整流电路、电源装置以及整流电路的驱动方法制造方法及图纸

技术编号:27390706 阅读:38 留言:0更新日期:2021-02-21 13:58
有效地降低整流电路中的瞬态电流。在整流电路(1)中,在第一端子(FT1)与第二端子(ST1)之间设有第一整流元件(FR1)。在整流电路(1)中,当使开关元件(TT1)导通时,初级绕组电流从电源(TP1)流向变压器(TR1)的初级绕组(PW1)。当使开关元件(TT1)截止时,第二整流元件电流从变压器(TR1)的次级绕组(SW1)流向第二整流元件(SR1)。通过流过第二整流元件电流,从而在第一端子(FT1)与第二端子(ST1)之间施加瞬时的反向电压即第一反向电压。的反向电压即第一反向电压。的反向电压即第一反向电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整流电路、电源装置以及整流电路的驱动方法


[0001]以下的公开涉及整流电路。

技术介绍

[0002]在设于电源电路的整流电路中,使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)或者FRD(First Recovery Diode,快速恢复二极管)等整流元件。这样的整流元件包括具有PN结的二极管。
[0003]因此,当在反向上对整流元件施加电压的时,PN结中蓄积的电荷作为瞬态电流在该整流元件中流通。该瞬态电流也被称为反向恢复电流。瞬态电流产生电源电路中的损耗。
[0004]专利文献1以及2中分别公开了一种以降低瞬态电流为一目的的电路。例如,在专利文件1中所公开的电路中,为了降低瞬态电流,设置有与半导体开关元件并联连接的二极管和变压器。专利文献2中也公开有与专利文献1相同的电路。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本国公开特许公报“2011-36075号公报”专利文献2:日本国公开特许公报“2013-198298号公报”
技术实现思路

本专利技术所要解决的技术问题
[0006]然而,如后述那样,对于用于降低整流电路中的瞬态电流的研究仍存在改进的空间。本公开的一个方式的目的在于有效地降低整流电路中的瞬态电流。解决问题的方案
[0007]为了解决上述问题,本公开的一个方面所涉及的整流电路具有第一端子和第二端子,所述整流电路中,将以所述第一端子为基准时对所述第二端子施加的正电压设为正向电压,将以所述第二端子为基准时对所述第一端子施加的正电压设为反向电压,当连续施加所述正向电压时,正向的整流电路电流从所述第二端子流向所述第一端子,当连续施加所述反向电压时,切断正向的所述整流电路电流,所述整流电路包括:第一整流元件,其与所述第一端子和所述第二端子连接;变压器,其具有初级绕组和次级绕组;第二整流元件,其通过所述次级绕组与所述第一整流元件并联连接;开关元件,其与所述初级绕组连接;以及电源,其与所述初级绕组连接,并且在所述整流电路中,当使所述开关元件导通时,从所述电源流向所述初级绕组的电流即初级绕组电流流通,当使所述开关元件截止时,从所述次级绕组流向所述第二整流元件的电流即第二整流元件电流流通,通过流过所述第二整流元件电流,从而施加瞬时的所述反向电压即第一反向电压。
[0008]另外,为了解决上述问题,本公开的一个方面所涉及的整流电路的驱动方法是用于驱动具有第一端子和第二端子的整流电路的驱动方法,在所述整流电路中,将以所述第一端子为基准时对所述第二端子施加的正电压设为正向电压,将以所述第二端子为基准时
对所述第一端子施加的正电压设为反向电压,当连续施加所述正向电压时,正向的整流电路电流从所述第二端子流向所述第一端子,当连续施加所述反向电压时,切断正向的所述整流电路电流,所述整流电路包括:第一整流元件,其与所述第一端子和所述第二端子连接;变压器,其具有初级绕组和次级绕组;第二整流元件,其通过所述次级绕组与所述第一整流元件并联连接;开关元件,其与所述初级绕组连接;以及电源,其与所述初级绕组连接,所述驱动方法包括如下工序:第一工序,在所述第一工序中,通过施加所述正向电压,从而使正向的所述整流电路电流流通;第二工序,其在所述第一工序之后,通过使所述开关元件导通,从而使从所述电源流向所述初级绕组的电流即初级绕组电流流通;第三工序,其在所述第二工序之后,通过使所述开关元件截止,从而使从所述次级绕组流向所述第二整流元件的电流即第二整流元件电流流通,并且施加瞬时的所述反向电压即第一反向电压;以及第四工序,其在所述第三工序之后,施加连续的所述反向电压即第二反向电压。专利技术效果
[0009]根据本公开的一个方面所涉及的整流电路,可以有效地降低瞬态电流。此外,本公开的一个方面所涉及的整流电路的驱动方法也可以获得相同的效果。
附图说明
[0010]图1是表示第一实施方式的电源电路的电路构成的图。图2是表示各电压
·
电流的波形的图。图3是将图2的各曲线图放大表示的图。图4的(a)~(d)是分别表示第一至第四工序中的各电流路径的图。图5是表示比较例的电源电路中的整流电路电压以及整流电路电流的波形的图。图6的(a)是用于说明第一实施方式的整流电路中的不适当动作的参考图,图6的(b)是用于说明该整流电路中的改进点的图。图7是表示在第一实施方式的整流电路的实际动作中应用了图6的(b)所示的各改进点时的各波形的图。图8是示例出第一整流元件中的寄生电容的电压依赖性的图。图9是表示第二实施方式的电源电路的电路构成的图。图10是表示第三实施方式的电源电路的电路构成的图。图11是表示第四实施方式的电源装置的图。图12是示例出各元件中的寄生电容的电压依赖性的图。
具体实施方式
[0011]〔第一实施方式〕以下,说明第一实施方式的整流电路1。为了便于说明,对与在第一实施方式中说明的构件具有相同功能的构件,在后续的各实施方式中标注相同的附图标记,且不重复其说明。
[0012](整流电路1的一个目的)如上所述,在具有PN结的整流元件中流过瞬态电流。另一方面,作为由不具有PN结的化合物半导体构成的整流元件的例子,例举出SiC-SBD(Schottky Barrier Diode,肖特基势垒二极管)或GaN-HEMT(High Electron Mobility Transistor,高电子迁移率晶体管)等。
在该整流元件中,不会产生源于PN结的瞬态电流。
[0013]然而,在该整流元件中具有寄生电容。因此,在对该整流元件施加了使电流停止的方向的电压的情况下,对寄生电容进行充电的电流作为瞬态电流流通。整流电路1是以降低瞬态电流为目的,由本申请的专利技术人(以下为专利技术人)新创造而成的。
[0014](用语的定义)在说明整流电路1之前,在本说明书中,各术语定义如下。
[0015]“正向电压”:用于使整流元件导通的电压。例如,在整流元件为二极管的情况下,通过对二极管施加正向电压从而在该二极管中流过正向电流。
[0016]作为另一个例子,考虑整流元件是MOSFET或GaN-HEMT的情况。即,考虑整流元件具有栅极(栅极端子)、源极(源极端子)和漏极(漏极端子)的情况。在这种情况下,正向电压是指“当栅极截止(栅极电压小于阈值电压)时,在以漏极为基准将正电压施加到源极的情况下,该整流元件导通的电压”。例如,GaN-HEMT可以是共源共栅(cascode)型,也可以是增强(e-mode,正常截止)型。
[0017]此外,在本说明书中,除非另外定义,否则正向电压指的是连续施加的正向电压。例如,工作期间内的正向电压属于连续施加的正向电压。由寄生分量等产生的噪声等的瞬时电压不属于连续施加的正向电压。
[0018]此外,正向电压也可以表现为以整流电路的第一端子(后述)为基准而施加于该整流电路的第二端子(后述)的正电压。将随着该电压连续施加而在整流电路中流通的电流本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种整流电路,其具有第一端子和第二端子,所述整流电路的特征在于,将以所述第一端子为基准时对所述第二端子施加的正电压设为正向电压,将以所述第二端子为基准时对所述第一端子施加的正电压设为反向电压,当连续施加所述正向电压时,正向的整流电路电流从所述第二端子流向所述第一端子,当连续施加所述反向电压时,切断正向的所述整流电路电流,所述整流电路包括:第一整流元件,其与所述第一端子和所述第二端子连接;变压器,其具有初级绕组和次级绕组;第二整流元件,其通过所述次级绕组与所述第一整流元件并联连接;开关元件,其与所述初级绕组连接;以及电源,其与所述初级绕组连接,并且在所述整流电路中,当使所述开关元件导通时,从所述电源流向所述初级绕组的电流即初级绕组电流流通,当使所述开关元件截止时,从所述次级绕组流向所述第二整流元件的电流即第二整流元件电流流通,通过流过所述第二整流元件电流,从而施加瞬时的所述反向电压即第一反向电压。2.根据权利要求1所述的整流电路,其特征在于,在所述第二整流元件电流设为最大值的时刻,所述第二整流元件电流的大小大于同一时刻的所述整流电路电流的大小。3.根据权利要求1或2所述的整流电路,其特征在于,继施加所述第一反向电压之后,施加连续的所述反向电压即第二反向电压。4.根据权利要求1至3中任一项所述的整流电路,其特征在于,所述第二整流元件的导通期间短于所述初级绕组的导通期间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的整流电路,其特征在于,所述次级绕组的匝数少于所述初级绕组的匝数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的整流电路,其特征在于,所述第一反向电压的大小达到5V以上的规定电压值以后,施加连续的所述反向电压即第二反向电压。7.根据权利要求1至6中任一项所述的整流电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:盐见竹史
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:

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