[发明专利]功率转换装置

权利要求书

1.一种功率转换装置，用于将DC电源(E)的电功率经转换后提供给电感负载(LD)，所述功率转换装置包括：

一组主电路(1H，1L)，所述主电路(1H，1L)串联连接并且在所述DC电源的高压侧和低压侧连接至所述DC电源，以从所述主电路之间的结点提供所述电功率，每个主电路均包括主开关元件(SW1，SW2)和并联连接于所述主开关元件的两端之间的二极管(D1，D2)；

辅助电路(2L)，所述辅助电路(2L)包括辅助开关元件(SW3)和与所述辅助开关元件串联连接的电容器(C)，所述辅助电路并联连接于所述主电路中的、包括作为续流二极管的所述二极管的一个主电路；以及

控制电路(10)，用于在开关时刻以死区时间段(ΔTd)来交替导通所述主电路中的所述主开关元件，以使得在所述死区时间段期间两个所述主开关元件均关断，所述控制电路进一步在所述死区时间段中导通所述辅助开关元件，以使所述电容器放电，

其特征在于：

所述控制电路(10)在所述死区时间段中相对于基准时刻(RT)提前所述电容器的放电时间段的间隔(ΔT2)导通所述辅助开关元件，所述基准时刻是在所述主电路中的所述一个主电路的所述主开关元件处于关断状态的情况下所述主电路中的另一个主电路的所述主开关元件导通的时间点。

2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其中：

所述电容器(C)设置为在所述辅助开关元件导通的时间点所具有的电荷多于存储在所述续流二极管中的反向恢复电荷。

3.根据权利要求2所述的功率转换装置，其中：

所述电容器(C)被放电以存储在所述基准时刻耗尽所述续流二极管的反向电荷。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述电容器(C)包括多个彼此并联连接的电容器(Ca至Cc)；以及

所述控制电路(10)测量流向所述负载的电流并且在所述辅助开关元件导通之前根据所测量的电流，选择在所述放电时间段中使用的所述多个电容器的组合。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述控制电路(10)在所述主开关元件处于所述导通状态之前使所述辅助开关元件关断，所述辅助开关元件在所述基准时刻已经导通。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述放电时间段(ΔT2)设定为短于所述死区时间段的一半。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述辅助电路(2L)包括与所述辅助开关元件和所述电容器串联连接的电阻器(R)。

8.根据权利要求7所述的功率转换装置，其中：

所述电容器(C)、与所述电容器串联连接的所述电阻器(R)和基底上的寄生电感被设置为使得串联共振值Q满足过衰减条件Q＜1/2或临界衰减条件Q＝1/2。

9.根据权利要求7所述的功率转换装置，其中：

所述电阻器(R)包括多个并联或串联连接的电阻器(Ra至Rc、Rd至Rf)；以及

所述控制电路(10)测量流向所述负载的电流，并且在死区时间段期间所述辅助开关元件导通之前根据所测量的电流，选择在所述放电时间段中使用的所述多个电阻器的组合。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述控制电路(10)测量流向所述负载的电流，并且在所述死区时间段期间中在与所述测量的电流相对应的时间点使所述辅助开关元件导通。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述控制电路(10)测量在所述续流二极管中流动的电流，并且在所述死区时间段中在与所测量的电流相对应的时间点使所述主电路中的所述另一个主电路的所述主开关元件导通。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，还包括：

延迟电路(11A至11C)，用于控制所述主开关元件或所述辅助开关元件导通。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其中：

所述主开关元件(SW1，SW2)是绝缘栅晶体管；并且

所述二极管(D1，D2)是寄生于所述绝缘栅晶体管的寄生二极管。