[发明专利]一种软开关电路及电力电子设备

说明书

本发明公开了一种软开关电路及电力电子设备。本申请的软开关电路可使功率开关器件在关断过程中实现零电流关断，极大程度降低关断损耗，从而使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且在功率开关器件关断时将原本流入功率开关器件的电流所产生的电能储存起来，并在功率开关器件导通时将储存的电能供给系统其他部件使用，从而节约了能源，且提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请对功率开关器件单独设置软开关电路，从而使软开关过程无需考虑功率开关器件所在电路的其它结构，从而使软开关电路可实现单独使用。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别是涉及一种软开关电路及电力电子设备。

背景技术

在电力电子设备工作时，其内的功率开关器件会产生一定功率损耗，具体地，功率开关器件产生的总功耗＝功率开关器件在通态阶段产生的功率损耗+功率开关器件在开通/关断阶段产生的功率损耗。当功率开关器件的开关频率较低时，通态功耗是其产生的主要功耗；当功率开关器件的开关频率较高时，开通/关断功耗是其产生的主要功耗，且由于功率开关器件所连通的线路中杂散电感的存在，关断功耗要高于开通功耗。可见，在功率开关器件的开关频率较高的情况下，功率开关器件的关断功耗较大程度地影响了功率开关器件的总功耗，从而导致能源浪费，且导致电力电子设备的工作效率较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种软开关电路及电力电子设备，使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且节约了能源，提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请使软开关电路可实现单独使用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种软开关电路，包括：

与电力电子设备中功率开关器件并联连接的电流导向电路，用于当所述功率开关器件关断时，将流入所述功率开关器件的电流导入自身电路，并将所述电流产生的电能进行储存；

分别与所述电流导向电路和所述电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路，用于当所述功率开关器件导通时，将所述电流导向电路储存的电能泄放至所述能量回收电路，以供所述电力电子设备使用。

优选地，所述电流导向电路包括第一二极管和电容；其中：

所述第一二极管的阳极与所述功率开关器件的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述功率开关器件的第二端连接；其中，所述功率开关器件具体为导通时电流从第一端流向第二端的功率开关器件；

所述电容用于当所述功率开关器件关断时直接进入充电状态，以将所述电流产生的电能进行储存；

相应的，所述能量泄放电路具体用于当所述功率开关器件导通时，将所述电容储存的电能泄放至所述能量回收电路。

优选地，所述能量泄放电路包括隔离变压器、开关网络电路及整流单元；其中：

所述开关网络电路的第一端与所述电容的第一端连接，所述开关网络电路的第二端与所述电容的第二端连接，所述开关网络电路的第三端与所述隔离变压器的原边第一端连接，所述开关网络电路的第四端与所述隔离变压器的原边第二端连接，所述开关网络电路的控制端与所述电力电子设备中的控制器连接，所述隔离变压器的副边通过所述整流单元与所述能量回收电路连接；其中，所述隔离变压器的副边电压满足于所述能量回收电路的回收需求电压；

所述控制器用于在控制所述功率开关器件导通的同时，控制所述开关网络电路开始工作，以使所述开关网络电路将所述电容储存的电能泄放至后续电路。

优选地，所述开关网络电路具体为电压转换电路；所述控制器具体用于在控制所述功率开关器件导通的同时，在所述隔离变压器的副边电压满足于所述能量回收电路的回收需求电压的约束条件下，控制所述电压转换电路开始进行电压转换，以将所述电容储存的电能泄放至后续电路。