[发明专利]DC/DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC转换器，该DC/DC转换器具备将直流电压变换为高频交流电压的全桥逆变器和对其输出进行整流的整流电路。

背景技术

组合了全桥逆变器和整流电路的初级侧相移方式的DC/DC转换器基本上如以下那样构成。

即，全桥逆变器由并联地连接了基准相的支路和控制相的支路的电路构成，其中该基准相的支路是串联地连接了由与开关元件S1并联地连接的缓冲电容器C1和与开关元件S1逆并联地连接的续流二极管D1构成的上侧分支以及由与开关元件S2并联地连接的缓冲电容器C2和与开关元件S2逆并联地连接的续流二极管D2构成的下侧分支的电路，该控制相的支路是串联地连接了由与开关元件S3并联地连接的缓冲电容器C3和与开关元件S3逆并联地连接的续流二极管D3构成的上侧分支以及由与开关元件S4并联地连接的缓冲电容器C4和与开关元件S4逆并联地连接的续流二极管D4构成的下侧分支的电路。

桥逆变器将供给到输入端子的直流电压变换为高频交流电压而输出，向与输出端子连接的变压器的初级侧供给输出。在变压器的次级侧连接整流电路，整流电路对从变压器输出的高频交流电压进行整流。整流电路的输出被输出平滑滤波器去除高频分量，向负载供给直流电压。

基本上通过相移控制或者PWM控制来进行这样地构成的全桥逆变器的电力控制。在使用相移控制的情况下，对控制相相对于基准相的重叠角进行控制，控制传输电力。但是，在电力非传输区间中，产生在初级侧开关元件与变压器之间环流的环流电流。环流电流具有使初级侧开关元件进行软开关动作的效果，但不对电力传输作出贡献，在变压器、初级侧开关元件中产生导通损耗。

另外，在使用PWM控制的情况下，它是仅在进行电力传输的区间使初级侧开关元件接通(turn on)、且不产生环流电流的控制方式。但是，在PWM控制的情况下，初级侧半导体进行硬开关动作，开关损耗会增大。

因此，作为降低初级侧相移方式的DC/DC转换器的开关损耗的技术，有专利文献1所示的技术。在该专利文献1所示的技术中，代替平滑电抗器而将续流二极管和带抽头的电感器附加到整流电路的输出级，在逆变器的输入端子之间连接电容器分压电路，并且在电容器分压电路的分压点与逆变器的控制相侧的输出端子之间连接谐振电抗器。然后，通过经由谐振电抗器进行控制相的支路的缓冲电容器的充放电，从而降低变压器的环流电流，降低控制相的开关元件的开关损耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-120294号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所示那样的电力变换装置(DC/DC转换器)中，需要电容器的分压电路、谐振电抗器等追加零件，存在成本增加的问题。

进而，由于追加零件也会产生损耗，所以存在损耗降低效果消失或者变小这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的，其目的在于提供一种无需附加追加零件而能够降低在变压器、开关元件、串联电抗器中环流的电流和开关损耗的小型、低成本且高效的DC/DC转换器。

解决技术问题的技术方案

本发明的DC/DC转换器，把将由至少开关元件和与该开关元件逆并联地连接的续流二极管构成的上分支和下分支串联连接而构成的基准相的支路和控制相的支路并联连接而构成全桥逆变器，对所述各支路的输出端子的至少一方连接串联电抗器，将该串联电抗器连接到变压器的初级侧端子，并且对所述变压器的次级侧端子连接对变压器的感应电压进行整流的整流电路和使该整流电路的输出直流电压平滑的滤波器电路，该DC/DC转换器具备：环流电流产生模式，产生电力非传输期间中的在开关元件与变压器之间流过的环流电流；以及环流电流切断模式，切断该环流电流。

发明效果

根据本发明的DC/DC转换器，无需附加追加零件，而能够降低在变压器、开关元件、串联电抗器中环流的电流，使初级侧开关元件进行软开关动作，能够实现电力变换效率的提高、装置的小型、轻量、低成本化。

上述以及其它本发明的目的、特征、效果根据以下的实施方式中的详细说明以及附图的记载将更加清晰。

附图说明

图1是作为本发明的基础的基本的DC/DC转换器的电路图。

图2是基于相移控制的DC/DC转换器的各部动作波形图。

图3是基于本发明的实施方式1的控制的DC/DC转换器的各部动作波形图。