开关电源装置和包括该开关电源装置的电池充电器的制造方法
【专利说明】开关电源装置和包括该开关电源装置的电池充电器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月10日提交的韩国专利申请第10-2013-0120886号的优先权,其全部内容针对所有目的并入本文以供参考。
技术领域
[0003]本公开大体涉及开关电源装置和包括该开关电源装置的电池充电器，且更具体地，涉及可以有效减少高电压输出电路中整流器电压尖峰的开关电源装置和包括该开关电源装置的电池充电器。
【背景技术】
[0004]在使用缓冲电容器的开关电源装置中，变压器的漏感部件可与二极管整流装置的寄生电容器连锁，从而产生谐振或电压尖峰。此类电压尖峰可导致系统的破坏。
[0005]上述仅旨在帮助理解本发明的背景，并且不旨在表明本发明落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
【发明内容】
[0006]因此，鉴于相关技术中出现的上述问题作出本发明，并且本发明旨在提出可以减少从二极管整流器产生的尖峰电压且实现开关装置之间的零电压开关的开关电源装置以及驱动该装置的方法。
[0007]为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供开关电源装置，该开关电源装置包括:全桥电路，包括多个开关装置；变压器，包括初级线圈和次级线圈，该初级线圈连接到全桥电路的输出端；直流/直流(DC/DC)转换器，包括整流电路，其中该整流电路包括多个二极管且连接到次级线圈，以对从次级线圈输出的电压进行整流；以及缓冲电路，包括连接到次级线圈中间点的第一缓冲二极管、与第一缓冲二极管串联连接的第二缓冲二极管、和缓冲电容器，其中该第二缓冲二极管连接到输出电容器的一端，该缓冲电容器连接在第一缓冲二极管与第二缓冲二极管之间的节点和整流电路的正极侧输出端之间。
[0008]根据本发明的实施方式，多个开关装置可包括第一开关部分和第二开关部分，第一开关部分包括彼此串联连接的第一开关装置和第二开关装置，第二开关部分包括彼此串联连接的第三开关装置和第四开关装置。第一开关部分和第二开关部分可彼此并联连接。第一开关装置和第三开关装置可形成上臂，并且第二开关装置和第四开关装置可形成下臂。初级线圈的一端可连接到第一开关装置与第二开关装置之间的第一节点，并且初级线圈的另一端可连接到第三开关装置与第四开关装置之间的第二节点。
[0009]整流电路中包括的多个二极管可包括第一二极管部分和第二二极管部分，第一二极管部分包括彼此串联连接的第一二极管和第三二极管，第二二极管部分包括彼此串联连接的第二二极管和第四二极管。第一二极管部分和第二二极管部分可彼此并联连接。第一二极管和第二二极管可形成上臂，并且第三二极管和第四二极管可形成下臂。次级线圈的一端可连接到第一二极管与第三二极管之间的第三节点，并且次级线圈的另一端可连接到第二二极管与第四二极管之间的第四节点。
[0010]当响应于开关装置的断开/闭合而使电压感应到初级线圈时，存储在缓冲电容器中的电压可减少，并且流经第一缓冲二极管的电流可减少。
[0011]在响应于开关装置的断开/闭合而使电压感应到初级线圈之后，当次级线圈和整流电路处于稳定状态时，第一缓冲二极管、第二缓冲二极管和缓冲电容器可处于断开状态。
[0012]在整流电路的正极侧输出端处产生的尖峰电压可存储在缓冲电容器中。
[0013]第一缓冲二极管的阳极可连接到次级线圈的中间点，并且第一缓冲二极管的阴极可连接到第二缓冲二极管的阳极和缓冲电容器的一端。第二缓冲二极管的阴极可连接到输出电容器的一端。缓冲电容器的另一端可连接到整流电路的正极侧输出端。
[0014]当缓冲电容器执行充电操作时，缓冲电容器和第二缓冲二极管可彼此串联连接且与输出电感器并联连接，该输出电感器使由整流电路整流的电压稳定。
[0015]根据本发明的另一方面，提供开关电源装置，该开关电源装置包括:全桥电路，包括第一串联连接和第二串联连接，第一串联连接包括第一开关装置和第二开关装置，第二串联连接包括第三开关装置和第四开关装置；变压器，包括初级线圈和次级线圈，初级线圈的一端连接在第一开关装置与第二开关装置之间，并且初级线圈的另一端连接在第三开关装置与第四开关装置之间；整流电路，包括第三串联连接和第四串联连接，第三串联连接包括第一二极管和第三二极管，第四串联连接包括第二二极管和第四二极管，该整流电路连接到次级线圈，以对从次级线圈输出的电压进行整流；以及缓冲电路，包括连接到次级线圈中间点的第一缓冲二极管、与第一缓冲二极管串联连接的第二缓冲二极管、和缓冲电容器，该第二缓冲二极管连接到输出电容器的一端，该缓冲电容器连接在第一缓冲二极管与第二缓冲二极管之间的节点和整流电路的正极侧输出端之间。第一串联连接、第二串联连接、第三串联连接和第四串联连接可彼此并联连接。第一和第三开关装置以及第一和第二二极管可配对形成上臂，并且第二和第四开关装置以及第三和第四二极管可配对形成下臂。次级线圈的一端可连接在第一二极管与第二二极管之间，并且次级线圈的另一端可连接在第三二极管与第四二极管之间。
[0016]当仅接通第二开关装置和第四开关装置时，第三二极管和第四二极管可传导电流，从而流经第三二极管和第四二极管的电流流到第一缓冲二极管。当接通第二开关装置且关断第一开关装置时，第一二极管和第四二极管可传导电流，第一缓冲电容器中充入的电压可减少，且同时，经由第一缓冲二极管传导的电流量可减少。当经由第一缓冲二极管传导的电流量在减少时，第一缓冲二极管可被短路，并且当缓冲电容器的充电开始时，第二缓冲二极管可传导电流。
[0017]当第二缓冲二极管传导电流且缓冲电容器的充电完成时，可关断第四开关装置且可接通第三开关装置，使得初级线圈中感应的电流被反馈。
[0018]当仅接通第一开关装置和第三开关装置时，第一二极管和第二二极管可传导电流。当关断第一开关装置且接通第二开关装置时，第二二极管和第三二极管可传导电流，第一缓冲电容器中充入的电压可减少，且同时，经由第一缓冲二极管传导的电流量可减少。当经由第一缓冲二极管传导的电流量在减少时，第一缓冲二极管可被短路，并且当缓冲电容器的充电开始时，第二缓冲二极管可传导电流。
[0019]根据本发明的又一方面，提供上述开关电源装置和连接到交流电源的交流/直流(AC/DC)转换器，其中AC/DC转换器将AC电力整流为DC直流电力，且将经整流的DC电力供应到DC/DC转换器的输入端。
[0020]根据本发明实施方式的开关电源装置和驱动该开关电源装置的方法可减少在二极管整流器的输出端处产生的尖峰电压。
[0021]另外，由于提供来自变压器的电流反馈段(feedback segment),可以实现DC/DC转换器内开关装置的零电压开关，从而提高系统的效率。
【附图说明】
[0022]根据结合附图的下列详细描述将更清楚理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中: