專利名稱：一種消除mos開關(guān)管內(nèi)二極管關(guān)斷損耗的簡單方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于電子技術(shù)中開關(guān)電源，電子鎮(zhèn)流器技術(shù)。
背景技術(shù)：
:在半橋式變換器電路中電感線圈中的電流有時會經(jīng)MOS開關(guān)管內(nèi)二極管維持流通。當此電流減為零，并有高反向電壓加上，而此刻二極管的反向恢復(fù)電流還未消失，就將產(chǎn)生不可忽略的損耗(M0S開關(guān)管內(nèi)二極管的反向恢復(fù)時間一般為數(shù)百納秒，反應(yīng)不夠快，達不到有些電路要求)。例如在采用低頻調(diào)制的高頻開關(guān)信號控制半橋式變換器以產(chǎn)生低頻方波點亮高強度氣體放電燈(HID燈)的電子鎮(zhèn)流器電路中，在半個低頻方波的周期內(nèi)，半橋電路中的一個開關(guān)管(例如G2，見圖1)，反復(fù)導(dǎo)通與截止，Gl則始終截止。當G2通時，電流從線圈LO右端經(jīng)過G2流入地，G2斷開時，LO中電流將電容C上電壓充到Ve后，通過Gl內(nèi)二極管流入供電電源VE。當此電流減到零后，C上電壓經(jīng)LO及相關(guān)電路迅速放電到地電位，即反向電壓Ve已經(jīng)加到上述二極管兩端。而此時二極管內(nèi)的反向恢復(fù)電流往往還未減少到零，由此會產(chǎn)生不小的損耗，當Gl導(dǎo)通G2截止，G2內(nèi)的二極管也會產(chǎn)生同樣的損耗。已有不少針對此現(xiàn)象的解決方法，但有些會增加不少成本，有些雖然降低了上述損耗，但在Gl，G2外又產(chǎn)生出新的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過比較簡單的方法阻斷MOS開關(guān)管內(nèi)二極管的導(dǎo)通，同時不會增加額外的損耗。原來流過這兩個二極管的電流經(jīng)由相應(yīng)加上的兩個超快恢復(fù)二極管流過，大大減小了這部分損耗。


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圖1為背景技術(shù)部分所用電路圖。圖2為本發(fā)明的示意電路圖。具體實施方法本發(fā)明在于利用兩個與LO耦合的線圈LI，L2分別串入半橋式變換器兩個MOS開關(guān)管G1，G2的電流通路中，并且在電路中增加兩個超快恢復(fù)二極管Dl，D2取代G1，G2中的二極管(見圖2)。L1，L2與LO同名端見圖中標示，MOS管Gl現(xiàn)通過LI與電源Ve連接，LI的同名端接Gl的D極。MOS管G2現(xiàn)通過L2連接到LO的同名端；L2的同名端與Ltl的同名端連接，L2的另一端與Gl的D極連接。超快恢復(fù)二極管D2的正極接到MOS管G2的S極上，D2的負極接到LO的同名端上；超快恢復(fù)二極管Dl的正極接到MOS管Gl的S極上，Dl的負極接到電源^上，每當一個開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為斷開時(例如G2)，繞組LI中會感應(yīng)出一個幾伏左右的電壓，其正端在Gl的D極，使內(nèi)部二極管斷開，原來流過此二極管的電流現(xiàn)由Dl流過。同樣，當Gl由通到斷開時，L2中也會感應(yīng)出一個使G2內(nèi)二極管截止的低電壓，LO中的電流則從D2流過。而Dl，D2選用了超快恢復(fù)二極管，反向恢復(fù)時間可比MOS開關(guān)管內(nèi)二極管小一個數(shù)量級以上，因此可以大大減小這部分損耗。由于僅需感應(yīng)出一個幾伏左右的電壓就足以關(guān)斷一個二極管，所以要增加的兩個與LO耦合的線圈圈數(shù)很少，有時僅一圈就可以，簡單可行，成本低，方便制作。
權(quán)利要求
1.兩個與半橋式變換器輸出線圈耦合的圈數(shù)很少的繞組(可能少到一圈)分別串入變換器的兩個MOS開關(guān)管的電流通路中(可從D極串入，也可從S極串入，本說明中采用了從D極串入的方法)，繞組能感應(yīng)出一個反向低電壓使MOS開關(guān)管內(nèi)二極管斷開，使這部分電流從外電路流過。
2.兩個超快恢復(fù)二極管，其正極分別與兩個MOS開關(guān)管S極相連接，負極各經(jīng)上述繞組中的一個后再與相應(yīng)的一個MOS管D極連接(見附圖2)，使之流過原來從MOS開關(guān)管內(nèi)二極管流過的電流。從而消除MOS開關(guān)管內(nèi)二極管的關(guān)斷損耗。
全文摘要
在半橋式變換器電路中電感線圈中的電流有時會經(jīng)MOS開關(guān)管內(nèi)二極管維持流通。當此電流減為零，并即刻有高反向電壓加上，而此刻二極管的反向恢復(fù)電流還未消失，就將產(chǎn)生不可忽略的損耗(MOS開關(guān)管內(nèi)二極管的反向恢復(fù)時間一般為數(shù)百納秒，反應(yīng)不夠快，達不到有些電路要求)。本發(fā)明通過在半橋式變換器兩個MOS開關(guān)管電流通路中分別串入一個圈數(shù)很少的與變換器輸出線圈耦合的繞組，使之感應(yīng)出一個反向低電壓使MOS開關(guān)管內(nèi)二極管斷開，使原來流過這兩個二極管的電流經(jīng)由相應(yīng)加上的兩個超快恢復(fù)二極管流過，大大減小了這部分損耗。電路簡單可行，成本低，效果明顯。
文檔編號H02M1/36GK103107691SQ20111035989
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者張兆良 申請人:上海英孚特電子技術(shù)有限公司