电路的电路图。

具体实施方式

图1是本发明实施方式的DC-DC变换电路的电路图。

DC电源V1上，并联连接了成为电压源的第1电容器C1、第2电容器C2的串联电路，电容器C1、C2上分别并联地连接了初级侧开关元件，即第1开关元件S1、第2开关元件S2。开关元件S1、S2各自由半导体开关元件构成，例如由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或MOS-FET构成。电容器C1、C2的连接点和开关元件S1、S2的连接点之间连接有变压器T的初级线圈np。开关元件S1、S2上分别反向并联地连接有续流二极管(箝位二极管)df1、df2。另外，设有针对开关元件S1、S2的控制端子分别输出控制信号G1、G2的控制部CT，该等控制信号G1、G2交互地导通和截止开关元件S1、S2。

如上所述，该DC-DC变换器的初级一侧构成半桥式倒相电路(inverter circuit)。

DC-DC变换器的次级一侧构成如下。