本发明专利技术抑制因开关元件的延迟动作等而产生的横流电流所产生的全桥电路的输入输出电流及各开关元件的驱动电压的不均等，抑制D类全桥电路的放大器的误动作的发生。本发明专利技术的D类全桥放大器的驱动装置将驱动构成全桥电路的2个高边开关元件的2个高边驱动电路的低电压侧的基准电位直流地设定为等电位，抑制在桥接电路与高边驱动电路之间流动的横流电流导致的各开关元件的驱动电压不均等的产生。在驱动多个D类全桥放大器的结构中，对驱动各D类全桥放大器的驱动电路个别地设置驱动电源，抑制在多个D类全桥放大器之间流动的横流电流。在多个D类全桥放大器之间流动的横流电流。在多个D类全桥放大器之间流动的横流电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】D类全桥放大器的驱动装置
[0001]本专利技术涉及驱动D类全桥放大器的开关元件的驱动装置。
技术介绍
[0002]D类全桥放大器由MOSFET等半导体开关元件的全桥电路构成，通过使开关元件进行接通/断开切换动作而作为斩波电路进行动作，从而作为将直流电源的直流电压变换为直流电压或交流电压的电力变换装置使用。作为使用了D类全桥放大器的电力变换装置，例如已知有降压斩波型DCDC变换器、升压斩波型DCDC变换器、DCAC逆变器等。开关元件的接通/断开动作由驱动装置进行。驱动装置具备驱动各开关元件的驱动电路和向驱动电路施加驱动电压的驱动电源。
[0003]在使用了D类全桥放大器的电力变换装置中，在各开关元件的开关动作中，通过利用使基准电压不同的驱动电路驱动高电压侧(高边)的开关元件和低电压侧(低边)的开关元件来进行电力变换。
[0004]高边的驱动电路在高电压侧(高边)的高边开关元件中，施加于开关元件的栅极的电压需要为高于源极电压的电压。另外，需要防止基准电压不同的高边侧的驱动电路与低边侧的驱动电路之间的短路。根据这样的电必要性，作为向高边侧的驱动电路施加电压的高边驱动电源，使用将高边侧的驱动电路与低边侧的驱动电路电绝缘的绝缘电源(浮动电源)。在专利文献1中，示出了作为高边侧的绝缘电源而使用了电力驱动器变压器的结构。
[0005]为了使电力变换装置的响应高速化，例如通过MHz频带的高频驱动高边开关元件和低边开关元件。通过该高频化，在开关元件中产生高频的位移电压Vs。对高边驱动电源的绝缘变压器施加该高频的位移电压Vs作为高边开关元件的源极侧对地电压的位移电压。在绝缘变压器的寄生电容中，伴随高频的位移电压Vs的变化的微分电流作为漏电流而流动。高边驱动电源的绝缘变压器的寄生电容的漏电流成为使高边侧的高边开关元件误动作的主要原因。在专利文献2中，示出了为了抑制在高边侧的绝缘电源的绝缘变压器的寄生电容中流动的漏电流而设置共模电抗器的结构。
[0006]图17表示使用了D类全桥放大器的电力变换装置的一结构例。D类全桥放大器120例如由使用了MOSFET的桥接电路121的斩波电路和输出变压器122构成。绝缘电源的高边驱动电源112
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H经由绝缘变压器与高边侧的高边驱动电路111
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H1及111
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H2连接，对桥接电路121的高边开关元件Q1、Q2的栅极施加驱动电压，驱动高边开关元件Q1、Q2。绝缘电源的低边驱动电源112
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L经由绝缘变压器与低边侧的低边驱动电路111
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L3、111
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L4连接，对桥接电路121的低边开关元件Q3、Q4施加驱动电压，驱动低边开关元件Q3、Q4。桥接电路121通过接通/断开动作对直流电源130的直流电压进行电力变换，从输出变压器122输出交流电压。
[0007]高边侧的高边驱动装置110
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H具备高边驱动电源112
‑
H以及高边驱动电路111
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H1、111
‑
H2。高边驱动电路111
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H1及111
‑
H2将高边驱动电源112
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H的直流电压变换为从接地绝缘的直流电压，并向高边开关元件Q1、Q2的栅极输出栅极信号。高边驱动电路111
‑
H1、111
‑
H2通过将低电压侧连接到高边驱动电源112
‑
H的低电压侧而成为从接地绝缘的状态。在图
17的结构例中，将高边驱动电路111
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H1、111
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H2的基准电位作为直流电源130的中点电压V
N
。
[0008]低边侧的低边驱动装置110
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L具备低边驱动电源112
‑
L以及低边驱动电路111
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L3、111
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L4。低边驱动电路111
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L3及111
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L4将低边驱动电源112
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L的直流电压变换为从接地绝缘的直流电压，并向低边开关元件Q3、Q4的栅极输出栅极信号。低边驱动电路111
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L3、111
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L4通过将低电压侧连接于低边驱动电源112
‑
L的低电压侧而成为从接地绝缘的状态。在图17的结构例中，将低边侧的低边驱动电路111
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L3、111
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L4的基准电位设为直流电源130的低压侧。
[0009]在高边驱动电源112
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H与高边驱动电路111
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H1之间、以及高边驱动电源112
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H与高边驱动电路111
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H2之间，通过为了抑制漏电流而设置的共模电抗器的漏电感、和高边驱动电源112
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H、高边驱动电路111
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H1、111
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H2所具备的电容而形成谐振电路。谐振电路的谐振现象成为电力变换装置的误动作的主要原因。为了使谐振电路的谐振电流衰减，在高边驱动电路111
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H1以及高边驱动电路111
‑
H2的各高电压侧以及各低电压侧分别设置阻尼电阻R。
[0010]由于不对低边侧的低边绝缘变压器施加高频的位移电压，因此不会产生与高频的位移电压Vs的变化相伴的漏电流。因此，在低边侧不需要设置抑制漏电流的共模电抗器、以及使谐振电路的谐振电流衰减的阻尼电阻R。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：日本特开2006
‑
187138号公报
[0014]专利文献2：日本特开2018
‑
129891号公报
技术实现思路
[0015]专利技术所要解决的课题
[0016]在构成D类全桥放大器的斩波电路中，构成全桥电路的高边侧的高边开关元件Q1、Q2、以及低边侧的低边开关元件Q3、Q4的开关动作在正常状态下以预定的接通时间以及断开时间进行，但由于开关元件的动作特性、施加电压的变动等，有时开关元件从接通切换为断开的定时延迟，任一个开关元件的接通时间比其他开关元件的接通时间长。该开关元件的延迟动作成为产生在D类全桥放大器内循环的电流的主要原因。以下，将在D类全桥放大器内循环的电流用横流电流表示。该横流电流使全桥电路的输入输出电流和各开关元件的驱动电压不均等，成为D类全桥放大器的误动作的主要原因。
[0017]本专利技术的主要课题在于，以抑制在电力变换器中在D类全桥放大器中产生的横流电流为主要原因的D类全桥放大器的误动作为主要课题，使受到横流电流影响的全桥电路的输入输出电流和各开关元件的驱动电压均等。
[0018]第一副课题在于，在D类全桥放大器中，通过开关元件的延迟动作，使在桥接电路与高边驱动电路之间产生的横流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种D类全桥放大器的驱动装置，所述D类全桥放大器具备具有2个高边开关元件和2个低边开关元件这4个开关元件的全桥电路，并对直流电源的直流电压进行电力变换，所述驱动装置在所述D类全桥放大器中驱动各所述开关元件，其特征在于，所述驱动装置具备：(A)驱动所述开关元件的驱动电路；以及(B)向所述驱动电路施加电压的驱动电源，所述驱动电路具备：(A1)驱动2个所述高边开关元件的2个高边驱动电路；以及(A2)驱动2个所述低边开关元件的2个低边驱动电路，所述驱动电源具备：(B1)向2个所述高边驱动电路施加驱动电压的高边驱动电源；以及(B2)向2个所述低边驱动电路施加驱动电压的低边驱动电源，关于2个所述高边驱动电路，(a)高电压侧与所述高边驱动电源的高电压侧连接；(b)低电压侧与所述高边驱动电源的低电压侧连接；(c)所述低电压侧的电位相对于从接地电位绝缘的基准电位直流性地为等电位；以及(d)在所述全桥电路中，一方的高边开关元件与低边开关元件的串联电路的中点和另一方的高边开关元件与低边开关元件的串联电路的中点为等电位。2.根据权利要求1所述的D类全桥放大器的驱动装置，其特征在于，对于与所述直流电源并联连接的多个D类全桥放大器，分别独...
【专利技术属性】
技术研发人员：让原逸男，相川谕，大野忠晴，
申请(专利权)人：株式会社京三制作所，
类型：发明
国别省市：
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