CN110518789B - 一种软开关电路及电力电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软开关电路及电力电子设备。本申请的软开关电路可使功率开关器件在关断过程中实现零电流关断，极大程度降低关断损耗，从而使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且在功率开关器件关断时将原本流入功率开关器件的电流所产生的电能储存起来，并在功率开关器件导通时将储存的电能供给***其他部件使用，从而节约了能源，且提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请对功率开关器件单独设置软开关电路，从而使软开关过程无需考虑功率开关器件所在电路的其它结构，从而使软开关电路可实现单独使用。

Description

一种软开关电路及电力电子设备

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别是涉及一种软开关电路及电力电子设备。

背景技术

在电力电子设备工作时，其内的功率开关器件会产生一定功率损耗，具体地，功率开关器件产生的总功耗＝功率开关器件在通态阶段产生的功率损耗+功率开关器件在开通/关断阶段产生的功率损耗。当功率开关器件的开关频率较低时，通态功耗是其产生的主要功耗；当功率开关器件的开关频率较高时，开通/关断功耗是其产生的主要功耗，且由于功率开关器件所连通的线路中杂散电感的存在，关断功耗要高于开通功耗。可见，在功率开关器件的开关频率较高的情况下，功率开关器件的关断功耗较大程度地影响了功率开关器件的总功耗，从而导致能源浪费，且导致电力电子设备的工作效率较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种软开关电路及电力电子设备，使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且节约了能源，提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请使软开关电路可实现单独使用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种软开关电路，包括：

与电力电子设备中功率开关器件并联连接的电流导向电路，用于当所述功率开关器件关断时，将流入所述功率开关器件的电流导入自身电路，并将所述电流产生的电能进行储存；

分别与所述电流导向电路和所述电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路，用于当所述功率开关器件导通时，将所述电流导向电路储存的电能泄放至所述能量回收电路，以供所述电力电子设备使用。

优选地，所述电流导向电路包括第一二极管和电容；其中：

所述第一二极管的阳极与所述功率开关器件的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述功率开关器件的第二端连接；其中，所述功率开关器件具体为导通时电流从第一端流向第二端的功率开关器件；

所述电容用于当所述功率开关器件关断时直接进入充电状态，以将所述电流产生的电能进行储存；

相应的，所述能量泄放电路具体用于当所述功率开关器件导通时，将所述电容储存的电能泄放至所述能量回收电路。

优选地，所述能量泄放电路包括隔离变压器、开关网络电路及整流单元；其中：

所述开关网络电路的第一端与所述电容的第一端连接，所述开关网络电路的第二端与所述电容的第二端连接，所述开关网络电路的第三端与所述隔离变压器的原边第一端连接，所述开关网络电路的第四端与所述隔离变压器的原边第二端连接，所述开关网络电路的控制端与所述电力电子设备中的控制器连接，所述隔离变压器的副边通过所述整流单元与所述能量回收电路连接；其中，所述隔离变压器的副边电压满足于所述能量回收电路的回收需求电压；

所述控制器用于在控制所述功率开关器件导通的同时，控制所述开关网络电路开始工作，以使所述开关网络电路将所述电容储存的电能泄放至后续电路。

优选地，所述开关网络电路具体为电压转换电路；所述控制器具体用于在控制所述功率开关器件导通的同时，在所述隔离变压器的副边电压满足于所述能量回收电路的回收需求电压的约束条件下，控制所述电压转换电路开始进行电压转换，以将所述电容储存的电能泄放至后续电路。

优选地，所述开关网络电路包括波形发生电路和可控开关；其中：

所述波形发生电路的触发端作为所述开关网络电路的控制端，所述波形发生电路的电源正端作为所述开关网络电路的第一端和第三端，所述波形发生电路的电源负端与所述可控开关的第一端连接并作为所述开关网络电路的第二端，所述波形发生电路的输出端与所述可控开关的控制端连接，所述可控开关的第二端作为所述开关网络电路的第四端；其中，所述可控开关具体为导通时电流从第二端流向第一端的开关；

所述控制器具体用于在控制所述功率开关器件导通的同时，利用所述波形发生电路驱动所述可控开关以一定开关频率导通，以将所述电容储存的电能泄放至后续电路。

优选地，所述波形发生电路具体为高频自激振荡电路。

优选地，所述可控开关具体为IGBT或MOSFET。

优选地，所述能量回收电路具体为所述电力电子设备的供电电源或所述电力电子设备的直流母线。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电力电子设备，包括功率开关器件，还包括上述任一种软开关电路。

优选地，当所述功率开关器件为N个时，所述电力电子设备包括所述能量泄放电路和N个所述电流导向电路，还包括N个防反二极管，N为大于1的整数；其中：

在第n个所述电流导向电路中，第一二极管的阳极与第n个功率开关器件的第一端连接，第一二极管的阴极分别与电容的第一端和第n个防反二极管的阳极连接，第n个防反二极管的阴极分别与所述能量泄放电路和其余防反二极管的阴极连接，电容的第二端分别与第n个功率开关器件Q的第二端和所述能量泄放电路连接；其中，n＝1,2…N；

所述能量泄放电路具体用于当任一功率开关器件导通时，将此功率开关器件对应的电流导向电路中电容储存的电能泄放至所述能量回收电路。

本发明提供了一种软开关电路，包括：与电力电子设备中功率开关器件并联连接的电流导向电路，用于当功率开关器件关断时，将流入功率开关器件的电流导入自身电路，并将电流产生的电能进行储存；分别与电流导向电路和电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路，用于当功率开关器件导通时，将电流导向电路储存的电能泄放至能量回收电路，以供电力电子设备使用。

可见，本申请的软开关电路在功率开关器件关断时，可将流入功率开关器件的电流导入自身电路，从而使功率开关器件在关断过程中实现零电流关断，极大程度降低关断损耗，从而使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且在功率开关器件关断时将原本流入功率开关器件的电流所产生的电能储存起来，并在功率开关器件导通时将储存的电能供给***其他部件使用，从而节约了能源，且提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请对功率开关器件单独设置软开关电路，从而使软开关过程无需考虑功率开关器件所在电路的其它结构，从而使软开关电路可实现单独使用。

本发明还提供了一种电力电子设备，与上述软开关电路具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种软开关电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种软开关电路的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的如图2所示软开关电路的一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的如图2所示软开关电路的另一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种三电平逆变器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种多功率开关器件的软开关电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种软开关电路及电力电子设备，使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且节约了能源，提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请使软开关电路可实现单独使用。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种软开关电路的结构示意图。

该软开关电路包括：

与电力电子设备中功率开关器件Q并联连接的电流导向电路1，用于当功率开关器件Q关断时，将流入功率开关器件Q的电流导入自身电路，并将电流产生的电能进行储存；

分别与电流导向电路1和电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路2，用于当功率开关器件Q导通时，将电流导向电路1储存的电能泄放至能量回收电路，以供电力电子设备使用。

具体地，本申请的软开关电路包括电流导向电路1和能量泄放电路2，其工作原理为：

现有技术中，当电力电子设备中的功率开关器件Q(如IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)等功率开关器件)关断时，功率开关器件Q的电流不会立即下降到零，而是有一个下降时间，但功率开关器件Q的电压已经从零上升，导致功率开关器件Q的电流和电压在这段时间内有一个交叠区，从而产生关断损耗；而且，由于功率开关器件Q所连通的线路中杂散电感的存在，会阻碍功率开关器件Q的电流的下降，导致功率开关器件Q的电流的下降速度变慢，从而导致关断损耗较大。

基于此，本申请在电力电子设备中的功率开关器件Q两端并联一个电流导向电路1，当功率开关器件Q关断时，电流导向电路1可将流入功率开关器件Q的电流立即导入自身电路，从而使功率开关器件Q的电流立即下降到零，即功率开关器件Q在关断过程中实现零电流关断，此情况下功率开关器件Q的电流和电压几乎不存在交叠区，极大程度降低关断损耗。对于功率开关器件Q来说，降低关断损耗的同时会减少自身产生热量，即应用该软开关电路可以在一定程度上转移功率开关器件Q的热损耗，使得功率开关器件Q可以达到降温的效果，尤其是在功率开关器件Q到达温升临界的情况下，可有效发挥降低温升的作用，从而保护了功率开关器件Q。

而且，当功率开关器件Q关断时，电流导向电路1还可将原本流入功率开关器件Q的电流所产生的电能完全储存起来，以便于电力电子设备工作(功率开关器件Q导通时，电力电子设备处于工作状态)时再次使用。基于此，本申请设置用于将电流导向电路1储存的电能供给电力电子设备使用的能量泄放电路2。具体地，当功率开关器件Q导通时，能量泄放电路2可将电流导向电路1储存的电能泄放至电力电子设备的能量回收电路(即能量泄放电路2作为电流导向电路1储存的电能的专属泄放电路)，从而供电力电子设备工作使用。

此外，本申请对功率开关器件Q单独设置软开关电路，从而使软开关过程无需考虑功率开关器件Q所在电路的其它结构，从而使软开关电路可实现单独使用。

本发明提供了一种软开关电路，包括：与电力电子设备中功率开关器件并联连接的电流导向电路，用于当功率开关器件关断时，将流入功率开关器件的电流导入自身电路，并将电流产生的电能进行储存；分别与电流导向电路和电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路，用于当功率开关器件导通时，将电流导向电路储存的电能泄放至能量回收电路，以供电力电子设备使用。

可见，本申请的软开关电路在功率开关器件关断时，可将流入功率开关器件的电流导入自身电路，从而使功率开关器件在关断过程中实现零电流关断，极大程度降低关断损耗，从而使功率开关器件在关断过程中减少热量的产生；且在功率开关器件关断时将原本流入功率开关器件的电流所产生的电能储存起来，并在功率开关器件导通时将储存的电能供给***其他部件使用，从而节约了能源，且提高了电力电子设备的工作效率；此外，本申请对功率开关器件单独设置软开关电路，从而使软开关过程无需考虑功率开关器件所在电路的其它结构，从而使软开关电路可实现单独使用。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种软开关电路的具体结构示意图。

作为一种可选地实施例，电流导向电路1包括第一二极管D1和电容C；其中：

第一二极管D1的阳极与功率开关器件Q的第一端连接，第一二极管D1的阴极与电容C的第一端连接，电容C的第二端与功率开关器件Q的第二端连接；其中，功率开关器件Q具体为导通时电流从第一端流向第二端的功率开关器件；

电容C用于当功率开关器件Q关断时直接进入充电状态，以将电流产生的电能进行储存；

相应的，能量泄放电路2具体用于当功率开关器件Q导通时，将电容C储存的电能泄放至能量回收电路。

具体地，本申请的电流导向电路1包括第一二极管D1和电容C，其工作原理为：

当功率开关器件Q关断时，由于第一二极管D1和电容C的存在，流入功率开关器件Q的电流会迅速导向电容C，一方面使功率开关器件Q的电流立即下降到零；另一方面电容C在电流流入后直接进入充电状态，以将电流所产生的电能进行储存。

基于此，当功率开关器件Q导通时，能量泄放电路2具体是将电容C储存的电能泄放至能量回收电路，一方面将电容C储存的电能供给电力电子设备再次使用，以节约能源；另一方面使电容C进入放电状态，即将电容C储存的电能释放掉，防止电容C到达满电状态后无法继续储存电能，从而为功率开关器件Q下一次关断做准备。

作为一种可选地实施例，能量泄放电路2包括隔离变压器T、开关网络电路21及整流单元22；其中：

开关网络电路21的第一端与电容C的第一端连接，开关网络电路21的第二端与电容C的第二端连接，开关网络电路21的第三端与隔离变压器T的原边第一端连接，开关网络电路21的第四端与隔离变压器T的原边第二端连接，开关网络电路21的控制端与电力电子设备中的控制器连接，隔离变压器T的副边通过整流单元22与能量回收电路连接；其中，隔离变压器T的副边电压满足于能量回收电路的回收需求电压；

控制器用于在控制功率开关器件Q导通的同时，控制开关网络电路21开始工作，以使开关网络电路21将电容C储存的电能泄放至后续电路。

具体地，本申请的能量泄放电路2包括隔离变压器T、开关网络电路21及整流单元22，其工作原理为：

已知功率开关器件Q的导通和关断由电力电子设备中的控制器来控制，而本申请的开关网络电路21需在功率开关器件Q导通时进入工作状态、在功率开关器件Q关断时退出工作状态，所以开关网络电路21也可由电力电子设备中的控制器来控制，从而与功率开关器件Q实现同步控制。

更具体地，控制器在控制功率开关器件Q导通的同时，控制开关网络电路21开始进入工作，从而将电容C储存的电能经隔离变压器T变压、再经整流单元22整流后泄放至能量回收电路(即电容C依靠开关网络电路21、隔离变压器T及整流单元22实现能量泄放)。可以理解的是，隔离变压器T的副边电压应满足于能量回收电路的回收需求电压，所以本申请的控制器在控制开关网络电路21的输出电压时，应保证其在隔离变压器T变压且整流单元22整流后，能够为能量回收电路提供其所需的回收需求电压。

此外，隔离变压器T不仅起到开关网络电路21和整流单元22之间的能量传递作用；还可将开关网络电路21和整流单元22之间进行电气隔离，以消除隔离变压器T两端连接器件的电气关联，使隔离变压器T两端连接的器件互不影响，提高电路安全性。

进一步地，本申请的整流单元22可选用全桥整流电路或半桥整流电路或全波整流电路或半波整流电路，本申请在此不做特别的限定。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的如图2所示软开关电路的一种结构示意图。

作为一种可选地实施例，开关网络电路21具体为电压转换电路；控制器具体用于在控制功率开关器件Q导通的同时，在隔离变压器T的副边电压满足于能量回收电路的回收需求电压的约束条件下，控制电压转换电路开始进行电压转换，以将电容C储存的电能泄放至后续电路。

具体地，本申请的开关网络电路21可选用电压转换电路，控制器在控制功率开关器件Q导通的同时，控制电压转换电路开始进入电压转换工作，从而将电容C储存的电能泄放至后续电路，最终实现为能量回收电路提供其所需的回收需求电压。

此外，从图3中可以看出，本实施例的整流单元22采用的是半波整流电路(二极管D2)。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的如图2所示软开关电路的另一种结构示意图。

作为一种可选地实施例，开关网络电路21包括波形发生电路211和可控开关K；其中：

波形发生电路211的触发端作为开关网络电路21的控制端，波形发生电路211的电源正端作为开关网络电路21的第一端和第三端，波形发生电路211的电源负端与可控开关K的第一端连接并作为开关网络电路21的第二端，波形发生电路211的输出端与可控开关K的控制端连接，可控开关K的第二端作为开关网络电路21的第四端；其中，可控开关K具体为导通时电流从第二端流向第一端的开关；

控制器具体用于在控制功率开关器件Q导通的同时，利用波形发生电路211驱动可控开关K以一定开关频率导通，以将电容C储存的电能泄放至后续电路。

具体地，本申请的开关网络电路21除了图3所示电路之外，还可有其它电路实现方式，如图4所示，开关网络电路21包括波形发生电路211和可控开关K，其工作原理为：

同样地，已知功率开关器件Q的导通和关断由电力电子设备中的控制器来控制，而本申请的波形发生电路211需在功率开关器件Q导通时进入工作状态、在功率开关器件Q关断时退出工作状态，所以波形发生电路211也可由电力电子设备中的控制器来控制，从而与功率开关器件Q实现同步控制。

更具体地，控制器在控制功率开关器件Q导通的同时，控制波形发生电路211开始输出一定频率的驱动信号至可控开关K，以使可控开关K在驱动信号的驱动下以一定的开关频率导通。当可控开关K导通时，电容C储存的电能便可通过隔离变压器T及整流单元22(选用二极管D2)泄放至能量回收电路(即电容C依靠电气线路连通后的隔离变压器T及整流单元22实现能量泄放)。

作为一种可选地实施例，波形发生电路211具体为高频自激振荡电路。

具体地，本申请的波形发生电路211可选用高频自激振荡电路，其工作原理为：

当控制器向高频自激振荡电路的触发端输入高电平时，高频自激振荡电路会进入工作状态，输出一定频率的方波信号；当控制器向高频自激振荡电路的触发端输入低电平时，高频自激振荡电路会退出工作状态，停止输出一定频率的方波信号。

相应的，本申请的可控开关K可选用高电平导通、低电平关断或者低电平导通、高电平关断的开关，从而使可控开关K在高频自激振荡电路输出的方波信号下以一定的开关频率导通。

作为一种可选地实施例，可控开关K具体为IGBT或MOSFET。

具体地，本申请的可控开关K可选用IGBT，也可选用MOSFET等其它类型的可控开关，本申请在此不做特别的限定。但是，需要说明的是，当可控开关K导通时，电流是从第二端流向第一端，在电路中设置可控开关K时需要满足这一要求。

比如，当可控开关K选用IGBT时，IGBT的集电极作为可控开关K的第二端，IGBT的发射极作为可控开关K的第一端，IGBT的门极作为可控开关K的控制端。

作为一种可选地实施例，能量回收电路具体为电力电子设备的供电电源或电力电子设备的直流母线。

具体地，本申请可以选择电力电子设备的供电电源(通常为电解电容)作为能量回收电路，即供电电源的正极作为能量回收电路的正极端子，供电电源的负极作为能量回收电路的负极端子。本申请还可以选择电力电子设备的直流母线作为能量回收电路，即正母线作为能量回收电路的正极端子，负母线作为能量回收电路的负极端子。

需要说明的是，本申请的软开关电路可应用于包含功率开关器件的任一电力电子设备中，如三电平逆变器。请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种三电平逆变器的结构示意图。从图5中可以看出，三电平逆变器的功率开关器件Q1-Q4均设置一个软开关电路(用U1-U4表示，可采用上述任一种软开关电路)，从而节约了能源，且提高了三电平逆变器的工作效率。

本发明还提供了一种电力电子设备，包括功率开关器件，还包括上述任一种软开关电路。

请参照图6，图6为本发明实施例提供的一种多功率开关器件的软开关电路的结构示意图。

作为一种可选地实施例，当功率开关器件Q为N个时，电力电子设备包括能量泄放电路2和N个电流导向电路1，还包括N个防反二极管D3，N为大于1的整数；其中：

在第n个电流导向电路1中，第一二极管D1的阳极与第n个功率开关器件Q的第一端连接，第一二极管D1的阴极分别与电容C的第一端和第n个防反二极管D3的阳极连接，第n个防反二极管D3的阴极分别与能量泄放电路2和其余防反二极管D3的阴极连接，电容C的第二端分别与第n个功率开关器件Q的第二端和能量泄放电路2连接；其中，n＝1,2…N；

能量泄放电路2具体用于当任一功率开关器件Q导通时，将此功率开关器件Q对应的电流导向电路1中电容C储存的电能泄放至能量回收电路。

具体地，当电力电子设备中的功率开关器件Q为多个时，除了图5所示各功率开关器件均设置一个软开关电路之外，多个功率开关器件Q还可共用一个能量泄放电路2，从而节约成本，如图6所示，需在每个电流导向电路1的第一二极管D1的阴极和能量泄放电路2之间增加防反二极管D3，以防止不同电流导向电路1之间电容C能量反灌。需要说明的是，能量泄放电路2共用的方案对于多个功率开关器件Q并联的情况尤其适用。

本申请提供的电力电子设备的其它介绍请参考上述软开关电路的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种软开关电路，其特征在于，包括：

与电力电子设备中功率开关器件并联连接的电流导向电路，用于当所述功率开关器件关断时，将流入所述功率开关器件的电流导入自身电路，并将所述电流产生的电能进行储存；

分别与所述电流导向电路和所述电力电子设备中的能量回收电路连接的能量泄放电路，用于当所述功率开关器件导通时，通过调整自身开关频率，将所述电流导向电路储存的电能泄放至所述能量回收电路，以供所述电力电子设备使用；

所述电流导向电路包括第一二极管和电容；

所述能量泄放电路包括隔离变压器、开关网络电路及整流单元；其中：

所述开关网络电路的第一端与所述电容的第一端连接，所述开关网络电路的第二端与所述电容的第二端连接，所述开关网络电路的第三端与所述隔离变压器的原边第一端连接，所述开关网络电路的第四端与所述隔离变压器的原边第二端连接，所述开关网络电路的控制端与所述电力电子设备中的控制器连接，所述隔离变压器的副边通过所述整流单元与所述能量回收电路连接；其中，所述隔离变压器的副边电压满足于所述能量回收电路的回收需求电压；

所述控制器用于在控制所述功率开关器件导通的同时，控制所述开关网络电路开始工作，以使所述开关网络电路将所述电容储存的电能泄放至后续电路；

所述开关网络电路包括波形发生电路和可控开关；其中：

所述波形发生电路的触发端作为所述开关网络电路的控制端，所述波形发生电路的电源正端作为所述开关网络电路的第一端和第三端，所述波形发生电路的电源负端与所述可控开关的第一端连接并作为所述开关网络电路的第二端，所述波形发生电路的输出端与所述可控开关的控制端连接，所述可控开关的第二端作为所述开关网络电路的第四端；其中，所述可控开关具体为导通时电流从第二端流向第一端的开关；

所述控制器具体用于在控制所述功率开关器件导通的同时，利用所述波形发生电路驱动所述可控开关以一定开关频率导通，以将所述电容储存的电能泄放至后续电路。

2.如权利要求1所述的软开关电路，其特征在于，所述电流导向电路包括第一二极管和电容；其中：

所述第一二极管的阳极与所述功率开关器件的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述功率开关器件的第二端连接；其中，所述功率开关器件具体为导通时电流从第一端流向第二端的功率开关器件；

所述电容用于当所述功率开关器件关断时直接进入充电状态，以将所述电流产生的电能进行储存；

相应的，所述能量泄放电路具体用于当所述功率开关器件导通时，将所述电容储存的电能泄放至所述能量回收电路。

3.如权利要求1所述的软开关电路，其特征在于，所述波形发生电路具体为高频自激振荡电路。

4.如权利要求1所述的软开关电路，其特征在于，所述可控开关具体为IGBT或MOSFET。

5.如权利要求2-4任一项所述的软开关电路，其特征在于，所述能量回收电路具体为所述电力电子设备的供电电源或所述电力电子设备的直流母线。

6.一种电力电子设备，其特征在于，包括功率开关器件，还包括如权利要求2-5任一项所述的软开关电路。

7.如权利要求6所述的电力电子设备，其特征在于，当所述功率开关器件为N个时，所述电力电子设备包括所述能量泄放电路和N个所述电流导向电路，还包括N个防反二极管，N为大于1的整数；其中：

在第n个所述电流导向电路中，第一二极管的阳极与第n个功率开关器件的第一端连接，第一二极管的阴极分别与电容的第一端和第n个防反二极管的阳极连接，第n个防反二极管的阴极分别与所述能量泄放电路和其余防反二极管的阴极连接，电容的第二端分别与第n个功率开关器件Q的第二端和所述能量泄放电路连接；其中，n=1,2…N；

所述能量泄放电路具体用于当任一功率开关器件导通时，将此功率开关器件对应的电流导向电路中电容储存的电能泄放至所述能量回收电路 。

Images