Dc/dc轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器具備將直流電壓變換為高頻交流電壓 的全橋逆變器和對其輸出進(jìn)行整流的整流電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 組合了全橋逆變器和整流電路的初級側(cè)相移方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器基本上如W下 那樣構(gòu)成。
[0003] 目P，全橋逆變器由并聯(lián)地連接了基準(zhǔn)相的支路和控制相的支路的電路構(gòu)成，其中 該基準(zhǔn)相的支路是串聯(lián)地連接了由與開關(guān)元件Sl并聯(lián)地連接的緩沖電容器Cl和與開關(guān)元 件Sl逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管Dl構(gòu)成的上側(cè)分支W及由與開關(guān)元件S2并聯(lián)地連接的 緩沖電容器C2和與開關(guān)元件S2逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管D2構(gòu)成的下側(cè)分支的電路，該 控制相的支路是串聯(lián)地連接了由與開關(guān)元件S3并聯(lián)地連接的緩沖電容器C3和與開關(guān)元件 S3逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管D3構(gòu)成的上側(cè)分支W及由與開關(guān)元件S4并聯(lián)地連接的緩沖 電容器C4和與開關(guān)元件S4逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管D4構(gòu)成的下側(cè)分支的電路。
[0004] 橋逆變器將供給到輸入端子的直流電壓變換為高頻交流電壓而輸出，向與輸出端 子連接的變壓器的初級側(cè)供給輸出。在變壓器的次級側(cè)連接整流電路，整流電路對從變壓 器輸出的高頻交流電壓進(jìn)行整流。整流電路的輸出被輸出平滑濾波器去除高頻分量，向負(fù) 載供給直流電壓。 陽0化]基本上通過相移控制或者PWM控制來進(jìn)行運(yùn)樣地構(gòu)成的全橋逆變器的電力控制。 在使用相移控制的情況下，對控制相相對于基準(zhǔn)相的重疊角進(jìn)行控制，控制傳輸電力。但 是，在電力非傳輸區(qū)間中，產(chǎn)生在初級側(cè)開關(guān)元件與變壓器之間環(huán)流的環(huán)流電流。環(huán)流電流 具有使初級側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行軟開關(guān)動作的效果，但不對電力傳輸作出貢獻(xiàn)，在變壓器、初級 側(cè)開關(guān)元件中產(chǎn)生導(dǎo)通損耗。
[0006] 另外，在使用PWM控制的情況下，它是僅在進(jìn)行電力傳輸?shù)膮^(qū)間使初級側(cè)開關(guān)元 件接通（turnon)、且不產(chǎn)生環(huán)流電流的控制方式。但是，在PWM控制的情況下，初級側(cè)半導(dǎo) 體進(jìn)行硬開關(guān)動作，開關(guān)損耗會增大。
[0007] 因此，作為降低初級側(cè)相移方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)損耗的技術(shù)，有專利文獻(xiàn) 1所示的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù)中，代替平滑電抗器而將續(xù)流二極管和帶抽頭 的電感器附加到整流電路的輸出級，在逆變器的輸入端子之間連接電容器分壓電路，并且 在電容器分壓電路的分壓點(diǎn)與逆變器的控制相側(cè)的輸出端子之間連接諧振電抗器。然后， 通過經(jīng)由諧振電抗器進(jìn)行控制相的支路的緩沖電容器的充放電，從而降低變壓器的環(huán)流電 流，降低控制相的開關(guān)元件的開關(guān)損耗。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-120294號公報

【發(fā)明內(nèi)容】
1 ] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0012] 但是，在專利文獻(xiàn)1所示那樣的電力變換裝置值C/DC轉(zhuǎn)換器）中，需要電容器的 分壓電路、諧振電抗器等追加零件，存在成本增加的問題。
[0013] 進(jìn)而，由于追加零件也會產(chǎn)生損耗，所W存在損耗降低效果消失或者變小運(yùn)樣的 問題。
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種無需附加追 加零件而能夠降低在變壓器、開關(guān)元件、串聯(lián)電抗器中環(huán)流的電流和開關(guān)損耗的小型、低成 本且高效的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0015] 解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0016] 本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換器，把將由至少開關(guān)元件和與該開關(guān)元件逆并聯(lián)地連接的續(xù) 流二極管構(gòu)成的上分支和下分支串聯(lián)連接而構(gòu)成的基準(zhǔn)相的支路和控制相的支路并聯(lián)連 接而構(gòu)成全橋逆變器，對所述各支路的輸出端子的至少一方連接串聯(lián)電抗器，將該串聯(lián)電 抗器連接到變壓器的初級側(cè)端子，并且對所述變壓器的次級側(cè)端子連接對變壓器的感應(yīng)電 壓進(jìn)行整流的整流電路和使該整流電路的輸出直流電壓平滑的濾波器電路，該DC/DC轉(zhuǎn)換 器具備：環(huán)流電流產(chǎn)生模式，產(chǎn)生電力非傳輸期間中的在開關(guān)元件與變壓器之間流過的環(huán) 流電流；W及環(huán)流電流切斷模式，切斷該環(huán)流電流。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換器，無需附加追加零件，而能夠降低在變壓器、開關(guān)元 件、串聯(lián)電抗器中環(huán)流的電流，使初級側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行軟開關(guān)動作，能夠?qū)崿F(xiàn)電力變換效率 的提高、裝置的小型、輕量、低成本化。
[0019] 上述W及其它本發(fā)明的目的、特征、效果根據(jù)W下的實(shí)施方式中的詳細(xì)說明W及 附圖的記載將更加清晰。
【附圖說明】
[0020] 圖1是作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的基本的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。
[0021] 圖2是基于相移控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形圖。
[0022] 圖3是基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形圖。
[0023] 圖4是基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形。
[0024] 圖5是基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形。
[00巧]圖6是基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形。 陽0%] 圖7是基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部動作波形。
[0027](符號說明） W28] 1 :直流電源；2 :全橋逆變器；3 :基準(zhǔn)相的支路；4 :控制相的支路；5 :整流電路； 6 :輸出平滑濾波器；Sl:基準(zhǔn)相的支路的上分支的開關(guān)元件；Dl:基準(zhǔn)相的支路的上分支 的續(xù)流二極管；Cl:基準(zhǔn)相的支路的上分支的緩沖電容器；S2 :基準(zhǔn)相的支路的下分支的開 關(guān)元件；D2 :基準(zhǔn)相的支路的下分支的續(xù)流二極管；C2 :基準(zhǔn)相的支路的下分支的緩沖電容 器；S3 :控制相的支路的上分支的開關(guān)元件；D3 :控制相的支路的上分支的續(xù)流二極管；C3 : 控制相的支路的上分支的緩沖電容器；S4 :控制相的支路的下分支的開關(guān)元件；D4 :控制相 的支路的下分支的續(xù)流二極管；C4 :控制相的支路的下分支的緩沖電容器；LI:串聯(lián)電抗 器；Tr:變壓器；D5~D8 :整流二極管；Lf:平滑電抗器；Cf:平滑電容器；R:負(fù)載；Vhl:全 橋逆變器2的輸出電壓；ITrl:全橋逆變器2的輸出電流。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施方式1.
[0030] W下，根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式1的DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行說明。
[0031] 首先，參照圖1、圖2,對作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的組合了全橋逆變器和整流電路的初 級側(cè)相移方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行說明。
[0032] 在圖1中，全橋逆變器（W下還簡稱為逆變器）2將直流電源1的直流電壓變換為 高頻交流電壓，輸入到變壓器Tr。整流電路5對從變壓器Tr輸出的高頻交流電壓進(jìn)行整 流。由平滑電抗器（扼流線圈）Lf和平滑電容器Cf構(gòu)成的輸出平滑濾波器6去除從整流 電路5輸出的電壓的高頻分量，將直流電壓供給到負(fù)載R。
[0033] 全橋逆變器2由并聯(lián)地連接了基準(zhǔn)相的支路3和控制相的支路4的電路構(gòu)成，其 中基準(zhǔn)相的支路3將由開關(guān)元件S1、與該開關(guān)元件Sl并聯(lián)地連接的緩沖電容器Cl和與開 關(guān)元件Sl逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管Dl構(gòu)成的上側(cè)分支W及由開關(guān)元件S2、與該開關(guān)元 件S2并聯(lián)地連接的緩沖電容器C2和與開關(guān)元件S2逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管D2構(gòu)成的 下側(cè)分支串聯(lián)地連接而構(gòu)成，控制相的支路4將由開關(guān)元件S3、與該開關(guān)元件S3并聯(lián)地連 接的緩沖電容器C3和與開關(guān)元件S3逆并聯(lián)地連接的續(xù)流二極管D3構(gòu)成的上側(cè)分支W及 由開關(guān)元件S4、與該開關(guān)元件S4并聯(lián)地連接的緩沖電容器C4和與開關(guān)元件S4逆并聯(lián)地連 接的續(xù)流二極管D4構(gòu)成的下側(cè)分支串聯(lián)地連接而構(gòu)成。基準(zhǔn)相的支路3和控制相的支路 4的并聯(lián)電路的上側(cè)分支的端部和下側(cè)分支的端部分別成為正側(cè)輸入端子W及負(fù)側(cè)輸入端 子，在運(yùn)些輸入端子之間施加了直流電源1的輸出電壓。
[0034] 另外，基準(zhǔn)相的支路3的上側(cè)分支和下側(cè)分支的連接點(diǎn)W及控制相的支路4的上 側(cè)分支和下側(cè)分支的連接點(diǎn)分別成為全橋逆變器2的輸出端子，在運(yùn)些逆變器輸出端子處 得到的電壓經(jīng)由串聯(lián)電抗器Ll被施加到變壓器Tr的初級線圈。
[0035] 對變壓器Tr的次級線圈連接了由二極管D5~D8構(gòu)成的整流電路5,在整流電路 的輸出端子之間，連接了輸出平滑濾波器6和負(fù)載R。
[0036] 另外，開關(guān)元件Sl~S4優(yōu)選使用逆并聯(lián)地連接了二極管的IG