[发明专利]一种消除MOS开关管内二极管关断损耗的简单方法

说明书

技术领域：

本发明属于电子技术中开关电源，电子镇流器技术。

背景技术：

在半桥式变换器电路中电感线圈中的电流有时会经MOS开关管内二极管维持流通。当此电流减为零，并有高反向电压加上，而此刻二极管的反向恢复电流还未消失，就将产生不可忽略的损耗(MOS开关管内二极管的反向恢复时间一般为数百纳秒，反应不够快，达不到有些电路要求)。例如在采用低频调制的高频开关信号控制半桥式变换器以产生低频方波点亮高强度气体放电灯(HID灯)的电子镇流器电路中，在半个低频方波的周期内，半桥电路中的一个开关管(例如G2，见图1)，反复导通与截止，G1则始终截止。当G2通时，电流从线圈L0右端经过G2流入地，G2断开时，L0中电流将电容C上电压充到V_E后，通过G1内二极管流入供电电源V_E。当此电流减到零后，C上电压经L0及相关电路迅速放电到地电位，即反向电压V_E已经加到上述二极管两端。而此时二极管内的反向恢复电流往往还未减少到零，由此会产生不小的损耗，当G1导通G2截止，G2内的二极管也会产生同样的损耗。已有不少针对此现象的解决方法，但有些会增加不少成本，有些虽然降低了上述损耗，但在G1，G2外又产生出新的损耗。

发明内容

本发明通过比较简单的方法阻断MOS开关管内二极管的导通，同时不会增加额外的损耗。原来流过这两个二极管的电流经由相应加上的两个超快恢复二极管流过，大大减小了这部分损耗。

附图说明：

图1为背景技术部分所用电路图。

图2为本发明的示意电路图。

具体实施方法

本发明在于利用两个与L0耦合的线圈L1，L2分别串入半桥式变换器两个MOS开关管G1，G2的电流通路中，并且在电路中增加两个超快恢复二极管D1，D2取代G1，G2中的二极管(见图2)。L1，L2与L0同名端见图中标示，MOS管G1现通过L1与电源V_E连接，L1的同名端接G1的D极。MOS管G2现通过L2连接到L0的同名端；L₂的同名端与L₀的同名端连接，L₂的另一端与G1的D极连接。超快恢复二极管D2的正极接到MOS管G2的S极上，D2的负极接到L0的同名端上；超快恢复二极管D1的正极接到MOS管G1的S极上，D1的负极接到电源V_E上，每当一个开关管由导通转为断开时(例如G2)，绕组L1中会感应出一个几伏左右的电压，其正端在G1的D极，使内部二极管断开，原来流过此二极管的电流现由D1流过。同样，当G1由通到断开时，L2中也会感应出一个使G2内二极管截止的低电压，L0中的电流则从D2流过。而D1，D2选用了超快恢复二极管，反向恢复时间可比MOS开关管内二极管小一个数量级以上，因此可以大大减小这部分损耗。由于仅需感应出一个几伏左右的电压就足以关断一个二极管，所以要增加的两个与L0耦合的线圈圈数很少，有时仅一圈就可以，简单可行，成本低，方便制作。