專利名稱：電流型絕緣轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，特別涉及一種具備在輸入側(cè)再生緩沖用電容器所蓄積的能量的緩沖電路的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)I中，公開了電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。在這樣的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器中，當(dāng)開關(guān)元件斷開時(shí)，過大的電壓會施加于開關(guān)元件。為了防止該過大的電壓施加于開關(guān)元件，一般使用緩沖(snubber)電路。然而，在一般的由電阻(R)、電容器(C)和二極管(D)形成的RCD緩沖電路中，效率下降，發(fā)熱增加。為了解決這樣的問題，在專利文獻(xiàn)2中，公開了在輸入側(cè)再生緩沖用電容器所蓄積的能量的緩沖電路。 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開昭62-203559號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-54279號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題然而，在專利文獻(xiàn)2所公開的緩沖電路中，由于利用緩沖用電容器與電抗器的共振現(xiàn)象而在電源再生在開關(guān)元件的斷開期間緩沖用電容所充電的電荷，因此，難以進(jìn)行電路元件(緩沖用電容器和電抗器)的常數(shù)設(shè)定。另外，若考慮電路元件的特性的偏差，則難以設(shè)計(jì)穩(wěn)定動作的緩沖電路。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種設(shè)計(jì)容易并具備穩(wěn)定動作的再生型的緩沖電路的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器是具備連接于變壓器的初級側(cè)的線圈以及控制流過該線圈的電流的開關(guān)元件的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，具備由整流元件和被流過該整流元件的電流充電的電容元件構(gòu)成，并抑制所述開關(guān)元件斷開時(shí)產(chǎn)生的過電壓的緩沖電路；以及在將電力提供給所述變壓器的初級側(cè)的電源，再生所述電容元件所充電的電荷的降壓型的電源電路；所述電源電路進(jìn)行動作以將所述電容元件的充電電壓維持在規(guī)定的電壓值。在該情況下，當(dāng)使所述規(guī)定的電壓值為Vx，使所述開關(guān)元件斷開時(shí)施加在該開關(guān)元件的兩端間且在假定不產(chǎn)生瞬時(shí)的浪涌電壓時(shí)的電壓為Vy，使所述開關(guān)元件的兩端間最大額定電壓為Vz時(shí)，所述規(guī)定的電壓值Vx，優(yōu)選滿足Vy ^ Vx ^ Vz。另外，優(yōu)選當(dāng)所述開關(guān)元件停止開關(guān)動作時(shí)，所述電源電路進(jìn)行動作以使所述電容元件的充電電壓降低到所述電源的輸出電壓的附近。另外，優(yōu)選當(dāng)作為在所述變壓器的初級側(cè)和次級側(cè)之間進(jìn)行雙向的電力傳送的雙向轉(zhuǎn)換器來使用時(shí)，所述開關(guān)元件即使作為構(gòu)成整流電路的電路元件也進(jìn)行動作，所述電源電路在所述開關(guān)元件作為構(gòu)成整流電路的電路元件進(jìn)行動作時(shí)，也進(jìn)行動作，以將所述電容元件的充電電壓維持在所述規(guī)定的電壓值。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，可以提供設(shè)計(jì)容易而且具備穩(wěn)定動作的再生型的緩沖電路的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。該緩沖電路不利用共振現(xiàn)象，因此構(gòu)成該電路的電路元件的常數(shù)即使有偏差也能穩(wěn)定地進(jìn)行動作。另外，在該緩沖電路中，電容元件的充電電壓被維持在規(guī)定的電壓值(比浪涌電壓低的電壓值)，因而在開關(guān)元件斷開而產(chǎn)生瞬時(shí)的浪涌電壓的期間進(jìn)行電容元件的充電。其結(jié)果，可以有效地抑制施加在開關(guān)元件的兩端間的電壓。另外，即使開關(guān)元件停止開關(guān)動作，電源電路也進(jìn)行動作以將電容元件的充電電壓降低到來自于電源的輸出電壓的附近，因此，可以可靠地抑制施加在開關(guān)元件的兩端間的電壓的上升?！ち硗猓词乖谧儔浩鞯某跫墏?cè)與次級側(cè)之間進(jìn)行雙向的電力傳送的情況下，也可以在開關(guān)元件的漏極·源極之間保持為穩(wěn)定的電壓電平。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖2是表示圖I的再生電路的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示實(shí)施方式所涉及的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器通常動作時(shí)的電壓和電流波形的圖。圖4是表示實(shí)施方式所涉及的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器停止動作時(shí)的電壓和電流波形的圖。圖5是表示再生電路的例子的圖。圖6是表示再生電路的例子的圖。圖7是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器的電路圖。符號的說明I直流電源(電源)2扼流線圈(線圈)3變壓器4FET (開關(guān)元件)5FET (開關(guān)元件)6 二極管(整流元件)7 二極管(整流元件)8電容器(電容元件)9再生電路(電源電路)15緩沖電路50變壓器5IFET (開關(guān)元件)52FET (開關(guān)元件)53FET (開關(guān)元件)
54FET (開關(guān)元件)56 二極管(整流元件)65緩沖電路
具體實(shí)施例方式參照附圖，說明本發(fā)明所涉及的具備緩沖電路的DCDC轉(zhuǎn)換器的動作。圖I表示本發(fā)明所涉及的具備緩沖電路的DCDC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施方式。該實(shí)施方式的DCDC轉(zhuǎn)換器是具備扼流線圈(choke coil)2的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。該DCDC轉(zhuǎn)換器由變壓器3、設(shè)置在變壓器3的初級側(cè)的初級側(cè)電路、以及設(shè)置在變壓器3的次級側(cè)的次級側(cè)電路構(gòu)成。變壓器3具備初級線圈3A、初級線圈3B和次級線圈3C。初級側(cè)電路由扼流線圈2、FET (場效應(yīng)晶體管)
4、FET5、開關(guān)控制電路10和緩沖電路15構(gòu)成。緩沖電路15由二極管6、二極管7、電容器
8和再生電路9構(gòu)成。次級側(cè)電路由整流電路11和電容器12構(gòu)成。負(fù)載13連接于次級側(cè)電路的輸出端子。圖2表示用降壓斬波電路構(gòu)成圖I所示的再生電路9的例子。該降壓斬波電路由再生控制電路21、FET22、二極管23和扼流線圈24構(gòu)成。如圖I所示,初級線圈3A的一個(gè)端子(圓點(diǎn)側(cè)端子)與初級線圈3B的一個(gè)端子(非圓點(diǎn)側(cè)端子)連接，扼流線圈2的一個(gè)端子連接于該連接點(diǎn)。扼流線圈2的另一個(gè)端子連接于直流電源I的正極側(cè)。初級線圈3A的另一個(gè)端子(非圓點(diǎn)側(cè)端子)經(jīng)由FET4連接于直流電源I的地側(cè)。初級線圈3B的另一個(gè)端子(圓點(diǎn)側(cè)端子)經(jīng)由FET5連接于直流電源I的地(負(fù)極)側(cè)。由于像這樣進(jìn)行連接，因此流過扼流線圈2的電流il在變壓器3被分成流過初級線圈3A的電流和流過初級線圈3B的電流。此外，初級線圈3A的另一個(gè)端子經(jīng)由二極管6連接于電容器8，初級線圈3B的另一個(gè)端子經(jīng)由二極管7連接于電容器8。因此，流過初級線圈3A的電流成為流過FET4的電流或流過二極管6的電流，流過初級線圈3B的電流變成流過FET5的電流或流過二極管7的電流。開關(guān)控制電路10將驅(qū)動信號Si提供給FET4的柵極，將驅(qū)動信號s2提供給FET5的柵極。再者，控制FET4、5的開關(guān)動作，以使FET4、5中的至少一個(gè)導(dǎo)通。在FET4、5兩者均導(dǎo)通的期間，流過扼流線圈2的電流il增加，在僅FET4、5中的任一個(gè)導(dǎo)通的期間，電流il減少。當(dāng)FET4截止時(shí)，充電電流流過二極管6，進(jìn)行電容器8的充電。其結(jié)果，抑制了施加在FET4的漏極·源極間的過電壓。當(dāng)FET5截止時(shí)，充電電流流過二極管7，進(jìn)行電容器8的充電。其結(jié)果，抑制了施加在FET5的漏極·源極間的過電壓。再生電路9在直流電源I再生電容器8所充電的電荷，由圖2所示那樣的降壓斬波電路構(gòu)成。在該再生電路9中，再生控制電路21控制FET22的開關(guān)動作。再生控制電路21將驅(qū)動信號s3提供給FET22的柵極。再生控制電路21檢測出電容器8的充電電壓，進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation :脈沖寬度調(diào)制)控制，以將該電壓值維持在規(guī)定的值。在該再生電路9中，若使FET22導(dǎo)通，則二極管23截止，若使FET22截止，則二極管23導(dǎo)通。當(dāng)FET22導(dǎo)通時(shí)，電容器8所蓄積的電荷被放電，該電流通過扼流線圈24，作為再生電流i2向直流電源I流去。當(dāng)二極管23導(dǎo)通時(shí)，由扼流線圈24所蓄積的能量產(chǎn)生的電流，作為再生電流i2向直流電源I流去。圖3表示圖I所示的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器的各部分中的電壓和電流波形的圖。該圖表示實(shí)施方式所涉及的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器通常動作時(shí)的電壓和電流波形。在該例子中，在時(shí)間tl，提供給負(fù)載13的輸出電流Io增加。Si表不施加在FET4的柵極的驅(qū)動信號的電壓，s2表示施加在FET5的柵極的驅(qū)動信號的電壓。FET4在si為高電平時(shí)導(dǎo)通，在si為低電平時(shí)截止。FET5在s2為高電平時(shí)導(dǎo)通，在s2為低電平時(shí)截止。Vl表示FET4的漏極 源極間電壓，ila表示流過FET4的電流。v2表示FET5的漏極·源極間電壓，ilb表示流過FET5的電流。FET4剛截止后，F(xiàn)ET4的漏極·源極間電壓的電壓上升，但由于此時(shí)充電電流通過二極管6而流過電容器8，因此抑制了該電壓的上升。同樣地，F(xiàn)ET5剛截止后，F(xiàn)ET5的漏極 源極間電壓的電壓上升，但由于此時(shí)充電電流通過二極管7而流過電容器8，因此抑制了該電壓上升。il是流過扼流線圈2的電流，在FET4和FET5兩者導(dǎo)通的期間(Tl)增力口，在僅FET4和FET5中的任一個(gè)導(dǎo)通的期間(T2)減少。v3表示電容器8的充電電壓，s3表示施加在FET22的柵極的驅(qū)動信號的電壓，i2表示從降壓斬波電路流過直流電源I的再生電流。FET22在s3為高電平時(shí)導(dǎo)通，在s3為低電平時(shí)截止。再生電流i2在FET22導(dǎo)通的期間(T3)增加，在截止的期間(T4)減少。再有，在變壓器3的次級側(cè)，在僅FET4和FET5中的任一個(gè)導(dǎo)通的期間(T2)產(chǎn)生方形波的輸出電壓。該輸出電壓在整流電路11被整流，進(jìn)一步在電容器12被平滑化而提 供給負(fù)載13。若在時(shí)間tl輸出電流Io增加，則在FET4和FET5兩者導(dǎo)通的期間(Tl)增加，流過扼流線圈2的電流il的平均電流值上升。通過該平均電流的上升，電容器8的充電電流增加，電容器8的充電電壓v3上升。再生控制電路21控制FET22的開關(guān)動作以使電容器8的充電電壓v3成為規(guī)定的電壓值。因此，若電容器8的充電電壓v3上升，則由于抑制該上升，因此再生控制電路21使提供給FET22的柵極的驅(qū)動信號s3的占空比增加。其結(jié)果，F(xiàn)ET22的導(dǎo)通期間增加，抑制了電容器8的充電電壓v3的上升。對該電壓值Vc的設(shè)定進(jìn)行說明。通常動作時(shí)，在下述范圍內(nèi)設(shè)定該規(guī)定的電壓值Vc。[數(shù)I]2 XnX Vo = Vc = Vdss這里，Vo是提供給負(fù)載13的電壓。η是以次級線圈3C的卷數(shù)為基準(zhǔn)的、次級線圈3C與初級線圈3Α的卷數(shù)比。再有，使初級線圈3Α和初級線圈3Β的卷數(shù)相等。因此，若使初級線圈3Α的卷數(shù)為NA、初級線圈3Β的卷數(shù)為NB、次級線圈3C的卷數(shù)為NC，則這些卷數(shù)比如下述那樣。[數(shù)2]NA NB NC=n η IVdss是FET4和FET的漏極 源極間最大額定電壓。這里，對使電壓值Vc為(2 XηX Vo)以上的理由進(jìn)行說明。若提供給負(fù)載13的輸出電壓是No,則當(dāng)僅FET4導(dǎo)通時(shí)，或者，當(dāng)僅FET5導(dǎo)通時(shí)，在次級線圈3C的兩端，產(chǎn)生與輸出電壓Vo大致相等的電壓。當(dāng)僅FET4導(dǎo)通時(shí)，在初級線圈3Α的兩端產(chǎn)生(nXVo)的電壓。在該初級線圈3A的兩端所產(chǎn)生的電壓使初級線圈3B側(cè)變?yōu)楦唠娢?。再者，在初級線圈3B也產(chǎn)生與初級線圈3A的兩端所產(chǎn)生的電壓相等的電壓。該初級線圈3A的兩端所產(chǎn)生的電壓與初級線圈3B的兩端所產(chǎn)生的電壓，極性一致。因此，兩者加法運(yùn)算后的電壓，即(2XnXVo)的電壓施加在FET5的漏極 源極間。另一方面，當(dāng)僅FET5導(dǎo)通時(shí)，在初級線圈3B的兩端產(chǎn)生(nXVo)的電壓。該初級線圈3B的兩端所產(chǎn)生的電壓使初級線圈3A側(cè)變?yōu)楦唠娢?。再有，在初級線圈3A也產(chǎn)生與初級線圈3B的兩端所產(chǎn)生的電壓相等的電壓。該初級線圈3B的兩端所產(chǎn)生的電壓與初級線圈3A的兩端所產(chǎn)生的電壓，極性一致。因此，兩者加法運(yùn)算后的電壓，即(2XnXVo)的電壓施加在FET4的漏極·源極間。該電壓(2XnXVo)是在假定不產(chǎn)生瞬時(shí)的浪涌(surge)電壓時(shí)施加在FET4、5的漏極 源極間的電壓。在實(shí)際的電路中，由于產(chǎn)生浪涌電壓，因此在該浪涌電壓穩(wěn)定時(shí)，施加在漏極·源極間的電壓(圖3所示的電壓Vs)相當(dāng)于該電壓(2XnXVo)。S卩，該電壓(2XnXVo)對應(yīng)于施加在截止的FET4、5的漏極·源極間的穩(wěn)定狀態(tài)的電壓(圖3所示的Vs)。若使電壓值Vc在(2XnXVo)以上，則電容器8的充電電壓被維持在(2XnXVo)以上的電壓值Vc。若電容器8的充電電壓被維持在該電壓值Vc，則可以在相對于FET4或FET5截止而施加瞬時(shí)的浪涌電壓(過電壓)的期間，進(jìn)行電容器8的充電。下面，說明D⑶C轉(zhuǎn)換器停止動作的處理。在圖4的例子中，在時(shí)間t2，D⑶C轉(zhuǎn)換器停止動作。S卩，在時(shí)間t2，F(xiàn)ET4和FET5截止，其后，停止開關(guān)動作。由于流過FET4的電·流ila和流過FET5的電流ilb均變?yōu)椤?”，因此，其后流過扼流線圈2的電流i2全部變成電容器8的充電電流。其結(jié)果，電容器8的充電電壓v3上升。響應(yīng)于此，再生控制電路21使提供給FET22的柵極的驅(qū)動信號s3的占空比增加。其結(jié)果，F(xiàn)ET22的導(dǎo)通期間增加，抑制了電容器8的充電電壓v3的上升。通過使流過扼流線圈2的電流i2變?yōu)椤?”，電容器8的充電電壓v3從上升變換為下降。再生控制電路21持續(xù)驅(qū)動信號s3的提供，直至電容器8的充電電壓v3等于直流電源I的電源電壓為止。于是，再生控制電路21在電容器8的充電電壓V3等于直流電源I的電源電壓時(shí)，停止驅(qū)動信號S3的提供。S卩，F(xiàn)ET22在電容器8的充電電壓v3等于直流電源I的電源電壓時(shí)，停止開關(guān)動作。如以上所述，在本實(shí)施方式中，是具備作為連接于變壓器3的初級側(cè)的線圈的扼流線圈2以及作為控制流過扼流線圈2的電流的開關(guān)元件的FET4、5的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，具備緩沖電路15和作為降壓型的電源電路的再生電路9，緩沖電路15由作為整流元件的二極管6、7和作為電容元件的電容器8構(gòu)成，在FET4、5的任一個(gè)截止時(shí)，通過流過與其對應(yīng)的二極管6、7的電流而對電容器8進(jìn)行充電，抑制施加在FET4、5的兩端即漏極 源極間的過電壓。另外，再生電路9在作為將電力提供給變壓器3的初級側(cè)的電源的直流電源I再生電容器8所充電的電荷，并進(jìn)行動作，以將電容器8的充電電壓維持在規(guī)定的電壓值。在上述的結(jié)構(gòu)中，由于不利用共振現(xiàn)象，因此構(gòu)成緩沖電路15的電路元件的常數(shù)即使存在偏差，再生控制電路21也能穩(wěn)定地進(jìn)行動作。因此，能夠提供設(shè)計(jì)容易而且可利用穩(wěn)定地進(jìn)行動作的再生型的緩沖電路15的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。另外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)使由再生控制電路21維持的規(guī)定的電壓值為Vx (相當(dāng)于上述的Vc)，使作為FET4、5截止時(shí)施加在該FET4、5的漏極 源極間的電壓且在假定不產(chǎn)生瞬時(shí)的浪涌電壓時(shí)的電壓為Vy (相當(dāng)于圖3的電壓Vs)，使FET4、5的漏極 源極間最大額定電壓為Vz (相當(dāng)于上述的Vdss)時(shí),設(shè)定規(guī)定的電壓值Vx,以滿足Vy = Vx = Vz。若這樣做，則在FET4或FET5截止而瞬時(shí)的浪涌電壓產(chǎn)生的期間，進(jìn)行電容器8的充電，可以有效地抑制施加在FET4、5的漏極·源極間的電壓。此外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)FET4、5停止開關(guān)動作時(shí)，所述再生電路9進(jìn)行動作，以使電容器8的充電電壓降低到來自于直流電源I的輸出電壓的附近，因而可以可靠地抑制施加在FET4、5的漏極·源極間的電壓的上升。以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但這是用于本發(fā)明的說明的例示，目的并不是將本發(fā)明的范圍僅限定在該實(shí)施方式。不言而喻，在不偏離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以添加各種變更。例如，再生電路9并不限定在降壓斬波電路，只要是降壓型的開關(guān)電源電路即可。圖5是反激(flyback)方式的電源電路，F(xiàn)ET32連接于變壓器33的初級線圈33A，二極管34連接于次級線圈33B。FET32的開關(guān)動作由來自于再生控制電路31的驅(qū)動信號s3控制。再者，再生控制電路31進(jìn)行PWM控制，以將電容器8的充電電壓v3維持在規(guī)定的電壓值Ne。在該情況下，若FET32導(dǎo)通，則電容器8的充電電壓施加于初級線圈33A，通過二極管34截止而使能量蓄積在變壓器33，若FET32截止，則通過二極管34導(dǎo)通而使到此為止變壓器33所蓄積的能量作為再生電流i2流過直流電源I。圖6是正向(forward)方式的電源電路，F(xiàn)ET42連接于變壓器43的初級線圈43A， 二極管44和二極管45連接于次級線圈43B，扼流線圈46連接于這些二極管44、45的負(fù)極。FET42的開關(guān)動作由來自于再生控制電路41的驅(qū)動信號s3控制。再者，再生控制電路41進(jìn)行PWM控制，以將電容器8的充電電壓v3維持在規(guī)定的電壓值Vc。在該情況下，若FET42導(dǎo)通，則電容器8的充電電壓施加于初級線圈43A，二極管44導(dǎo)通而二極管45截止，再生電流i2從次級線圈43B依次通過二極管44、扼流線圈46而流過直流電源I。相對于此，若FET42截止，則二極管45導(dǎo)通而二極管44截止，蓄積在扼流線圈46的能量作為再生電流i2而流過直流電源I。另外，再生電路9 除了 SEPIC (Single Ended Primary Inductance Converter 單端初級電感轉(zhuǎn)換器)型的電源電路、Zeta型的電源電路等的可以進(jìn)行降壓動作的開關(guān)電源電路之外，還可以使用三端子調(diào)整器(regulator)。即使是任一種的電路結(jié)構(gòu)，再生電路9也可以通過與上述實(shí)施方式中說明的電路結(jié)構(gòu)相同的方法，在FET4、5的漏極·源極間保持為穩(wěn)定的電壓電平。另外，變壓器3的初級側(cè)電路不限定于圖I所示的推挽方式的電路，也可以是圖7所示那樣的全橋方式的電路。在該電路中，替代圖I的FET4、5，對于變壓器50的初級線圈50A，具備橋連接的4個(gè)FET51 54作為開關(guān)元件，當(dāng)FET51和FET54對導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)ET52和FET53對截止，當(dāng)FET51和FET54對截止時(shí)，F(xiàn)ET52和FET53對導(dǎo)通。另外，二極管56與電容器8的串聯(lián)電路連接在FET51與FET53的串聯(lián)電路以及FET52與FET54的串聯(lián)電路的兩端間。再者，當(dāng)各個(gè)FET5f 54對截止時(shí)，由流過二極管56的充電電流對電容器8充電。通過該充電電流流動，抑制了施加在FET51、FET52、FET53和FET54的漏極·源極間的過電壓。另外，在該例子中，再生控制電路21、31、41進(jìn)行動作，以將電容器8的充電電壓Vc維持在規(guī)定的電壓值Vc ’。在下述范圍內(nèi)設(shè)定該規(guī)定的電壓值Vc ’。[數(shù)3]2XnXVo 芻 Vc’ 芻 Vdss這里，Vo是從變壓器50的次級線圈50B經(jīng)由整流電路57和電容器58提供給負(fù)載59的電壓。η是以次級線圈50Β的卷數(shù)為基準(zhǔn)的、次級線圈50Β與初級線圈50Α的卷數(shù)t匕。因此，若使初級線圈50A的卷數(shù)為NI，次級線圈50B的卷數(shù)為N2，則這些卷數(shù)比如下述那樣。NI N2=n IVdss是FET51 54的漏極·源極間最大額定電壓。再者，由于圖7所示的再生電路9也可以采用圖2、圖5和圖6的電路結(jié)構(gòu)，因此可以通過與在上述實(shí)施方式中說明的電路結(jié)構(gòu)相同的方法，在FET4、5的漏極 源極間保持為穩(wěn)定的電壓電平。
另外，圖I所示的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器不僅進(jìn)行從變壓器3的初級側(cè)電路至次級側(cè)電路的電力傳送，而且更換直流電源I和負(fù)載13，并使整流電路11的開關(guān)元件(未圖示)進(jìn)行開關(guān)動作，由此可以作為進(jìn)行從變壓器3的次級側(cè)電路至初級側(cè)電路的電力傳送的雙向轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行動作。因此，由初級側(cè)的FET4和FET5構(gòu)成的開關(guān)電路也可以作為整流電路進(jìn)行動作。再者，當(dāng)由該FET4、5形成的開關(guān)電路作為整流電路進(jìn)行動作時(shí)，由二極管6、二極管7、電容器8和再生電路9構(gòu)成的電路也作為緩沖電路15進(jìn)行動作。S卩，作為雙向轉(zhuǎn)換器，使用圖I所示的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器時(shí)，F(xiàn)ET4、5作為構(gòu)成整流電路的電路元件，為了對初級線圈3A、3B所感應(yīng)的電壓進(jìn)行整流而進(jìn)行動作。另外，再生控制電路21在FET4、5作為構(gòu)成整流電路的電路元件進(jìn)行動作時(shí)，也控制再生電路9所具備的FET22的開關(guān)動作，以將電容器8的充電電壓維持在規(guī)定的電壓值。由此，即使在變壓器3的初級側(cè)與次級側(cè)之間進(jìn)行雙向的電力傳送的情況下，也能夠在FET4、5的漏極·源極間保持為穩(wěn)定的電壓電平。同樣地，在圖7所示的全橋方式的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器中，也更換直流電源I和負(fù)載59，并使整流電路57的開關(guān)元件(未圖示)進(jìn)行開關(guān)動作，由此可以作為進(jìn)行從變壓器50的次級側(cè)電路至初級側(cè)電路的電路傳送的雙向轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行動作。在該情況下，由初級側(cè)的FET5f 54構(gòu)成的開關(guān)電路也可以作為整流電路進(jìn)行動作。再者，當(dāng)該由FET5f54形成的開關(guān)電路作為整流電路進(jìn)行動作時(shí)，由二極管56、電容器8和再生電路9構(gòu)成的電路也作為緩沖電路65進(jìn)行動作。由此，即使在變壓器50的初級側(cè)與次級側(cè)之間進(jìn)行雙向的電力傳送的情況下，也能夠在FET4、5的漏極·源極間保持為穩(wěn)定的電壓電平。此外，替代作為開關(guān)元件的FET4、5、5f54，可以使用例如晶體管。在該情況下，上述說明中的柵極、漏極、源極分別對應(yīng)于基極、集電極、發(fā)射極。
權(quán)利要求
1.一種電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 是具備連接于變壓器的初級側(cè)的線圈、以及控制流過該線圈的電流的開關(guān)元件的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器， 具備 緩沖電路，由整流元件和被流過該整流元件的電流充電的電容元件構(gòu)成，并抑制所述開關(guān)元件斷開時(shí)產(chǎn)生的過電壓；以及 降壓型的電源電路，將所述電容元件所充電的電荷再生于將電力提供給所述變壓器的初級側(cè)的電源， 所述電源電路進(jìn)行動作，以將所述電容元件的充電電壓維持在規(guī)定的電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 當(dāng)使所述規(guī)定的電壓值為Vx，使所述開關(guān)元件斷開時(shí)施加在該開關(guān)元件的兩端間且消除了瞬時(shí)的浪涌電壓后的電壓為Vy，使所述開關(guān)元件的兩端間最大額定電壓為Vz時(shí)，所述規(guī)定的電壓值Vx滿足Vy = Vx = Vz。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 當(dāng)所述開關(guān)元件停止開關(guān)動作時(shí)，所述電源電路進(jìn)行動作，以使所述電容元件的充電電壓降低到所述電源的輸出電壓的附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 當(dāng)作為在所述變壓器的初級側(cè)和次級側(cè)之間進(jìn)行雙向的電力傳送的雙向轉(zhuǎn)換器來使用時(shí)，所述開關(guān)元件也作為構(gòu)成整流電路的電路元件而進(jìn)行動作， 所述電源電路在所述開關(guān)元件作為構(gòu)成整流電路的電路元件進(jìn)行動作時(shí)，也進(jìn)行動作，以將所述電容元件的充電電壓維持在所述規(guī)定的電壓值。
全文摘要
本發(fā)明提供設(shè)計(jì)容易且具備穩(wěn)定地進(jìn)行動作的再生型的緩沖電路的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器。其是具備連接于變壓器(3)的初級側(cè)的扼流線圈(2)以及控制流過扼流線圈(2)的電流的FET(4、5)的電流型絕緣轉(zhuǎn)換器，具備緩沖電路(15)和作為降壓型的電源電路的再生電路(9)，緩沖電路(15)由二極管(6、7)和電容器(8)構(gòu)成，F(xiàn)ET(4、5)的任一個(gè)截止時(shí)對電容器(8)充電，抑制施加在FET(4、5)的漏極·源極間的過電壓。另外，再生電路(9)在作為將電力提供給變壓器(3)的初級側(cè)的電源的直流電源(1)再生電容器(8)所充電的電荷，并進(jìn)行動作，以將電容器(8)的充電電壓維持在規(guī)定的電壓值。
文檔編號H02M1/34GK102904450SQ20121026534
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者竹上榮治 申請人:Tdk株式會社