[发明专利]低压DC-DC变换器及其驱动方法

说明书

一种低压DC‑DC变换器及其驱动方法，该变换器包括：开关，被配置为将从高电压电池供应的高电压变换为交流(AC)电压；变压器，包括在核心区域中的气隙并且被配置为使用调节后的匝数比将所述AC电压降低为低电压；以及电源，被配置为整流低电压并将整流后的低电压提供给负载。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月18日提交的韩国专利申请No.2018-0083575的优先权和权益，其公开内容通过引用全部结合于此。

技术领域

本发明涉及低压DC-DC变换器及其驱动方法。

背景技术

低电压直流(DC)-直流(DC)变换器(LDC)是电力供应件，其需要负责向电负载供应电力并且对安装在环保车辆中的低电压辅助电池充电。

根据驱动方法将这种低压DC-DC变换器分类为各种类型，并且以全桥方式(full-bridge manner)变换高功率，以执行绝缘开关操作。

然而，在功率开关元件的控制开关操作期间，在传统LDC中发生开关功率损耗。

同时，为了解决该问题，韩国未审查专利公开No.1998-040074(标题：零电压开关DC-DC降压变换器)公开了功率开关元件的零电压开关技术。

也就是说，现有技术使用零电压开关操作来减少开关功率损耗。

然而，在现有技术中，应另外安装零电压开关电感器以确保零电压开关操作。

然而，由于零电压开关电感器在功率开关元件的高速开关操作期间产生热量，因此需要使用散热板的散热结构，并且从系统的角度来看需要大的空间。

发明内容

本发明旨在提供一种低压DC-DC变换器以及驱动它的方法，其能够通过在变压器的核心区域中增加气隙(air gap)并调节变压器的匝数比来减小产品的尺寸和成本并增加功率密度。

然而，本实施方式的技术目标不限于上述技术目标，并且可存在其他技术目标。

根据本发明的一个方面，提供了一种低压DC-DC变换器，包括：开关，被配置为将从高电压电池供应的高电压变换为交流(AC)电压；变压器，包括在核心区域中的气隙并且被配置为使用调节后的匝数比将AC电压降低为低电压；以及电源，被配置为对低电压进行整流并将整流后的低电压提供给负载。

功率开关元件可以以全桥方式设置在开关中。

可基于初级输入电流、次级输入电流和变压器的磁化电流来设置匝数比。

可通过比较用于零电压开关操作的功率开关元件的最小电感值和变压器的漏电感值来调节核心区域中的气隙和匝数比。

可基于功率开关元件的寄生电容和存储在零电压开关电感器中的能量来设置最小电感值。

可基于初级漏电感值、初级匝数和变压器的初级电路电阻来计算漏电感值。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种驱动低压DC-DC变换器的方法，该方法包括将从高电压电池提供的高电压变换为AC电压，使用变压器将AC电压降低为低电压，其中在核心区域中包括气隙并调节匝数比，并且对低电压进行整流并将整流后的低电压提供给负载。

可通过以全桥方式设置的功率开关元件将高电压变换为AC电压。

可基于初级输入电流、次级输入电流和变压器的磁化电流来设置匝数比。

可通过比较用于零电压开关操作的功率开关元件的最小电感值和变压器的漏电感值来调节核心区域中的气隙和匝数比。

可基于功率开关元件的寄生电容和存储在零电压开关电感器中的能量来设置最小电感值。