电源装置

技术领域

本发明涉及电源装置，更详细地，涉及用于供给绝缘型多浮地电源的电源装置。

背景技术

一般的大功率变换系统由金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等电力器件、用于驱动电力器件的栅极驱动器(Gate Driver)、用于供给栅极驱动器的驱动电源的电源装置以及用于控制栅极驱动器的工作的控制器等构成。作为大功率变换系统的例示，图1示出由6个电力器件(MOSFET.Q

栅极驱动器(GD

如图1所示，在V

另一方面，电力器件中的一部分形态需要比当关闭时作为基准的共同接地端(图1中的V

发明内容

本发明一实施方式的目的在于，提供如下电源装置，可以有效、轻松、简单、低成本地向用于驱动作为在大功率变换系统中的核心的电力器件的栅极驱动器提供浮地用驱动电源，可以容易地调节栅极驱动器的驱动电源。

本发明一实施方式的电源装置的特征在于，包括：初级侧电路，使得输入电压下降的第一电压形成在变压器的初级侧；以及次级侧电路，作为包括第一子电路至第N子电路的次级侧电路，其中，N为2以上的自然数，各子电路以使上述第一电压通过上述变压器变压并通过基于形成在上述变压器的次级侧的第二电压工作的变换器生成驱动电力器件的驱动器的电源电压的方式工作，通过上述子电路生成的电源电压取决于上述变换器的输出电压。

本发明的特征在于，上述初级侧电路包括第一开关及第二开关，基于上述第一开关及第二开关的互补性工作降低上述输入电压来形成上述第一电压。

本发明的特征在于，上述第一开关及第二开关和上述变压器的初级侧电感器构成通过降低上述输入电压来形成上述第一电压的变换器。

本发明的特征在于，上述电源电压由具有正电压及负电压的正极电压构成，通过每个上述子电路生成的各正极电压相互绝缘。

本发明的特征在于，上述子电路包括第一节点、第二节点及变换器输出节点，上述第二电压对应于上述第一节点及上述第二节点之间的电位差，上述变换器输出节点与上述第二节点之间的电位差对应于上述变换器的输出电压，上述第一节点、上述第二节点及上述变换器输出节点中的2个节点起到形成上述正极电压的节点的功能，剩余一个节点起到正极电压的共同接地端的功能。

本发明的特征在于，上述第一节点、上述第二节点及上述变换器输出节点的功能根据上述初级侧电路及上述次级侧电路的电压转换工作来确定。

本发明的特征在于，在上述初级侧电路作为降压变换器工作且上述次级侧电路的变换器体现为降压变换器的情况下，上述第一节点及上述第二节点分别起到形成上述正极电压的正电压及负电压的节点的功能，上述变换器输出节点起到共同接地端的功能。

本发明的特征在于，在上述初级侧电路作为降压变换器工作且上述次级侧电路的变换器体现为降压-升压变换器的情况下，上述第一节点及上述变换器输出节点分别起到形成上述正极电压的正电压及负电压的节点的功能，上述第二节点起到共同接地端的功能。

本发明的特征在于，在上述初级侧电路作为降压-升压变换器工作且上述次级侧电路的变换器体现为降压变换器的情况下，上述第一节点及上述第二节点分别起到形成上述正极电压的正电压及负电压的节点的功能，上述变换器输出节点起到共同接地端的功能。

本发明的特征在于，在上述初级侧电路作为降压-升压变换器工作且上述次级侧电路的变换器体现为降压-升压变换器的情况下，上述第一节点及上述变换器输出节点分别起到形成上述正极电压的正电压及负电压的节点的功能，上述第二节点起到共同接地端的功能。

根据本发明的一实施方式，采用如下电路结构，生成通过基于形成在变压器的次级侧的次级侧电压工作的变换器驱动电力器件的驱动器(栅极驱动器)的电源电压(浮地用驱动电源)，由此可以有效、轻松、简单、低成本地供给驱动器的电源电压。并且，采用驱动器的电源电压取决于变换器的输出电压的电力拓扑，由此，并不伴随变压器的绕组比的变更，而是可通过仅调节次级侧电路的变换器的输出电压的方式轻松调节驱动器的电源电压，尤其，负电压。

附图说明

图1为示出一般大功率变换系统的例示的电路图。

图2为根据本发明一实施例的电源装置的电路图。

图3为根据本发明第一实施例的电源装置的电路图。

图4为根据本发明第二实施例的电源装置的电路图。

图5为根据本发明第三实施例的电源装置的电路图。

图6为根据本发明第四实施例的电源装置的电路图。

附图标记的说明

C1：初级侧电路

C2：次级侧电路

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的电源装置。在此过程中，为了说明的明确性和便利性，图中所示的线的厚度或结构要素的尺寸等可能被放大。并且，后述的术语为考虑到在本发明中的功能来定义的术语，这可根据管理人员、运营人员的意图或惯例而改变。因此，对于这种术语的定义应基于本说明书整体内容来定义。

图2为本发明一实施例的电源装置的电路图，如图2所示，本实施例的电源装置包括以变压器为基准来划分的初级侧电路C1和次级侧电路C2，上述变压器可对应于由一个初级侧电感器L

初级侧电路C1由第一开关S1及第二开关S2(例如：MOSFET)、变压器的初级侧电感器L

第一开关S1及第二开关S2的开启及关闭将通过控制器(例如：PMIC(PowerManagement Integrated Circuit)，未图示)被互补性地控制。根据上述第一开关S1及第二开关S2、初级侧电感器L

如图2所示，在初级侧电路C1设置2个初级侧电源端子(V

次级侧电路C2包括第一子电路SC

子电路(SC

如图2所示，子电路(SC

各节点ND

以下，对第一实施例至第四实施例进行具体说明。在各实施例中，子电路(SC

实施例1

在根据下表1的电力拓扑和图3的第一实施例中，初级侧电路C1作为降压变换器工作且次级侧电路C2的变换器(CVT)体现为降压变换器。

表1

在第一实施例中，第一节点ND

随着初级侧电路C1作为降压变换器进行工作，在第二电源端子V

变压器绕组比为1:n，因此，在次级侧电路C2的第一节点ND

当变换器(CVT)输出电压被设定为α[V]时(α＞0)，在变换器输出节点ND

图3的具体实施例表征着输入电压V

实施例2

在根据下表2的电力拓扑和图4的第二实施例中，初级侧电路C1作为降压变换器进行工作，次级侧电路C2的变换器(CVT)体现为降压-升压变换器。

表2

在第二实施例中，第一节点ND

随着初级侧电路C1作为降压变换器进行工作，在第二电源端子V

变压器绕组比为1:n，因此，在次级侧电路C2的第一节点ND

当变换器(CVT)输出电压被设定为α[V]时(α＜0)，在变换器输出节点ND

图4的具体实施例表征着输入电压V

实施例3

在根据下表3的电力拓扑和图5的第三实施例中，初级侧电路C1作为降压-升压变换器进行工作，次级侧电路C2的变换器(CVT)体现为降压变换器。

表3

在第三实施例中，第一节点ND

随着初级侧电路C1作为降压-升压变换器进行工作，在第一电源端子V

变压器绕组比为1:n，因此，在次级侧电路C2的第一节点ND

当变换器(CVT)输出电压被设定为α[V]时(α＞0)，在变换器输出节点ND

图5的具体实施例表征着输入电压V

实施例4

在根据下表4的电力拓扑和图6的第四实施例中，初级侧电路C1作为降压-升压变换器进行工作，次级侧电路C2的变换器(CVT)体现为降压-升压变换器。

表4

在第四实施例中，第一节点ND

随着初级侧电路C1作为降压-升压变换器进行工作，在第一电源端子V

变压器绕组比为1:n，因此，在次级侧电路C2的第一节点ND

当变换器(CVT)输出电压被设定为α[V]时(α＜0)，在变换器输出节点ND

作为具体的实施例，象征着输入电压V

作为追加实施例，也可具有如下实施例，形成在初级侧电路C1的第一电压可用于在变压器的初级侧生成需要部分的电源，例如，如图2所示，可提供如下实施例，即，基于第二电源端子V

如上所述，本实施例采用如下电路结构，生成基于形成在变压器的次级侧的次级侧电压工作的变换器驱动电力器件的驱动器(栅极驱动器)的电源电压(浮地用驱动电源)，由此可以有效、轻松、简单、低成本地供给驱动器的电源电压。并且，采用驱动器的电源电压取决于变换器的输出电压的电力拓扑，由此，并不伴随变压器的绕组比的变更，而是可通过仅调节次级侧电路的变换器的输出电压的方式轻松调节驱动器的电源电压，尤其是负电压。

例如，在本说明书中说明的体现可体现为方法或处理器、装置、软件程序、数据流或信号。即使仅在单一形态的体现的脉络中议论(例如，仅通过方法议论)，所议论的特征的体现也可以体现为其他形态(例如，装置或程序)。装置可体现为适当的硬件、软件及固件等。例如，方法可在处理器等装置中体现，上述处理器一般指包括计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备等的处理设备。处理器也包括使最终用户之间轻松进行信息通信的计算机、手机、便携式/个人数字助理(personal digital assistant，“PDA”)及其他设备等通信设备。

参照图中所示的实施例说明了本发明，这仅为例示，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员就可以理解可以具有多种变形及等同的其他实施例。因此，本发明真正的技术保护范围通过以下的发明要求保护范围定义。