[发明专利]开关电源装置

说明书

开关电源装置。一种开关电源装置包括：转换器；输入电压检测单元，其被配置为检测转换器的输入电压；电流检测单元，其被配置为检测转换器的输入电流和输出电流中的至少一个；死寂时间设置单元，其被配置为设置转换器的开关元件的通/断操作中的死寂时间；以及死寂时间表，在该死寂时间表中在由输入电压值和输出电流值形成的矩阵上记录针对每个输入电压值和每个输出电流值的死寂时间。死寂时间设置单元基于由输入电压检测单元检测到的输入电压和由电流检测单元检测到的电流，参考死寂时间表设置死寂时间。

技术领域

本发明的一个或更多个实施方式涉及具有用于将输入电压转换为预定电压的转换器的开关电源装置，尤其涉及用于减少开关损耗的技术。

背景技术

例如，电动车辆或混合动力汽车装配有用于驱动行驶电动机的高压电池和用于降低电池的电压以供给每个单元的电源装置。作为电源装置，通常使用具有DC-DC转换器的开关电源装置，该DC-DC转换器用于切换DC电压以将其转换为AC电压，并且对该AC电压进行整流以将其转换为预定电压值的DC电压。典型的DC-DC转换器配置有具有四个开关元件的全桥型开关电路、具有连接到初级侧的开关电路的变压器、以及连接到变压器的次级侧的整流器电路等。

在DC-DC转换器中，当在开关元件的接通/断开操作期间发生开关损耗时，功率转换效率降低。开关损耗是由于在开关元件从接通到断开或从断开到接通的过渡状态下存在开关元件的电流和电压二者不变为零的时段而引起的损耗。作为减小开关损耗的有效手段，已知有称为软开关(Soft Switching)的驱动方法，作为驱动方法之一，提供称为零伏开关(Zero Volt Switching)的方法。零伏开关是一种控制方法，使得例如在开关元件是场效应晶体管(FET)的情况下，当漏极和源极之间的电压变为零伏时FET导通并且电流流过FFT。

另一方面，在全桥型开关电路的情况下，当串联连接的一对上下开关元件在通/断开关时同时接通时，在输入端子之间发生电路短路，并且流过大电流。因此，为了避免这种情况，在一个开关元件被断开与另一开关元件被接通之间设置两个开关元件都断开的时段。该时段被称为“死寂时间”。为了使以上软开关有效，需要将死寂时间设定为最佳值。当死寂时间太短或太长时，开关元件的电流或电压在死寂时间段中都不会变为零，并且发生开关损耗。

日本专利No.3706852号公开了一种能够设置最佳死寂时间的开关电源装置。在该开关电源装置中，通过在输入电流和输出电流减小、或输入电压增加时延长死寂时间段，以及在输入电流和输出电流增大、或输入电压减小时缩短死寂时间段，将死寂时间设定为最佳值。

发明内容

在日本专利No.3706852的开关电源装置中，死寂时间根据电流或电压的波动而实时地改变。因此，例如，当输入电压和输出电流同时波动时，变得难以将死寂时间设置为最佳值。

本发明的一个或更多个实施方式的目的是提供一种即使在电压和电流同时波动的情况下也能够设置最佳死寂时间的开关电源装置。

在本发明的一个或更多个实施方式中，提供了一种开关电源装置，其包括：转换器，其被配置为对从电源输入的输入电压进行切换，以将输入电压转换为预定电压，并将经转换的电压提供给负载，该转换器包括：一对输入端子，其连接到电源；一对输出端子，其连接到负载；开关电路，其包括串联连接在输入端子之间的一对开关元件，该开关电路被配置为通过该开关元件的通/断操作来切换输入电压；整流器电路，其被配置为对开关电路所切换的电压进行整流；以及变压器，其设置在开关电路和整流器电路之间，该变压器包括连接到开关电路的初级绕组和连接到整流器电路的次级绕组；输入电压检测单元，其被配置为检测转换器的输入电压；电流检测单元，其被配置为检测转换器的输入电流和输出电流中的至少一个；死寂时间设置单元，其被配置为设置一对开关元件的通/断操作中的死寂时间；以及死寂时间表，在该死寂时间表中在由多个输入电压值和多个输出电流值形成的矩阵上记录针对多个输入电压值中的每一个和多个输出电流值中的每一个的死寂时间；其中，死寂时间设置单元基于由输入电压检测单元检测到的输入电压和由电流检测单元检测到的电流，参考死寂时间表设置死寂时间。