專(zhuān)利名稱(chēng)：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及一種使用開(kāi)關(guān)控制方式的降壓型電源裝置。
背景技術(shù)：
在這種電源裝置中，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖1或?qū)＠墨I(xiàn)2的圖3(a)所示，構(gòu)成為 具備配置于提供直流電壓的一對(duì)電源線的一方的開(kāi)關(guān)；同樣配置在電源線的一方的電抗 器；連接在開(kāi)關(guān)和電抗器之間的電源線間的整流二極管；連接在電抗器后級(jí)的電源線間的 平滑電容器，并且通過(guò)平滑電容器后級(jí)的電源線與負(fù)載連接。而且，基于開(kāi)關(guān)的接通/關(guān)斷 動(dòng)作向負(fù)載側(cè)提供降壓之后的輸出電力。在被進(jìn)行這樣的接通/關(guān)斷控制的開(kāi)關(guān)中，若進(jìn)行直接(強(qiáng)制性地)將電源線上 的電壓/電流阻斷的硬開(kāi)關(guān)控制，則產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損失變大等各種不良情況，因此如上述的各 電源裝置那樣，具備用于利用零電壓或零電流來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的軟開(kāi)關(guān)控制的輔助 電路，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低。專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)平7-123707號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平9-266665號(hào)公報(bào)但是，除了上述的作為電源裝置的基本構(gòu)成之外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖3(a)所示的輔 助電路還使用輔助開(kāi)關(guān)、輔助變壓器、諧振用電感器、諧振用電容器、兩個(gè)二極管而構(gòu)成。另 外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖1所示的輔助電路構(gòu)成為置換成帶抽頭的電感器的同時(shí)增加了二極 管，且還使用了功率開(kāi)關(guān)的寄生電容。S卩，前者的輔助電路的電路元件數(shù)較多，特別是使用了大量的使電路大型化的輔 助變壓器或諧振用電感器這類(lèi)線圈元件，會(huì)成為電源裝置小型化的弊端。此外，后者的輔助 電路由于在輔助電路中使用了帶抽頭的電感器，因此在起到輔助電路作用的部分的電感器 中，也會(huì)與電源裝置的基本構(gòu)成同樣地流過(guò)大的電流。因此，作為處理大電流的例如焊接用 電源裝置而言，損耗較大，不適合于焊接用電源裝置等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題而形成，其目的在于能夠提供一種以可小型化且對(duì)于大 電流的適用性也高的構(gòu)成降低開(kāi)關(guān)控制損耗的電源裝置。為了解決上述課題，技術(shù)方案1的發(fā)明要點(diǎn)是一種電源裝置，其具備開(kāi)關(guān)，其配 置在提供直流電源的一對(duì)電源線上；電抗器，其配置在所述電源線上；整流二極管，其連接 在所述開(kāi)關(guān)和所述電抗器之間的所述電源線間，并且該電源裝置將通過(guò)所述開(kāi)關(guān)的接通/ 關(guān)斷控制在所述電抗器的后級(jí)側(cè)產(chǎn)生的電力作為輸出電力向負(fù)載提供，其中，所述電抗器 由耦合電抗器構(gòu)成，該耦合電抗器具備初級(jí)側(cè)電抗器，其配置在所述電源線上；和次級(jí)側(cè) 電抗器，其與該初級(jí)側(cè)電抗器分離，該電源裝置具備輔助電路，該輔助電路具備所述次級(jí) 側(cè)電抗器；和輔助電容器，基于隨著所述開(kāi)關(guān)的接通/關(guān)斷動(dòng)作而由所述次級(jí)側(cè)電抗器所 產(chǎn)生的電壓，對(duì)該輔助電容器進(jìn)行充電或放電；該輔助電路通過(guò)充電狀態(tài)或放電狀態(tài)的所述輔助電容器，減小所述開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的端子間電壓。在該發(fā)明中，將用在電源裝置的基本構(gòu)成中的電抗器設(shè)置為耦合電抗器的初級(jí)側(cè) 電抗器，輔助電路具備該耦合電抗器的次級(jí)側(cè)電抗器和輔助電容器。并且，輔助電路基于隨 著開(kāi)關(guān)的接通/關(guān)斷動(dòng)作由次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓對(duì)輔助電容器進(jìn)行充電或放電，且按 照由充電狀態(tài)或放電狀態(tài)的輔助電容器來(lái)減小開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的端子間電壓的方式進(jìn)行動(dòng)作， 從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低。即，在實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低的輔助電路中，對(duì)于尤其導(dǎo) 致電路的大型化的線圈元件而言，只由次級(jí)側(cè)電抗器構(gòu)成即可，因此能夠有助于小型化，并 且由于將該電抗器與初級(jí)側(cè)分離，因此能夠?qū)⒘鬟^(guò)次級(jí)側(cè)電抗器即輔助電路的電流設(shè)定得 較小，而且相對(duì)于處理大電流的焊接用電源裝置等的適用性也高。技術(shù)方案2的發(fā)明要點(diǎn)是在技術(shù)方案1的電源裝置中，所述輔助電路將所述輔助 電容器連接在所述開(kāi)關(guān)和所述整流二極管之間的所述電源線間，并且基于在所述開(kāi)關(guān)的接 通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，對(duì)所述輔助電容器進(jìn)行充電，且為對(duì)下一次的所 述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷作準(zhǔn)備而預(yù)先使所述開(kāi)關(guān)的端子間電壓降低。在本發(fā)明中，輔助電路將輔助電容器連接在開(kāi)關(guān)和整流二極管之間的電源線間而 構(gòu)成，且基于在開(kāi)關(guān)的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，對(duì)輔助電容器進(jìn)行充電，在下 一次的開(kāi)關(guān)的關(guān)斷中預(yù)先使開(kāi)關(guān)的端子間電壓降低。即，通過(guò)使用次級(jí)側(cè)電抗器和輔助電 容器這樣的連接方式，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制損耗降低的輔助電路。技術(shù)方案3的發(fā)明要點(diǎn)是在技術(shù)方案2的電源裝置中，所述輔助電路具備第一二 極管，其基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，使所述輔助電容器 充電；和第二二極管，其在所述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間，使所述輔助電容器放電。在該發(fā)明中，輔助電路構(gòu)成為具備基于在開(kāi)關(guān)的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的 電壓使輔助電容器充電的第一二極管、在開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間使輔助電容器放電的第二二極 管。即，在次級(jí)側(cè)電抗器和輔助電容器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步使用兩個(gè)二極管，從而能夠簡(jiǎn)單地構(gòu) 成輔助電路。技術(shù)方案4的發(fā)明要點(diǎn)是在技術(shù)方案1的電源裝置中，所述輔助電路將所述輔助 電容器和所述開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接，基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電 壓，使所述輔助電容器放電，并且將下一次的所述開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的施加電壓替換為所述輔助 電容器的充電電壓，從而降低所述開(kāi)關(guān)的端子間電壓。在該發(fā)明中，輔助電路將輔助電容器和所述開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接而構(gòu)成，基于在開(kāi)關(guān)的 接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓來(lái)進(jìn)行輔助電容器的放電，并且通過(guò)將下一次的開(kāi)關(guān) 關(guān)斷時(shí)的施加電壓替換為輔助電容器的充電電壓，從而降低開(kāi)關(guān)的端子間電壓。即，通過(guò)使 用次級(jí)側(cè)電抗器、輔助電容器這樣的連接方式，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制損耗 降低的輔助電路。技術(shù)方案5的發(fā)明要點(diǎn)是在技術(shù)方案4的電源裝置中，所述輔助電路具備第一二 極管，其在所述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間，使所述輔助電容器充電；和第二二極管，其基于在所述開(kāi) 關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，使所述輔助電容器放電。在該發(fā)明中，輔助電路構(gòu)成為具備在開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間使輔助電容器充電的第一二 極管、基于在開(kāi)關(guān)的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓使輔助電容器放電的第二二極 管。即，在次級(jí)側(cè)電抗器和輔助電容器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步使用兩個(gè)二極管，從而能夠簡(jiǎn)單地構(gòu)成輔助電路。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種以可小型化且對(duì)大電流化的適用性也高的構(gòu)成就可以 降低開(kāi)關(guān)控制損耗的電源裝置。


圖1是第1實(shí)施方式的電源裝置的電路圖。圖2是耦合電抗器的構(gòu)成圖。圖3是表示開(kāi)關(guān)兩端子間的電壓/電流變化(關(guān)斷時(shí))的波形圖。圖4是表示開(kāi)關(guān)兩端子間的電壓/電流變化(接通時(shí))的波形圖。圖5是第2實(shí)施方式的電源裝置的電路圖。圖6是表示電源裝置的變形例的電路圖。圖7是表示電源裝置的變形例的電路圖。圖中10、10a、10b、10c-電源裝置；lla、llb_電源線；12、12a_輔助電路；C2-輔助 電容器；D2-整流二極管；D3-輔助二極管(第二二極管)；D4-輔助二極管(第一二極管)； E-直流電源；Ll-耦合電抗器；LlP-初級(jí)側(cè)電抗器；LlS-次級(jí)側(cè)電抗器；R-負(fù)載；Sl-開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式(第1實(shí)施方式)以下，參照

使本發(fā)明具體化的第1實(shí)施方式。如圖1所示，本實(shí)施方式的電源裝置10是降壓型開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，作為其基本構(gòu)成，具 備配置在提供直流電源E的一對(duì)電源線IlaUlb內(nèi)的接地側(cè)的電源線lib上的開(kāi)關(guān)Sl ； 配置在高電位側(cè)的電源線1 Ia上的耦合電抗器Ll的初級(jí)側(cè)電抗器LlP ；連接在開(kāi)關(guān)Sl和電 抗器LlP之間的電源線IlaUlb間的整流二極管D2 ；連接在電抗器LlP后級(jí)的電源線11a、 lib間的平滑電容器Cl。開(kāi)關(guān)Sl在本實(shí)施方式中由IGBT構(gòu)成，且發(fā)射極側(cè)連接在直流電源E的負(fù)極端子 (接地端子)上，集電極/發(fā)射極間連接有反向?qū)ǘO管D1。開(kāi)關(guān)Sl基于輸入到控制極 (gate)的控制脈沖信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。在開(kāi)關(guān)Sl的接通期間，產(chǎn)生基于直流電源E的輸出 電力，在開(kāi)關(guān)Sl的關(guān)斷期間，產(chǎn)生基于在之前的接通期間蓄積于耦合電抗器Ll的初級(jí)側(cè)電 抗器LlP中的電磁能量的輸出電力。通過(guò)這樣的開(kāi)關(guān)Sl的接通/關(guān)斷控制，電源裝置10 進(jìn)行降壓動(dòng)作，并且經(jīng)由平滑電容器Cl向負(fù)載提供降壓后的輸出電力。此外，在電源裝置10中，具備用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)Sl的開(kāi)關(guān)控制損耗降低的輔助電路 (無(wú)損減振電路)12，該輔助電路12具備耦合電抗器Ll的次級(jí)側(cè)電抗器LIS、兩個(gè)輔助二極 管D3、D4以及輔助電容器C2。次級(jí)側(cè)電抗器LlS的一端連接在所述整流二極管D2和平滑電容器Cl間的接地側(cè) 的電源線lib上，另一端連接在輔助二極管D4的正極上。在所述開(kāi)關(guān)Sl和整流二極管D2 之間，輔助二極管D3的負(fù)極連接在高電位側(cè)的電源線Ila上，正極經(jīng)由輔助電容器C2連接 在接地側(cè)的電源線lib上，并且之前的輔助二極管D4的負(fù)極連接在輔助二極管D3和輔助 電容器C2之間。另外，如圖2所示，本實(shí)施方式的耦合電抗器Ll是使初級(jí)側(cè)電抗器LlP和次級(jí)側(cè)電抗器LlS分離(絕緣)的部件，并且在同一個(gè)棒狀鐵心Lx的軸方向上并列配置而構(gòu)成， 其耦合系數(shù)設(shè)定得遠(yuǎn)小于1。由此，可以限制流過(guò)次級(jí)側(cè)電抗器LlS的輔助電容器C2的充 電電流。此外，將初級(jí)側(cè)電抗器LlP和次級(jí)側(cè)電抗器LlS的匝數(shù)比設(shè)置為大于1，使得多纏 繞次級(jí)側(cè)電抗器L1S，從而設(shè)定為按照基于次級(jí)側(cè)電抗器LlS所產(chǎn)生的電壓對(duì)輔助電容器 C2進(jìn)行充電的充電電壓成為直流電源E的電源電壓的同等以上的方式，對(duì)輔助電容器C2充 分地進(jìn)行充電。這樣構(gòu)成的電源裝置10中，在作為基于開(kāi)關(guān)Sl、初級(jí)側(cè)電抗器L1P、整流二極管D2 以及平滑電容器Cl的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成部分中，通過(guò)基于控制脈沖信號(hào)的輸入的開(kāi) 關(guān)Si的接通/關(guān)斷動(dòng)作來(lái)生成降壓后的輸出電力，且通過(guò)控制脈沖信號(hào)的接通脈沖寬度的 調(diào)整來(lái)進(jìn)行該輸出電力的電壓值的調(diào)整。此外，對(duì)于伴隨開(kāi)關(guān)Sl的接通/關(guān)斷動(dòng)作的輔助電路12的動(dòng)作，在該開(kāi)關(guān)Sl被 接通時(shí)，在初級(jí)側(cè)電抗器LlP中產(chǎn)生輸入側(cè)(在圖1中由點(diǎn)“ ”所表示的一側(cè))為正的反 電動(dòng)勢(shì)，由此在次級(jí)側(cè)電抗器LlS中也產(chǎn)生輸入側(cè)為正的電壓。此時(shí)，經(jīng)由輔助二極管D4 而在輔助電容器C2中流過(guò)充電電流，最終，輔助電容器C2的充電電壓被箝位成直流電壓E 的電源電壓。因此，開(kāi)關(guān)Sl關(guān)斷時(shí)，由于該開(kāi)關(guān)Sl的兩端子間的電勢(shì)差為零或者其電勢(shì)差極 小，所以如圖3所示，實(shí)現(xiàn)大致零電壓開(kāi)關(guān)控制(軟開(kāi)關(guān)控制)，能夠充分降低該關(guān)斷時(shí)的開(kāi) 關(guān)Sl的開(kāi)關(guān)控制損耗。并且，處于充電狀態(tài)的輔助電容器C2的充電電荷隨著該關(guān)斷期間 的初級(jí)側(cè)電抗器LlP的電磁能量的釋放，經(jīng)由輔助二極管D3而被釋放。此外，在開(kāi)關(guān)Sl的所述接通時(shí)，存在因輔助電容器C2的充電電流而在開(kāi)關(guān)Sl中 流過(guò)峰值高的電流的隱患，但是在本實(shí)施方式中，由于設(shè)置為耦合電抗器Ll的耦合系數(shù)遠(yuǎn) 小于1且漏電感大，因此如圖4所示，開(kāi)關(guān)Sl的接通之后流過(guò)自身的電流的峰值被抑制得 較低。另外，通過(guò)緩解控制脈沖信號(hào)的接通邊緣，并且如圖4的虛線所示那樣緩和開(kāi)關(guān)Sl 接通時(shí)的上升沿，能夠降低接通時(shí)的開(kāi)關(guān)控制損耗。下面，敘述本實(shí)施方式的特征作用效果。(1)在本實(shí)施方式中，將用于電源裝置10的基本構(gòu)成的電抗器設(shè)置為耦合電抗器 Ll的初級(jí)側(cè)電抗器L1P，并且輔助電路12具備該耦合電抗器Ll的次級(jí)側(cè)電抗器LlS和輔 助電容器C2。輔助電路12構(gòu)成為將輔助電容器C2連接在開(kāi)關(guān)Sl和整流二極管D2之間 的電源線IlaUlb間，基于在開(kāi)關(guān)Sl的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器LlS產(chǎn)生的電壓來(lái)進(jìn)行輔 助電容器C2的充電，且為對(duì)下一次的開(kāi)關(guān)Sl的關(guān)斷做準(zhǔn)備而預(yù)先降低開(kāi)關(guān)Sl的端子間電 壓，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低。即，在實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低的輔助電路12中，對(duì)于 尤其導(dǎo)致電路的大型化的線圈元件而言，只由次級(jí)側(cè)電抗器LlS構(gòu)成即可，因此能夠有助 于小型化，并且由于將該電抗器LlS與初級(jí)側(cè)分開(kāi)，因此能夠?qū)⒘鬟^(guò)次級(jí)側(cè)電抗器LlS即輔 助電路12的電流設(shè)定得較小，而且能夠作為對(duì)于處理大電流的焊接用電源裝置等的適用 性高的電源裝置來(lái)提供。(2)本實(shí)施方式的輔助電路12通過(guò)使用次級(jí)側(cè)電抗器LIS、輔助電容器C2、兩個(gè)二 極管D3、D4的上述的連接方式，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(第2實(shí)施方式)以下，參照

使本發(fā)明具體化的第2實(shí)施方式。
如圖5所示，本發(fā)明的電源裝置IOa中，作為基于開(kāi)關(guān)Sl、耦合電抗器Ll的初級(jí)側(cè) 電抗器L1P、整流二極管D2以及平滑電容器Cl的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成部分與第1實(shí)施方 式相同，變更了輔助電路12a的構(gòu)成。即，輔助電路12a具備耦合電抗器Ll的次級(jí)側(cè)電抗器LIS、兩個(gè)輔助二極管D3、D4 以及輔助電容器C2，在開(kāi)關(guān)Sl的集電極上連接輔助二極管D4的正極，輔助二極管D4的負(fù) 極經(jīng)由輔助電容器C2連接在開(kāi)關(guān)Sl的發(fā)射極上。輔助二極管D4和輔助電容器C2之間連 接有次級(jí)側(cè)電抗器LlS的一端，其另一端經(jīng)由輔助二極管D3連接在高電位側(cè)的電源線Ila 上。另外，如圖2所示，本實(shí)施方式的耦合電抗器Ll也是初級(jí)側(cè)電抗器LlP和次級(jí)側(cè) 電抗器LlS分離(絕緣)的部件，在同一個(gè)棒狀鐵心Lx的軸方向上并列配置而構(gòu)成，其耦 合系數(shù)設(shè)定得遠(yuǎn)小于1。由此，可以限制流過(guò)次級(jí)側(cè)電抗器LlS的輔助電容器C2的充電電 流。此外，將初級(jí)側(cè)電抗器LlP和次級(jí)側(cè)電抗器LlS的匝數(shù)比設(shè)置為大于1，使得多纏繞次 級(jí)側(cè)電抗器L1S，從而設(shè)定為基于次級(jí)側(cè)電抗器LlS所產(chǎn)生的電壓對(duì)輔助電容器C2進(jìn)行 放電，其放電電壓放電至幾乎為零。因此，對(duì)于根據(jù)開(kāi)關(guān)Sl的接通/關(guān)斷動(dòng)作(降壓動(dòng)作)的輔助電路12a的動(dòng)作而 言，在該開(kāi)關(guān)Sl接通時(shí)，在初級(jí)側(cè)電抗器LlP中產(chǎn)生輸入側(cè)為正的反電動(dòng)勢(shì)，由此在次級(jí)側(cè) 電抗器LlS中也產(chǎn)生輸入側(cè)為正的電壓。此時(shí)，在之前的關(guān)斷期間被充電的輔助電容器C2 的充電電荷經(jīng)由次級(jí)側(cè)電抗器LlS和輔助二極管D3被放出，在下一次關(guān)斷之前，充分放電 至電荷大致為零。因此，開(kāi)關(guān)Sl關(guān)斷時(shí)，向該開(kāi)關(guān)Sl施加的電壓為輔助電容器C2的充電電壓，從而 進(jìn)行該電容器C2的充電，所以開(kāi)關(guān)Sl的兩端子間的電位差為零或者該電位差極小，在本實(shí) 施方式中也能實(shí)現(xiàn)大致零電壓開(kāi)關(guān)控制(軟開(kāi)關(guān)控制)。由此，能夠充分降低關(guān)斷時(shí)的開(kāi)關(guān) 控制損耗。另外，圖6所示的電源裝置IOb具備與輔助電路12a相同的構(gòu)成，另外代替用在作 為調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成部分中的平滑電容器Cl，在耦合電抗器Ll (初級(jí)側(cè)電抗器LlP)的后級(jí) 配置了輸出電抗器L2。S卩，上述的圖5所示的電源裝置IOa通過(guò)具備平滑電容器Cl而適 用于要求恒定電壓輸出的裝置的電源裝置，該圖6所示的電源裝置IOb通過(guò)具備輸出電抗 器L2而適用于要求恒定電流輸出的裝置的電源裝置。圖7所示的電源裝置IOc使用平滑 電容器Cl和輸出電抗器L2這兩者構(gòu)成，適用于同時(shí)要求恒定電壓和恒定電流的裝置的電 源裝置。下面，敘述本實(shí)施方式的特征作用效果。(1)在本實(shí)施方式中，將用于電源裝置10a(10b、10C)的基本構(gòu)成的電抗器作為耦 合電抗器Ll的初級(jí)側(cè)電抗器L1P，并且輔助電路12a具備該耦合電抗器Ll的次級(jí)側(cè)電抗 器LlS和輔助電容器C2。輔助電路12a并聯(lián)連接輔助電容器C2和開(kāi)關(guān)Sl而構(gòu)成，基于在 開(kāi)關(guān)Sl的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器LlS產(chǎn)生的電壓來(lái)進(jìn)行輔助電容器C2的放電，通過(guò)將 下一次的開(kāi)關(guān)Sl關(guān)斷時(shí)的施加電壓替換為輔助電容器C2的充電電壓，來(lái)降低開(kāi)關(guān)Sl的 端子間電壓，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低。即，在實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗降低的輔助電路12a 中，對(duì)于尤其導(dǎo)致電路的大型化的線圈元件而言，只由次級(jí)側(cè)電抗器LIS構(gòu)成即可，因此能 夠有助于小型化，并且由于將該電抗器LlS和初級(jí)側(cè)分開(kāi)，因此能夠?qū)⒘鬟^(guò)次級(jí)側(cè)電抗器LlS即輔助電路12的電流設(shè)定得較小，而且能夠作為對(duì)于處理大電流的焊接用電源裝置等 的適用性高的電源裝置來(lái)提供。(2)本實(shí)施方式的輔助電路12a通過(guò)使用次級(jí)側(cè)電抗器LIS、輔助電容器C2、兩個(gè) 二極管D3、D4的上述的連接方式，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式可以進(jìn)行如下變更。 上述實(shí)施方式的輔助電路12、12a由次級(jí)側(cè)電抗器LIS、輔助電容器C2、兩個(gè)輔助 二極管D3、D4構(gòu)成，但是構(gòu)成元件或連接并非僅限于此，還包括若干變更。此外，耦合電抗 器Ll的構(gòu)成也并非限于此。 在上述實(shí)施方式中，在開(kāi)關(guān)Sl中使用了 IGBT，但是也可以使用IGBT以外的開(kāi)關(guān) 元件來(lái)構(gòu)成。 上述實(shí)施方式的直流電源E還包括直流電源本身，或者對(duì)(商用)交流電源進(jìn)行 整流/平滑化的電路。
權(quán)利要求
1. 一種電源裝置，其具備開(kāi)關(guān)，其配置在提供直流電源的一對(duì)電源線上；電抗器，其 配置在所述電源線上；整流二極管，其連接在所述開(kāi)關(guān)和所述電抗器之間的所述電源線間，并且該電源裝置將通過(guò)所述開(kāi)關(guān)的接通/關(guān)斷控制在所述電抗器的后級(jí)側(cè)產(chǎn)生的電力作 為輸出電力向負(fù)載提供，該電源裝置的特征在于，所述電抗器由耦合電抗器構(gòu)成，該耦合電抗器具備初級(jí)側(cè)電抗器，其配置在所述電源 線上；和次級(jí)側(cè)電抗器，其與該初級(jí)側(cè)電抗器分離，該電源裝置具備輔助電路，該輔助電路具備所述次級(jí)側(cè)電抗器；和輔助電容器，基于 隨著所述開(kāi)關(guān)的接通/關(guān)斷動(dòng)作而由所述次級(jí)側(cè)電抗器所產(chǎn)生的電壓，對(duì)該輔助電容器進(jìn) 行充電或放電；該輔助電路利用充電狀態(tài)或放電狀態(tài)的所述輔助電容器，減小所述開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的端子 間電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述輔助電路將所述輔助電容器連接在所述開(kāi)關(guān)和所述整流二極管之間的所述電源 線間，并且基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，對(duì)所述輔助電容 器進(jìn)行充電，且為對(duì)下一次的所述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷做準(zhǔn)備預(yù)先使所述開(kāi)關(guān)的端子間電壓降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于，所述輔助電路具備第一二極管，其基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，使所述 輔助電容器充電；和第二二極管，其在所述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間，使所述輔助電容器放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述輔助電路將所述輔助電容器和所述開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接，基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由 所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，使所述輔助電容器放電，并且將下一次的所述開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí) 的施加電壓替換為所述輔助電容器的充電電壓，從而降低所述開(kāi)關(guān)的端子間電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于，所述輔助電路具備第一二極管，其在所述開(kāi)關(guān)的關(guān)斷期間，使所述輔助電容器充電；和第二二極管，其基于在所述開(kāi)關(guān)的接通期間由所述次級(jí)側(cè)電抗器產(chǎn)生的電壓，使所述 輔助電容器放電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置。將用在電源裝置(10)的基本構(gòu)成中的電抗器作為耦合電抗器(L1)的初級(jí)側(cè)電抗器(L1P)，輔助電路(12)具備該耦合電抗器(L1)的次級(jí)側(cè)電抗器(L1S)和輔助電容器(C2)。輔助電路(12)構(gòu)成為將輔助電容器(C2)連接在開(kāi)關(guān)(S1)和整流二極管(D2)之間的電源線(11a、11b)間，且基于在開(kāi)關(guān)(S1)的接通期間由次級(jí)側(cè)電抗器(L1S)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行輔助電容器(C2)的充電，并且為對(duì)下一次的開(kāi)關(guān)(S1)的關(guān)斷做準(zhǔn)備預(yù)先使開(kāi)關(guān)(S1)的端子間電壓降低，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制損耗的降低。因此能夠以可小型化且對(duì)大電流的適用性也高的構(gòu)成來(lái)降低開(kāi)關(guān)控制損耗。
文檔編號(hào)H02M3/07GK101997405SQ20101023695
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者土井敏光, 森本慶樹(shù), 真鍋陽(yáng)彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大亨