[发明专利]切换式电源装置和使用其的逆变器、转换器、空气调节器、太阳能控制器、以及机动车

说明书

此非临时申请在 35 U.S.C. § 119(a) 下要求于2011年9月30日在日本提交的专利申请第2011－217216号和于2012年6月27日在日本提交的专利申请第2012－144566号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。 

技术领域

本发明涉及切换式电源装置，并且特别涉及切换损耗小的切换式电源装置以及涉及使用该切换式电源装置的逆变器、转换器、空气调节器、太阳能控制器、以及机动车。

背景技术

在过去，已经存在把MOS晶体管寄生二极管用作逆变器中的续流二极管的情况。在这样的情况中，当电流沿着正向方向流动回到寄生二极管，并且在反向方向上把电源电压施加到该寄生二极管时，恢复电流（反向恢复电流）流动到寄生二极管，这产生大的切换损耗。

 日本特开专利申请7－264876公开了通过下列方式防止恢复电流的流动的方法：在正向方向上在高压侧的节点和MOS晶体管的漏极之间连接防回流二极管，以及在正向方向上在MOS晶体管的源极和高压侧的节点之间连接续流二极管。

 日本特开专利申请2010－29019公开了通过下列方式防止恢复电流的流动的方法：在高压侧的节点和低压侧的节点之间串联地连接两个MOS晶体管，和在正向方向上在低压侧的节点和高压侧的节点之间连接高耐受电压续流二极管。

然而，在日本特开专利申请7－264876中遇到的问题是在防回流二极管中产生了传导损耗。在日本特开专利申请2010－29019中遇到的问题是成本高，这是由于需要装备两个MOS晶体管和高耐受电压续流二极管。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供高效率、低成本的切换式电源装置和使用该切换式电源装置的逆变器、转换器、空气调节器、太阳能控制器、以及机动车。

 涉及本发明的切换式电源装置配备有：第一晶体管，其第一电极连接到第一节点；和第二晶体管，其第一电极连接到第一晶体管的第二电极，以及其第二电极连接到第二节点。所述第一和第二晶体管中的每一个具有在正向方向上连接在所述第二和第一电极之间的寄生二极管。所述第一晶体管的第一和第二电极之间的耐受电压高于所述第二晶体管的第一和第二电极之间的耐受电压。该切换式电源装置还配备有如下的驱动电路：在电流要从所述第一节点流动到所述第二节点的情况中，所述驱动电路接通所述第一和第二晶体管，并且在电流要从所述第二节点流动到所述第一节点的情况中，所述驱动电路接通所述第一晶体管而关断所述第二晶体管。因此，基本上不存在电流流动至高耐受电压第一晶体管的寄生二极管，因此高耐受电压第一晶体管的恢复电流小。此外，低耐受电压第二晶体管的恢复电流典型地小于高耐受电压晶体管的恢复电流。因此，可以减小该恢复电流，并且可以达到较高效率的切换式电源装置。此外，由于不需要配备单独的高耐受电压续流二极管，所以可以达到较低成本的切换式电源装置。

涉及本发明的另一切换式电源装置配备有；第一晶体管，其第一电极连接到第一节点；和第二晶体管，其第一电极连接到第一晶体管的第二电极，以及其第二电极连接到第二节点。所述第一和第二晶体管中的每一个具有在正向方向上连接在所述第二和第一电极之间的寄生二极管。所述第一晶体管的第一和第二电极之间的耐受电压高于所述第二晶体管的第一和第二电极之间的耐受电压。该切换式电源装置还配备有如下的驱动电路：在电流要从所述第一节点流动到所述第二节点的情况中，所述驱动电路接通所述第一和第二晶体管，以及在电流要从所述第二节点流动到所述第一节点的情况中，所述驱动电路接通所述第一晶体管，以及当电流已经开始从所述第二节点流动到所述第一节点时所述驱动电路接通所述第二晶体管，以及在电流停止从所述第二节点流动到所述第一节点之前所述驱动电路关断所述第二晶体管。在此情况中，执行同步整流，因此可以进一步增加效率。

 在优选实践中，所述驱动电路向所述第一晶体管的控制电极施加比通过把所述第一晶体管的阈值电压加到所述第二节点的电压而获得的电压大的电压，并且接通所述第一晶体管。在此情况中，能够基本上消除第一晶体管的第一电极和第二电极之间的电压差，因此，这使得以下成为可能：流动到第一晶体管的寄生二极管的电流得以减小，以最大程度地发挥减小高耐受电压第一晶体管的恢复电流的效果。