缓冲电路及电源装置制造方法及图纸

缓冲电路(1)与具备高电位节点、开关节点和基准电位节点的开关电路(5)连接。开关电路(5)具有上侧开关元件(HS1)、下侧开关元件(LS1)和旁路电容器(BC1)。缓冲电路(1)具备缓冲电容器(SC1)、二极管(SD1)和线圈(SL1)。缓冲电容器(SC1)的正极与高电位节点连接。二极管(SD1)的阳极与缓冲电容器的负极连接，阴极与上述开关节点连接。线圈(SL1)的一端与缓冲电容器的负极连接，另一端与基准电位节点连接。本发明专利技术还涉及一种具备该缓冲电路的电源装置。本发明专利技术还涉及一种具备该缓冲电路的电源装置。本发明专利技术还涉及一种具备该缓冲电路的电源装置。

【技术实现步骤摘要】
缓冲电路及电源装置


[0001]以下的公开涉及缓冲电路。

技术介绍

[0002]缓冲电路是为了抑制对开关元件施加的浪涌电压而附加的。另一方面，在缓冲电路中产生的损失也成为问题。在日本特开2012
‑
39810号公报中公开了以削减缓冲电路的损失为目的的放电阻断器。

技术实现思路

[0004]但是，即使使用这种放电阻断器，仍然有减少损失的余地。本公开的一方面的目的在于，提供与以往相比能够削减损耗的缓冲电路。
[0005]为了解决上述课题，本公开的一个方面所涉及的缓冲电路是一种与具备高电位节点、开关节点以及基准电位节点的开关电路连接的缓冲电路，上述开关电路具备:上侧开关元件，其连接在上述高电位节点与上述开关节点之间；下侧开关元件，其连接在上述开关节点与上述基准电位节点之间；以及旁路电容器，其连接在上述高电位节点与上述基准电位节点之间，上述缓冲电路具备缓冲电容器、二极管和线圈，上述缓冲电容器的正极与上述高电位节点连接，上述二极管的阳极与上述缓冲电容器的负极连接，且阴极与上述开关节点连接，上述线圈的一端与上述缓冲电容器的负极连接，且另一端与上述基准电位节点连接。
[0006]另外，为了解决上述课题，本公开的一个方面所涉及的缓冲电路是一种连接于高电位节点、开关节点和基准电位节点的缓冲电路，上述缓冲电路具备缓冲电容器、二极管和线圈，上述缓冲电容器的正极与上述高电位节点连接，上述二极管的阳极与上述缓冲电容器的负极连接，并且阴极与上述开关节点连接，上述线圈的一端连接于上述缓冲电容器的负极，并且另一端连接于上述基准电位节点。
[0007]根据本公开的一个方面，相较于以往能够进一步削减缓冲电路的损失。
附图说明
[0008]图1是表示第一实施方式的缓冲电路和电源电路的图。图2是表示缓冲电路的电流路径的图。图3是表示缓冲电路的各部的动作波形的图。图4是表示缓冲电路的线圈的电压波形的图。图5是表示第二实施方式的电源装置的图。
具体实施方式
[0009][第一实施方式]在第一实施方式中，使用低损耗化的缓冲电路1，能够抑制在电源电路10中产生的浪涌电压。以下使用图1至图4对这些内容进行说明。关于具有与在第一实施方式中说明的
构件相同功能的构件，在以后的实施方式中，标注相同的附图标记，不重复其说明。为了简洁化，例如将“高电压电源HV1”也简单标记为“HV1”。另外，请注意以下所述的各数值仅为一个例子。
[0010](电源电路10的构成的概要)电源电路10是在低电压电源LV1与高电压电源HV1之间能够双向地传输电力的双向DCDC转换器。电源电路10中设置有缓冲电路1。缓冲电路1与电源电路10的开关电路5连接。
[0011](电源电路10的低电压部的构成)低电压部设置有LV1、电容器LC1和线圈CO1。LV1的正极(+侧)的电压为200V，负极(
‑
侧)的电压为0V。LC1的静电电容是1μF。CO1的电感是1mH，CO1的平均电流是12A。
[0012](电源电路10的高电压部的构成)高电压部设置有HV1、电容器HC1和旁路电容器BC1。HV1的正极的电压为400V，负极的电压为0V。HC1的静电电容为1mF。BC1为静电电容为1μF的薄膜电容器。在第一实施方式中，将0V作为基准电位。并且，将0V的节点称为基准电位节点。另外，将比基准电位高的电位称为高电位。并且，将高电位的节点称为高电位节点。本说明书中的高电位例如为10V至1200V的电压。400V的节点是高电位节点的一个例子。
[0013]BC1与HC1相比，设置于靠近以下所述的开关部的位置。BC1连接于高电位节点与基准电位节点之间。
[0014](电源电路10的开关部的构成)开关部具备上侧开关元件HS1和下侧开关元件LS1的半桥结构。开关电路5是在HS1和LS1上加入了BC1的结构。HS1以及LS1各自的栅极端子与后述的控制电路9连接。HS1和LS1的连接点是开关节点。CO1的一端与开关节点连接。开关节点的电压通过HS1或者LS1的开关，交替地切换为400V和0V。
[0015]HS1以及LS1均是漏极耐压为650V且导通电阻为50mΩ的共源共栅型的GaN
‑
HEMT。在图1的例子中，使用MOSFET的电路符号来表示共源共栅GaN
‑
HEMT。HS1连接在高电位节点和开关节点之间。LS1连接于开关节点与基准电位节点之间。
[0016]HS1以及LS1可以根据电源电路的种类而置换为其它开关元件。另外，本说明书中的开关元件的定义如下。
[0017]“开关元件”:可以使任意节点(例如:开关节点)的电压变化的元件。开关元件包括整流元件、晶体管元件以及磁性元件(例如:变压器的绕组以及线圈)。
[0018](电源电路10的缓冲电路1的构成)缓冲电路1具备缓冲电容器SC1、二极管SD1以及线圈SL1。
[0019]SC1是耐压为630V、且静电电容为4.7nF的层叠陶瓷电容器。SC1的正极(图1中的上侧)与高电位节点连接。
[0020]SD1是耐压为600V且导通开始时间点的VF为1V并导通状态下的电阻为0.13Ω的FRD(Fast Recovery Diode)。SD1的阳极与SC1的负极(图1中的下侧)连接。SD1的阴极与开关节点连接。
[0021]SL1是电感为470nH且电阻为70mΩ的芯片线圈。SL1的一端与SC1的负极连接。SL1的另一端与基准电位节点连接。
[0022](电源电路10的动作的说明)电源电路10进行与一般的双向DCDC转换器相同的动作。通过控制HS1或者LS1的接通和断开，双向地传输电力。在HS1截止时，在高电位节点和开关节点之间产生浪涌电压。换言之，HS1中产生浪涌电压。
[0023]使用图2至图4，说明缓冲电路1的动作。
[0024]图2是表示图1的缓冲电路1的电流路径的图。在图2中，示出了与图1相同的电路图，但省略了图1中的一部分标记。
[0025]图3是基于共同的时间轴(横轴)示出缓冲电路1的各部的波形。图3的波形分别示出了如下电流：
·
HS1V(HS1的电压):以开关节点为基准的高电位节点的电压；
·
SC1V(SC1的电压):以负极为基准的正极的电压；
·
SL1V(SL1的电压):以基准电位节点侧的端子为基准的SC1侧的端子电压；
·
SD1I(SD1的电流):从阳极流向阴极的电流；
·
SL1I(SL1的电流):从SC1侧的端子流向基准电位节点侧的端子的电流；
·
SC1I(SC1的电流):从正极流向负极的电流。
[0026]图4是放大了图3的SL1V后的图。
[0027](缓冲电路1的动作方法)在缓冲电路1的动作中，按此顺序执行以下的三个工序。
[0028]第一工序:在高电位节点和开关节点之间产生浪涌电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缓冲电路，其与开关电路连接，所述开关电路具备高电位节点、开关节点和基准电位节点，其特征在于，所述开关电路具备：上侧开关元件，其连接于所述高电位节点与所述开关节点之间；下侧开关元件，其连接于所述开关节点与所述基准电位节点之间；以及旁路电容器，其连接于所述高电位节点和所述基准电位节点之间，所述缓冲电路具备缓冲电容器、二极管和线圈，所述缓冲电容器的正极与所述高电位节点连接，所述二极管的阳极与所述缓冲电容器的负极连接，并且阴极与所述开关节点连接，所述线圈的一端连接于所述缓冲电容器的负极，并且另一端连接于所述基准电位节点。2.根据权利要求1所述的缓冲电路，其特征在于，由所述缓冲电容器、所述线圈以及所述旁路电容器构成的路径的电感比由所述缓冲电容器、所述二极管、所述...

【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：