同步整流设备的驱动装置的制造方法
【专利说明】同步整流设备的驱动装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在35U.S.C 119 和 35U.S.C 365 下的申请号为 10-2013-0160676 (2013年12月20日提交)的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开涉及一种同步整流设备的驱动装置，尤其涉及一种在用于给低压电池充电的充电装置中能够驱动同步整流设备不考虑输入电压而生成相同输出电流的同步整流设备的驱动装置。
【背景技术】
[0004]低压电池充电器被嵌入到环保机动车辆内以代替发动机机动车辆的发电机。这样的低压电池充电器使用存储在高压电池中的能量来给具有大约12V电压的低压电池充电。
[0005]低压电池充电器具有在工作时如输入电压、输入电流、输出电压和输出电流的条件会变化的工作特性。
[0006]因此，通常将同步整流设备用作低压电池充电器以实现具有低压高输出电流特性的高效率。
[0007]图1为示出根据现有技术的同步整流设备的启动装置的视图。
[0008]参考图1，同步整流设备的驱动装置包括保护部11和比较部12。
[0009]同步整流设备的驱动装置被设计为使得当输出电流的量小时使驱动装置停止工作，以及当负载电流增加时驱动装置工作，从而在轻负载情况下提高效率和阻止同步整流设备由于不连续的电流而被损坏。
[0010]保护部11被构造为保护同步整流设备并且由分压电阻器构成。
[0011]S卩，保护部11包括第一电阻器Rl和第二电阻器R2，第一电阻器Rl具有连接到参考电压的第一端子和连接到第二电阻器R2的第一端子的第二端子，第二电阻器R2具有连接到第一电阻器Rl的第二端子的第一端子和接地的第二端子。
[0012]保护部11使用分压电阻器以根据输入电压和参考电压输出电阻分压值。输入电压表示输入到保护部11的电压。详细地，输入电压表示通过高压电池输出的电压。
[0013]比较部12在负端子㈠接收通过保护部11输出的电阻分压值和在正端子⑴接收命令启动值。比较部12根据通过将输入到负端子的值与输入到正端子的值进行比较所得到的结果来输出命令值。
[0014]这里，可以将预设的特定命令值和输出电流用做命令启动值。另一方面，当低压电池充电器的初级线圈被控制时，可以将输入电流用作命令启动值。
[0015]在上述被设计用来在初级线圈控制低压电池的充电电压和电流的低压电池充电器中，在具体化实际的产品时由于效率、波形和占空比丢失而要求精确地控制充电电压和充电电流的情况下，校正命令启动值是有必要的。
[0016]特别地，当作为低压电池充电器的输入值的高压电池的电压改变时，在相同输出功率的情况下输入电流相对于输出电流可以具有不同的值从而改变同步整流设备的启动值。
[0017]在输入功率相对于预定的输出电压和输出电流一致的状态下，当输入电压增加时，看起来输入电流要相对较低。因此，初级线圈可以在低值时工作。
[0018]S卩，由于在初级线圈控制方法的情况下基于初级电流来设置命令启动值，所以根据电阻器Rl和R2具有一致的值时的命令启动值，在高输入电压而不是低输入电压下同步整流设备工作于输入电流相对较高的点处，从而降低了轻负载效率。
[0019]这里，尽管通过改变命令启动值来校正命令启动值是可能的，但是只要上述情形发生就需要计算命令启动值。因此，发生了时延，并且在高电池的电压被转换之后命令启动值起作用较慢。因此，难以迅速地校正命令启动值。
【发明内容】
[0020]实施例提供了一种同步整流设备的驱动装置，其中由于即使高压电池的输出电压改变且低压电池充电器的输入电压也立即改变，通过使用有源开关装置和比较单元，同步整流设备的启动值也能根据输出电流而迅速和稳定地被转换，所以同步整流设备可以不考虑输入电压以输出恒定输出电流而工作。
[0021]实施例的特征不限于上述情况，但是通过下文的描述，本领域技术人员将可以清楚地理解这里没有描述的其他特征。
[0022]在一个实施例中，同步整流设备的驱动装置包括:电压检测部，其布置在电力输入端以检测通过电力输入端输入的电力的电压值；调节部，其接收通过所述电压检测部检测到的电压值，所述调节部调节接收的电压值以输出调节后的电压值；和比较部，其在正端子接收通过所述调节部调节的电压值并且在负端子接收同步整流启动值，所述比较部输出同步整流设备的命令值，该命令值通过将接收的电压值与所述同步整流启动值进行比较来获得。
[0023]所述调节部可以将输入到正端子的电压值调节成与通过电压检测部检测的电压值成反比的电压值。
[0024]所述驱动装置可以进一步包括布置在所述调节部和所述比较部之间的保护部，以确定用于使所述调节部工作的初始工作值。
[0025]所述保护部可以连接到参考电压端以当所述调节部异常工作时输出参考电压值到正端子。
[0026]可以基于与通过电力输入端输入的电力有关的输入电流值来设置所述同步整流启动值。
[0027]所述电压检测部可以设置有彼此串联连接的第一电阻器和第二电阻器。
[0028]所述调节部包括:开关元件，其包括连接在所述第一电阻器和第二电阻器之间的栅极、连接第三电阻器的第一端子的漏极、和连接第四电阻器的第一端子的源极；所述第三电阻器，其包括连接到所述开关元件的漏极的第一端子和连接到参考电压的第二端子；和所述第四电阻器，其包括连接到所述开关元件的源极的第一端子和连接到地的第二端子。
[0029]因为开关元件的漏极电流与检测到的电压值成正比地增加，并且参考电压和第三电阻器两端的电压与增加的漏极电流成反比地减小，所以所述调节部可以根据检测到的电压值来增加或者减小输入到正端子的电压值。
[0030]在以下的附图和说明中阐述了一个以上实施例的详情。通过说明书和附图以及通过权利要求书，其他的特征将是显而易见的。
【附图说明】
[0031]图1为示出根据现有技术的同步整流设备的启动装置的视图。
[0032]图2为根据实施例的充电装置的示意性框图。
[0033]图3为示出图2的充电装置的详细电路图。
[0034]图4为示出图2的整流驱动单元180的详细电路图。
【具体实施方式】
[0035]本发明的优点和特征，及其实施方法将通过参考附图描述的下列实施例而变得清晰。然而，本发明可以表现为不同的形式，不应解释为限于这里提出的实施例。而是，提供这些实施例以使得本公开将更加全面和完整，并且将本发明的精神完全传递给本领域技术人员。进一步，本公开仅仅由权利要求的范围所限定。通篇相同的附图标记表示相同的元件。
[0036]在以下说明书中，将忽略已知的功能或结构的详细描述，因为它们将在不需要的细节方面使得本发明变得晦涩难懂。而且，这里使用的术语是根据本公开的功能来定义的。因此，这些术语可以依靠使用者或操作者的需求或实践来变化。因此，这里使用的术语必须是基于这里进行的描述来理解。
[0037]图2为根据实施例的充电装置的示意性框图。
[0038]参考图2，充电装置包括高压电池110、输入滤波器120、输入开关单元130、变压器140、整流单元150、输出滤波器160、低压电池170和整流驱动单元180。
[0039]高压电池110可以为燃料电池。高压电池110可以产生以如下方式存储在其中的直流(DC)电力:氢气(H2)与空气中所含的氧气(O2)起化学反应从而产生电能并且产生的电能存储在堆里。
[0040]可以通过高压电池充电器提供的DC电力来给高压电池110充电。
[0041]输入滤波器120阻挡通过高压电池110输出的DC电力的过电流。
[0042]输入开关单元130设置有多个开关元件，并且将通过输入滤波器120输出的DC电力转换为交流(AC)电力。
[0043]变压器140对通过输入开关单元130转换的AC电力进行变压。
[0044]整流单元150将通过变压器140输出的AC电力进行整流以将AC电力转换为DC电力。
[0045]整流单元150包括桥式整流器。这里，构成桥式整流器的多个二极管可以仅在电压等于或大于预定的驱动电压时才导通以输出输入电力。
[0046]整流单元150包括多个有源开关元件。
[0047]输出滤波器160对通过整流单元150输出的DC电力进行滤波，并且将滤波后的AC电力传送到低压电池170以给低压电池170充电。
[0048]整流驱动单元180控制构成整流单元150的每个有源开关元件以便稳定地转换整流单元150的输出电流。
[0049]下文中，有关充电装置的详细描述将参考附图来进行。
[0050]图3为示出图2的充电装置的详细电路图，图4为示出图2的整流驱动单元180的详细电路图。
[0051]参考图3，输入滤波器120包括第一电感器LI和第一电容器Cl。
[0052]第一电感器LI包括第一端子和第二端子，第一端子连接到高压电池110的正端子，第二端子连接到第一电容器Cl的第一端子。
[0053]第一电容器Cl包括第一端子和第二端子，第一端子连接到第一电感器LI的第二端子，第一电容器Cl的第二端子连接到第二开关元件Q2的源极。
[0054]输入开关单元130包括第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3和第四开关元件Q4。
[0055]第一开关元件Ql包括漏极和源极，漏极连接到第一电感器LI的第二端子且连接到第一电容器Cl的第一端子，源极连接到第二开关元件Q2的漏极。
[0056]第二开关元件Q2包括:漏极，其连接到第一开关元件Ql的源极；和源极，其连接到第一电容器Cl的第二端子和第四开关元件Q4的源极。
[0057]第三开关元件Q3包括:漏极，其连接到第一开关元件Ql的漏极；和源极，其连接到第四开关元件Q4的漏极。
[0058]第四开关元件Q4包括:漏极，其连接到第三开关元件Q3的源极；和源极，其连接到第二开关元件Q2的源极。
[0059]第一到第四开关元件Ql至Q4的栅极都连接到数字信号处理器(DSP)(未示出)，并且每个栅极都接收由DSP提供的栅极信号。
[0060]第一到第四开关元件Ql至Q4中的每一个包括体二极管和体电容器，体二极管的一端连接到漏极而另一端连接到源极。
[0061]变压器1