專利名稱：Ac-dc轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有零電壓開關(guān)功能的AC-DC轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
以往的AC-DC轉(zhuǎn)換器由二極管電橋組成的整流電路；以及開關(guān)元件、平滑用電抗器、二極管和平滑用電容器組成的功率因數(shù)改善電路所構(gòu)成，對(duì)交流電力進(jìn)行整流并變換成直流。但是，在整流電路中使用的二極管電橋上流過電流所造成的導(dǎo)通損耗；和在功率因數(shù)改善電路的開關(guān)元件上施加著電壓的狀態(tài)下進(jìn)行開關(guān)所造成的開關(guān)損耗較大、效率不佳。因而，在專利文獻(xiàn)1中公開了降低二極管電橋的導(dǎo)通損耗并謀求效率改善的無橋 (混合電橋)方式的AC-DC轉(zhuǎn)換器，又在非專利文獻(xiàn)1中公開了降低開關(guān)損耗并謀求效率改善的AC-DC轉(zhuǎn)換器。專利文獻(xiàn)1的混合電橋方式的AC-DC轉(zhuǎn)換器為了降低二極管的導(dǎo)通損耗，將兩個(gè)二極管變更成開關(guān)元件。而且，具備被連接在交流電源和電橋電路的交流端子之間的平滑用電抗器；被連接在電橋電路的直流端子間的平滑用電容器。另外，非專利文獻(xiàn)1具備由開關(guān)元件、電抗器和二極管所構(gòu)成的輔助電路，以降低開關(guān)損耗。通過此輔助電路而實(shí)現(xiàn)在開關(guān)元件上施加的電壓大概為零時(shí)使開關(guān)元件進(jìn)行開通(turn-on)、關(guān)斷(turn-off)的零電壓開關(guān)，降低開關(guān)損耗。在專利文獻(xiàn)2、3中也與專利文獻(xiàn)1同樣地公開了混合電橋方式的AC-DC轉(zhuǎn)換器。 另外，在專利文獻(xiàn)4、5中也公開了謀求效率提高的AC-DC轉(zhuǎn)換器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表2007-527687號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-51563號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平10-337034號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開平10-84674號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2000-217364號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 :UC2855 數(shù)據(jù)單表(data sheet)資料/Texas Instruments

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1的混合電橋方式的AC-DC轉(zhuǎn)換器能夠降低二極管電橋的導(dǎo)通損耗。但是，開關(guān)損耗較大。非專利文獻(xiàn)1的輔助電路能夠?qū)崿F(xiàn)零電壓開關(guān)并降低開關(guān)損耗。但是，二極管電橋的導(dǎo)通損耗較大。因而，若并用專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1的技術(shù)就可以降低導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗
5這兩者。但是，需要與開關(guān)元件同數(shù)量的、亦即兩個(gè)輔助電路，這就成為電路復(fù)雜化、成本上升的原因。另外，在非專利文獻(xiàn)1的AC-DC轉(zhuǎn)換器中，輔助電路的開關(guān)元件無法進(jìn)行零電壓開關(guān)，輔助電路的開關(guān)元件的開關(guān)損耗較大。這樣，在以往的AC-DC轉(zhuǎn)換器中，為了降低導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗這兩者，有時(shí)候就會(huì)招致電路的復(fù)雜化及成本上升。本發(fā)明的目的在于提供一種AC-DC轉(zhuǎn)換器，用比較少的元件數(shù)所構(gòu)成的一個(gè)輔助電路、全部用開關(guān)元件實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種降低導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗這兩種者、且高效率的AC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種通過開關(guān)元件的比較簡(jiǎn)單的開關(guān)控制而實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)的AC-DC轉(zhuǎn)換器。在本發(fā)明一方面的技術(shù)方案中提供一種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備使兩組上下支路進(jìn)行并聯(lián)連接而形成的轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)電路，其中所述兩組上下支路各自將整流元件與主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來；分別并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的緩沖電容器；分別反并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管；在作為所述轉(zhuǎn)換器的交流端子的兩組所述上下支路的串聯(lián)連接點(diǎn)之間，經(jīng)由平滑用電抗器連接的交流電源；以及分別并聯(lián)連接在作為所述轉(zhuǎn)換器的直流端子的所述主開關(guān)電路的兩端之間的平滑用電容器和直流負(fù)載， 所述AC-DC轉(zhuǎn)換器的特征在于，還具備被插入在所述主開關(guān)電路的一方直流端子和所述平滑用電容器的一端之間的諧振用電抗器；被連接到所述諧振用電抗器的一端的、輔助開關(guān)元件和諧振用電容器的串聯(lián)連接體；包含所述輔助開關(guān)元件、所述諧振用電抗器和所述諧振用電容器的輔助電路；以及使所述各主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開的控制部件。在本發(fā)明另一方面的技術(shù)方案中提供一種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備第1主開關(guān)元件、 第2主開關(guān)元件；第1整流元件、第2整流元件；將所述第1整流元件和所述第1主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來的第1上下支路；將所述第2整流元件和所述第2主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來的第2上下支路；將所述第1上下支路、第2上下支路并聯(lián)連接起來的主開關(guān)電路；連接在所述第1上下支路、第2上下支路的各主開關(guān)元件和整流元件的串聯(lián)連接點(diǎn)與交流電源之間的平滑用電抗器；連接在所述主開關(guān)電路的兩端之間且并聯(lián)連接在直流負(fù)載上的平滑用電容器；分別并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的緩沖電容器；分別反并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管，其中，該AC-DC轉(zhuǎn)換器將所述交流電源的能量供給至所述直流負(fù)載，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器的特征在于，還具備被插入在所述主開關(guān)電路的一端和所述平滑用電容器的一端之間的諧振用電抗器；被連接到所述諧振用電抗器的一端的、 輔助開關(guān)元件和諧振用電容器的串聯(lián)連接體；包含所述輔助開關(guān)元件、所述諧振用電抗器和所述諧振用電容器的輔助電路；以及使所述第1、第2主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開的控制部件。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述輔助電路具備在所述諧振用電抗器上并聯(lián)連接所述輔助開關(guān)元件和所述諧振用電容器的串聯(lián)連接體、且并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的緩沖電容器；以及被反并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式中，所述輔助電路具備被連接在所述主開關(guān)電路的一端和所述諧振用電抗器的連接點(diǎn)與所述主開關(guān)電路的另一端之間的所述輔助開關(guān)元件和所述諧振用電容器的串聯(lián)連接體；被并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的緩沖電容器；被反并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制部件構(gòu)成為，將所述交流電源的能量積蓄在所述平滑用電抗器中，將所述平滑用電抗器釋放出的能量積蓄在所述諧振用電容器中，將所述諧振用電容器釋放出的能量經(jīng)由所述輔助開關(guān)元件積蓄在所述諧振用電抗器中，利用所述諧振用電抗器中所積蓄的能量，在所述主開關(guān)元件接通以前，將被并聯(lián)連接在主開關(guān)元件上的所述緩沖電容器中所蓄積的電荷拉攏過來。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，能夠提供一種用具有一個(gè)開關(guān)元件的一個(gè)輔助電路對(duì)全部開關(guān)元件進(jìn)行零電壓開關(guān)的 AC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，能夠提供一種利用主開關(guān)元件和輔助開關(guān)元件，以比較簡(jiǎn)單的開關(guān)控制進(jìn)行零電壓開關(guān)的AC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，能夠提供一種降低導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗這兩者、且高效率的AC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，能夠提供一種輔助開關(guān)元件的開通、關(guān)斷均能夠進(jìn)行零電壓開關(guān)的AC-DC轉(zhuǎn)換器。根據(jù)本發(fā)明的其他目的和特征在以下所述的實(shí)施例之中將會(huì)明了。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作說明電路圖之一。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作說明電路圖之二。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作說明的基本波形圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作說明電路圖之三。圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作說明電路圖之四。圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例4的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖10是采用了本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器的插入式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖11是采用了本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)裝置的電源裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明10、11、20、30 AC-DC 轉(zhuǎn)換器；1 輔助電路；2,12,22 控制部件；3、4、13、14、16 電壓傳感器；5、6、15 電流傳感器；Vl 交流電源；V2 三相交流電源；V3 直流電源；Rl 直流負(fù)載；LNO 輸出負(fù)母線；LNl 輸出正母線；NO N4 節(jié)點(diǎn)；LsO、Lsl ；Ls2 平滑用電抗器； Cs 平滑用電容器；DsO、Dsl、Ds2 整流用二極管；Q0、Ql、Q2、Qll、Q12 開關(guān)元件；Lr 諧振用電抗器；Cr 諧振用電容器;C0、C1、C2、C11、C12 緩沖電容器；DO、Dl、D2、Dll、D12 二極管。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在實(shí)施例1中，作為開關(guān)元件使用 MOSFET來進(jìn)行說明。另外，將與接通狀態(tài)的開關(guān)元件或者二極管的正向下降電壓同等程度或在其以下的電壓稱為零電壓。實(shí)施例1圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。使分別將整流元件Dsl或Ds2與主開關(guān)元件Ql或Q2串聯(lián)連接起來的兩組上下支路進(jìn)行并聯(lián)連接，形成轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)電路。在這些主開關(guān)元件上分別并聯(lián)連接著緩沖 (snubber)電容器C1、C2。另外，在上述各主開關(guān)元件上分別以反并聯(lián)方式連接著二極管和 /或體二極管D1、D2。在作為轉(zhuǎn)換器的交流端子的兩組上下支路的串聯(lián)連接點(diǎn)間經(jīng)由平滑用電抗器 Lsl、Ls2連接著交流電源VI。另外，在作為轉(zhuǎn)換器的直流端子的主開關(guān)電路的兩端間、亦即正母線LNl和負(fù)母線LNO之間分別并聯(lián)連接著平滑用電容器Cs和直流負(fù)載Rl。AC-DC轉(zhuǎn)換器10中，作為輔助電路1的電路要素除主開關(guān)電路的上述第1、第2開關(guān)元件(MOSFET)Ql、Q2以外還具備第3(輔助)開關(guān)元件(M0SFET)Q3。除此以外，作為輔助電路1的電路要素還具備諧振用電抗器Lr、諧振用電容器Cr，在上述輔助開關(guān)元件Q3上還具備緩沖電容器C3并以反并聯(lián)方式具備二極管和/或體二極管。向控制各開關(guān)元件的控制部件2輸入電壓傳感器3、4以及電流傳感器5、6的輸出。例如，以分流電阻方式的情況來說的話，則是將電流傳感器5、6的一端連接到負(fù)母線 LNO上，并將電流傳感器5、6的另一端分別與M0SFETQ1、Q2的源極端子進(jìn)行連接。將M0SFETQ1和整流用二極管Dsl的連接點(diǎn)設(shè)為節(jié)點(diǎn)Ni，將M0SFETQ2和整流用二極管Ds2的連接點(diǎn)設(shè)為節(jié)點(diǎn)N2。在交流電源Vl和節(jié)點(diǎn)m之間連接著平滑用電抗器Lsl， 在交流電源Vl和節(jié)點(diǎn)N2之間連接著平滑用電抗器Ls2。將整流用二極管Dsl、Ds2的陰極的連接點(diǎn)設(shè)為節(jié)點(diǎn)N3。諧振用電抗器Lr連接于節(jié)點(diǎn)N3和正母線LNl之間，將正母線LNl 和諧振用電抗器Lr的連接點(diǎn)設(shè)為節(jié)點(diǎn)N4。將M0SFETQ3和諧振用電容器Cr進(jìn)行串聯(lián)連接，M0SFETQ3的源極端子以朝向節(jié)點(diǎn) N3的方式被連接于連接節(jié)點(diǎn)N3和節(jié)點(diǎn)N4之間，用諧振用電抗器Lr、諧振用電容器Cr和 M0SFETQ3而構(gòu)成輔助電路1。(電路的動(dòng)作說明)在詳細(xì)的動(dòng)作說明以前，在圖1的電路圖中定義表示電流、電壓的記號(hào)。首先， M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間電壓VQl VQ3以漏極側(cè)為正。另外，在M0SFETQ1 Q3 和分別以并聯(lián)方式所連接的二極管Dl D3上流過的經(jīng)過合成的電流IQDl IQD3以從 M0SFETQ1 Q3的漏極流向源極的方向?yàn)檎?。進(jìn)而，將交流電源Vl的電壓設(shè)為輸入電壓，將在平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流設(shè)為輸入電流。在諧振用電容器Cr上流過的電流ICr以二極管D3上正向電流流過的方向?yàn)檎?在平滑用電抗器Lsl上流過的電流ILsl以從交流電源Vl流向節(jié)點(diǎn)m的方向?yàn)檎?，在平滑用電抗器Ls2上流過的電流ILs2以從節(jié)點(diǎn)N2流向交流電源Vl的方向?yàn)檎?。另外，在諧振用電抗器Lr上流過的電流ILr以從整流用二極管Dsl、Ds2的陰極流向平滑用電容器Cs的
8方向?yàn)檎?電流ILsl、ILs2為正的期間)圖2、圖3是說明電流ILsl、ILs2為正的期間的動(dòng)作的電路圖。另外，在此電路中， M0SFETQ2始終為接通狀態(tài)。圖4是說明動(dòng)作的電壓/電流波形圖。下面，一面參照這些圖2、圖3 —面詳細(xì)地說明本發(fā)明實(shí)施例1中的動(dòng)作。圖2、圖 3的㈧ ⑴對(duì)應(yīng)于圖4所示的模式A到模式I。(模式A)首先，在模式A下，M0SFETQ1為接通狀態(tài)，M0SFETQ3為斷開狀態(tài)。交流電源Vl 的電壓被施加于平滑用電抗器Lsl、Ls2,在交流電源VI、平滑用電抗器Lsl、M0SFETQ1、 M0SFETQ2、平滑用電抗器Ls2上流過電流。平滑用電抗器Lsl、Ls2的電流ILsl和ILs2逐漸增加，交流電源Vl的能量被積蓄于平滑用電抗器Lsl、Ls2。此時(shí)，緩沖電容器C3和諧振用電容器Cr以圖2(A)所示的極性進(jìn)行充電。(模式B)之后，若在時(shí)刻ti HMOSFETQI斷開，則MOSFETQI上所并聯(lián)連接的緩沖電容器Ci 的電壓VQl就從零電壓開始逐漸增加起來。從而，M0SFETQ1在時(shí)刻tl進(jìn)行零電壓開關(guān)。整流二極管Dsl被反向偏置，平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流ILsl、ILs2流向緩沖電容器Cl。(模式C)之后，電壓VQl增加，若在時(shí)刻t2整流二極管Dsl被正向偏置，則整流二極管Dsl 導(dǎo)通，成為模式C。平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流ILsl、ILs2流向緩沖電容器C3和諧振用電容器Cr。此時(shí)，緩沖電容器C3將所積蓄的電荷進(jìn)行放電，電壓VQ3減少。若電壓 VQ3變成零電壓則二極管D3導(dǎo)通。這里，在諧振用電抗器Lr上施加諧振用電容器Cr的電壓，電流逐漸流到諧振用電抗器Lr。因此，平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流ILsl、ILs2 向諧振用電抗器Lr和二極管D3-諧振用電容器Cr的路徑分流，之后進(jìn)行合流被供給至輸出側(cè)。另外，平滑用電抗器Lsl、Ls2上所積蓄的一部分能量被積蓄于諧振用電容器Cr，電流ILsl、ILs2減少下去。(模式D)之后，在時(shí)刻t3將M0SFETQ3接通。此時(shí)，因?yàn)殡妷篤Q3為零電壓，故M0SFETQ3進(jìn)行零電壓開關(guān)而成為模式D。與模式C同樣，平滑用電抗器Lsl、Ls2的電流ILsl、ILs2分流到諧振用電抗器Lr和M0SFETQ3-諧振用電容器Cr的路徑，之后進(jìn)行合流而被供給至輸出側(cè)。另外，電流ILsl、ILs2與模式C同樣地減少下去。(模式E)之后，在時(shí)刻t4諧振用電容器Cr的充電結(jié)束而成為模式E的狀態(tài)。平滑用電抗器Lsl、Ls2的電流ILsl、ILs2通過諧振用電抗器Lr流向輸出側(cè)，電流ILsl、ILs2減少。 接下來，在諧振用電抗器Lr上施加諧振用電容器Cr的電壓。諧振用電容器Cr的電荷經(jīng)由 M0SFETQ3、諧振用電抗器Lr進(jìn)行放電，諧振用電容器Cr的能量被積蓄在諧振用電抗器Lr 上。(模式F)之后，若在時(shí)刻t5將M0SFETQ3斷開，則成為模式F的狀態(tài)。此時(shí)，在M0SFETQ3上以并聯(lián)方式所連接的緩沖電容器C3，從零電壓開始逐漸增加，所以M0SFETQ3進(jìn)行零電壓開關(guān)。伴隨于電壓VQ3的增加，M0SFETQ1的電壓VQl減少，緩沖電容器Cl上所積蓄的電荷被放電。另外，平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流ILsl、ILs2流向諧振用電抗器Lr，平滑用電抗器Lsl、Ls2上所積蓄的能量被供給到輸出側(cè)，電流ILsl、ILs2逐漸減少。(模式G)之后，若在時(shí)刻t6電壓VQl變成零電壓，則二極管Dl導(dǎo)通，變成模式G的狀態(tài)。另外，向緩沖電容器C3的充電結(jié)束，在模式F下諧振用電容器Cr上流過的電流流向輸出側(cè)。 流經(jīng)二極管Dl的電流與平滑用電抗器Lsl、Ls2上流過的電流ILsl、ILs2進(jìn)行合流，通過諧振用電抗器Lr，流向輸出側(cè)。諧振用電抗器Lr上所積蓄的能量被供給至平滑用電容器Cs， 電流ILr逐漸減少下去。伴隨于此，二極管Dl的導(dǎo)通電流亦減少下去。(模式H)之后，在時(shí)刻t7將M0SFETQ1接通。此時(shí)，由于電壓VQl已經(jīng)為零電壓，所以 M0SFETQ1進(jìn)行零電壓開關(guān)而變成模式H的狀態(tài)。與模式G同樣，諧振用電抗器Lr上所積蓄的能量被供給至平滑用電容器Cs，電流ILr逐漸減少下去。伴隨于此，二極管Dl的導(dǎo)通電流亦減少下去。(模式I)之后，在時(shí)刻t8 二極管Dl上不再流過電流，M0SFETQ1的電流IQDl從負(fù)變化成正而成為模式I。另外，接下來，由于諧振用電抗器Lr對(duì)平滑用電容器Cs供給能量，所以電流 ILr減少下去。(至初始模式)之后，若諧振用電抗器Lr的電流ILr達(dá)到零則返回到模式A的狀態(tài)。此時(shí)，在諧振用電容器Cr、緩沖電容器C3和諧振用電抗器Lr上流過諧振電流，有時(shí)候波形會(huì)振動(dòng)。若將M0SFETQ2固定于接通狀態(tài)，則二極管D2上流過的電流分流到M0SFETQ2并能夠降低導(dǎo)通損耗。將這樣接通MOSFET使體二極管上流過的電流分流到MOSFET以降低導(dǎo)通損耗的動(dòng)作稱為同步整流。(電流ILsl、ILs2為負(fù)的期間)電流ILsl、ILs2為負(fù)的期間成為如圖5、圖6所示那樣的電流流動(dòng)。電流ILsl、 ILs2為正的期間，以平滑用電抗器Lsl、M0SFETQl、二極管D2、平滑用電抗器Ls2這一順序進(jìn)行流動(dòng)。另一方面，在電流ILsl、ILs2為負(fù)的期間，電流以平滑用電抗器Ls2、M0SFETQ2、二極管D1、平滑用電抗器Lsl這一順序進(jìn)行流動(dòng)。使其進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的開關(guān)元件從M0SFETQ1 切換成M0SFETQ2，進(jìn)行與電流ILsl、ILs2為正時(shí)同樣的電路動(dòng)作。如以上那樣，AC-DC轉(zhuǎn)換器10，設(shè)置在電流ILsl、ILs2為正的期間使M0SFETQ1和 Q3均斷開的期間，和在電流ILsl、ILs2為負(fù)的期間則使M0SFETQ2和Q3均斷開的期間，并交替地使其進(jìn)行接通斷開。通過具備這種控制部件2，就能夠用全部開關(guān)元件容易地實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)。另外，通過具備在電流ILsl、ILs2為正的期間控制M0SFETQ2、在電流ILsl、ILs2 為負(fù)的期間則控制M0SFETQ1從而進(jìn)行同步整流的控制部件2，能夠降低導(dǎo)通損耗。另一方面，還可以不管電流ILsl、ILs2的正負(fù)都使M0SFETQ1和M0SFETQ2同步進(jìn)行接通斷開。在此情況下，就能夠比較簡(jiǎn)單地控制M0SFETQ1、Q2。通過用電壓傳感器4檢測(cè)輸出電壓并輸入到控制部件2，就能夠控制M0SFETQ1、Q2和M0SFETQ3的接通時(shí)間與斷開時(shí)間的比例并容易地將輸出電壓控制于恒定的電壓。另外， 用電壓傳感器3檢測(cè)交流電源Vl的電壓，在電流ILsl、ILs2為正的期間，用M0SFETQ2的源極端子上所連接的電流傳感器6檢測(cè)輸入電流。另一方面，在電流ILsl、ILs2為負(fù)的期間， 用M0SFETQ1的源極側(cè)所具備的電流傳感器5來檢測(cè)輸入電流，由此就能夠容易地檢測(cè)輸入電流，并改善功率因數(shù)。另外，若輸入電壓下降，則M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間所施加的電壓有時(shí)候會(huì)變高。因此，就需要容許施加電壓較高的開關(guān)元件，有時(shí)候就會(huì)牽涉到成本上升。這一 M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間所施加的電壓就是平滑用電容器Cs的電壓與諧振用電容器Cr的電壓之和。在恒定地控制輸出電壓的情況下，平滑用電容器Cs的電壓為恒定。從而，為了使M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間所施加的電壓下降，需要使諧振用電容器Cr的電壓減少。諧振用電容器Cr的電壓根據(jù)諧振用電抗器Lr的值；模式C 模式E的期間的長(zhǎng)度；在此期間增加的諧振用電抗器Lr的電流ILr的變化量而變化。若輸入電壓下降，則輸入電流增加而使電流ILr的變化量增加，另外，模式C 模式E的期間變短，諧振用電容器 Cr的電壓增加。另外，若輸出電力增加則電流ILr的變化量增加，所以諧振用電容器Cr的電壓增加。另一方面，若開關(guān)頻率變低則模式C 模式E的期間變長(zhǎng)，諧振用電容器Cr的電壓減少。因而，在輸入電壓已下降或輸出電力已增加的情況下降低開關(guān)頻率，在輸入電壓已增加或輸出電力已減少的情況下提高開關(guān)頻率。通過進(jìn)行這種動(dòng)作，就能夠使得在 M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間不會(huì)被施加過大的電壓。另外，在輸入電流已增加的情況下使開關(guān)頻率下降，在輸入電流已減少的情況下提高開關(guān)頻率。只要檢測(cè)輸入電流并進(jìn)行這種動(dòng)作，即便未檢測(cè)輸入電壓或輸出電壓，也能夠使得在M0SFETQ1 Q3的漏極-源極間不會(huì)被施加過大的電壓。但是，若開關(guān)頻率下降則輸入電流的脈動(dòng)有時(shí)候會(huì)增加。輸入電流的脈動(dòng)增加有時(shí)候就成為問題，所以僅通過開關(guān)頻率的下降有時(shí)候無法充分地降低施加在M0SFETQ1、Q2 的漏極-源極間的電壓。在此情況下，通過在從模式A轉(zhuǎn)移到模式B以前將M0SFETQ3接通， 就能夠進(jìn)一步減少在M0SFETQ1、Q2的漏極-源極間所施加的電壓。若在從模式A轉(zhuǎn)移到模式B以前將M0SFETQ3接通，則諧振用電容器Cr上所積蓄的能量被供給至諧振用電抗器Lr， 能夠預(yù)先以某種程度使電流ILr流過。據(jù)此，就能夠抑制模式C 模式E的期間中的電流 ILr的變化量，因此能夠減少在M0SFETQ1、Q2的漏極-源極間電壓上所施加的電壓。在此情況下，由于是在電荷已被積蓄于緩沖電容器C3的狀態(tài)下將M0SFETQ3接通所以將發(fā)生開關(guān)損耗，但因?yàn)榇藭r(shí)在緩沖電容器C3上只是施加與諧振用電容器Cr同等程度的電壓故這一損耗不大。在此實(shí)施例中，在輸入電壓的瞬時(shí)值較低的期間或輸出電力較少的情況下，有時(shí)候無法充分地進(jìn)行零電壓開關(guān)。在這種情況下，通過停止M0SFETQ3的接通斷開并保持于接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，能夠降低損耗。另外，作為使開關(guān)頻率進(jìn)行變化以外的方法，通過使用了繼電器等的切換以使Lr 的值下降，就能夠使得不會(huì)被施加過大的電壓。但是，如果使開關(guān)頻率進(jìn)行變化就不需要繼
雖然在本實(shí)施例中第3開關(guān)元件Q3使用M0SFET，但MOSFET上所并聯(lián)連接的體二極管有時(shí)逆恢復(fù)特性較差，有時(shí)體二極管不能作為二極管很好地發(fā)揮功能。在此情況下，通過將MOSFET變更成IGBT等其他種類的開關(guān)元件，就能夠維持實(shí)施例1的動(dòng)作。在實(shí)施例1中，還可以使平滑用電抗器從兩個(gè)變更成一個(gè)。在此情況下，能夠刪除一個(gè)平滑用電抗器并能夠降低零部件成本。另外，進(jìn)行連接的地方為平滑用電抗器Lsl、Ls2 的連接地方的哪個(gè)都無妨。實(shí)施例2圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。此AC-DC轉(zhuǎn)換器11是在圖ι所示的實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器10中，將正母線LNl上所連接的諧振用電容器Cr的一端進(jìn)行切離，并替換連接到負(fù)母線LNO這一結(jié)構(gòu)。電路動(dòng)作與實(shí)施例1相同，可以進(jìn)行將交流電源Vl的能量送到直流負(fù)載Rl的動(dòng)作、以及零電壓開關(guān)動(dòng)作。若采用此實(shí)施例2的電路結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1相比基板上的布局自由度有時(shí)候就會(huì)增加并能夠小型化。實(shí)施例3圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的AC-DC轉(zhuǎn)換器20的電路結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本實(shí)施例3的 AC-DC轉(zhuǎn)換器20是將圖1所示的根據(jù)實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器10從用于單相交流電源變更為用于三相交流電源這一結(jié)構(gòu)。在圖8中，與實(shí)施例1不同的是將圖1所示的實(shí)施例1的交流電源Vl變更為三相交流電源V2，并追加了平滑用電抗器LsO、整流用二極管DsO、M0SFETQ0、電流傳感器15和電壓傳感器13、14、16。另外，在M0SFETQ0的漏極-源極間連接有二極管和/或MOSFET的體二極管DO以使得電流從源極流向漏極。另外，在M0SFETQ0的漏極-源極間連接有緩沖電容器CO。將整流用二極管DsO和M0SFETQ0的連接點(diǎn)設(shè)為節(jié)點(diǎn)NO。在三相交流電源V2的U 相和節(jié)點(diǎn)W之間連接有平滑用電抗器Lsl，在三相交流電源V2的V相和節(jié)點(diǎn)N2之間連接有平滑用電抗器Ls2，并在三相交流電源V2的W相和節(jié)點(diǎn)NO之間連接有平滑用電抗器LsO。將電流傳感器15的一端與負(fù)母線LNO相連接，將電流傳感器15的另一端與 M0SFETQ0的漏極端子相連接。將整流用二極管DsO的陰極連接到節(jié)點(diǎn)N3。對(duì)該實(shí)施例3中的電路動(dòng)作進(jìn)行說明。此時(shí)，三相交流電源V2的各相電壓從W相來看U相、V相的電壓處于較高狀態(tài)。另外，在U相、V相、W相上流過的電流以從三相交流電源V2流到節(jié)點(diǎn)N0、N1、N2的方向?yàn)檎??；镜碾娐穭?dòng)作與實(shí)施例1相同。不同點(diǎn)是在三相交流電源V2的U相連接有 M0SFETQ1，在V相連接有M0SFETQ2，在W相連接有M0SFETQ0。在從W相來看U相、V相為較高電壓狀態(tài)下，在U相和V相上流過正電流。在M0SFETQ1、Q2、QO為接通狀態(tài)時(shí)，流向平滑用電抗器Lsl、Ls2的電流通過M0SFETQ1、Q2，之后進(jìn)行合流并流向M0SFETQ0。在M0SFETQ1、 Q2、QO為斷開狀態(tài)時(shí)，流向平滑用電抗器Lsl、Ls2的電流通過整流用二極管Ds 1、Ds2進(jìn)行合流。然后，被分流至諧振用電抗器Lr、M0SFETQ3的緩沖電容器C3或者二極管D3、諧振用電容器Cr，之后，再次進(jìn)行合流并流向輸出側(cè)。在實(shí)施例1中，根據(jù)單相交流電壓Vl的極性交替地切換M0SFETQ1、Q2，但在此實(shí)
12施例3中，則根據(jù)輸入電壓的狀況來控制M0SFETQ1、Q2、Q0中的某兩個(gè)和M0SFETQ3。然后， 通過具備如下控制部件即設(shè)置將流過正電流的相上所連接的MOSFET和M0SFETQ3均斷開的期間并交替地使其接通斷開，則輔助電路為一個(gè)不變而全部用開關(guān)元件容易地實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)。另外，在本實(shí)施例3中也能夠通過與實(shí)施例1同樣地使其進(jìn)行同步整流而降低導(dǎo)通損耗。實(shí)施例4 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的AC-DC轉(zhuǎn)換器30的電路結(jié)構(gòu)圖。此AC-DC轉(zhuǎn)換器 30將圖1所示的實(shí)施例1的AC-DC轉(zhuǎn)換器10的MOSFET變更成IGBT，將整流用二極管Dsl、 Ds2變更成開關(guān)元件(IGBT) Q11、Q12。然后，在IGBTQ11、Q12的集電極-發(fā)射極間分別連接有二極管D11、D12以使得電流從發(fā)射極端子流向集電極端子。另外，其結(jié)構(gòu)是在IGBTQ11、 Q12的集電極-發(fā)射極間連接緩沖電容器Cll、C12，并在直流負(fù)載Rl上并聯(lián)連接直流電源 V3。本實(shí)施例4能夠進(jìn)行將交流電源Vl的能量送到直流電源V3的動(dòng)作、和將直流電源V3的能量送至交流電源Vl的動(dòng)作這雙方向的電力變換動(dòng)作。亦即，具有將交流電源Vl 的交流變換成直流電源V3的直流的AC-DC變換；和將直流電源V3的直流變換成交流電源 Vl的交流的DC-AC變換的功能。本實(shí)施例4在從交流電源Vl向直流電源V3或者從直流電源V3向交流電源Vl輸送能量的動(dòng)作的雙方向中，能夠與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行零電壓開關(guān)。在從交流電源Vl向直流電源V3輸送能量的動(dòng)作中，能夠與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行零電壓開關(guān)。在從直流電源V3向交流電源Vl輸送能量的情況下，例如像下面那樣使其動(dòng)作。 在使電流從平滑用電抗器Lsl流向交流電源Vl的期間，一面將IGBTQ11保持于接通狀態(tài)， 一面使IGBTQ12和IGBTQ2以互補(bǔ)方式進(jìn)行接通斷開。另一方面，在使電流從平滑用電抗器 Ls2流向交流電源Vl的期間，一面將IGBTQ12保持于接通狀態(tài)，一面使IGBTQl 1和IGBTQl 以互補(bǔ)方式進(jìn)行接通斷開。在IGBTQ11和IGBTQ2均為接通狀態(tài)時(shí)以及IGBTQ12和IGBTQl均為接通狀態(tài)時(shí)使M0SFETQ3處于斷開狀態(tài)，在其他時(shí)候使M0SFETQ3處于接通狀態(tài)。當(dāng)然，在IGBTQ11和 IGBTQ2均為接通狀態(tài)時(shí)及IGBTQ12和IGBTQl均為接通狀態(tài)時(shí)，設(shè)置M0SFETQ3不會(huì)成為接通狀態(tài)這樣的空載時(shí)間(dead-time)。如果這樣使其動(dòng)作，則通過使M0SFETQ3關(guān)斷以使IGBTQ1、Q2的集電極-發(fā)射極間成為零電壓，所以此時(shí)如果使IGBTQ1、Q2開通就成為零電壓開關(guān)。這樣，在實(shí)施例4的AC-DC轉(zhuǎn)換器30中，能夠在AC-DC變換和DC-AC變換這雙方動(dòng)作中進(jìn)行零電壓開關(guān)。另外，在此實(shí)施例4的AC-DC轉(zhuǎn)換器30中，通過利用包含多個(gè)開關(guān)元件的開關(guān)模塊，能夠使電路小型化。另外，若應(yīng)用實(shí)施例4的AC-DC轉(zhuǎn)換器30，就能夠提高太陽光發(fā)電系統(tǒng)及UPS的效率。實(shí)施例5圖10是采用了本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器10的、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電源系
13統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。在動(dòng)力用蓄電池103上所連接的DC-DC轉(zhuǎn)換器102和交流電源101之間連接著AC-DC轉(zhuǎn)換器10。此外，AC-DC轉(zhuǎn)換器10及DC-DC轉(zhuǎn)換器102有時(shí)候被搭載于車輛有時(shí)候被設(shè)置于地上。根據(jù)此實(shí)施例，通過采用根據(jù)本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器10，能夠?qū)崿F(xiàn)變換效率的提高和電源電路的小型化，并能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳排出量的削減、電源裝置的成本削減以及運(yùn)行成本的降低。實(shí)施例6圖11是采用了本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器10的、信息存儲(chǔ)裝置的電源裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。在控制器106、硬盤107、存儲(chǔ)器108上所連接的DC-DC轉(zhuǎn)換器105和交流電源104 之間連接著AC-DC轉(zhuǎn)換器10。用AC-DC轉(zhuǎn)換器10將交流電力變換成直流電力，用DC-DC轉(zhuǎn)換器105變換成控制器106、硬盤107、存儲(chǔ)器108所需要的電壓，并供給電力。根據(jù)本實(shí)施例6，通過采用根據(jù)本發(fā)明的AC-DC轉(zhuǎn)換器10，能夠?qū)崿F(xiàn)變換效率的提高和電源電路的小型化，并能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳排出量的削減、電源裝置的成本削減以及消耗電力的削減。以上，作為開關(guān)元件的一例使用MOSFET及IGBT而進(jìn)行了說明，但不言而喻還可以使用其他的元件。另外，如果作為二極管及開關(guān)元件使用SiC器件，則在需要大功率的 AC-DC轉(zhuǎn)換器及在高溫下動(dòng)作的AC-DC轉(zhuǎn)換器上亦能夠應(yīng)用本發(fā)明，并能夠同樣地使效率
得以提高。
權(quán)利要求
1.一種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備使兩組上下支路進(jìn)行并聯(lián)連接而形成的轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)電路，其中所述兩組上下支路各自將整流元件與主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來；分別并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的緩沖電容器； 分別反并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管； 在作為所述轉(zhuǎn)換器的交流端子的兩組所述上下支路的串聯(lián)連接點(diǎn)之間，經(jīng)由平滑用電抗器連接的交流電源；以及分別并聯(lián)連接在作為所述轉(zhuǎn)換器的直流端子的所述主開關(guān)電路的兩端之間的平滑用電容器和直流負(fù)載，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器的特征在于，還具備被插入在所述主開關(guān)電路的一方直流端子和所述平滑用電容器的一端之間的諧振用電抗器；被連接到所述諧振用電抗器的一端的、輔助開關(guān)元件和諧振用電容器的串聯(lián)連接體； 包含所述輔助開關(guān)元件、所述諧振用電抗器和所述諧振用電容器的輔助電路；以及使所述各主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開的控制部件。
2.—種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備第1主開關(guān)元件、第2主開關(guān)元件；第1整流元件、第2整流元件；將所述第1整流元件和所述第1主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來的第1上下支路；將所述第2整流元件和所述第2主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來的第2上下支路；將所述第1上下支路、第2上下支路并聯(lián)連接起來的主開關(guān)電路；連接在所述第1上下支路、第2上下支路的各主開關(guān)元件和整流元件的串聯(lián)連接點(diǎn)與交流電源之間的平滑用電抗器；連接在所述主開關(guān)電路的兩端之間且并聯(lián)連接在直流負(fù)載上的平滑用電容器；分別并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的緩沖電容器；分別反并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管，其中，該AC-DC轉(zhuǎn)換器將所述交流電源的能量供給至所述直流負(fù)載，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器的特征在于，還具備被插入在所述主開關(guān)電路的一端和所述平滑用電容器的一端之間的諧振用電抗器；被連接到所述諧振用電抗器的一端的、輔助開關(guān)元件和諧振用電容器的串聯(lián)連接體；包含所述輔助開關(guān)元件、所述諧振用電抗器和所述諧振用電容器的輔助電路；以及使所述第1、第 2主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開的控制部件。
3.按照權(quán)利要求1或者2所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述輔助電路具備在所述諧振用電抗器上并聯(lián)連接所述輔助開關(guān)元件和所述諧振用電容器的串聯(lián)連接體、且并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的緩沖電容器；以及被反并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管。
4.按照權(quán)利要求1或者2所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述輔助電路具備被連接在所述主開關(guān)電路的一端和所述諧振用電抗器的連接點(diǎn)與所述主開關(guān)電路的另一端之間的所述輔助開關(guān)元件和所述諧振用電容器的串聯(lián)連接體；被并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的緩沖電容器；被反并聯(lián)連接在所述輔助開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管。
5.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件構(gòu)成為，將所述交流電源的能量積蓄在所述平滑用電抗器中，將所述平滑用電抗器釋放出的能量積蓄在所述諧振用電容器中，將所述諧振用電容器釋放出的能量經(jīng)由所述輔助開關(guān)元件積蓄在所述諧振用電抗器中，利用所述諧振用電抗器中所積蓄的能量，在所述主開關(guān)元件接通以前，將被并聯(lián)連接在主開關(guān)元件上的所述緩沖電容器中所蓄積的電荷拉攏過來。
6.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件構(gòu)成為，在所述交流電源的半周期內(nèi)，在將所述主開關(guān)元件的一方固定于接通的狀態(tài)下，將所述主開關(guān)元件的另一方和所述輔助開關(guān)元件隔著均斷開的期間以交替方式進(jìn)行接通/斷開。
7.按照權(quán)利要求1或者2所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件構(gòu)成為，使兩個(gè)所述主開關(guān)元件同步進(jìn)行接通/斷開，并且使它們中的一方和所述輔助開關(guān)元件隔著均斷開的期間以交替方式進(jìn)行接通/斷開。
8.按照權(quán)利要求1或者2所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件反復(fù)進(jìn)行如下開關(guān)動(dòng)作，即從兩個(gè)所述主開關(guān)元件為接通的狀態(tài)且所述輔助開關(guān)元件為斷開的狀態(tài)開始，首先在兩個(gè)所述主開關(guān)元件為接通狀態(tài)時(shí)，將所述輔助開關(guān)元件開通，接著在所述輔助開關(guān)元件為接通狀態(tài)時(shí)將兩個(gè)所述主開關(guān)元件關(guān)斷，接著在兩個(gè)所述主開關(guān)元件為斷開狀態(tài)時(shí)，將所述輔助開關(guān)元件關(guān)斷，最后在輔助開關(guān)元件為斷開狀態(tài)時(shí)將兩個(gè)所述主開關(guān)元件開通，并返回到兩個(gè)所述主開關(guān)元件為接通的狀態(tài)且所述輔助開關(guān)元件為斷開的狀態(tài)。
9.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還具備檢測(cè)所述平滑用電容器的電壓的第1電壓傳感器和檢測(cè)流向所述平滑用電抗器的輸入電流的電流傳感器，所述控制部件具備對(duì)兩個(gè)所述主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件的接通期間與斷開期間的比例進(jìn)行控制的PWM控制、和將所述輸入電流控制成正弦波狀的功率因數(shù)改善控制。
10.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件使兩個(gè)所述主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件的開關(guān)頻率，在所述交流電源的電壓下降了的情況下降低，在所述交流電源的電壓增加了的情況下提高。
11.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制部件使兩個(gè)所述主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件的開關(guān)頻率，在輸入電流增加了的情況下降低，在所述輸入電流下降了的情況下提高。
12.—種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備使三組上下支路進(jìn)行并聯(lián)連接而形成的轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)電路，其中所述三組上下支路各自將整流元件與主開關(guān)元件串聯(lián)連接起來；分別并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的緩沖電容器；分別反并聯(lián)連接在所述各主開關(guān)元件上的二極管和/或體二極管；在作為所述轉(zhuǎn)換器的交流端子的三組所述上下支路內(nèi)的串聯(lián)連接點(diǎn)之間，經(jīng)由平滑用電抗器連接的交流電源；以及分別并聯(lián)連接在作為所述轉(zhuǎn)換器的直流端子的所述主開關(guān)電路的兩端之間的平滑用電容器和直流負(fù)載，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器的特征在于，還具備被插入在所述主開關(guān)電路的一方直流端子和所述平滑用電容器的一端之間的諧振用電抗器；被連接到所述諧振用電抗器的一端的、輔助開關(guān)元件和諧振用電容器的串聯(lián)連接體；包含所述輔助開關(guān)元件、所述諧振用電抗器和所述諧振用電容器的輔助電路；以及使所述三個(gè)主開關(guān)元件和所述輔助開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開的控制部件。
13.按照權(quán)利要求12所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，構(gòu)成為將所述交流電源的能量積蓄在所述平滑用電抗器中，將所述平滑用電抗器釋放出的能量積蓄在所述諧振用電容器中，將所述諧振用電容器釋放出的能量經(jīng)由所述輔助開關(guān)元件積蓄在所述諧振用電抗器中，利用所述諧振用電抗器中所積蓄的能量，在所述主開關(guān)元件即將接通之前，將被并聯(lián)連接在所述主開關(guān)元件上的所述緩沖電容器中所蓄積的電荷拉攏過來。
14.按照權(quán)利要求1所記載的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，構(gòu)成為將所述整流元件變更為開關(guān)元件，與所述平滑用電容器并聯(lián)地連接直流電源，雙方向地進(jìn)行電力變換。
全文摘要
一種AC-DC轉(zhuǎn)換器，具備由整流元件Ds1、2和主開關(guān)元件Q1、2所形成的混合電橋電路；并聯(lián)連接于上述各元件Q1、2的緩沖器C1、2和二極管D1、2；在交流端子間經(jīng)由平滑用Ls1、2所連接的交流電源V1；以及被并聯(lián)連接在電橋電路的直流端子間的平滑用Cs和直流負(fù)載R1，其中，該AC-DC轉(zhuǎn)換器還具備直流端子N3和平滑用Cs的一端LN1間的諧振用Lr；包含被連接到其一端上的輔助開關(guān)元件Q3和諧振用Cr的串聯(lián)連接體的輔助電路1；使上述Q1、2、3進(jìn)行接通斷開的控制部件，在使平滑用Ls1、2中所積蓄的一部分能量對(duì)諧振用Cr進(jìn)行了充電以后，在諧振用Lr中積蓄能量，并利用此能量將緩沖器C1、2的電荷拉攏過來，以實(shí)現(xiàn)MOSFETQ1～3的零電壓開關(guān)。
文檔編號(hào)H02M7/12GK102265499SQ200980151999
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者葉田玲彥, 塚本創(chuàng), 島田尊衛(wèi) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所