用于降低的开关负荷的电路装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于对两个串联半导体开关（Ｖ１和Ｖ２）卸载的电路装置，所述半导体开关与电源电压（Ｖｉｎ）相连接，并且变压器（Ｔ１）的初级绕组（Ｗ１）连接在所述半导体开关之间。此外，第一二极管（Ｄ２）在阳极侧与在第二半导体开关（Ｖ２）的源极端子处电源电压（Ｖｉｎ）的电位相连接，而在阴极侧与在初级绕组（Ｗ１）上的朝向第一半导体开关（Ｖ１）的第一接线端子（１）相连接。第二二极管（Ｄ３）在阴极侧与在第一半导体开关（Ｖ１）的漏极端子处电源电压（Ｖｉｎ）的电位相连接，而在阳极侧与在初级绕组（Ｗ１）上的朝向第二半导体开关（Ｖ２）的第二接线端子（２）相连接。根据本发明专利技术，设置串联在第一二极管（Ｄ２）和第一接线端子（１）之间的变压器（Ｔ１）的第一辅助绕组（Ｗ３）以及一个串联在第二二极管（Ｄ３）和第二接线端子（２）之间的第二辅助绕组（Ｗ４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的在具有初级侧和次级侧 的变压器电路中用于使半导体开关卸载的电路装置，所述变压器电路在 初级侧具有第一半导体开关和串联的第二半导体开关，其中，第一半导 体开关的漏极端子与电源电压的第一端子相连接，第二半导体开关的源 极端子与电源电压的第二端子相连接，并且变压器的初级绕组连接在第 一半导体开关的源极端子和第二半导体开关的漏极端子之间，该变压器的次级绕组与次级侧的负载相连接，并且设置第一二极管，该笫一二极 管在阳极侧与电源电压在第二半导体开关的源极端子上的电位相连接， 而在阴极侧与在变压器的初级绕组上的朝向第一半导体开关的第一接 线端子相连接，以及设置第二二极管，该第二二极管在阴极侧与在第一 半导体开关的漏极端子上的电源电压的电位相连接，而在阳极侧与在变 压器的初级绕组上的朝向第二半导体开关的第二接线端子相连接。
技术介绍
例如从非对称的半桥电路中已知此类电路装置，在所述半桥电路 中，在半导体开关截止阶段的时刻在诸如导线电感或漏电感的寄生电感 中存在的能量经由二极管被回馈到相应的电压中间回路中。但是半导体 开关的允许的耐压强度在此无论如何必须大于中间回路电压的高度。以常规的方式，通过采用具有相应高的允许的截止电压的半导体开 关来解决该问题。不过由此产生了相应较高的成本。另一方面，具有相 应高的截止电压的半导体开关也经常根本不可用，或具有诸如差的导通 特性或大的元件尺寸的另外缺点。根据现有技术，因此经常也必须并联 多个具有高的允许的截止电压的开关，以便获得必要的传导特性。
技术实现思路
所以本专利技术的任务是避免这些缺点，并实现一种以简单和因此成本 低廉的方式来确保半导体开关的降低了的负荷的电路装置。用权利要求1所述的特征达到该目标。权利要求1涉及一种在用于 具有初级侧和次级侧的变压器电路中对半导体开关卸载的电路装置，所述变压器电路在初级侧具有第一半导体开关和串联的第二半导体开关， 其中，第一半导体开关的漏极端子与电源电压的第一端子相连接，第二 半导体开关的源极端子与电源电压的第二端子相连接，并且变压器的初 级绕组连接在第一半导体开关的源极端子和第二半导体开关的漏极端 子之间，该变压器的次级绕组与次级侧的负栽相连接，并且设置第一二 极管，该第一二极管在阳极侧与在第二半导体开关的源极端子处电源电 压的电位相连接，在阴极侧与在变压器初级绕组上的朝向第一半导体开 关的第一接线端子相连接，以及设置第二二极管，该第二二极管在阴极 侧与在第一半导体开关的漏极端子处电源电压的电位相连接，在阳极侧 与在变压器的初级绕组上的朝向第二半导体开关的第二接线端子相连 接。根椐本专利技术在此情况下建议，设置变压器的第一辅助绕组，所述第 一辅助绕组串联在第一二极管和变压器的初级绕组上的第一接线端子 之间，并设置变压器的第二辅助绕组，所述第二辅助绕组串联在第二二 极管和变压器的初级绕组上的第二接线端子之间。权利要求2涉及一种具有按照权利要求1的电路装置的开关电源。 附图说明以下利用实施形式借助附图来详细阐述本专利技术。在此 图1展示了根据现有技术的公知的电路装置，和 图2展示了开关网络部分的本专利技术电路装置的示图。 具体实施例方式借助图1,首先探讨公知的电路装置，例如从具有非对称的半桥电 路的变压器电路中所公知的那样。该电路装置由多个中间回路的并联电 路所组成，所述中间回路分别通过两个半导体开关VI和V2以及两个 二极管D2和D3形成。第一半导体开关VI与第二半导体开关V2相串 联，其中，第一半导体开关VI的漏极端子与(在图1中未示出的)电 源电压Vin相连接，第二半导体开关V2的源极端子位于地上。(图1 中未示出的)变压器Tl的初级绕组Wl连接在笫一半导体开关VI和第 二半导体开关V2之间。此外，第一二极管D2在阳极侧与地相连接， 而在阴极侧与在变压器T1的初级绕組W1上的朝向第一半导体开关VI 的第一接线端子1相连接。第二二极管D3在阴极侧与在第一半导体开 关VI漏极端子处电源电压的电位相连接，而在阳极侧与在变压器Tl的初级绕组W1上的朝向笫二半导体开关V2的第二接线端子2相连接。 分别同时接通半导体开关VI和V2。在半导体开关VI和V2的导 通阶l殳(Leitendphase)，电流经过半导体开关VI、初级绕组Wl和半 导体开关V2流向地。同时重新关断两个半导体开关VI和V2。在半导 体开关VI和V2的截止阶段，在电流流通的电流回路中的电感继续驱 动电流，并且导致在半导体开关VI和V2处电压上升，直至分别达到 在中间回路的电压加上二极管阈值。以此方式限制在半导体开关VI和 V2上的最大电压负荷。但是在半导体开关V1和V2的截止阶段，半导 体开关VI和V2的允许的耐压强度无论如何必须大于中间回路电压的 高度。与此相比较，在图2中示出了一种本专利技术的可能实施形式，其确保 半导体开关VI和V2的被降低的负荷。该实施形式示具有两个串联的 半导体开关V1和V2的非对称的半桥，其中，第一半导体开关V1的漏 极端子与电源电压Vin的第一端子相连接，第二半导体开关V2的源极端 子与电源电压Vin的第二端子或与地相连接。变压器T1的初级绕组W1 再次连接在第一半导体开关VI的源极端子和第二半导体开关V2的漏 极端子之间，该变压器T1的次级绕组W2与次级侧的负载L1相连接。 在次级侧还可以例如借助二极管Dl和电容器Cl设置整流器级和平滑 级。此外设置第一二极管D2，该第一二极管D2在阳极侧与在第二半导 体开关V2的源极端子处电源电压的电位相连接，而在阴极侧与在变压 器Tl的初级绕组Wl上的朝向笫一半导体开关VI的第一接线端子1相 连接。第二二极管D3在阴极侧与在第一半导体开关VI的漏极端子处 电源电压的电位相连接，而在阳极侧与在变压器Tl的初级绕组Wl上 的朝向第二半导体开关V2的第二接线端子2相连接。根据本专利技术，现在设置变压器T1的第一辅助绕组W3，该第一辅助 绕组串联在笫一二极管D2和变压器T1的初级绕组W1上的笫一接线端 子1之间。此外，设置变压器T1的第二辅助绕组W4，该笫二辅助绕组 串联在第二二极管D3和变压器Tl的初级绕组Wl上的第二接线端子2 之间。半导体开关VI和V2又(几乎)同时切换。在半导体开关VI和V2的接通阶段期间，通过由半导体开关V1、初级绕组W1和半导体开 关V2所组成的电路的电流特性曲线如同在公知的现有技术中那样表 现。电流按照存在的驱动电压和变压器Tl的阻抗而上升。在半导体开 关V1和V2的关断的瞬间，在不与变压器T1的次级绕组W2相耦合的 所述电路中的电感继续驱动电流，并导致在初级绕组Wl上的快速电压 上升。变压器T1的辅助绕组W3和W4是以与初级绕组Wl良好耦合的 方式缠绕的。在辅助绕组W3和辅助绕组W4上的电压因此也以各自的 匪数比上升。一旦在辅助绕组Wl、辅助绕组W2和辅助绕组W3上的电压的总 和现在降低了二极管D2和D3的两个二极管阔值而达到中间回路电压 的高度，则二极管D2和D3变为导通。由此限制了进一步的电压上升。 在此瞬间，半导体开关VI的负荷的高度相当于中间回路和二极管D2 的二极管阈值的总和减去在辅助绕组W3上的瞬时电压。通过在二极管D2和D3上串联各一个辅助绕组W本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在具有初级侧和次级侧的变压器电路中对半导体开关（Ｖ１，Ｖ２）卸载的电路装置，所述变压器电路在初级侧具有第一半导体开关（Ｖ１）和串联的第二半导体开关（Ｖ２），其中，第一半导体开关（Ｖ１）的漏极端子与电源电压（Ｖ↓［ｉｎ］）的第一端子相连接，第二半导体开关（Ｖ２）的源极端子与电源电压（Ｖ↓［ｉｎ］）的第二端子相连接，并且变压器（Ｔ１）的初级绕组连接在第一半导体开关（Ｖ１）的源极端子和第二半导体开关（Ｖ２）的漏极端子之间，该变压器（Ｔ１）的次级绕组与次级侧的负载（Ｌ１）相连接，并且设置第一二极管（Ｄ２），该第一二极管（Ｄ２）在阳极侧与在第二半导体开关（Ｖ２）的源极端子处电源电压（Ｖ↓［ｉｎ］）的电位相连接，在阴极侧与在变压器（Ｔ１）的初级绕组（Ｗ１）上的朝向第一半导体开关（Ｖ１）的第一接线端子（１）相连接，以及设置第二二极管（Ｄ３），该第二二极管（Ｄ３）在阴极侧与在第一半导体开关（Ｖ１）的漏极端子处电源电压（Ｖ↓［ｉｎ］）的电位相连接，在阳极侧与在变压器（Ｔ１）的初级绕组（Ｗ１）上的朝向第二半导体开关（Ｖ２）的第二接线端子（２）相连接，其特征在于，设置变压器（Ｔ１）的第一辅助绕组（Ｗ３），所述第一辅助绕组串联在第一二极管（Ｄ２）和变压器（Ｔ１）的初级绕组（Ｗ１）上的第一接线端子（１）之间，和设置变压器（Ｔ１）的第二辅助绕组（Ｗ４），该第二辅助绕组串联在第二二极管（Ｄ３）和变压器（Ｔ１）的初级绕组（Ｗ１）上的第二接线端子（２）之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W阿佩尔，B艾克霍纳，W佩普尔尼，A肖恩莱特纳，
申请(专利权)人：奥地利西门子公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]