DC/DC 转换器制造技术

提供一种DC/DC转换器，该DC/DC转换器具备被输入DC电源的DC输入端子和变压器，在上述变压器的初级侧具备双向开关元件。

【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具备DC输入端子的DC/DC转换器。
技术介绍
以往，为了将直流电压升压或降压后输出，使用具备DC输入端子的DC/DC转换器(例如参照专利文献I)。在这种具备DC输入端子的DC/DC转换器中，如果弄错极性地连接到DC输入端子，则转换器的内部电路会破损。因此，作为针对这种对于DC输入端子的反向连接的对策，以往已知如图28所示的各种结构。在图28中，(a)是以下的结构在一方的输入端子上串联地插入二极管，防止在反向连接时对DC/DC转换器的内部电路施加电压。在该结构下，在正常连接(正常连接)到DC输入端子的情况下，由于所插入的二极管处的压降，始终产生电压损耗。另外，由于在反向连接时不对DC/DC转换器的内部电路施加电压，因此DC/DC转换器不动作。在图28中，(b)是以下的结构从一方的输入端子向另一方的输入端子连接二极管，在反向连接时通过利用二极管造成短路来防止在反向连接时对DC/DC转换器的内部电路施加反向电压。在该结构下，另外需要保护电路，该保护电路用于保护连接于DC输入端子的电路免受短路电流的影响。或者，只限于应用于如太阳能发电面板那样有电流限制作用的电源。另外，由于在反向连接时不对DC/DC转换器的内部电路施加电压，因此DC/DC转换器不动作。在图28中，(C)是以下的结构与连接交流电源的情况同样地，在输入部处设置桥电路，无论正向连接还是反向连接都对DC/DC转换器的内部电路施加正常的电压。在该结构下，无论正向连接还是反向连接，DC/DC转换器都动作，但是始终产生与两个构成桥电路的二极管相应的电压损耗。专利文献1:日本特开2010-022077号公报本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在反向连接时也能够不产生电压损耗地正常动作的DC/DC转换器。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术的DC/DC转换器的特征在于，具备被输入DC电源的DC输入端子和变压器，在上述变压器的初级侧具备双向开关元件。在本专利技术中，优选的是，利用一对上述双向开关元件来形成半桥电路。在本专利技术中，优选的是，利用两对上述双向开关元件来形成全桥电路。在本专利技术中，优选的是，利用一对上述双向开关元件来形成推挽电路。在本专利技术中，优选的是，利用一对上述双向开关元件来形成复谐振电路(複合共振回路)。在本专利技术中，优选的是，使构成一个上述双向开关元件的两个开关元件中的某一方的开关元件相对于另一方的开关元件错开定时地接通。在本专利技术中，优选的是，使构成一个上述双向开关元件的两个开关元件中的某一方的开关元件与构成其它上述双向开关元件的开关元件的断开同时地接通。在本专利技术中，优选的是，在上述变压器的次级侧具备一对开关元件，通过使某一方的开关元件始终接通，使另一方的开关元件始终断开，来进行正激(forward)动作。在本专利技术中，优选的是，通过将上述双向开关元件控制为接通时间比断开时间长，来进行反激(flyback)动作。在本专利技术中，优选的是，使构成一个上述双向开关元件的两个开关元件中的某一方的开关元件始终接通。在本专利技术中，优选的是，具有连接于上述DC输入端子的极性判别电路，根据由极性判别电路判别出的上述DC输入端子的极性来控制构成上述双向开关元件的两个开关元件的接通定时。在本专利技术中，优选的是，具有连接于上述DC输入端子的极性判别电路，根据由极性判别电路判别出的上述DC输入端子的极性来控制上述开关元件的接通或断开。在本专利技术中，优选的是，上述双向开关元件是具有使用了 GaN/AlGaN的横向晶体管结构的双向开关元件。专利技术的效果根据本专利技术的DC/DC转换器，无论是以正向连接的方式还是以反向连接的方式连接了 DC电源，都能够使适当的电流流过变压器的初级侧，能够不产生电压损耗地进行动作。附图说明图1是基于本专利技术的一个实施方式的半桥方式的DC/DC转换器的电路图。图2是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图3是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图4是表不该DC/DC转换器的又一动作例的时序图。图5是基于上述实施方式的变形例的全桥方式的DC/DC转换器的电路图。图6是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图7是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图8是表不该DC/DC转换器的又一动作例的时序图。图9是基于上述实施方式的另一变形例的推挽方式的DC/DC转换器的电路图。图10是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图11是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图12是表不该DC/DC转换器的又一动作例的时序图。图13是基于上述实施方式的又一变形例的复谐振方式的DC/DC转换器的电路图。图14是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图15是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图16是基于上述实施方式的又一变形例的单管正激 (一石7 ^ — F )方式的DC/DC转换器的电路图。图17是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图18是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图19是基于上述实施方式的又一变形例的单管反激(一石7 ^ 4 A方式的DC/DC转换器的电路图。图20是表示该DC/DC转换器的动作例的时序图。图21是表示该DC/DC转换器的另一动作例的时序图。图22是基于上述实施方式的又一变形例的具备极性判别电路等的DC/DC转换器的电路图。图23是表示双向开关元件(单栅极)的结构的平面图。图24是图23中的范围A的放大图。图25是图23中的XXV-XXV截面图。图26是表示双向开关元件(双栅极)的结构的平面图。图27是图26中的XXVI1-XXVII截面图。图28是表示以往的DC/DC转换器中的DC电源的反向连接对策的电路图。具体实施例方式下面，参照形成本说明书的一部分的附图来更详细地说明本专利技术的实施方式。在所有附图中对同一或类似的部分附加同一参照标记并省略说明。 (第一实施方式)参照附图来说明基于本专利技术的一个实施方式的DC/DC转换器。DC/DC转换器例如嵌入于笔记本型PC的内部，将直流电压转换为与其不同的直流电压后供给至PC的各部。图1表示半桥方式的DC/DC转换器的电路结构。DC/DC转换器I具有:被输入DC电源11的一对DC输入端子2a、2b ;初级侧连接有DC输入端子2a、2b的变压器3 ;位于变压器3的初级侧的一对双向开关元件4、5和一对电容器C1、C2。由变压器3和双向开关元件4、5在变压器3的初级侧形成半桥电路。双向开关元件4具有开关元件Q1、Q2。双向开关元件5具有Q3、Q4。变压器3的次级侧连接有负载12，由变压器3转换后平滑化而得到的直流电压施加到负载12。在DC输入端子2a、2b上连接DC电源11。下面，将以图1中A所表示的极性将DC电源11连接在DC输入端子2a、2b上的情况设为正向连接，将以B所表示的极性将DC电源11连接在DC输入端子2a、2b上的情况设为反向连接。在本DC/DC转换器I中，无论是以正向连接的方式还是以反向连接的方式连接了 DC电源11，都能够如以下所说明的那样通过双向开关元件4、5使适当的电流流过变压器3的初级侧。图2表示构成双向开关元件4、5的开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的开闭定时(各开关元件的栅极电压)的一例。关于开关元件91、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】2010.09.15 JP 2010-2072871.一种DC/DC转换器，其特征在于， 具备被输入DC电源的DC输入端子和变压器，在上述变压器的初级侧具备双向开关元件。2.根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于， 利用一对上述双向开关元件来形成半桥电路。3.根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于， 利用两对上述双向开关元件来形成全桥电路。4.根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于， 利用一对上述双向开关元件来形成推挽电路。5.根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于， 利用一对上述双向开关元件来形成复谐振电路。6.根据权利要求1 5中的任一项所述的DC/DC转换器，其特征在于， 使构成一个上述双向开关元件的两个开关元件中的某一方的开关元件相对于另一方的开关元件错开定时地接通。7.根据权利要求1 6中的任一项所述的DC/DC转换器，其特征在于， 使构成一个上述双向 开关元件的两个开关元件中的某一方的开关元件与构成其它上述双向开关元件的开关元件的断开同时地接通。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村秀树，木寺和宪，小新博昭，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：