CN112713790A - 电力切换器以及电力整流器 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施方式涉及电力切换器以及电力整流器。电力切换器具备：常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；常开的第2晶体管，与第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接第1晶体管的第2电极；控制电压生成器，根据第1晶体管的第1电极以及第2电极之间的电压来生成控制电压；以及驱动电压生成器，根据控制电压，生成第1晶体管的耐压以下的驱动电压。

Description

电力切换器以及电力整流器
技术领域
本公开的实施方式涉及电力切换器以及电力整流器。
背景技术
提出了对将AC－DC转换器、DC－DC转换器等单元电路串联连接多个而成的多单元电路施加输入电压而进行电力变换的电力变换器。在这种电力变换器中，普遍的是不仅针对每个单元电路设置控制各单元电路的输出电压、输出电流的从属控制器，还设置使多单元电路内的整个单元电路的动作稳定化的主控制器。主控制器必须一边与各从属控制器协作，一边控制各单元电路，控制变复杂。另外，当设置主控制器时，不仅部件件数增加，而且需要将主控制器与整个单元电路进行连接的布线，布线数也增加，招致消耗电力的增大，也难以实现小型化。
另外，上述单元电路具备全波整流电路的情形较多，但如果在全波整流电路中使用二极管，则二极管的电力损耗成为问题。因此，提出了通过将晶体管与二极管并联连接，不使电流在二极管中流过而使电流在晶体管中流过，从而抑制电力损耗的同步整流电路。
然而，为了使用同步整流电路来进行高电压的整流，需要设置高耐压的晶体管，不仅成本变高，而且要求用于抑制晶体管的电力损耗的复杂的控制电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-27779号公报
专利文献2：日本特开2017-77114号公报
发明内容
本公开的一个方案提供能够利用简易的电路结构进行稳定的动作的电力切换器、电力整流器以及电力变换器。
根据本实施方式，提供一种电力切换器，具备：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式(cascode)连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压。
附图说明
图1是第1实施方式的电力切换器的电路图。
图2是将第3晶体管与第2晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接的电力切换器的电路图。
图3是第2实施方式的电力整流器的电路图。
图4是使图3的电力整流器实际地进行动作的情况下的电压/电流波形图。
图5是第3实施方式的电力整流器的电路图。
图6是图5的电力整流器的一个变形例的电路图。
图7是示出具有第4实施方式的电力切换器1的电力变换器的概略结构的框图。
图8是示出图7的电力变换器的一个例子的电路图。
图9是图7的电力变换器内的各部分的波形图。
(符号说明)
1：电力切换器；2：控制电压生成器；3：驱动电压生成器；4：电压检测器；5：极性判定控制部；6：电力整流器；7：负载电路；8：半导体IC；10：交流电源；11：第1电力切换器；12：第2电力切换器；13：第3电力切换器；14：第4电力切换器；21：电力变换器；22：多单元整流器；23：升压斩波器；24：AC－DC转换器；25：DC－DC转换器；26：一次侧电路；27：二次侧电路；28：变压器；28a：一次侧绕组；28b：二次侧绕组；29：局部控制器；31：相位检测器；32：第1系数调整器；33：差分器；34：第2系数调整器；35：驱动信号生成部。
具体实施方式
以下，参照附图，说明电力切换器、电力整流器以及电力变换器的实施方式。以下，以电力切换器、电力整流器以及电力变换器的主要的结构部分为中心进行说明，但在电力切换器、电力整流器以及电力变换器中，可能存在未图示或者未说明的结构部分、功能。
(第1实施方式)
图1是第1实施方式的电力切换器1的电路图。图1的电力切换器1具备常关的第1晶体管Q1、常开的第2晶体管Q2、控制电压生成器2以及驱动电压生成器3。
第1晶体管Q1根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径。以下，说明第1控制电极为栅极、第1电极为漏极、第2电极为源极的例子。
常关的第1晶体管Q1为常关的晶体管即可，例如为硅的功率MOSFET(Metal－Oxide－Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、碳化硅的BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管)。第1晶体管Q1在其器件构造上有时内置有连接于第1晶体管Q1的源极与漏极之间的二极管D1。该二极管D1也可以外置。二极管D1的阳极连接于第1晶体管Q1的源极，阴极连接于第1晶体管Q1的漏极。
常关意味着在使第1晶体管Q1的栅极电压例如成为0V而对第1晶体管Q1提供截止指令的情况下，在第1晶体管Q1的漏极－源极间不流过电流。因而，第1晶体管Q1在栅极电压为0V时不消耗电力。
常开的第2晶体管Q2与第1晶体管Q1以共发共基或共源共栅的方式连接。第2晶体管Q2具有第2控制电极(例如栅极)，该第2控制电极连接第1晶体管Q1的第2电极(例如源极)。第2晶体管Q2在其器件构造上有时内置有连接于第2晶体管Q2的源极与漏极之间的二极管D2。也可以在第2晶体管Q2的漏极－源极间在外部连接二极管D2。
常开意味着在对第2晶体管Q2的栅极电压施加0V的情况下，流过漏极电流Id，在对栅极电压施加负的电压(例如－15V)的情况下不流过电流。第2晶体管Q2为常开的晶体管即可，例如为SiC－JFET(Junction Field Effect Transistor，结型场效应晶体管)。通过将第2晶体管Q2与第1晶体管Q1以共发共基或共源共栅的方式连接，能够使在第1晶体管Q1为截止状态时在第2晶体管Q2的漏极－源极间不流过电流。
在图1的电力切换器1中，使第2晶体管Q2的耐压比第1晶体管Q1的耐压大。例如，在对第2晶体管Q2的漏极与第1晶体管Q1的源极之间施加大的电压的情况下，第1晶体管Q1的耐压以下的电压被施加到第1晶体管Q1的漏极－源极间，剩余的电压被施加到第2晶体管Q2的漏极－源极间。由此，即使第1晶体管Q1为低耐压，也能够增高电力切换器1的耐压，能够切换如超过100V那样的高电压。
更具体而言，第1晶体管Q1的耐压例如为20V左右，相对于此第2晶体管Q2的耐压例如为几百V左右。第1晶体管Q1的耐压例如为10V以上且100V以下，相对于此第2晶体管Q2的耐压例如超过100V且为900V以下。在将图1的电力切换器1用于切换几百V的高输入电压的情况下，高输入电压的大半被施加到第2晶体管Q2的漏极－源极间，从而无需使第1晶体管Q1损坏而能够进行高电压的切换。
控制电压生成器2根据第1晶体管Q1的第1电极(例如漏极)与第2电极(例如源极)之间的电压来生成控制电压。图1的电力切换器1使得在第1晶体管Q1为导通时与二极管D1相比在第1晶体管Q1的漏极－源极间流过电流。因此，控制电压生成器2监视第1晶体管Q1的漏极－源极间的电压，生成用于控制第1晶体管Q1的栅极的控制电压。
这样，当第1晶体管Q1导通时，控制电压生成器2以与二极管D1相比使电流从源极经由第1晶体管Q1流到漏极、且使电流从源极经由第2晶体管Q2流到漏极的方式，设定第1晶体管Q1和第2晶体管Q2的栅极驱动电压。
驱动电压生成器3根据由控制电压生成器2生成的控制电压，生成第1晶体管Q1的耐压以下的驱动电压并施加到第1晶体管Q1的栅极。
图1的电力切换器1也可以具备电压检测器4和极性判定控制部5。电压检测器4检测第1晶体管Q1的漏极－源极间电压。极性判定控制部5根据第1晶体管Q1的第1电极(例如漏极)以及所述第2电极(例如源极)之间的电压的极性，判定是否对驱动电压生成器3指示生成驱动电压。驱动电压生成器3在从极性判定控制部5指示了生成驱动电压时，将驱动电压施加到第1晶体管Q1的栅极。
设置极性判定控制部5的理由在于仅在输入到电力切换器1的交流输入电压Vin例如为正侧电压的情况下，使第1晶体管Q1导通。
控制电压生成器2、驱动电压生成器3、电压检测器4以及极性判定控制部5能够内置于半导体IC8。
控制电压生成器2、驱动电压生成器3、电压检测器4以及极性判定控制部5都在第1晶体管Q1的耐压以下的低电压下进行动作，所以在图1的电力切换器1的切换动作中不需要高电压，能够简化电路结构，还能够抑制部件成本。只要第1晶体管Q1的源极电压确定，有可能会被施加高电压的第2晶体管Q2的栅极电压就自动地被设定，所以不需要第2晶体管Q2的控制。
在想要进一步提高图1的电力切换器1的耐压的情况下，将其它常开的第3晶体管Q3a、Q3b等与常开的第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接即可。另外，第3晶体管Q3a、Q3b等也可以具有以共发共基或共源共栅的方式连接的n个(n为2以上的整数)晶体管群。n的数量越大，图1的电力切换器1的耐压越大。
图2是将第3晶体管Q3a、Q3b等与第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接的电力切换器1的电路图。图2的电力切换器1具备与第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接的第3晶体管Q3a、Q3b等，该第3晶体管Q3a、Q3b等具有以共发共基或共源共栅的方式连接的n个晶体管群。二极管(第3整流元件)D3a连接于第3晶体管Q3a、Q3b等的栅极与第1晶体管Q1的源极之间。另外，使朝向一致地将二极管D3b连接于第3晶体管Q3a、Q3b等中的各晶体管的栅极间。通过设置这些二极管D3a、D3b，只要第1晶体管Q1的源极电压确定，就能够决定第2晶体管Q2、和第3晶体管Q3a、Q3b等中的n个晶体管群的所有的栅极电压，无需单独地控制第2晶体管Q2和n个晶体管群的各栅极电压。通过调整n的数量，能够任意地控制图2的电力切换器1的耐压。即，在想要使耐压更高的情况下，增加以共发共基或共源共栅的方式连接的晶体管群的数量即可。
这样，本实施方式的电力切换器1是将常关的低耐压的第1晶体管Q1与常开的高耐压的第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接而构成的，电力切换器1的切换动作能够在低电压下进行，所以能够简化电路结构。另外，本实施方式的电力切换器1虽然具备低耐压的第1晶体管Q1，但为高耐压。其理由在于，以对第1晶体管Q1的漏极－源极间施加第1晶体管Q1的耐压以下的电压，对第2晶体管Q2的漏极－源极间施加高电压的方式控制各晶体管Q1、Q2的栅极电压。另外，将其它第3晶体管Q3a、Q3b等与第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接，调整第3晶体管Q3a、Q3b等中的以共发共基或共源共栅的方式连接的晶体管的数量，从而能够任意地调整电力切换器1的耐压。
另外，第2晶体管Q2为常开型，但第1晶体管Q1与第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接，第1晶体管Q1为常关型，所以在栅极驱动电压为0V的情况下不会在电力切换器1中持续流过电流，无需从驱动电压生成器3持续提供负的栅极驱动电压，所以能够抑制截止时的电力消耗。
(第2实施方式)
第2实施方式将第1实施方式的电力切换器1应用于电力整流器。
图3是第2实施方式的电力整流器6的电路图。图3的电力整流器6对交流输入电压Vin进行整流而输出半波整流电压。从电力整流器6输出的半波整流电压被供给到负载电路7。负载电路7的种类不被限定。负载电路7也可以为DC－DC转换器等电力变换器。
电力整流器6能够由与图1或者图2的电力切换器1同样的电路构成。在图3中示出了由半导体IC8构成图1的控制电压生成器2、驱动电压生成器3、电压检测器4以及极性判定控制部5的例子，但也可以由其它半导体IC8构成至少一部分，或者由分立部件构成。
图3的电力整流器6为同步整流电路。例如，在想要使电流从交流电源10流到负载电路7的情况下，代替在并联连接于第1晶体管Q1的漏极－源极间的二极管D1中流过电流，控制第1晶体管Q1的栅极电压控制而使第1晶体管Q1导通，使电流从第1晶体管Q1的源极流到漏极。这样，图3的电力整流器6使第1晶体管Q1导通或者截止而进行整流作用，所以作为同步整流电路进行动作。
图4是使图3的电力整流器6实际地进行动作的情况下的电压/电流波形图。图4的波形w1为交流输入电压Vin波形，波形w2为第1晶体管Q1的漏极－源极间电压(以漏极为基准时的源极电压)，波形w3为波形w2的放大图，波形w4为第2晶体管Q2的漏极－源极间电压(以漏极为基准时的源极电压)，波形w5为从交流电源流到电力整流器6的电流。
波形w1所示的交流输入电压Vin例如为交流100V。如波形w2和w3所示20V左右的电压被施加到第1晶体管Q1的漏极－源极间，如波形w4所示剩余的电压被施加到第2晶体管Q2的漏极－源极间。
这样，在图3的电力整流器6中，即使在施加超过100V的交流输入电压Vin的情况下，对第1晶体管Q1的漏极－源极间也只施加20V左右的低电压，剩余的大电压被施加到第2晶体管Q2的漏极－源极间，所以不会损坏低耐压的第1晶体管Q1而能够利用简易的电路结构对大的交流输入电压Vin进行同步整流。
(第3实施方式)
第3实施方式实现输出全波整流电压的同步整流电路。
图5是第3实施方式的电力整流器6a的电路图。图5的电力整流器6a是将与图1或者图2的电力切换器1同样的结构的第1～第4电力切换器11～14连接成桥状而构成的。第1电力切换器11切换是否使电流从第1输入端子IN1流到第1输出端子OUT1。第2电力切换器12切换是否使电流从第2输出端子OUT2流到第2输入端子IN2。第3电力切换器13切换是否使电流从第2输入端子IN2流到第1输出端子OUT1。第4电力切换器14切换是否使电流从第2输出端子OUT2流到第1输入端子IN1。在第1输出端子OUT1与第2输出端子OUT2之间输出全波整流电压。
图5的电力整流器6a为同步整流电路。第1～第4电力切换器11～14分别与正向地流过电流的定时相匹配地使第1晶体管Q1以及第2晶体管Q2导通。第1～第4电力切换器11～14与交流输入电压Vin的相位相匹配地进行第1晶体管Q1以及第2晶体管Q2的导通/截止控制。
例如，在输入到第1输入端子IN1的交流输入电压Vin比0V大的情况下，第1电力切换器11和第2电力切换器12导通，电流从第1输入端子IN1通过第1电力切换器11而流到第1输出端子OUT1。另外，流入到第2输出端子OUT2的电流通过第2电力切换器12，在第2输入端子IN2中流过电流。
另一方面，在输入到第1输入端子IN1的交流输入电压Vin为0V以下的情况，第3电力切换器13和第4电力切换器14导通，电流从第2输入端子IN2通过第3电力切换器13而流到第1输出端子OUT1。另外，流入到第2输出端子OUT2的电流通过第4电力切换器14，在第1输入端子IN1中流过电流。
这样，第1～第4电力切换器11～14与交流输入电压Vin的相位相匹配地，进行第1晶体管Q1以及第2晶体管Q2的导通/截止控制，所以能够构成同步整流电路。另外，第1～第4电力切换器11～14分别是将低耐压的第1晶体管Q1与高耐压的第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接而构成的，使得对第1晶体管Q1的漏极－源极间不施加超过耐压的电压，超过第1晶体管Q1的耐压的量的高电压被施加到第2晶体管Q2的漏极－源极间，所以能够以低电力损耗进行大的交流输入电压Vin的全波整流动作。
此外，作为图5的电力整流器6a的一个变形例，还能够构成如图6那样的图腾柱型的电力整流器6b。在图6的电力整流器6b中，将图5的第2电力切换器12替换为第4晶体管Q4，将第3电力切换器13替换为第5晶体管Q5。图6的电力整流器6b为更加简化图5的电力整流器6a后的结构，能够用于对仅50Hz、60Hz分量的交流输入电压Vin进行全波整流。此外，也可以在第5以及第6晶体管Q4、Q5的漏极－源极间并联连接二极管D4、D5。
(第4实施方式)
在第4实施方式中将上述电力切换器1应用于电力变换器。
图7是示出具有第4实施方式的电力切换器1的电力变换器21的概略结构的框图，图8是示出图7的电力变换器21的一个例子的电路图。如图7以及图8所示，电力变换器21具备多单元整流器22和升压斩波器23。
多单元整流器22具备第1输入端子IN1以及第2输入端子IN2、多个AC－DC转换器24、第1输出端子OUT1以及第2输出端子OUT2。
对第1输入端子IN1以及第2输入端子IN2施加交流输入电压Vin。多个AC－DC转换器24串联连接于第1输入端子IN1以及第2输入端子IN2之间。各AC－DC转换器24在电绝缘的状态下将使交流输入电压Vin分压而成的分压输入电压分别变换为全波整流电压。从第1输出端子OUT1以及第2输出端子OUT2输出由多个AC－DC转换器24变换后的全波整流电压。
这样，多个AC－DC转换器24的输入侧串联连接，输出侧并联连接。
例如如超过1000V那样的大的交流输入电压Vin被施加到第1输入端子IN1与第2输入端子IN2之间。被施加到第1输入端子IN1与第2输入端子IN2之间的交流输入电压Vin与多个AC－DC转换器24的数量的量相应地被分压，被施加到各AC－DC转换器24。由此，能够将被施加到各AC－DC转换器24的交流输入电压Vin的振幅抑制到一百～几百V。
各AC－DC转换器24例如具有进行与图5同样的全波整流的电力整流器6a和DC－DC转换器25。
DC－DC转换器25如图8所示具有相互电绝缘的一次侧电路26以及二次侧电路27。一次侧电路26具有电容器C1、C2、以共发共基或共源共栅的方式连接的第6晶体管Q6以及第7晶体管Q7、电感器L1、变压器28的一次侧绕组28a、对第6晶体管Q6以及第7晶体管Q7的导通或者截止进行切换控制的局部控制器29。二次侧电路27包括具有二极管D8～D11的二极管桥电路30、变压器28的二次侧绕组28b以及电容器C3。二极管D6并联连接于第6晶体管Q6的漏极－源极间，二极管D7并联连接于第7晶体管Q7的漏极－源极间。此外，图8所示的DC－DC转换器25的内部结构是一个例子，能够应用各种变形例。
局部控制器29与其它DC－DC转换器25中的第6晶体管Q6以及第7晶体管Q7的导通/截止定时无关地对对应的DC－DC转换器25中的第6晶体管Q6以及第7晶体管Q7的导通或者截止进行切换控制。
这样，各DC－DC转换器25被对应的局部控制器29控制，但未设置整体地控制多个DC－DC转换器25的主控制器。这是因为只要各DC－DC转换器25按照预定的占空比对第6晶体管Q6以及第7晶体管Q7进行导通/截止控制，即使不整体地控制多个DC－DC转换器25，也自动地进行各DC－DC转换器25的输入电压与输出电流平衡的动作。
如果假设如现有技术那样设置主控制器而整体地控制各DC－DC转换器25，则在其影响下各局部控制器29不得不改变控制，另外，在其影响下主控制器再次重复改变控制这样的动作，控制变复杂化，各DC－DC转换器25的动作有可能会变得不稳定。
本实施方式中的各局部控制器29仅进行按照预定的占空比切换第6以及第7晶体管Q6、Q7的导通和截止这样的简易的控制，不进行任何除此以外的例如为了使电压、电流追随于某个指令值而使占空比变化等控制。由此，串联连接的各DC－DC转换器25的输入电压与输出电流自动地平衡，作为结果，各DC－DC转换器25的动作变稳定化。另外，在变压器28的绕组28a与28b的匝数相等的情况下，从各DC－DC转换器25输出并被施加到电容器C3的全波整流电压的电压振幅、频率以及相位与被施加到电容器C1的全波整流电压一致。
升压斩波器23与多单元整流器22的第1以及第2输出端子OUT1、OUT2连接，进行对直流电压电平进行变换的动作。升压斩波器23具有电感器L2、第8晶体管Q8、二极管D12、电场电容器C4、相位检测器31、第1系数调整器32、差分器33、第2系数调整器34以及驱动信号生成部35。二极管D13并联连接于第8晶体管Q8的漏极－源极间。
升压斩波器23利用相位检测器31来检测输入电压的相位，检测输入电压的零点。针对零点，利用第1系数调整器32生成表示使多大的电流流过的整流波波形。利用差分器33检测该整流波波形与实际地流过的电流的差分，利用第2系数调整器34来进行比例积分控制。此外，图8所示的升压斩波器23的内部结构是一个例子，能够应用各种变形例。
图9是图7的电力变换器21中的各部分的波形图。图9的波形w6为被施加到第1输入端子IN1以及第2输入端子IN2的交流输入电压Vin的波形。波形w7为从图7的第1输出端子OUT1以及第2输出端子OUT2输出的电压的波形。波形w8为各AC－DC转换器24的输入电压的波形。波形w9为在第1输出端子OUT1中流过的电流波形。波形w10为在第1输入端子IN1中流过的电流波形。
如图9所示，即使仅通过局部控制器29的控制，图7的电力变换器21也稳定地进行动作。
这样，第4实施方式的电力变换器21具有能够任意地变更连接级数的多个AC－DC转换器24。通过增加连接级数，能够利用简易的电路结构稳定地进行如超过1000V那样的大的交流输入电压Vin的电力变换。另外，各AC－DC转换器24包括具有图1等的电力切换器1的电力整流器6a和DC－DC转换器25。电力整流器6a中的电力切换器1与图1同样地是将低耐压的第1晶体管Q1与高耐压的第2晶体管Q2以共发共基或共源共栅的方式连接而构成的，所以能够对第1晶体管Q1的漏极－源极间施加耐压以下的电压，对第2晶体管Q2的漏极－源极间施加剩余的电压，能够不使第1晶体管Q1损坏地进行超过100V的交流输入电压Vin的整流。另外，各DC－DC转换器25被对应的局部控制器29控制，不需要整体地控制多个DC－DC转换器25的主控制器，所以AC－DC转换器24的控制被简化，也能够使电路规模变小。
此外，能够将上述实施方式总结成以下的技术方案。
技术方案1
一种电力切换器，具备：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压。
技术方案2
根据技术方案1所记载的电力切换器，其中，具备：
第1整流元件，连接于所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间；以及
第2整流元件，连接于所述第2晶体管的第3电极以及第4电极之间，
当所述第1晶体管导通时，以使电流从所述第2电极经由所述第1晶体管流到所述第1电极、且使电流从所述第4电极经由所述第2晶体管流到所述第3电极的方式，设定所述第1晶体管以及所述第2晶体管的栅极电压。
技术方案3
根据技术方案1或者2所记载的电力切换器，其中，
所述电力切换器具备极性判定控制部，该极性判定控制部根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压的极性，判定是否对所述驱动电压生成器指示生成用于使所述第1晶体管导通的所述驱动电压，
所述驱动电压生成器在从所述极性判定控制部指示了生成所述驱动电压时，将所述驱动电压施加到所述第1控制电极。
技术方案4
根据技术方案1至3中的任意一项所记载的电力切换器，其中，
所述第2晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
技术方案5
根据技术方案1至4中的任意一项所记载的电力切换器，其中，具备：
常开的第3晶体管，与所述第2晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接；以及
第3整流元件，连接于所述第3晶体管的第3控制电极与所述第2晶体管的所述第2控制电极之间。
技术方案6
根据技术方案5所记载的电力切换器，其中，
所述第3晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
技术方案7
根据技术方案5或者6所记载的电力切换器，其中，
所述第3晶体管具有以共发共基或共源共栅的方式连接的n个(n为2以上的整数)晶体管群，
所述第3晶体管根据所述n的值与以共发共基或共源共栅的方式连接的各晶体管的耐压的总和来调整耐压。
技术方案8
一种电力整流器，具备：
第1输入端子以及第2输入端子，被施加交流输入电压；
第1输出端子以及第2输出端子，输出整流后的电压；以及
第1电力切换器，连接于所述第1输入端子或者所述第2输入端子与所述第1输出端子或者所述第2输出端子之间，
所述第1电力切换器具备：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压，
所述第2电极连接于所述第1输入端子或者所述第2输入端子，
所述第2晶体管的第3电极连接于所述第1输出端子或者所述第2输出端子。
技术方案9
根据技术方案8所记载的电力整流器，其中，
所述第3电极输出半波整流电压。
技术方案10
根据技术方案8或者9所记载的电力整流器，其中，
所述电力整流器具备分别具有所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述控制电压生成器以及所述驱动电压生成器的第2电力切换器、第3电力切换器以及第4电力切换器，
所述第1电力切换器切换是否使电流从所述第1输入端子流到所述第1输出端子，
所述第2电力切换器切换是否使电流从所述第2输出端子流到所述第2输入端子，
所述第3电力切换器切换是否使电流从所述第2输入端子流到所述第1输出端子，
所述第4电力切换器切换是否使电流从所述第2输出端子流到所述第1输入端子，
所述第1输出端子输出全波整流电压。
技术方案11
根据技术方案8至10中的任意一项所记载的电力整流器，其中，具备：
第1整流元件，连接于所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间；以及
第2整流元件，连接于所述第2晶体管的第3电极以及第4电极之间，
当所述第1晶体管导通时，以使电流从所述第2电极经由所述第1晶体管流到所述第1电极、且使电流从所述第4电极经由所述第2晶体管流到所述第3电极的方式，设定所述第1晶体管以及所述第2晶体管的栅极电压。
技术方案12
根据技术方案8至11中的任意一项所记载的电力整流器，其中，
所述电力整流器具备极性判定控制部，该极性判定控制部根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压的极性，判定是否对所述驱动电压生成器指示生成用于使所述第1晶体管导通的所述驱动电压，
所述驱动电压生成器在从所述极性判定控制部指示了生成所述驱动电压时，将所述驱动电压施加到所述第1控制电极。
技术方案13
根据技术方案8至12中的任意一项所记载的电力整流器，其中，
所述第2晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
技术方案14
根据技术方案8至13中的任意一项所记载的电力整流器，其中，具备：
常开的第3晶体管，与所述第2晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接；以及
第3整流元件，连接于所述第3晶体管的第3控制电极与所述第2晶体管的所述第2控制电极之间。
技术方案15
根据技术方案14所记载的电力整流器，其中，
所述第3晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
技术方案16
根据技术方案14或者15所记载的电力整流器，其中，
所述第3晶体管具有以共发共基或共源共栅的方式连接的n个(n为2以上的整数)晶体管群，
所述第3晶体管根据所述n的值与以共发共基或共源共栅的方式连接的各晶体管的耐压的总和来调整耐压。
技术方案17
一种电力变换器，具备：
第1输入端子以及第2输入端子，被施加交流输入电压；
多个AC－DC转换器，串联连接于所述第1输入端子以及所述第2输入端子之间，在电绝缘的状态下将使所述交流输入电压分压而成的分压输入电压分别变换为全波整流电压；以及
第1输出端子以及第2输出端子，输出由所述多个AC－DC转换器变换后的所述全波整流电压，
所述AC－DC转换器具有：
电力整流器，对所述分压输入电压进行整流；以及
DC－DC转换器，对所述电力整流器的输出电压的电压电平进行变换，
所述电力整流器具有第1电力切换器，
所述第1电力切换器具有：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压，
所述分压输入电压被输入到所述第2电极，
从所述第2晶体管的第3电极输出的电压被输入到所述DC－DC转换器。
技术方案18
根据技术方案17所记载的电力变换器，其中，，
所述AC－DC转换器具备：
第3输入端子以及第4输入端子，被施加分压输入电压；
第3输出端子以及第4输出端子，输出整流后的电压；
所述电力变换器具备分别具有所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述控制电压生成器以及所述驱动电压生成器的第2电力切换器、第3电力切换器以及第4电力切换器，
所述第1电力切换器切换是否使电流从所述第3输入端子流到所述第3输出端子，
所述第2电力切换器切换是否使电流从所述第4输出端子流到所述第4输入端子，
所述第3电力切换器切换是否使电流从所述第4输入端子流到所述第3输出端子，
所述第4电力切换器切换是否使电流从所述第4输出端子流到所述第3输入端子，
所述第3电极输出全波整流电压。
技术方案19
根据技术方案17或者18所记载的电力变换器，其中，
所述DC－DC转换器具有：
多个开关元件，以共发共基或共源共栅的方式连接于被施加所述电力整流器的输出电压的第1节点以及第2节点之间；以及
局部控制器，按照预定的占空比使所述多个开关元件导通或者截止。
技术方案20
根据技术方案19所记载的电力变换器，其中，
所述局部控制器与其它DC－DC转换器的动作无关地按照预定的占空比使所述多个开关元件导通或者截止。
说明了本公开的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，未意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种方式被实施，能够在不脱离发明的要旨的范围进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于专利权利要求书所记载的发明及与其等同的范围。

Claims (10)

1.一种电力切换器，具备：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压。
2.根据权利要求1所述的电力切换器，具备：
第1整流元件，连接于所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间；以及
第2整流元件，连接于所述第2晶体管的第3电极以及第4电极之间，
当所述第1晶体管导通时，以使电流从所述第2电极经由所述第1晶体管流到所述第1电极、且使电流从所述第4电极经由所述第2晶体管流到所述第3电极的方式，设定所述第1晶体管以及所述第2晶体管的栅极电压。
3.根据权利要求1或者2所述的电力切换器，其中，
所述电力切换器具备极性判定控制部，该极性判定控制部根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压的极性，判定是否对所述驱动电压生成器指示生成用于使所述第1晶体管导通的所述驱动电压，
所述驱动电压生成器在被从所述极性判定控制部指示了生成所述驱动电压时，将所述驱动电压施加到所述第1控制电极。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电力切换器，其中，
所述第2晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力切换器，其中，具备：
常开的第3晶体管，与所述第2晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接；以及
第3整流元件，连接于所述第3晶体管的第3控制电极与所述第2晶体管的所述第2控制电极之间。
6.根据权利要求5所述的电力切换器，其中，
所述第3晶体管的耐压比所述第1晶体管的耐压高。
7.根据权利要求5或者6所述的电力切换器，其中，
所述第3晶体管具有以共发共基或共源共栅的方式连接的n个晶体管群，n为2以上的整数，
所述第3晶体管根据所述n的值与以共发共基或共源共栅的方式连接的各晶体管的耐压的总和来调整耐压。
8.一种电力整流器，具备：
第1输入端子以及第2输入端子，被施加交流输入电压；
第1输出端子以及第2输出端子，输出整流后的电压；以及
第1电力切换器，连接于所述第1输入端子或者所述第2输入端子与所述第1输出端子或者所述第2输出端子之间，
所述第1电力切换器具备：
常关的第1晶体管，根据输入到第1控制电极的驱动电压，切换是否切断第1电极以及第2电极之间的电流路径；
常开的第2晶体管，与所述第1晶体管以共发共基或共源共栅的方式连接，具有第2控制电极，该第2控制电极连接所述第1晶体管的所述第2电极；
控制电压生成器，根据所述第1晶体管的所述第1电极以及所述第2电极之间的电压来生成控制电压；以及
驱动电压生成器，根据所述控制电压，生成所述第1晶体管的耐压以下的所述驱动电压，
所述第2电极连接于所述第1输入端子或者所述第2输入端子，
所述第2晶体管的第3电极连接于所述第1输出端子或者所述第2输出端子。
9.根据权利要求8所述的电力整流器，其中，
所述第3电极输出半波整流电压。
10.根据权利要求8所述的电力整流器，其中，
所述电力整流器具备分别具有所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述控制电压生成器以及所述驱动电压生成器的第2电力切换器、第3电力切换器以及第4电力切换器，
所述第1电力切换器切换是否使电流从所述第1输入端子流到所述第1输出端子，
所述第2电力切换器切换是否使电流从所述第2输出端子流到所述第2输入端子，
所述第3电力切换器切换是否使电流从所述第2输入端子流到所述第1输出端子，
所述第4电力切换器切换是否使电流从所述第2输出端子流到所述第1输入端子，
所述第1输出端子输出全波整流电压。
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