[发明专利]开关电源装置

说明书

本申请涉及开关电源装置，其包括：逆变电路，该逆变电路包括串联连接的上侧第一开关元件和下侧第二开关元件；控制单元；以及自举电容，在第二开关元件导通的时段期间对该自举电容进行充电，并且在第二开关元件关断的时段期间，该自举电容用作以下电源，该电源被配置为使第一开关元件导通。在轻载的突发模式中，控制单元仅向第一开关元件提供暂停时段，其中，开关元件的状态在一定时间内变为关断状态，以便第一开关元件间歇地执行开关操作。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2018年5月7日提交的日本专利申请No.2018-089093的优先权；其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明的一个或更多个实施方式涉及开关电源装置，该开关电源装置包括逆变电路，该逆变电路用于切换直流(DC)电源的电压，并且将该电压供应至负载侧。

背景技术

例如，车辆装备有诸如DC-DC转换器这样的开关电源装置，该DC-DC转换器将高压电池(DC电源)的DC电压转换为低电压，并且将该低电压供应给车载设备等。通常，DC-DC转换器包括：逆变电路，其具有串联连接在电池的正极与负极之间的一对开关元件；驱动电路，其用于驱动逆变电路；以及控制单元，其用于控制驱动电路。

驱动电路基于由控制单元给出的脉冲宽度调制(PWM：pulse width modulation)信号来驱动逆变电路的各个开关元件。各个开关元件通过PWM信号以互补的方式导通/关断(on/off)，以执行开关操作。当上侧开关元件导通时，下侧开关元件关断，而当下侧开关元件导通时，上侧开关元件关断。通过各个开关元件的开关操作，将电池的DC电压转换为交流(AC)电压。该AC电压通过变压器和整流/平滑电路，并且被转换成预定电平的DC电压。此后，将该DC电压供应给负载。

在上述DC-DC转换器中，由于上侧开关元件与下侧开关元件串联连接，所以在下侧开关元件关断的状态下，上侧开关元件的一端(与下侧开关元件的连接点)的电位相对于地面浮动，并且上侧开关元件不能导通。因此，提供在下侧开关元件导通的时段期间进行充电的自举电容，并且当下侧开关元件关断时，上侧开关元件通过自举电容中充电的电压而导通。在例如在JP-A-2000-92822、日本专利No.5750799和JP-A-2003-61363中公开了包括这种自举电容的开关电源装置。

除了连续执行开关操作的正常模式之外，DC-DC转换器还包括突发模式(burstmode)，在突发模式中，在具有小负载电流的轻载下间歇地执行开关操作。在突发模式中，暂停时段与开关时段交替重复，在暂停时段内，开关元件在一定时间内保持关断状态，在开关时段内，开关元件在一定时间内执行导通/关断的开关操作。通过提供开关的暂停时段，可以降低在轻载下的开关损耗并且可以提高电压转换效率。例如在JP-A-2017-192210中公开了具有这种突发模式的开关电源装置。

发明内容

在具有上述自举电容的开关电源装置中，在突发模式的暂停时段，上侧开关元件和下侧开关元件都变为关断状态，使得自举电容的电荷在该时段减少。因此，当暂停时段结束并且执行到开关时段的转换时，电容器的电压可能变得不足，并且上侧开关元件可能不导通。

本发明的一个或更多个实施方式的目的是，提供一种开关电源装置，其中，在突发模式中确保自举电容的电压，以避免开关操作中的故障。