CN117997093A - 升降压供电系统及空调器 - Google Patents

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徐锦清
张健彬
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Abstract

本发明公开了一种升降压供电系统及空调器,升降压供电系统包括:PFC电路、开关电路和过压保护电路。PFC电路的第一输入端被配置为市电零线端N;开关电路的第一端被配置为市电火线端L,开关电路的第二端与所述PFC电路的第二输入端连接,开关电路被配置为调节PFC电路向负载输出的电压;过压保护电路与开关电路连接,过压保护电路被配置为:在开关电路异常关断时向所述开关电路中寄生电容充电,以使开关电路进行导通后降低所述开关电路中各个开关管的电压。通过本发明解决了升降压供电系统突然断电时,造成升降压供电系统承受高压而击穿的技术问题。

Description

升降压供电系统及空调器
技术领域
本发明属于供电控制技术领域,尤其涉及一种升降压供电系统及空调器。
背景技术
当空调器功率较低的情况下,压缩机频率基本都运行在比较低的频率区间,此时的负载需求电压大幅度低于母线电压,升降压供电系统会控制母线电压降低,从而降低电路损耗,但是升降压供电系统突然断电时,由于升降压供电系统内部的电感恒流特性,造成升降压供电系统承受高压而击穿。
发明内容
本发明实施例提供了一种升降压供电系统及空调器,以解决升降压供电系统突然断电时,造成升降压供电系统承受高压而击穿的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种升降压供电系统,包括:PFC电路,所述PFC电路的第一输入端被配置为市电零线端;开关电路,所述开关电路的第一端被配置为市电火线端,所述开关电路的第二端与所述PFC电路的第二输入端连接,所述开关电路被配置为调节所述PFC电路向负载输出的电压;过压保护电路,与所述开关电路连接,所述过压保护电路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述开关电路中寄生电容充电,以使所述开关电路进行导通后降低所述开关电路中各个开关管的电压。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,还包括:与所述开关电路连接的驱动电路,在所述驱动电路断电的情况下,所述开关电路异常关断。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述开关电路包括栅极互接的第一开关管和第二开关管;所述过压保护电路包括:第一充电支路,所述第一充电支路的一端与市电火线端连接,所述第一充电支路的另一端接入所述第一开关管和所述第二开关管的栅极,所述第一充电支路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述第一开关管和第二开关管中寄生电容充电;第二充电支路,所述第二充电支路的一端与所述PFC电路的输入端连接,所述第二充电支路的另一端接入所述第一开关管和第二开关管的栅极,所述第二充电支路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述第一开关管和第二开关管中寄生电容充电。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述第一充电支路包括第一开关单元和共用单元,所述第一开关单元的一端连接所述市电火线端,所述共用单元的输入端与所述第一开关单元的另一端连接;所述第二充电支路包括第二开关单元和所述共用单元,所述第二开关单元的一端连接所述PFC电路的第二输入端,所述共用单元的输入端与所述第二开关单元的另一端连接;所述共用单元的输出端与所述第一开关管的栅极和所述第二开关的栅极连接。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述第一开关单元包括第一齐纳二极管,所述第一齐纳二极管的阴极与所述市电火线端连接;所述第二开关单元包括第二齐纳二极管,所述第二齐纳二极管的阴极与所述PFC电路的第二输入端连接,所述第一齐纳二极管的阳极与所述第二齐纳二极管的阳极连接。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述共用单元包括:第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一齐纳二极管的阳极连接;第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接,所述第一二极管的阴极与所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极连接。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述共用单元还包括:第一电感元件,连接于所述第一齐纳二极管的正极和所述第一电阻之间;第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第二二极管的阴极与所述第一电感元件的第一端连接。所述第一电感元件在所述第一齐纳二极管和所述第二齐纳二极管过压导通时进行储能,并在所述开关电路导通后为所述第一开关管和所述第二开关管中寄生电容提供维持所述开关电路导通的充电电流。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述过压保护电路还包括:第三齐纳二极管,所述第三齐纳二极管的阳极与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第三齐纳二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述过压保护电路还包括第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端、所述第一齐纳二极管的阳极、所述第二齐纳二极管的阳极连接,所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接。
结合本发明的第一方面,在一些实施方式下,所述过压保护电路还包括:第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第三电阻的第二端与所述第一开关管的栅极和第二开关管的栅极连接。
第二方面,本发明实施例提供了一种空调器,包括第一方面任一实施方式所述的升降压供电系统。
本发明实施例提供的一个或者多个技术方案,至少实现了如下技术效果或者优点:
由于在升降压供电系统的开关电路中设置了过压保护电路,在开关电路异常关断的情况下,过压保护电路向开关电路中寄生电容充电,以使开关电路导通,实现了降低开关电路中各个开关管的电压,使得开关电路不会承受过高的电压,也就避免了各个开关管因承受过高的电压而被击穿,进而避免了升降压供电系统的损坏,因此,可以实现升降压供电系统过压保护的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中升降压供电系统的结构示意图;
图2为本发明实施例中升降压供电系统的升降压控制方法流程图;
图3为图1中升降压供电系统的第一种具体电路示意图;
图4示意了图1中PFC电路的的一种结构示意图;
图5为图1中过压保护电路的结构示意图;
图6为图1中升降压供电系统的第二种具体电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
为了实现电路过压保护的效果,本发明实施例提供了一种升降压供电系统10,应用于电器设备,该电器设备可以为:空调器、冰箱等等。
参考图1所示,本发明实施例提供了一种升降压供电系统10,包括:开关电路110、PFC电路120和过压保护电路140,PFC电路120的第一输入端被配置为市电零线端N;开关电路110,开关电路110的第一端被配置为市电火线端L,开关电路110的第二端与PFC电路120的第二输入端连接,开关电路110被配置为调节PFC电路120向负载20输出的电压。过压保护电路140与开关电路110连接,过压保护电路140被配置为:在开关电路110异常关断时向开关电路110中寄生电容充电,以使开关电路110进行导通后降低开关电路110中各个开关管的电压。
由于在升降压供电系统10的开关电路110中设置了过压保护电路140,在开关电路110异常关断的情况下,过压保护电路140向开关电路110中寄生电容充电,以使开关电路110导通,实现了降低开关电路110中各个开关管的电压,使得开关电路110不会承受过高的电压,也就避免了各个开关管因承受过高的电压而被击穿,进而避免了升降压供电系统10的损坏,因此,可以实现升降压供电系统10过压保护的效果。
可以理解的是,升降压供电系统10还可以包括与开关电路110连接的驱动电路150,在驱动电路150断电的情况下,开关电路110发生异常关断。
升降压供电系统10还可以包括控制器130,控制器130与驱动电路150的输入端连接,控制器130被配置为:在开关电路110的输入端接入市电的情况下,检测到PFC电路120当前接入负载20处于轻载状态,获取控制负载20所需的目标电压以及PFC电路120输出的当前母线电压;根据当前母线电压与目标电压之间的大小关系控制驱动电路150输出驱动信号,该驱动信号用于驱动开关电路110的导通电压,调节开关电路110的导通时延,以减小PFC电路120输出的母线电压与目标电压之间的差异。
参考图2所示,可以理解的是,根据当前母线电压与目标电压之间的大小关系,调节开关电路110的导通时延的过程,包括:如果当前母线电压高于目标电压,增加开关电路110的导通时延,以降低PFC电路120输出的母线电压;如果当前母线电压低于目标电压,减少开关电路110的导通时延,以升高PFC电路120输出的母线电压;如果当前母线电压等于目标电压时,维持开关电路110的导通时延不变。从而使得第一电容元件C1两端的输出母线电压与负载20所需目标电压相匹配。在轻载状态下,通过不断调节PFC电路120输出的母线电压,使得PFC电路120提供给负载20的电压与负载20所需目标电压适配,以避免升降压供电系统10提供给负载20的电压大幅超出负载20所需目标电压,也就避免了不必要的电路损耗,一旦开关电路110异常关断,就会导致开关电路110损坏,无法再继续工作,影响了PFC电路120的正常工作。
以负载包括空调器的压缩机为例,在轻载状态下,降低母线电压可以节约能耗的原因在于,因空调控制器130中存在大量的开关模块,如压缩机的逆变模块,开关模块的每次开关都会产生开关损耗,而且开关损耗分为开通损耗和关断损耗,即Ploss=Ptron+Ptfoff
单次开通损耗为:
UDC为母线电压,ID1为开关模块开通瞬间通过其中IGBT的电流,tr为开关管开通时电流从10%上升到90%的时间。
单次关断损耗为:
UDC为母线电压,ID2为关断瞬间通过IGBT的电流,tf为开关管关断时电流从90%下降到10%的时间。
从上述两个公式可以看出,在当前接入负载20处于轻载状态下,通过降低母线电压,可以降低开通损耗和关断损耗,从而降低了电路损耗。
可以理解的是,开关电路110可以有多种具体的实施电路,参考图3所示,开关电路110可以包括第一开关管Q1和第二开关管Q2。其中,第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的源极相连构成开关电路110,第一开关管Q1的漏极与市电火线端L、过压保护电路140的第一端相连,第二开关管Q2的漏极与PFC电路120的第二输入端、过压保护电路140的第四端相连,第一开关管Q1的栅极与第二开关管Q2的栅极、过压保护电路140的第三端、驱动电路150的输出端连接,驱动电路150的输入端与控制器130连接,从而控制器130可以向驱动电路150提供控制信号,控制驱动电路150第二开关管Q2和第一开关管Q1提供驱动第二开关管Q2和第一开关管Q1的驱动信号。
PFC电路120可以为图腾柱PFC电路121,参考图3所示,图腾柱PFC电路121可以包括:第二电感元件L2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第一电容元件C1。其中,第二电感元件L2的第一端与开关电路110的输出端相连,第二电感元件L2的第二端与第五开关管Q5的源极以及第三开关管Q3的漏极相连,第三开关管Q3的栅极连接控制器130,第三开关管Q3的源极与第四开关管Q4的源极与第一电容元件C1的一端连接,第四开关管Q4的栅极与控制器130相连,第四开关管Q4的漏极与第六开关管Q6的源极相连,并与市电零线端N相连,第五开关管Q5的漏极与第六开关管Q6的漏极相连与第一电容元件C1的另一端连接,同时,第五开关管Q5的漏极与第六开关管Q6的漏极还接入VCC工作电压,第五开关管Q5的栅极连接于控制器130,第六开关管Q6的栅极与控制器130相连。从而,控制器130可以控制图腾柱PFC电路121中第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6的导通与关断。
需要说明的是,在开关电路110包括第一开关管Q1和第二开关管Q2的基础上,开关电路110的输出端是第二开关管Q2的漏极,也即PFC电路120的第二电感元件L2的第一端与第二开关管Q2的漏极连接。
参考图4所示,与图3所示图腾柱PFC电路121不同的是,PFC电路120可以是一种普通PFC电路122,其除了与图腾柱PFC电路121相同的第一电容C1以及第二电感元件L2之外,普通PFC电路122还包括与图腾柱PFC电路121不相同的部分:第七开关管Q7和第三二极管D3。其中,第二电感元件L2的第一端连接开关电路110的输出端,第二端连接第七开关管Q7的漏极,并与第三二极管D3的阳极相连,第一电容C1的一端连接第七开关管Q7的源极,并与市电的零线端N相连,第三二极管D3的阴极连接第一电容C1的另一端,并与电源正极相连,第七开关管Q7的栅极与控制器130连接,以控制第七开关管Q7的导通与关断。
参考图3和图5,需要说明的是,过压保护电路140可以包括第一充电支路141和第二充电支路142,第一充电支路141的一端与市电火线端L连接,第一充电支路141的另一端接入第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极,其中,第一充电支路141被配置为:在开关电路110异常关断时向第一开关管Q1中寄生电容和第二开关管Q2中寄生电容充电;第二充电支路142的一端与PFC电路120的输入端连接,第二充电支路142的另一端接入第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极,其中,第二充电支路142被配置为:在开关电路110异常关断时向第一开关管Q1中寄生电容和第二开关管Q2中寄生电容充电。
在第一开关管Q1和第二开关管Q2异常关断的时刻,流入到达第二电感元件L2的电流通过第一充电支路141和第二充电支路142,给第一开关管Q1中寄生电容和第二开关管Q2中寄生电容充电,当第一开关管Q1和第二开关管Q2的源极和栅极电压高于导通电压后,第一开关管Q1和第二开关管Q2将会导通,从而过第一充电支路141和第二充电支路142可以在开关电路110两端承受过高电压的情况下,实现对开关电路110的导通,来降低开关电路110两端的电压,避免了开关电路110两端因为承受高压而被击穿。
参考图3和图5所示,第一充电支路141包括第一开关单元1411和共用单元1412,第一开关单元1411的一端连接市电火线端L,共用单元1412的输入端与第一开关单元1411的另一端连接;第二充电支路142包括第二开关单元1421和共用单元1412,第二开关单元1421的一端连接PFC电路120的第二输入端,共用单元1412的输入端与第二开关单元1421的另一端连接;共用单元1412的输出端与第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极连接。
需要说明的是,第一开关单元1411可以包括第一齐纳二极管DZ1,第二开关单元1421可以包括第二齐纳二极管DZ2,第一齐纳二极管DZ1的阴极与市电火线端L连接;第二齐纳二极管DZ2的阴极与PFC电路120的第二输入端连接,第一齐纳二极管DZ1的阳极与第二齐纳二极管DZ2的阳极连接。另外,共用单元1412可以包括第一电阻R1和第一二极管D1,第一电阻R1的第一端与第一齐纳二极管DZ1的阳极和第二齐纳二极管DZ2的阳极连接;第一二极管D1的阳极与第一电阻R1的第二端连接,第一二极管D1的阴极与第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极连接。
在开关电路110异常关断时,开关电路110两端的电压会迅速上升并达到第一齐纳二极管DZ1的击穿电压,第一齐纳二极管DZ1被击穿之后,电流会从第一齐纳二极管DZ1依次流经第一电阻R1、第一二极管D1、第一开关管Q1和第二开关管Q2,以对第一开关管Q1和第二开关管Q2充电。
同样的,在开关电路110异常关断时,开关电路110两端的电压会迅速上升并达到第二齐纳二极管DZ2的击穿电压,第二齐纳二极管DZ2被击穿之后,电流从第二齐纳二极管DZ2依次流经第一电阻R1、第一二极管D1、第一开关管Q1和第二开关管Q2,以对第一开关管Q1和第二开关管Q2充电。
可以理解的是,开关电路110的异常关断是指:开关电路110连接的驱动电路150在断电的情况下,无法为第一开关管Q1和第二开关管Q2提供导通电压,从而使得第一开关管Q1和第二开关管Q2发生关断的情况。
参考图3所示,过压保护电路140还可以包括:第三齐纳二极管DZ3,第三齐纳二极管DZ3的阳极与第一开关管Q1的源极和第二开关管Q2的源极连接,第三齐纳二极管DZ3的阴极与第一电阻R1的第二端连接。第一电阻R1与第三齐纳二极管DZ3组成稳压电路,以保护第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极,避免过压损坏。
参见图3所示,过压保护电路140还可以包括第二电阻R2,第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第一端连接,第二电阻R2的第二端与第一开关管Q1和第二开关管Q2的源极、第三齐纳二极管DZ3连接;第二电阻R2在第一齐纳二极管DZ1、第二齐纳二极管DZ2处于过压状态时作为限流电阻;另外,第二电阻R2为开关电路110在截止状态下提供漏电流的放电回路,以避免第一开关管Q1和第二开关管Q2的误导通。
参见图3所示,过压保护电路140还可以包括第三电阻R3,第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端、第一开关管Q1和第二开关管Q2的源极、第三齐纳二极管DZ3连接,第三电阻R3的第二端与第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极连接;第三电阻R3为第一开关管Q1和第二开关管Q2在导通条件下,提供充电电荷的放电回路。
需要说明的是,在过压保护电路140的作用下,开关电路110导通后,第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极将再次失去导通的驱动源,因为第一开关管Q1和第二开关管Q2为电压驱动型器件,且第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极和源极具有高阻抗超低漏电流特性,故第一开关管Q1和第二开关管Q2导通时的充电电荷只能通过第三电阻R3实现泄放;另外,第一二极管D1、第一齐纳二极管DZ1、第二齐纳二极管DZ2、第一电阻R1只提供充电回路,不提供放电回路的功能。因此通过调节第三电阻R3的阻值,能够调节开关电路110在过压导通后的导通时延t,其计算方式:
其中,V1为第一开关管Q1和第二开关管Q2在开通时刻栅极和源极两端电压,Vt为第一开关管Q1和第二开关管Q2的关断阀值电压,R为第三电阻R3的电阻值,C为第一电容元件C1的电容量。
参考图6所示,与上述过压保护电路140不同的是,过压保护电路140还可以包括第一电感元件L1和第二二极管D2。其中,第一电感元件L1的第一端与第一齐纳二极管DZ1的阳极、第二齐纳二极管DZ2的阳极、第二二极管D2的阴极连接,第一电感元件L1的第二端与第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端连接;第二二极管D2的阳极与第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端、第三齐纳二极管DZ3的阳极、第一开关管Q1的源极以及第二开关管Q2的源极连接。
第一电感元件L1在第一齐纳二极管DZ1和第二齐纳二极管DZ2过压导通时进行储能,并在开关电路110导通后为第一开关管Q1中寄生电容和第二开关管Q2中寄生电容提供维持开关电路110导通的充电电流,从而,带有第一电感元件L1的过压保护电路140可以实现为开关电路110提供更高的导通电压以及更长的导通时延。其中,充电电流的路径为从第一电感L1依次经过第一电阻R1、第一二极管D1、第一开关管Q1和第二开关管Q2、第二二极管D2、第一电感L1。
需要说明的是,本发明实施例中各个开关管Q1~Q6可以均为MOS管与二极管的并联结构。
基于同一发明构思,本发明实施例提供了一种空调器,包括升降压供电系统10,升降压供电系统10的结构以及过压保护电路140可以参考前述实施例中所描述,在此不再赘述。应用了前述升降压供电系统10及其过压保护电路140的空调器,在升降压供电系统10内部电路承受高压的情况下,保护电路避免过压损坏。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种升降压供电系统,其特征在于,包括:
PFC电路,所述PFC电路的第一输入端被配置为市电零线端;
开关电路,所述开关电路的第一端被配置为市电火线端,所述开关电路的第二端与所述PFC电路的第二输入端连接,所述开关电路被配置为调节所述PFC电路向负载输出的电压;
过压保护电路,与所述开关电路连接,所述过压保护电路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述开关电路中寄生电容充电,以使所述开关电路进行导通后降低所述开关电路中各个开关管的电压。
2.根据权利要求1所述的升降压供电系统,其特征在于,还包括:与所述开关电路连接的驱动电路,在所述驱动电路断电的情况下,所述开关电路异常关断。
3.根据权利要求1所述的升降压供电系统,其特征在于,所述开关电路包括栅极互接的第一开关管和第二开关管;所述过压保护电路包括:
第一充电支路,所述第一充电支路的一端与市电火线端连接,所述第一充电支路的另一端接入所述第一开关管和所述第二开关管的栅极,所述第一充电支路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述第一开关管和第二开关管中寄生电容充电;
第二充电支路,所述第二充电支路的一端与所述PFC电路的输入端连接,所述第二充电支路的另一端接入所述第一开关管和第二开关管的栅极,所述第二充电支路被配置为:在所述开关电路异常关断时向所述第一开关管和第二开关管中寄生电容充电。
4.根据权利要求3所述的升降压供电系统,其特征在于,所述第一充电支路包括第一开关单元和共用单元,所述第一开关单元的一端连接所述市电火线端,所述共用单元的输入端与所述第一开关单元的另一端连接;
所述第二充电支路包括第二开关单元和所述共用单元,所述第二开关单元的一端连接所述PFC电路的第二输入端,所述共用单元的输入端与所述第二开关单元的另一端连接;
所述共用单元的输出端与所述第一开关管的栅极和所述第二开关的栅极连接。
5.根据权利要求4所述的升降压供电系统,其特征在于:
所述第一开关单元包括第一齐纳二极管,所述第一齐纳二极管的阴极与所述市电火线端连接;
所述第二开关单元包括第二齐纳二极管,所述第二齐纳二极管的阴极与所述PFC电路的第二输入端连接,所述第一齐纳二极管的阳极与所述第二齐纳二极管的阳极连接。
6.根据权利要求5所述的升降压供电系统,其特征在于,所述共用单元包括:
第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一齐纳二极管的阳极连接;
第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接,所述第一二极管的阴极与所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极连接。
7.根据权利要求6所述的升降压供电系统,其特征在于,所述共用单元还包括:
第一电感元件,连接于所述第一齐纳二极管的正极和所述第一电阻之间;
第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第二二极管的阴极与所述第一电感元件的第一端连接;
所述第一电感元件在所述第一齐纳二极管和所述第二齐纳二极管过压导通时进行储能,并在所述开关电路导通后为所述第一开关管和所述第二开关管中寄生电容提供维持所述开关电路导通的充电电流。
8.根据权利要求6或7所述的升降压供电系统,其特征在于,所述过压保护电路还包括:第三齐纳二极管,所述第三齐纳二极管的阳极与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第三齐纳二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接。
9.根据权利要求8所述的升降压供电系统,其特征在于,所述过压保护电路还包括第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端、所述第一齐纳二极管的阳极、所述第二齐纳二极管的阳极连接,所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接。
10.根据权利要求8所述的升降压供电系统,其特征在于,所述过压保护电路还包括:
第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极连接,所述第三电阻的第二端与所述第一开关管的栅极和第二开关管的栅极连接。
11.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1-10中任一项所述的升降压供电系统。
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JP2011187833A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toyota Motor Corp 過電圧保護回路
KR102652596B1 (ko) * 2018-08-27 2024-04-01 엘에스일렉트릭(주) 양방향 반도체 차단기
FR3097089B1 (fr) * 2019-06-07 2022-03-25 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Un convertisseur et son systeme de controle de courant
KR102266356B1 (ko) * 2019-08-01 2021-06-18 엘지전자 주식회사 회로 소손 방지 및 토템 폴 역률 보상 기능을 갖는 전력 변환 장치

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