[发明专利]AC-DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及具有零电压开关功能的AC-DC转换器。

背景技术

以往的AC-DC转换器由二极管电桥组成的整流电路；以及开关元件、平滑用电抗器、二极管和平滑用电容器组成的功率因数改善电路所构成，对交流电力进行整流并变换成直流。但是，在整流电路中使用的二极管电桥上流过电流所造成的导通损耗；和在功率因数改善电路的开关元件上施加着电压的状态下进行开关所造成的开关损耗较大、效率不佳。

因而，在专利文献1中公开了降低二极管电桥的导通损耗并谋求效率改善的无桥(混合电桥)方式的AC-DC转换器，又在非专利文献1中公开了降低开关损耗并谋求效率改善的AC-DC转换器。

专利文献1的混合电桥方式的AC-DC转换器为了降低二极管的导通损耗，将两个二极管变更成开关元件。而且，具备被连接在交流电源和电桥电路的交流端子之间的平滑用电抗器；被连接在电桥电路的直流端子间的平滑用电容器。

另外，非专利文献1具备由开关元件、电抗器和二极管所构成的辅助电路，以降低开关损耗。通过此辅助电路而实现在开关元件上施加的电压大概为零时使开关元件进行开通(turn-on)、关断(turn-off)的零电压开关，降低开关损耗。

在专利文献2、3中也与专利文献1同样地公开了混合电桥方式的AC-DC转换器。另外，在专利文献4、5中也公开了谋求效率提高的AC-DC转换器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007-527687号公报

专利文献2：日本特开2002-51563号公报

专利文献3：日本特开平10-337034号公报

专利文献4：日本特开平10-84674号公报

专利文献5：日本特开2000-217364号公报

非专利文献

非专利文献1：UC2855数据单表(data sheet)资料/Texas Instruments

发明内容

专利文献1的混合电桥方式的AC-DC转换器能够降低二极管电桥的导通损耗。但是，开关损耗较大。

非专利文献1的辅助电路能够实现零电压开关并降低开关损耗。但是，二极管电桥的导通损耗较大。

因而，若并用专利文献1和非专利文献1的技术就可以降低导通损耗和开关损耗这两者。但是，需要与开关元件同数量的、亦即两个辅助电路，这就成为电路复杂化、成本上升的原因。

另外，在非专利文献1的AC-DC转换器中，辅助电路的开关元件无法进行零电压开关，辅助电路的开关元件的开关损耗较大。

这样，在以往的AC-DC转换器中，为了降低导通损耗和开关损耗这两者，有时候就会招致电路的复杂化及成本上升。

本发明的目的在于提供一种AC-DC转换器，用比较少的元件数所构成的一个辅助电路、全部用开关元件实现零电压开关。

另外，本发明的其他目的在于提供一种降低导通损耗和开关损耗这两种者、且高效率的AC-DC转换器。

另外，本发明的其他目的在于提供一种通过开关元件的比较简单的开关控制而实现零电压开关的AC-DC转换器。

在本发明一方面的技术方案中提供一种AC-DC转换器，具备：使两组上下支路进行并联连接而形成的转换器的主开关电路，其中所述两组上下支路各自将整流元件与主开关元件串联连接起来；分别并联连接在所述各主开关元件上的缓冲电容器；分别反并联连接在所述各主开关元件上的二极管和/或体二极管；在作为所述转换器的交流端子的两组所述上下支路的串联连接点之间，经由平滑用电抗器连接的交流电源；以及分别并联连接在作为所述转换器的直流端子的所述主开关电路的两端之间的平滑用电容器和直流负载，所述AC-DC转换器的特征在于，还具备：被插入在所述主开关电路的一方直流端子和所述平滑用电容器的一端之间的谐振用电抗器；被连接到所述谐振用电抗器的一端的、辅助开关元件和谐振用电容器的串联连接体；包含所述辅助开关元件、所述谐振用电抗器和所述谐振用电容器的辅助电路；以及使所述各主开关元件和所述辅助开关元件进行接通断开的控制部件。