[发明专利]推挽电路、DC/DC转换器、太阳能充电系统和移动体

说明书

 

本非临时申请根据35 U.S.C § 119(a)要求于2011年9月21日在日本提交的专利申请No. 2011-205536的优先权，该专利申请的全部内容通过引用的方式结合于本申请中。

技术领域

本发明涉及连接到电感负载的推挽电路以及具有该推挽电路的DC/DC转换器、太阳能充电系统以及移动体。

背景技术

在电源装置中有时使用将从DC电源输出的DC电压转换成脉冲电压的推挽电路。例如，在日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置包括推挽电路101、变压器102、全桥电路103以及设于电容器104和主电池105之间的升压斩波电路，如图19所示。

日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置在从辅助设备电池100向主电池105充电时切断继电器触点106，并且通过推挽电路101、变压器102、全桥电路103（用作整流器电路）和升压斩波电路执行升压操作。此外，日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置在从主电池105为辅助设备电池100充电时允许通过继电器触点106导电，并且通过全桥电路103、变压器102和推挽电路101执行降压操作。

日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置仅限于应用在油电混合动力汽车中。因此，在日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置中，主要应用是从主电池105为辅助设备电池100充电，并且从辅助电池设备100为主电池105充电主要是在主电池105中没有足够的电能时为了将电力从辅助设备电池100反向传输到引擎启动马达而执行。因此，日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置不需要大功率传输。

然而，随着近年来更高容量的电池安装在汽车中，需要更高效率的电力传输。电动汽车中特别的问题是巡航距离，而有效利用电力的系统是必不可少的。

然而，在日本公开专利申请No. 2000-50402中公开的电源装置中，存在这样的问题：主电池105和辅助设备电池100之间的电力传输不能有效进行。

在升压操作过程中大电流流到推挽电路101的情况下，当晶体管Q1或Q2从导通状态切换到关断状态时，由于变压器102的寄生电感（图19中未示出），产生很大的浪涌电压。该浪涌电压与在所述切换之前即刻流到所述晶体管的电流的值基本成比例。因此，浪涌电压随着流到所述电路的电流的增大而增加，所述电路更容易损坏。当以图20所示的方式提供齐纳二极管ZD1、ZD2以防止所述电路被浪涌电压损坏时，当在晶体管T_L1的漏极与变压器TR1的低压绕组的一端之间的连接点A处产生浪涌电压的情况下等于或大于齐纳电压的浪涌分量（图21中的阴影部分）通过齐纳二极管ZD1丢弃到GND时，以及当在晶体管T_L2的漏极与变压器TR1的低压绕组的一端之间的连接点B处产生浪涌电压的情况下等于或大于齐纳电压的浪涌分量（图21中的阴影部分）通过齐纳二极管ZD2放电到GND时，发生大量损耗，其中所述晶体管T_L1是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），所述晶体管T_L2是N沟道MOSFET。

图20的电池B1对应于图19的辅助设备电池100。图20中为N沟道MOSFET的晶体管T_L1对应于图19中为NPN双极晶体管的晶体管Q1，图20中为N沟道MOSFET的晶体管T_L2对应于图19中为NPN双极晶体管的晶体管Q2。图20中的变压器TR1对应于图19中的变压器102。图20中为N沟道MOSFET的晶体管T_H1~T_H4对应于图19中为N沟道MOSFET的晶体管Q3~Q6。图20中的电容器C_H对应于图19中的电容器104。在图20中，变压器TR1的低压绕组的寄生电感示为寄生电感PL1和PL2。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够抑制浪涌电压并且提高效率的推挽电路以及具有该推挽电路的DC/DC转换器、太阳能充电系统和移动体。

为了实现上述目的，涉及本发明一方面（第一方面）的推挽电路，包括：

第一开关元件， 其一端连接到电感负载的一端并且另一端连接到DC电源的一端；

第二开关元件，其一端连接到所述电感负载的另一端并且另一端连接到所述DC电源的一端；

第一整流器元件；