CN101286695B - Dc/dc电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种DC/DC电力转换装置，具有由连接在平滑电容器的正负端子之间而构成的驱动用逆变器电路、和连接在平滑电容器的正负端子之间而构成的整流电路构成的n级电路，将n级电路中的至少一个电路作为第1电路，第1电路并联连接m个单元电路而构成，将n级电路中的其余多个电路作为第2电路，将单元电路和第2电路的高压侧元件与低压侧元件的连接点作为中间端子，在单元电路的中间端子与第2电路的中间端子之间连接能量转移用电容器，构成分别具有单元电路、第2电路和能量转移用电容器的m个列电路，驱动各列电路的驱动信号使驱动周期T一致，并且针对各列电路中的每一个使相位错开。

Description

DC/DC电力转换装置

技术领域

本发明涉及将直流电压转换成升压或降压的直流电压的DC/DC电力转换装置。

背景技术

作为现有的DC/DC电力转换装置，DC/DC转换器由逆变器电路和多倍压整流电路构成，其中，逆变器电路具备具有连接到正电位的半导体开关和连接到负电位的半导体开关的至少2个以上的半导体开关，多倍压整流电路具有串联连接的多个整流器和串联连接的多个电容器，所述DC/DC转换器用逆变器电路生成交流电压，然后用多倍压整流电路生成高压直流电压并供给到负载(例如参照专利文献1)。

[专利文献1]日本特开平9-191638号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在这样的现有的DC/DC电力转换装置中，具有并联配置平滑电容器的逆变器电路和整流电路，在逆变器电路与整流电路之间串联连接电容器，利用电容器的充放电来进行直流/直流电力转换，并且平滑电容器与连接在电路间的电容器相互供给电流。由于平滑电容器中重复流过连接在各电路间的电容器中流过的电流，因此纹波电流变大。因此，存在的问题是，平滑电容器部分的发热变大，并且用于允许电流的电容变大，从而平滑电容器的尺寸变大。

本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于，在由驱动用逆变器电路和整流电路构成的多个电路的每一个中并联配置平滑电容器、利用能量转移用电容器的充放电的DC/DC电力转换装置中，减小上述多个各电路中并联配置的各平滑电容器的纹波电流，并通过减小平滑电容器的电容来实现装置结构的小型化，同时提高可靠性。

解决技术问题的技术方案

本发明的第一DC/DC电力转换装置中，将由驱动用逆变器电路和整流电路构成的共计n个电路串联连接，构成n级电路，其中，驱动用逆变器电路将由半导体开关元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，并连接在平滑电容器的正负端子之间而构成，整流电路将由半导体开关元件或二极管元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，并连接在平滑电容器的正负端子之间而构成，n为3以上。

将作为驱动用逆变器电路和整流电路中的任意一方的、n级电路中的一个电路作为第1电路，第1电路将串联连接了高压侧元件和低压侧元件的单元电路并联连接m个，并且连接在平滑电容器的正负端子之间而构成。

将作为驱动用逆变器电路和整流电路中的另一方的、n级电路中的其余的(n-1)个电路作为第2电路。

将单元电路和第2电路的高压侧元件与低压侧元件的连接点作为中间端子，在单元电路的中间端子与第2电路的中间端子之间连接能量转移用电容器。

构成分别具有单元电路、第2电路和能量转移用电容器的m个列电路。

并且，驱动各列电路的驱动信号使驱动周期一致，并且针对各列电路中的每一个使相位错开。

本发明第2DC/DC电力转换装置将由驱动用逆变器电路和整流电路构成的共计n个电路串联连接，构成n级电路，其中，驱动用逆变器电路将由半导体开关元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，整流电路将由半导体开关元件或二极管元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，n为3以上。

在n级电路内，将低压侧的(n-1)级的各电路分别在连接在平滑电容器的正负端子之间，在其余的高压侧的1个电路的高压侧端子与规定的低压侧电路的低压侧端子之间连接高压侧平滑电容器。

将作为驱动用逆变器电路和整流电路中的任意一方的、n级电路中的一个电路作为第1电路，第1电路将串联连接了高压侧元件和低压侧元件的单元电路并联连接2个而构成。

将作为驱动用逆变器电路和整流电路中的任意另一方的、n级电路中的其余(n-1)个电路作为第2电路。

将单元电路和第2电路的高压侧元件与低压侧元件的连接点作为中间端子，在单元电路的中间端子与第2电路的中间端子之间具有能量转移用电容器。

构成分别具有单元电路、第2电路和能量转移用电容器的2个列电路。

并且，对驱动各列电路的驱动信号使驱动周期一致，并且针对各列电路中的每一个使相位错开。

发明效果

根据本发明的DC/DC电力转换装置可以减少各平滑电容器的纹波电流。由此可以抑制平滑电容器的发热，提高可靠性，并且提高转换效率。另外，可以降低平滑电容器的电容，促进装置结构的小型化。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图2是示出本发明实施方式1的栅极信号和各部分的电流波形的图。

图3是示出本发明实施方式1的驱动各列电路的栅极信号的图。

图4是与比较例一起示出本发明实施方式1的流经平滑电容器的电流的图。

图5是示出本发明实施方式2的栅极信号和各部分的电流波形的图。

图6是示出本发明实施方式3的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图7是示出本发明实施方式3的驱动各列电路的栅极信号的图。

图8是与比较例一起示出本发明实施方式3的流经平滑电容器的电流的图。

图9是示出本发明实施方式5的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图10是示出本发明实施方式6的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图11是示出本发明实施方式7的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图12是示出本发明实施方式8的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图13是示出本发明实施方式9的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图14是与比较例一起示出本发明实施方式9的流经平滑电容器的电流的图。

图15是示出本发明实施方式10的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图16是与比较例一起示出本发明实施方式10的流经平滑电容器的电流的图。

图17是示出本发明实施方式11的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图18是与比较例一起示出本发明实施方式11的流经平滑电容器的电流的图。

图19是示出本发明实施方式12的DC/DC电力转换装置的电路结构的图。

图20是与比较例一起示出本发明实施方式12的流经平滑电容器的电流的图。

符号说明

A1、B2：第1电路(驱动用逆变器电路/整流电路)

A2～A4、B1、B3、B4：第2电路(整流电路/驱动用逆变器电路)

A1-X、A1-Y、A1-Z、B2-X、B2-Y：单元电路

Cr12、Cr13、Cr14、Cr21、Cr23、Cr24：电容器；Cs1～Cs4：平滑电容器

Cs40～Cs42：作为高压侧平滑电容器的平滑电容器

Di1L～Di4L：低压侧二极管；Di1H～Di4H：高压侧二极管

Lr12、Lr13、Lr14、Lr21、Lr23、Lr24：电感器

LC12、LC13、LC14、LC21、LC23、LC24：LC串联体

Mos1L～Mos4L、Mos1L-X、Mos1L-Y、Mos1L-Z、Mos2L-X、Mos2L-Y：低压侧MOSFET

Mos1H～Mos4H、Mos1H-X、Mos1H-Y、Mos1H-Z、Mos2H-X、Mos2H-Y：高压侧MOSFET

GateL-X、GateH-X：列电路X用栅极信号

GateL-Y、GateH-Y：列电路Y用栅极信号

GateL-Z、GateH-Z：列电路Z用栅极信号

T：驱动周期(共振周期)

X、Y、Z：列电路

VL、VLh、VLl、Vcom：电压端子

具体实施方式

(实施方式1)

以下说明本发明实施方式1的DC/DC电力转换装置。

图1示出本发明实施方式1的DC/DC电力转换装置的电路结构。

如图1所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了多个(此时为3个)单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z的第1电路的电路A1；和作为第2电路的电路A2～A4。并且，将作为第1电路的电路A1和作为第2电路的电路A2～A4排列成多级(此时为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs1、Vs2、Vs3、Vs4；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VL、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。

电路A1如下构成：将串联连接了作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET(Mos1L-X、Mos1H-X)、(Mos1L-Y、Mos1H-Y)、(Mos1L-Z、Mos1H-Z)的单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z并联连接，并连接在平滑电容器Cs1的两端子之间。另外，电路A2、A3、A4如下构成：将作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET(Mos2L、Mos2H)、(Mos3L、Mos3H)、(Mos4L、Mos4H)串联连接，并连接在各平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4的两端子之间。并且，将电路A1和3个电路A2、A3、A4串联连接，构成4级电路。

并且，将单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z和电路A2、A3、A4内的2个MOSFET的连接点作为中间端子。在单元电路A1-X和电路A2的中间端子之间连接由用于能量转移的电容器Cr12和电感器Lr12的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC12。同样，在单元电路A1-Y和电路A3的中间端子之间连接由用于能量转移的电容器Cr13和电感器Lr13的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC13，在单元电路A1-Z和电路A4的中间端子之间连接由用于能量转移的电容器Cr14和电感器Lr14的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC14。由各LC串联体的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，在DC/DC电力转换装置内构成由以下部分构成的3个列电路X、Y、Z：由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X；由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y；以及由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z和电路A2、A3、A4内的MOSFET的栅极驱动电路111-X、111-Y、111-Z、112～114以及光耦合器(121L-X、121H-X)、(121L-Y、121H-Y)、(121L-Z、121H-Z)、(122L、122H)～(124L、124H)。

另外，各MOSFET是在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET。

以下说明连接的详细情况。

平滑电容器Cs1的两端子分别与电压端子VL和Vcom连接，电压端子Vcom接地。平滑电容器Cs1的VL侧电压端子与平滑电容器Cs2的一个端子连接，平滑电容器Cs2的另一个端子与平滑电容器Cs3的一个端子连接，平滑电容器Cs3的另一个端子与平滑电容器Cs4的一个端子连接，平滑电容器Cs4的另一个端子与电压端子VH连接。

Mos1L-X、Mos1L-Y、Mos1L-Z的源极端子与电压端子Vcom连接，漏极端子与Mos1H-X、Mos1H-Y、Mos1H-Z的源极端子连接，Mos1H-X、Mos1H-Y、Mos1H-Z的漏极端子与电压端子VL连接。Mos2L的源极端子与平滑电容器Cs2的低电压侧的端子连接，Mos2L的漏极端子与Mos2H的源极端子连接，Mos2H的漏极端子与平滑电容器Cs2的高电压侧的端子连接。Mos3L的源极端子与平滑电容器Cs3的低电压侧的端子连接，Mos3L的漏极端子与Mos3H的源极端子连接，Mos3H的漏极端子与平滑电容器Cs3的高电压侧的端子连接。Mos4L的源极端子与平滑电容器Cs4的低电压侧的端子连接，Mos4L的漏极端子与Mos4H的源极端子连接，Mos4H的漏极端子与平滑电容器Cs4的高电压侧的端子连接。

LC串联体LC12的一端连接在Mos1L-X与Mos1H-X的连接点上，另一端连接在Mos2L与Mos2H的连接点上。LC串联体LC13的一端连接在Mos1L-Y与Mos1H-Y的连接点上，另一端连接在Mos3L与Mos3H的连接点上。LC串联体LC14的一端连接在Mos1L-Z与Mos1H-Z的连接点上，另一端连接在Mos4L与Mos4H的连接点上。

Mos1L-X、Mos1H-X的栅极端子与栅极驱动电路111-X的输出端子连接，向栅极驱动电路111-X的输入端子输入以Mos1L-X的源极端子的电压为基准的各个栅极驱动信号。同样，(Mos1L-Y、Mos1H-Y)、(Mos1L-Z、Mos1H-Z)、(Mos2L、Mos2H)～(Mos4L、Mos4H)的栅极端子与栅极驱动电路111-Y、111-Z、112～114的输出端子连接，向栅极驱动电路111-Y、111-Z、112～114的输入端子输入以Mos1L-Y、Mos1L-Z、Mos2L～Mos4L的源极端子的电压为基准的各个栅极驱动信号。另外，栅极驱动电路111-X、111-Y、111-Z、112～114是一般的自举方式(bootstrap type)的驱动电路，由用于驱动半桥逆变器电路的驱动器IC或用于驱动高电压侧的MOSFET的电容器等构成。

用于驱动Mos1L-X的栅极驱动信号从光耦合器121L-X输出，用于驱动Mos1H-X的栅极驱动信号从光耦合器121H-X输出。同样，用于驱动Mos1L-Y、Mos1L-Z、Mos2L～Mos4L的栅极驱动信号从光耦合器121L-Y、121L-Z、122L～124L输出，用于驱动Mos1H-Y、Mos1H-Z、Mos2H～Mos4H的栅极驱动信号从光耦合器121H-Y、121H-Z、122H～124H输出。

从控制电路130向各个列电路X、Y、Z中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)。这种情况下，在控制电路130内的微机等信号处理电路中，生成栅极信号。然后，向列电路X的光耦合器121L-X、122L输入栅极信号GateL-X，向光耦合器121H-X、122H输入栅极信号GateH-X。另外，向列电路Y的光耦合器121L-Y、123L输入栅极信号GateL-Y，向光耦合器121H-Y、123H输入栅极信号GateH-Y。向列电路Z的光耦合器121L-Z、124L输入栅极信号GateL-Z，向光耦合器121H-Z、124H输入栅极信号GateH-Z。

电源Vs1是以Mos1L-X、Mos1L-Y、Mos1L-Z的源极端子为基准的、为了驱动MOSFET、栅极驱动电路和光耦合器而具备的电源，电源Vs2、Vs3、Vs4分别是以Mos2L、Mos3L、Mos4L的源极端子为基准的、为了驱动MOSFET、栅极驱动电路和光耦合器而具备的电源。光耦合器是为了将栅极信号与栅极驱动信号电绝缘而配置的。

以下说明动作。

作为第1电路的电路A1作为通过构成电路A1的各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z内的MOSFET的导通截止动作、将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路而动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z用作驱动用逆变器电路。

在列电路X中，单元电路A1-X作为通过MOSFET(Mos1L-X、Mos1H-X)的导通截止动作、将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路而动作，电路A2作为整流由单元电路A1-X驱动的电流、向高电压侧转移能量的整流电路而动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为通过MOSFET(Mos1L-Y、Mos1H-Y)的导通截止动作、将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路而动作，电路A3作为整流由单元电路A1-Y驱动的电流、向高电压侧转移能量的整流电路而动作。在列电路Z中，单元电路A1-Z作为通过MOSFET(Mos1L-Z、Mos1H-Z)的导通截止动作、将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路而动作，电路A4作为整流由单元电路A1-Z驱动的电流、向高电压侧转移能量的整流电路而动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y、Z中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y、Z。

图2中示出列电路X的栅极信号(GateH-X、GateL-X)、驱动用逆变器电路A1-X和整流电路A2内的低压侧MOSFET(Mos1L-X、Mos2L)中流过的电流、以及高压侧MOSFET(Mos1H-X、Mos2H)中流过的电流。在驱动用逆变器电路A1-X内的MOSFET中，电流从漏极流向源极，在整流电路A2内的MOSFET中，电流从源极流向漏极。MOSFET在栅极信号为高电压时导通。

如图2所示，栅极信号(GateL-X、GateH-X)是以由Lr和Cr的LC串联体LC12、LC13、LC14决定的共振周期T为周期的占空比约为50％的导通截止信号。列电路Y、Z的栅极信号(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)以及在各列电路Y、Z内的MOSFET中流动的电路也与图2相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并且在电压端子VH-Vcom之间连接有负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1中的一部分能量按照Cs1→Mos2L→Lr12→Cr12→Mos1L-X的路径转移到电容器Cr12。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12上的能量按照Cr12→Lr12→Mos2H→Cs2→Mos1H-X的路径转移到平滑电容器Cs2。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照Cs1→Cs2→Mos3L→Lr13→Cr13→Mos1L-Y的路径转移到电容器Cr13。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照Cr13→Lr13→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos1H-Y的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3。

以下说明由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Z使作为单元电路A1-Z和电路A4的低压侧MOSFET的Mos1L-Z、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照Cs1→Cs2→Cs3→Mos4L→Lr14→Cr14→Mos1L-Z的路径转移到电容器Cr14。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Z使作为单元电路A1-Z和电路A4的高压侧MOSFET的Mos1H-Z、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr14上的能量按照Cr14→Lr14→Mos4H→Cs4→Cs3→Cs2→Mos1H-Z的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。然后，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，在整流电路A2～A4中使用MOSFET，因此与后述的使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y、Z分别如上所述动作。以下说明具有3个列电路X、Y、Z的DC/DC电力转换装置整体的动作。

图3示出驱动各列电路X、Y、Z内的高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateH-Z。如图2所示，该栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateH-Z的反转信号是驱动低压侧MOSFET的GateL-X、GateL-Y、GateL-Z。

如图3所示，使驱动各列电路X、Y、Z的驱动信号的周期一致为T，并且在列电路X-Y间、列电路Y-Z间、列电路Z-X间使相位各错开T/3来驱动。

图4示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电流。即，图4示出各个平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4中的、在3个列电路间将相位分别错开T/3进行驱动的情况即本实施方式的情况下的平滑电容器电流I1、和作为比较例的不在3个列电路间错开相位的情况下的平滑电容器电流I0。纵轴是电流，横轴是时间。

如图4所示，通过在3个列电路间错开相位而进行驱动，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的纹波电流减少。

如上所述，在该实施方式中，将3个单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z并联连接，来构成4级电路A1、A2、A3、A4中的作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1。并且，在DC/DC电力转换装置内，利用单元电路A1-X和电路A2构成列电路X，利用单元电路A1-Y和电路A3构成列电路Y，利用单元电路A1-Z和电路A4构成列电路Z。并且，对于各列电路X、Y、Z，使驱动周期T一致，并且针对各列电路，使相位错开T/3、即2π/3(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。

这样的平滑电容器的纹波电流减少具有以下效果。

平滑电容器的发热被抑制，并可靠性提高。并且，由于纹波电流减少，基于电阻的损失减少，电力转换效率提高。另外，可以降低平滑电容器需要的电容，减小平滑电容器的尺寸，从而可以促进装置结构的小型化。

另外，可以在平滑电容器中采用虽然感应电的损失大但尺寸小的陶瓷电容器，从而可以进一步减小平滑电容器的尺寸。

另外，在上述实施方式中，将列电路设为3个，但也可以是具有3或5级以上的n级电路A1～An的DC/DC电力转换装置。这种情况下，并联连接(n-1)个单元电路来构成作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1，通过组合(n-1)个单元电路和n级电路A1～An，来构成(n-1)个列电路。然后，使各列电路的驱动周期一致，并且针对各列电路，使相位错开T/(n-1)、即2π/(n-1)(rad)来进行驱动，由此可以得到减少平滑电容器的纹波电流的效果。另外，列电路的个数越多，流经平滑电容器的电流在1个周期内就越分散地产生，因此可以有效地减少纹波电流。

另外，如果设列电路的个数为m，则在各列电路间使相位错开T/m、即2π/m(rad)来进行驱动是最有效的，但相位差不限于此，通过在各列电路间使相位错开，在列电路间使对平滑电容器的充放电电流流通，因此具有较少纹波电流的效果。

(实施方式2)

在上述实施方式1中，示出了使电压V1升压到约4倍的电压V2的升压型的DC/DC电力转换装置，但在本实施方式中示出从电压V2降压到电压V1的降压型的DC/DC电力转换装置。

本实施方式的DC/DC电力转换装置的电路结构与图1所示的电路结构相同，但各列电路X、Y、Z内的电路A2、A3、A4作为驱动用逆变器电路动作。并且，电路A1作为对由驱动用逆变器电路驱动的电流进行整流、将能量转移到低电压侧的整流电路动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z用作整流电路。

即，在列电路X中，电路A2作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-X作为整流电路动作。在列电路Y中，电路A3作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-Y作为整流电路动作。在列电路Z中，电路A4作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-Z作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y、Z中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y、Z。

图5中示出列电路X的栅极信号(GateH-X、GateL-X)、驱动用逆变器电路A2和整流电路A1-X内的低压侧MOSFET(Mos2L、Mos1L-X)中流过的电流、以及高压侧MOSFET(Mos2H、Mos1H-X)中流过的电流。在驱动用逆变器电路A2内的MOSFET中，电流从漏极流向源极，在整流电路A1-X内的MOSFET中，电流从源极流向漏极。MOSFET在栅极信号为高电压时导通。

如图5所示，栅极信号(GateL-X、GateH-X)是以由Lr和Cr的LC串联体LC12、LC13、LC14决定的共振周期T为周期的占空比约为50％的导通截止信号。列电路Y、Z的栅极信号(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)以及在各列电路Y、Z内的MOSFET中流动的电路也与图5相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

使输入到电压端子VH-Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL-Vcom之间，并在电压端子VL-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1高的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照Cs2→Mos2H→Lr12→Cr12→Mos1H-X的路径转移到电容器Cr12。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12上的能量按照Cr12→Lr12→Mos2L→Cs1→Mos1L-X的路径转移到平滑电容器Cs1。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照Cs2→Cs3→Mos3H→Lr13→Cr13→Mos1H-Y的路径转移到电容器Cr13。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照Cr13→Lr13→Mos3L→Cs2→Cs1→Mos1L-Y的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2。

以下说明由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Z使作为单元电路A1-Z和电路A4的高压侧MOSFET的Mos1H-Z、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4中的一部分能量按照Cs2→Cs3→Cs4→Mos4H→Lr14→Cr14→Mos1H-Z的路径转移到电容器Cr14。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Z使作为单元电路A1-Z和电路A4的低压侧MOSFET的Mos1L-Z、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr14上的能量按照Cr14→Lr14→Mos4L→Cs3→Cs2→Cs1→Mos1L-Z的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4转移到平滑电容器Cs1。然后，使输入到电压端子VH和Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，在整流电路A1内的单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z中使用MOSFET，因此与后述的使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y、Z如上所述动作，但驱动各列电路X、Y、Z的驱动信号与上述实施方式1同样，使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/3、即2π/3(rad)来进行驱动(参照图3)。由此，与上述实施方式1同样，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，与上述实施方式1同样，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

另外，在本实施方式中，列电路的个数和相位差同样不限于上述的方案，通过具有多个(m个)列电路并在各列电路间使相位错开来进行驱动，可以得到减少平滑电容器的纹波电流的效果。并且，使各列电路的相位错开T/m、即2π/m(rad)是最有效的，列电路的个数越多，流经平滑电容器的电流在1个周期内就越分散地产生，因此可以有效地减少纹波电流。

另外，在上述实施方式1中示出了V1→V2的升压型的DC/DC电力转换装置，在上述实施方式2中示出了V2→V1的降压型的DC/DC电力转换装置，但通过同时具有上述实施方式1、2的功能，可以实现双向的能量转移。这种情况下，在V1×4＞V2时进行升压动作，在升压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A1，在整流电路中使用电路A2、A3、A4。另外，在V1×4＜V2时进行降压动作，在降压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A2、A3、A4，在整流电路中使用电路A1。

在如上控制的升压降压型DC/DC电力转换装置中，可以得到与上述实施方式1、2同样的效果，并且可以在1个装置中实现双向的能量转移，可以广泛地利用。

(实施方式3)

以下说明本发明实施方式3的DC/DC电力转换装置。

图6示出本发明实施方式3的DC/DC电力转换装置的电路结构。如图所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了2个单元电路A1-X、A1-Y的第1电路的电路A1；和作为第2电路的3个电路A2～A4。并且，将作为第1电路的电路A1和作为第2电路的电路A2～A4排列成多级(这种情况下为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs1、Vs2、Vs3、Vs4；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VL、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。

各单元电路A1-X、A1-Y和第2电路A2～A4与上述实施方式1同样，将作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET串联连接而构成。第1电路A1如下构成：将单元电路A1-X、A1-Y并联连接，并连接在平滑电容器Cs1的两端子之间。另外，3个电路A2、A3、A4连接在各平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4的两端子之间。并且，将电路A1和3个电路A2、A3、A4串联连接，构成4级电路。

并且，将各单元电路A1-X、A1-Y和电路A2、A3、A4内的2个MOSFET的连接点作为中间端子。在单元电路A1-X的中间端子与2个电路A2、A4的中间端子之间连接由电容器Cr12、Cr14和电感器Lr12、Lr14的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC12、LC14。另外，在单元电路A1-Y的中间端子与电路A3的中间端子之间连接由电容器Cr13和电感器Lr13的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC13。由各LC串联体的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，在DC/DC电力转换装置内构成由以下部分构成的2个列电路X、Y：由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X；和由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各单元电路A1-X、A1-Y和电路A2、A3、A4内的MOSFET的栅极驱动电路111-X、111-Y、112～114以及光耦合器(121L-X、121H-X)、(121L-Y、121H-Y)、(122L、122H)～(124L、124H)。

另外，各MOSFET是在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET。

以下说明动作。

作为第1电路的电路A1作为将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y用作驱动用逆变器电路。

在列电路X中，单元电路A1-X作为驱动用逆变器电路动作，电路A2、A4作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路A3作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

列电路X、Y每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)与上述实施方式1同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式1的图2所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr12、Cr14：

Cs1→Mos2L→Lr12→Cr12→Mos1L-X

Cs1→Cs2→Cs3→Mos4L→Lr14→Cr14→Mos1L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12、Cr14上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4：

Cr12→Lr12→Mos2H→Cs2→Mos 1H-X

Cr14→Lr14→Mos4H→Cs4→Cs3→Cs2→Mos1H-X。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr13：

Cs1→Cs2→Mos3L→Lr13→Cr13→Mos1L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3：

Cr13→Lr13→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos1H-Y。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。然后，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，同样在整流电路A2～A4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上动作。以下说明具有2个列电路X、Y的DC/DC电力转换装置整体的动作。

图7示出驱动各列电路X、Y内的高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y。如图2所示，该栅极信号GateH-X、GateH-Y的反转信号是驱动低压侧MOSFET的GateL-X、GateL-Y。

如图7所示，驱动各列电路X、Y的驱动信号使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在列电路X-Z间使相位错开T/2来驱动。

图8示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电流。即，图8示出各个平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4中的、在2个列电路间将相位错开T/2进行驱动的情况即本实施方式的情况下的平滑电容器电流I1、和作为比较例的不在2个列电路间错开相位的情况下的平滑电容器电流I0。纵轴是电流，横轴是时间。如图8所示，通过在2个列电路间使相位错开来驱动，可以减少平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的纹波电流。

如上所述，在该实施方式中，将2个单元电路A1-X、A1-Y并联连接，来构成4级电路A1、A2、A3、A4中的作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1，并在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路X、Y。并且，对于各列电路X、Y，使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。

通过这样的平滑电容器的纹波电流的减少，与上述实施方式1同样，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

(实施方式4)

在上述实施方式3中，示出了使电压V1升压到约4倍的电压V2的升压型的DC/DC电力转换装置，但在本实施方式中示出从电压V2降压到电压V1的降压型的DC/DC电力转换装置。

本实施方式的DC/DC电力转换装置的电路结构与图6所示的电路结构相同，但这种情况下，各列电路X、Y内的电路A2、A3、A4作为驱动用逆变器电路动作。并且，电路A1作为对由驱动用逆变器电路驱动的电流进行整流、将能量转移到低电压侧的整流电路动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y用作整流电路。

在列电路X中，电路A2、A4作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-X作为整流电路动作。在列电路Y中，电路A3作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-Y作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

列电路X、Y每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)与上述各实施方式同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式2的图5所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

使输入到电压端子VH-Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL-Vcom之间，并在电压端子VL-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1高的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为电路A2、A4和单元电路A1-X的高压侧MOSFET的Mos2H、Mos4H、Mos1H-X处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr12、Cr14：

Cs2→Cs3→Cs4→Mos4H→Lr14→Cr14→Mos1H-X

Cs2→Mos2H→Lr12→Cr12→Mos1H-X。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为电路A2、A4和单元电路A1-X的低压侧MOSFET的Mos2L、Mos4L、Mos1L-X处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12、Cr14上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3：

Cr14→Lr14→Mos4L→Cs3→Cs2→Cs1→Mos1L-X

Cr12→Lr12→Mos2L→Cs1→Mos1L-X。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为电路A3和单元电路A1-Y的高压侧MOSFET的Mos3H、Mos1H-Y处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr13：

Cs2→Cs3→Mos3H→Lr13→Cr13→Mos1H-Y。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为电路A3和单元电路A1-Y的低压侧MOSFET的Mos3L、Mos1L-Y处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2：

Cr13→Lr13→Mos3L→Cs2→Cs1→Mos1L-Y。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4转移到平滑电容器Cs1。然后，使输入到电压端子VH和Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，同样在整流电路A1内的单元电路A1-X、A1-Y中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y如上动作。并且，驱动各列电路X、Y的驱动信号与上述实施方式3同样，使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动(参照图7)。由此，与上述实施方式3同样，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，与上述实施方式3同样，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在上述实施方式3、4中，通过在2个列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动，可以有效地减少纹波电流，但相位差不限于此，通过在列电路间使相位错开，具有减少纹波电流的效果。

另外，在上述实施方式3、4中，在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路，即由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X，和由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y，但2个列电路的组合不限于此。例如，也可以是由单元电路A1-X、电路A2、A3以及LC串联体LC12、LC13构成的列电路、和由单元电路A1-Y、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路的组合。

另外，在上述实施方式3中示出了V1→V2的升压型的DC/DC电力转换装置，在上述实施方式4中示出了V2→V1的降压型的DC/DC电力转换装置，但通过同时具有上述实施方式3、4的功能，可以实现双向的能量转移。这种情况下，在V1×4＞V2时进行升压动作，在升压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A1，在整流电路中使用电路A2、A3、A4。另外，在V1×4＜V2时进行降压动作，在降压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A2、A3、A4，在整流电路中使用电路A1。

在如上控制的升压降压型DC/DC电力转换装置中，可以得到与上述实施方式3、4同样的效果，并且可以在1个装置中实现双向的能量转移，可以广泛地利用。

(实施方式5)

以下说明本发明实施方式5的DC/DC电力转换装置。

图9示出本发明实施方式5的DC/DC电力转换装置的电路结构。如图所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了3个单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z的第1电路的电路A1；和作为3个第2电路的电路A2～A4。并且，将作为第1电路的电路A1和作为第2电路的电路A2～A4排列成多级(此时为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs1；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VL、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。

各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z与上述实施方式1同样，将作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET串联连接而构成。第1电路A1是将单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z并联连接，并连接在平滑电容器Cs1的两端子之间而构成的驱动用逆变器电路。电路A2～A4是将作为低压侧元件和高压侧元件的2个二极管(Di2L、Di2H)、(Di3L、Di3H)、(Di4L、Di4H)分别串联连接，并且连接在各平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4的两端子之间而构成的整流电路。并且，将3个电路A2、A3、A4和电路A1串联连接，构成4级电路。

并且，将各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z和电路A2、A3、A4内的2个元件(MOSFET或二极管)的连接点作为中间端子。在单元电路A1-X的中间端子与电路A2的中间端子之间连接由电容器Cr12和电感器Lr12的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC12。同样，在单元电路A1-Y的中间端子与电路A3的中间端子之间连接由电容器Cr13和电感器Lr13的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC13，在单元电路A1-Z的中间端子与电路A4的中间端子之间连接由电容器Cr14和电感器Lr14的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC14。由各级的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，在DC/DC电力转换装置内构成由以下部分构成的3个列电路X、Y、Z：由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X；由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y；以及由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z内的MOSFET的栅极驱动电路111-X、111-Y、111-Z以及光耦合器(121L-X、121H-X)、(121L-Y、121H-Y)、(121L-Z、121H-Z)。

另外，各MOSFET是在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET。

以下说明动作。

与上述实施方式1同样，在列电路X中，单元电路A1-X作为驱动用逆变器电路动作，电路A2作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路A3作为整流电路动作。在列电路Z中，单元电路A1-Z作为驱动用逆变器电路动作，电路A4作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y、Z中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y、Z。

列电路X、Y、Z每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)与上述各实施方式同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式1的图2所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使单元电路A1-X的Mos1L-X处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1中的一部分能量按照Cs1→Di2L→Lr12→Cr12→Mos1L-X的路径转移到电容器Cr12。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使单元电路A1-X的Mos1H-X处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12上的能量按照Cr12→Lr12→Di2H→Cs2→Mos1H-X的路径转移到平滑电容器Cs2。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使单元电路A1-Y的Mos1L-Y处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照Cs1→Cs2→Di3L→Lr13→Cr13→Mos1L-Y的路径转移到电容器Cr13。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使单元电路A1-Y的Mos1H-Y处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照Cr13→Lr13→Di3H→Cs3→Cs2→Mos1H-Y的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3。

以下说明由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Z使单元电路A1-Z的Mos1L-Z处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照Cs1→Cs2→Cs3→Di4L→Lr14→Cr14→Mos1L-Z的路径转移到电容器Cr14。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Z使单元电路A1-Z的Mos1H-Z处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr14上的能量按照Cr14→Lr14→Di4H→Cs4→Cs3→Cs2→Mos1H-Z的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。然后，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在本实施方式中，在整流电路A2～A4中使用了二极管，因此与使用MOSFET的情况相比感应电的损失变大，但是无需使用驱动用的电源或电路。

各列电路X、Y、Z如上动作。驱动各列电路X、Y、Z的驱动信号与上述实施方式1同样，使驱动周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/3来进行驱动(参照图3)。由此，与上述实施方式1同样，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。另外，基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，与上述实施方式1同样，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在该实施方式中，在构成4级电路A1～A4中的整流电路A2～A4的元件中使用二极管，在DC/DC电力转换装置内具有3个列电路，但与上述实施方式3同样，也可以用2个单元电路构成电路A1，并在DC/DC电力转换装置内具有2个列电路。这种情况下，驱动各列电路的驱动信号使驱动周期一致为T，并且在各列电路间，使相位错开T/2来驱动，由此可以有效地减少流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)。

另外，使用二极管的整流电路也可以是3个以外的多个。即，构成具有由作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1和整流电路A2～An构成的n级的电路A1～An的、升压比为n的DC/DC电力转换装置。并且，也可以并联连接(n-1)个单元电路来构成第1电路A1，在DC/DC电力转换装置内构成(n-1)个列电路。这种情况下，使各列电路的驱动周期一致，并且针对各列电路，使相位错开T/(n-1)、即2π/(n-1)(rad)来进行驱动，由此可以得到减少平滑电容器的纹波电流的效果。另外，列电路的个数越多，流经平滑电容器的电流在1个周期内就越分散地产生，因此可以有效地减少纹波电流。

另外，如果设列电路的个数为m，则在各列电路间使相位错开T/m、即2π/m(rad)来进行驱动是最有效的，但相位差不限于此，通过在各列电路间使相位错开，在列电路间使对平滑电容器的充放电电流流通，因此具有较少纹波电流的效果。

(实施方式6)

以下说明本发明实施方式6的DC/DC电力转换装置。

图10示出本发明实施方式6的DC/DC电力转换装置的电路结构。如图所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z的第1电路的电路A1；和作为3个第2电路的电路A2～A4。并且，将作为第1电路的电路A1和作为第2电路的电路A2～A4排列成多级(此时为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs2、Vs3、Vs4；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VL、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VH-Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL-Vcom之间。

第2电路A2～A4是将作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET(Mos2L、Mos2H)、(Mos3L、Mos3H)、(Mos4L、Mos4H)串联连接并且连接在各平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4的两端子之间而构成的驱动用逆变器电路。单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z将作为低压侧元件和高压侧元件的2个二极管(Di1L-X、Di1H-X)、(Di1L-Y、Di1H-Y)、(Di1L-Z、Di1H-Z)分别串联连接而构成。第1电路A1是将单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z并联连接并且连接在平滑电容器Cs1的两端子之间而构成的整流电路。并且，将3个电路A2、A3、A4与电路A1串联连接，构成4级电路。

并且，将各单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z内和电路A2、A3、A4内的2个元件(MOSFET或二极管)的连接点作为中间端子。在单元电路A1-X的中间端子与电路A2的中间端子之间连接由电容器Cr12和电感器Lr12的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC12。另外，在单元电路A1-Y的中间端子与电路A3的中间端子之间连接由电容器Cr13和电感器Lr13的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC13。而且，在单元电路A1-Z的中间端子与电路A4的中间端子之间连接由电容器Cr14和电感器Lr14的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC14。由各级的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，在DC/DC电力转换装置内构成由以下部分构成的3个列电路X、Y、Z：由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X；由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y；以及由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各第2电路A2、A3、A4内的MOSFET的栅极驱动电路112、113、114以及光耦合器(122L、122H)、(123L、123H)、(124L、124H)。

另外，各MOSFET是在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET。

以下说明动作。

与上述实施方式2同样，在列电路X中，电路A2作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-X作为整流电路动作。在列电路Y中，电路A3作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-Y作为整流电路动作。在列电路Z中，电路A4作为驱动用逆变器电路动作，单元电路A1-Z作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y、Z中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y、Z。

列电路X、Y、Z每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)、(GateL-Z、GateH-Z)与上述各实施方式同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式2的图5所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

使输入到电压端子VH-Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL-Vcom之间，并在电压端子VL-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1高的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2以及LC串联体LC12构成的列电路X的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使电路A2的Mos2H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照Cs2→Mos2H→Lr12→Cr12→Di1H-X的路径转移到电容器Cr12。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使电路A2的Mos2L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12上的能量按照Cr12→Lr12→Mos2L→Cs1→Di1L-X的路径转移到平滑电容器Cs1。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使电路A3的Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照Cs2→Cs3→Mos3H→Lr13→Cr13→Di1H-Y的路径转移到电容器Cr13。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使电路A3的Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照Cr13→Lr13→Mos3L→Cs2→Cs1→Di1L-Y的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2。

以下说明由单元电路A1-Z、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Z的动作。

当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Z使电路A4的Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4中的一部分能量按照Cs2→Cs3→Cs4→Mos4H→Lr14→Cr14→Di1H-Z的路径转移到电容器Cr14。

然后，当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Z使电路A4的Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr14上的能量按照Cr14→Lr14→Mos4L→Cs3→Cs2→Cs1→Di1L-Z的路径转移到平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4转移到平滑电容器Cs1。然后，使输入到电压端子VH和Vcom之间的电压V2变成降压到约1/4倍的电压V1并输出到电压端子VL和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，在整流电路A1内的单元电路A1-X、A1-Y、A1-Z中使用二极管，因此与使用MOSFET的情况相比，导通损失增大，但不需要驱动用的电源或电路。

各列电路X、Y、Z如上所述动作。并且，驱动列电路X、Y、Z的驱动信号与上述实施方式1、2同样，使驱动周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/3来进行驱动(参照图3)。由此，与上述实施方式2同样，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。另外，基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，与上述实施方式2同样，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在本实施方式中，在构成4级的电路A1～A4中的整流电路A1的元件中使用二极管的DC/DC电力转换装置内具有3个列电路，但与上述实施方式4同样，也可以用2个单元电路构成电路A1，在DC/DC电力转换装置内具有2个列电路。这种情况下，驱动各列电路的驱动信号使驱动周期一致为T，并且在各列电路间，使相位错开T/2来驱动，由此可以有效地减少流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)。

另外，列电路的个数不限于3个，也可以是具有由作为整流电路动作的第1电路A1和第2电路A2～An构成的n级的电路A1～An的DC/DC电力转换装置。这种情况下，可以并联连接使用二极管的(n-1)个单元电路来构成第1电路A1，在DC/DC电力转换装置内构成(n-1)个列电路。这种情况下，使各列电路的驱动周期一致，并且针对各列电路，使相位错开T/(n-1)、即2π/(n-1)(rad)来进行驱动，由此可以得到减少平滑电容器的纹波电流的效果。另外，列电路的个数越多，流经平滑电容器的电流在1个周期内就越分散地产生，因此可以有效地减少纹波电流。

另外，如果设列电路的个数为m，则在各电路间使相位错开T/m、即2π/m(rad)来进行驱动是最有效的，但各列电路间的相位差不限于此，通过在各列电路间使相位错开，在列电路间使对平滑电容器的充放电电流流通，因此具有较少纹波电流的效果。

(实施方式7)

以下说明本发明实施方式7的DC/DC电力转换装置。

图11示出本发明实施方式7的DC/DC电力转换装置的电路结构。如图所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了2个单元电路B2-X、B2-Y的第1电路的电路B2；和作为3个第2电路的电路B1、B3、B4。并且，将作为第1电路的电路B2和作为第2电路的电路B1、B3、B4排列成多级(此时为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs1、Vs2、Vs3、Vs4；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VLl、VLh、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。

电路B2将单元电路B2-X和单元电路B2-Y并联连接，并连接在平滑电容器Cs2的两端子之间而构成。单元电路B2-X将作为低压侧元件和高压侧元件的MOSFET(Mos2L-X、Mos2H-X)串联连接而构成。单元电路B2-Y将作为低压侧元件和高压侧元件的MOSFET(Mos2L-Y、Mos2H-Y)串联连接而构成。另外，将3个电路B1、B3、B4和电路B2按照B1、B2、B3、B4的顺序串联连接，构成4级电路。

将各单元电路B2-X、B2-Y内和第2电路B1、B3、B4内的2个MOSFET的连接点作为中间端子。并且，在单元电路B2-X与2个电路B1、B3的中间端子之间连接由电容器Cr21、Cr23和电感器Lr21、Lr23的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC21、LC23。另外，在单元电路B2-Y的中间端子与电路B4的中间端子之间连接由能量转移用的电容器Cr24和电感器Lr24的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC24。由各级的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，在DC/DC电力转换装置内构成由以下部分构成的2个列电路X、Y：由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X；和由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各单元电路B2-X、B2-Y和电路B1、B3、B4内的MOSFET的栅极驱动电路112-X、112-Y、111、113、114以及光耦合器(122L-X、122H-X)、(122L-Y、122H-Y)、(121L、121H)、(123L、123H)、(124L、124H)。

另外，各MOSFET是在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET。

在该实施方式中，由2个单元电路B2-X、B2-Y构成的第1电路B2是位于由其它电路B1、B3夹着的中间位置上的电路，在该第1电路B2的平滑电容器Cs2的正负端子上连接电压端子VLh、VLl，输入电压V1。

以下说明动作。

作为第1电路的电路B2作为通过构成第1电路B2的各单元电路B2-X、B2-Y内的MOSFET的导通截止动作、将输入到电压端子VLh-VLl间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，各单元电路B2-X、B2-Y用作驱动用逆变器电路。

在列电路X中，单元电路B2-X作为驱动用逆变器电路动作，电路B3、B4作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路B2-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路B3作为整流电路动作。

从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动列电路X、Y。

列电路X、Y每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)与上述各实施方式同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式1的图2所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr22、Cr23、Cr24的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VLh-VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs2上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs1、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的低压侧MOSFET的Mos2L-X、Mos1L、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr21上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs1，蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr23：

Cr21→Lr21→Mos2L-X→Cs1→Mos1L

Cs2→Mos3L→Lr23→Cr23→Mos2L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的高压侧MOSFET的Mos2H-X、Mos1H、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr21，被充到电容器Cr23上的能量按照如下所示的路径转移到电容器Cs3：

Cs2→Mos2H-X→Lr12→Cr12→Mos1H

Cr23→Lr23→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos2H-X。

以下说明由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的低压侧MOSFET的Mos2L-Y、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr24：

Cs2→Cs3→Mos4L→Lr24→Cr24→Mos2L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的高压侧MOSFET的Mos2H-Y、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr24上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs3、Cs4：

Cr24→Lr24→Mos4H→Cs4→Cs3→Mos2H-Y。

这样，通过电容器Cr21、Cr23、Cr24的充放电，能量从平滑电容器Cs2转移到平滑电容器Cs1、Cs3、Cs4。然后，使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr21、Lr23、Lr24与各电容器Cr21、Cr23、Cr24串联连接，构成LC串联体LC21、LC23、LC24，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，在整流电路B1、B3、B4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。并且，驱动列电路X、Y的驱动信号与上述实施方式3同样，使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/2来进行驱动(参照图7)。

由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，这种情况下，流经平滑电容器Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs3的交流电流(纹波电流)大大减少。关于平滑电容器Cs1、Cs2、Cs4，纹波电流与不使相位错开来进行驱动的情况为相同程度。

另外，基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在上述实施方式中，在DC/DC电力转换装置内，构成由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X和由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y这2个列电路X、Y，但2个列电路的组合不限于此。另外，也可以使列电路的个数为3个以上。这种情况下，并联连接了多个(m个)单元电路的第1电路位于由其它电路夹着的中间位置上。并且，在与该第1电路连接的平滑电容器的正负端子上连接电压端子，在DC/DC电力转换装置内构成m个列电路。驱动各列电路的驱动信号使周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/m、即2π/m(rad)来进行驱动，由此可以有效地减少流经平滑电容器的交流电流(纹波电流)。

另外，相位差不限于此，通过在各列电路间使相位错开，可以在列电路间使对平滑电容器的充放电电流流通，因此具有减少纹波电流的效果。

另外，在该实施方式中说明了使输入到电压端子VLh-VLl之间的电压V1升压到约4倍并作为电压V2输出到电压端子VH-Vcom之间的DC/DC电力转换装置，但也可以像实施方式2或4那样进行从电压V2降压到约1/4的电压V1的动作。并且，在V1×4＞V2时进行升压动作，在V1×4＜V2时进行降压动作，由此可以实现双向的能量转移。

另外，在该实施方式中，在整流电路B1、B3、B4中使用MOSFET，但也可以像实施方式5、6那样，由二极管构成整流电路。

(实施方式8)

以下说明本发明实施方式8的DC/DC电力转换装置。

图12示出本发明实施方式8的DC/DC电力转换装置的电路结构。如图所示，DC/DC电力转换装置具有：作为并联连接了2个单元电路A1-X、A1-Y的第1电路的电路A1；和作为3个第2电路的电路A2～A4。并且，将作为第1电路的电路A1和作为第2电路的电路A2～A4排列成多级(此时为4级)而构成。另外，DC/DC电力转换装置具有：驱动用电源Vs1、Vs2、Vs3、Vs4；使输入输出电压平滑化并且还作为用于能量转移的电压源起作用的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4；控制电路130；和输入输出电压端子Vcom、VL、VH。并且，具有如下功能：使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。

单元电路A1-X、A1-Y和第2电路A2～A4与上述实施方式1同样，将作为低压侧元件和高压侧元件的2个MOSFET串联连接而构成。第1电路A1将单元电路A1-X、A1-Y并联连接，并连接在平滑电容器Cs1的两端子之间而构成。第2电路A2～A4连接在平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4的两端子之间。并且，将3个电路A2、A3、A4与电路A1串联连接，构成4级电路。

并且，将单元电路A1-X、A1-Y内和电路A2、A3、A4内的2个MOSFET的连接点作为中间端子。在单元电路A1-Y与电路A4的中间端子之间连接由电容器Cr14和电感器Lr14的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC14。在按照单元电路A1-X、电路A2、电路A3顺序串联连接的3个电路的各邻接电路的中间端子之间连接由电容器Cr12、Cr23和电感器Lr12、Lr23的串联体构成并且作为能量转移元件起作用的LC串联体LC12、LC23。另外，由各级的电感器Lr的电感值以及电容器Cr的电容值决定的共振周期的值被设定成分别相等。

由此，由单元电路A1-X、电路A2、电路A3、单元电路A1-X与电路A2间的LC串联体LC12、以及电路A2与电路A3间的LC串联体LC23构成的列电路X，由单元电路A1-Y、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Y。即，在DC/DC电力转换装置内构成2个列电路X、Y。

另外，DC/DC电力转换装置具有用于驱动各单元电路A1-X、A1-Y和电路A2、A3、A4内的MOSFET的栅极驱动电路111-X、111-Y、112～114以及光耦合器(121L-X、121H-X)、(121L-Y、121H-Y)、(122L、122H)～(124L、124H)。

以下说明动作。

作为第1电路的电路A1作为将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y用作驱动用逆变器电路。

在列电路X中，单元电路A1-X作为驱动用逆变器电路动作，电路A2、A3作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路A4作为整流电路动作。

从控制电路130向列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动列电路X、Y。

列电路X、Y每一个的栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)与上述各实施方式同样，流经各电路内的MOSFET的电流与栅极信号的关系也与上述实施方式1的图2所示的关系相同。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr23、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2、A3以及LC串联体LC12、LC23构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A3的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr12、Cr23：

Cs1→Mos2L→Lr12→Cr12→Mos1L-X

Cs1→Cs2→Mos3L→Lr23→Cr23→Lr12→Cr12→Mos1L-X

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A3的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12、Cr23上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3：

Cr12→Lr12→Mos2H→Cs2→Mos1H-X

Cr12→Lr12→Cr23→Lr23→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos1H-X

以下说明由单元电路A1-Y、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A4的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr14：

Cs1→Cs2→Cs3→Mos4L→Lr14→Cr14→Mos1L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A4的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr14上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4：

Cr14→Lr14→Mos4H→Cs4→Cs3→Cs2→Mos1H-Y。

这样，通过电容器Cr12、Cr23、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs4。然后，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr23、Lr14与各电容器Cr12、Cr23、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC23、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，在整流电路A2、A3、A4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。并且，驱动列电路X、Y的驱动信号与上述实施方式3同样，使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间，使相位错开T/2来进行驱动(参照图7)。

由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。基于这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在上述实施方式中，在DC/DC电力转换装置内，构成由单元电路A1-X、电路A2、A3以及LC串联体LC12、LC23构成的列电路X和由单元电路A1-Y、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路Y这2个列电路X、Y，但2个列电路的组合不限于此。另外，也可以使列电路的个数(m)为3个以上。这种情况下，具有由将单元电路和2个以上的第2电路串联连接的3个以上的电路、和分别连接在形成这些各邻接电路间的中间端子之间的LC串联体构成的列电路。并且，驱动各列电路的驱动信号使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/m、即2π/m(rad)来进行驱动，由此可以有效地减少流经平滑电容器的交流电流(纹波电流)。

另外，相位差不限于此，通过在各列电路间使相位错开，可以在列电路间使对平滑电容器的充放电电流流通，因此具有减少纹波电流的效果。

在该实施方式中说明了使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1升压到约4倍并作为电压V2输出到电压端子VH-Vcom之间的DC/DC电力转换装置，但也可以像实施方式2或4那样进行从电压V2降压到约1/4的电压V1的动作。而且，在V1×4＞V2时进行升压动作，在V1×4＜V2时进行降压动作，由此可以实现双向的能量转移。

另外，在该实施方式中，在整流电路A2、A3、A4中使用MOSFET，但也可以像实施方式5、6那样，由二极管构成整流电路。

(实施方式9)

以下说明本发明实施方式9的DC/DC电力转换装置。

图13示出本发明实施方式9的DC/DC电力转换装置的电路结构，其是在图6所示的实施方式3的DC/DC电力转换装置中变更了平滑电容器的配置后形成的结构。其它结构与图6所示的结构相同，并且同样具有使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1升压到约4倍的电压V2并将其输出到电压端子VH和Vcom之间的功能。与实施方式3的不同点是，没有平滑电容器Cs4，在电压端子VH与Vcom之间、即电路A4的高压侧端子与电路A1的低压侧端子之间配置了作为高压侧平滑电容器的平滑电容器Cs40。

以下说明动作。

与上述实施方式3同样，作为第1电路的电路A1作为将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，各单元电路A1-X、A1-Y用作驱动用逆变器电路。在列电路X中，单元电路A1-X作为驱动用逆变器电路动作，电路A2、A4作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路A3作为整流电路动作。

与上述实施方式3同样，从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

另外，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3上。电压V2的电压被充到平滑电容器Cs40上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr12、Cr14：

Cs1→Mos2L→Lr12→Cr12Mos1L-X

Cs1→Cs2→Cs3→Mos4L→Lr14→Cr14→Mos1L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12、Cr14上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs40：

Cr12→Lr12→Mos2H→Cs2→Mos1H-X

Cr14→Lr14→Mos4H→Cs40→Cs1→Mos1H-X。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr13：

Cs1→Cs2→Mos3L→Lr13→Cr13→Mos1L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3：

Cr13→Lr13→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos1H-Y。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs40。在该实施方式中，作为单元电路A1-X和电路A4的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos4H导通时的能量转移流与上述实施方式3不同。并且，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，同样在整流电路A2～A4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。以下说明具有2个列电路X、Y的DC/DC电力转换装置整体的动作。

驱动各列电路X、Y内的MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateL-X、GateL-Y与图7所示的实施方式3的栅极信号相同。如图7所示，驱动各列电路X、Y的驱动信号使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间使相位错开T/2来驱动。

图14示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs40、Cs4的电流。更具体地说，图14示出流经本实施方式的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs40的平滑电容器电流I9、和作为比较例的流经实施方式3的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的平滑电容器电流I3。图14的纵轴是电流，横轴是时间。如图14所示，在本实施方式的情况下，平滑电容器Cs2和Cs3的纹波电流为0，大大减少。本实施方式的平滑电容器Cs40的纹波电流与实施方式3的Cs4的纹波电流相同。本实施方式的平滑电容器Cs1的纹波电流变大，但其大小为实施方式3的情况下的1.06倍左右。作为整体来看，该实施方式与实施方式3相比，平滑电容器的纹波电流减少。

如上所述，在该实施方式中，将2个单元电路A1-X、A1-Y并联连接，来构成4级电路A1、A2、A3、A4中的作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1，由此在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路X、Y。并且，对于各列电路X、Y，使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。并且，通过在电压端子VH与Vcom之间设置平滑电容器Cs40，与上述实施方式3相比，可以进一步减少平滑电容器的纹波电流。

通过这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以进一步实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

(实施方式10)

以下说明本发明实施方式10的DC/DC电力转换装置。

图15示出本发明实施方式10的DC/DC电力转换装置的电路结构，其是在图6所示的实施方式3的DC/DC电力转换装置中利用与上述实施方式9不同的方法变更了平滑电容器的配置后形成的结构。其它结构与图6所示的结构相同，并且同样具有使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间的功能。与实施方式3的不同点是，没有平滑电容器Cs4，在电压端子VH与Vcom之间、即电路A4的高压侧端子与电路A1的高压侧端子(即电路A2的低压侧端子)之间配置了作为高压侧平滑电容器的平滑电容器Cs41。

以下说明动作。

与上述实施方式3、9同样，作为第1电路的电路A1作为将输入到电压端子VL-Vcom间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，构成作为第1电路的电路A1的各单元电路A1-X、A1-Y用作驱动用逆变器电路。在列电路X中，单元电路A1-X作为驱动用逆变器电路动作，电路A2、A4作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路A1-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路A3作为整流电路动作。

与上述实施方式3、9同样，从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

另外，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs41的电容值与LC串联体的电容器Cr12、Cr13、Cr14的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VL-Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs1上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs2、Cs3上。V2-V1的电压被充到平滑电容器Cs41上。

以下说明由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的低压侧MOSFET的Mos1L-X、Mos2L、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr12、Cr14：

Cs1→Mos2L→Lr12→Cr12Mos1L-X

Cs1→Cs2→Cs3→Mos4L→Lr14→Cr14→Mos1L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路A1-X和电路A2、A4的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos2H、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr12、Cr14上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs41：

Cr12→Lr12→Mos2H→Cs2→Mos1H-X

Cr14→Lr14→Mos4H→Cs41→Mos1H-X。

以下说明由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的低压侧MOSFET的Mos1L-Y、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr13：

Cs1→Cs2→Mos3L→Lr13→Cr13Mos1L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路A1-Y和电路A3的高压侧MOSFET的Mos1H-Y、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr13上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs2、Cs3：

Cr13→Lr13→Mos3H→Cs3→Cs2→Mos1H-Y。

这样，通过电容器Cr12、Cr13、Cr14的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs41。在该实施方式中，作为单元电路A1-X和电路A4的高压侧MOSFET的Mos1H-X、Mos4H导通时的能量转移流与上述实施方式3和9不同。并且，使输入到电压端子VL和Vcom之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr12、Lr13、Lr14与各电容器Cr12、Cr13、Cr14串联连接，构成LC串联体LC12、LC13、LC14，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，同样在整流电路A2～A4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。以下说明具有2个列电路X、Y的DC/DC电力转换装置整体的动作。

驱动各列电路X、Y内的MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateL-X、GateL-Y与图7所示的实施方式3的栅极信号相同。如图7所示，驱动各列电路X、Y的驱动信号使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间使相位错开T/2来驱动。

图16示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs41、Cs4的电流。更具体地说，图16示出流经本实施方式的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs41的平滑电容器电流I10、和作为比较例的流经实施方式3的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的平滑电容器电流I3。图16的纵轴是电流，横轴是时间。如图16所示，在本实施方式的情况下，平滑电容器Cs2和Cs3的纹波电流为0，大大减少。本实施方式的平滑电容器Cs41的纹波电流与实施方式3的Cs4的纹波电流相同。另外，本实施方式的平滑电容器Cs1的纹波电流与实施方式3的情况相同。因此，该实施方式与实施方式3相比，平滑电容器的纹波电流减少。

如上所述，在该实施方式中，将2个单元电路A1-X、A1-Y并联连接，来构成4级电路A1、A2、A3、A4中的作为驱动用逆变器电路动作的第1电路A1，由此在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路X、Y。并且，对于各列电路X、Y，使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。并且，通过在电压端子VH与VL之间设置平滑电容器Cs41，与上述实施方式3相比，可以进一步减少平滑电容器的纹波电流。

通过这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以进一步实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在上述实施方式9、10中，通过在2个列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动，可以有效地减少纹波电流，但相位差不限于此，通过在列电路间使相位错开，具有减少纹波电流的效果。

另外，在上述实施方式9、10中，在DC/DC电力转换装置内，构成由单元电路A1-X、电路A2、A4以及LC串联体LC12、LC14构成的列电路X和由单元电路A1-Y、电路A3以及LC串联体LC13构成的列电路Y这2个列电路X、Y，但2个列电路的组合不限于此。例如，也可以是由单元电路A1-X、电路A2、A3以及LC串联体LC12、LC13构成的列电路和由单元电路A1-Y、电路A4以及LC串联体LC14构成的列电路的组合。

另外，在上述实施方式9、10中示出了V1→V2的升压型的DC/DC电力转换装置，但也可以像上述实施方式4那样，通过在驱动用逆变器电路中使用电路A2、A3、A4，在整流电路中使用A1，使V1×4＜V2，实现V2→V1的降压型的能量转移，与上述实施方式9、10同样，可以减少平滑电容器的纹波电流。

并且，在上述实施方式9、10的DC/DC电力转换装置的电路结构中，可以实现双向的能量转移。这种情况下，在V1×4＞V2时进行升压动作，在升压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A1，在整流电路中使用电路A2、A3、A4。另外，在V1×4＜V2时进行降压动作，在降压时，在驱动用逆变器电路中使用电路A2、A3、A4，在整流电路中使用电路A1。在这样控制的升压降压型的DC/DC电力转换装置中，可以得到与上述实施方式9、10同样的效果，并且可以在1个装置中实现双向的能量转移，可以广泛地利用。

另外，在实施方式9、10中，在整流电路A2、A3、A4中使用MOSFET，但也可以像实施方式5、6那样，利用二极管构成整流电流。另外，在V2→V1的降压型的能量转移的情况下，整流电路为A1-X、A1-Y，也可以用二极管来构成它们。

(实施方式11)

以下说明本发明实施方式11的DC/DC电力转换装置。

图17示出本发明实施方式11的DC/DC电力转换装置的电路结构，其是在图11所示的实施方式7的DC/DC电力转换装置中变更了平滑电容器的配置后形成的结构。其它结构与图11所示的结构相同，并且同样具有使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1升压到约4倍的电压V2并将其输出到电压端子VH和Vcom之间的功能。与实施方式7的不同点是，没有平滑电容器Cs4，在电压端子VH与Vcom之间、即电路B4的高压侧端子与电路B1的低压侧端子之间配置了作为高压侧平滑电容器的平滑电容器Cs40。

以下说明动作。

与上述实施方式7同样，作为第1电路的电路B2作为将输入到电压端子VLh-VLl间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，构成作为第1电路的电路B2的各单元电路B2-X、B2-Y用作驱动用逆变器电路。在列电路X中，单元电路B2-X作为驱动用逆变器电路动作，电路B1、B3作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路B2-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路B4作为整流电路动作。

与上述实施方式7同样，从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs40的电容值与LC串联体的电容器Cr21、Cr23、Cr24的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VLh-VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs2上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs1、Cs3上。电压V2的电压被充到平滑电容器Cs40上。

以下说明由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的低压侧MOSFET的Mos2L-X、Mos1L、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr21上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs1，蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr23：

Cr21→Lr21→Mos2L-X→Cs1→Mos1L

Cs2→Mos3L→Lr23→Cr23→Mos2L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的高压侧MOSFET的Mos2H-X、Mos1H、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr21，被充到电容器Cr23上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs3：

Cs2→Mos2H-X→Lr21→Cr21→Mos1H

Cr23→Lr23→Mos3H→Cs3→Mos2H-X。

以下说明由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的低压侧MOSFET的Mos2L-Y、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr24：

Cs2→Cs3→Mos4L→Lr24→Cr24→Mos2L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的高压侧MOSFET的Mos2H-Y、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr24上的能量和蓄积在平滑电容器Cs1、Cs2中的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs40：

Cs1→Cs2→Mos2H-Y→Cr24→Lr24→Mos4H→Cs40。

这样，通过电容器Cr21、Cr23、Cr24的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs40。在该实施方式中，作为单元电路B2-Y和电路B4的高压测MOSFET的Mos2H-Y、Mos4H处于导通时的能量转移流与上述实施方式7不同。并且，使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr21、Lr23、Lr24与各电容器Cr21、Cr23、Cr24串联连接，构成LC串联体LC21、LC23、LC24，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

另外，在该实施方式中，同样在整流电路B1、B3、B4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。以下说明具有2个列电路X、Y的DC/DC电力转换装置整体的动作。

驱动各列电路X、Y内的MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateL-X、GateL-Y与图7所示的实施方式3的栅极信号相同。如图7所示，驱动各列电路X、Y的驱动信号使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间使相位错开T/2来驱动。

图18示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs40、Cs4的电流。更具体地说，图18示出流经本实施方式的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs40的平滑电容器电流I11、和作为比较例的流经实施方式7的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的平滑电容器电流I7。图18的纵轴是电流，横轴是时间。

如图18所示，本实施方式的平滑电容器Cs1和Cs3的纹波电流为0，大大减少，并且本实施方式的平滑电容器Cs40的纹波电流与实施方式7的平滑电容器Cs4的纹波电流相同。本实施方式的平滑电容器Cs2的纹波电流变大，但其大小为实施方式7的情况下的1.06倍左右。作为整体来看，该实施方式与实施方式7相比，平滑电容器的纹波电流减少。

如上所述，在该实施方式中，将2个单元电路B2-X、B2-Y并联连接，来构成4级电路B1、B2、B3、B4中的作为驱动用逆变器电路动作的第2电路B2，由此在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路X、Y。并且，对于各列电路X、Y，使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。并且，通过在电压端子VH与Vcom之间设置平滑电容器Cs40，与上述实施方式7相比，可以进一步减少纹波电流。

通过这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

(实施方式12)

以下说明本发明实施方式12的DC/DC电力转换装置。

图19示出本发明实施方式12的DC/DC电力转换装置的电路结构，其是在图11所示的实施方式7的DC/DC电力转换装置中利用与上述实施方式11不同的方法变更了平滑电容器的配置后形成的结构。其它结构与图11所示的结构相同，并且同样具有使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1升压到约4倍的电压V2并将其输出到电压端子VH和Vcom之间的功能。与实施方式7的不同点是，没有平滑电容器Cs4，在电压端子VH与VLh之间、即电路B4的高压侧端子与电路B2的高压侧端子(即电路B3的低压侧端子)之间配置了作为高压侧平滑电容器的平滑电容器Cs42。

以下说明动作。

与上述实施方式7同样，作为第1电路的电路B2作为将输入到电压端子VLh-VLl间的能量送到高电压侧的驱动用逆变器电路动作。即，各单元电路B2-X、B2-Y用作驱动用逆变器电路。在列电路X中，单元电路B2-X作为驱动用逆变器电路动作，电路B1、B3作为整流电路动作。在列电路Y中，单元电路B2-Y作为驱动用逆变器电路动作，电路B4作为整流电路动作。

与上述实施方式7同样，从控制电路130向各个列电路X、Y中的每一个输出栅极信号(GateL-X、GateH-X)、(GateL-Y、GateH-Y)，利用这些栅极信号驱动各列电路X、Y。

平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs42的电容值与LC串联体的电容器Cr21、Cr23、Cr24的电容值相比，被设定为足够大的值。

如上所述，使输入到电压端子VLh-VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH-Vcom之间，并在电压端子VH-Vcom之间连接负载，因此电压V2成为比4×V1低的值。在稳定状态下，电压V1的电压被充到平滑电容器Cs2上，(V2-V1)/3的电压被平均地充到平滑电容器Cs1、Cs3上。电压2/3×(V2-V1)的电压被充到平滑电容器Cs42上。

以下说明由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的低压侧MOSFET的Mos2L-X、Mos1L、Mos3L处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr21上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs1，蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr23：

Cr21→Lr21→Mos2L-X→Cs1→Mos1L

Cs2→Mos3L→Lr23→Cr23→Mos2L-X。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-X使作为单元电路B2-X和电路B1、B3的高压侧MOSFET的Mos2H-X、Mos1H、Mos3H处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr21，被充到电容器Cr23上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs3：

Cs2→Mos2H-X→Lr12→Cr12→Mos1H

Cr23→Lr23→Mos3H→Cs3→Mos2H-X。

以下说明由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y的动作。

当给予低压侧MOSFET的栅极信号GateL-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的低压侧MOSFET的Mos2L-Y、Mos4L处于导通状态时，存在电压差，因此蓄积在平滑电容器Cs2、Cs3中的一部分能量按照如下所示的路径转移到电容器Cr24：

Cs2→Cs3→Mos4L→Lr24→Cr24→Mos2L-Y。

然后，当给予高压侧MOSFET的栅极信号GateH-Y使作为单元电路B2-Y和电路B4的高压侧MOSFET的Mos2H-Y、Mos4H处于导通状态时，存在电压差，因此被充到电容器Cr24上的能量按照如下所示的路径转移到平滑电容器Cs42：

Cr24→Lr24→Mos4H→Cs42→Mos2H-Y。

这样，通过电容器Cr21、Cr23、Cr24的充放电，能量从平滑电容器Cs1转移到平滑电容器Cs2、Cs3、Cs42。在该实施方式中，作为单元电路B2-Y和电路B4的高压侧MOSFET的Mos2H-Y、Mos4H导通时的能量转移流与上述实施方式7不同。并且，使输入到电压端子VLh和VLl之间的电压V1变成升压到约4倍的电压V2并输出到电压端子VH和Vcom之间。另外，由于电感器Lr21、Lr23、Lr24与各电容器Cr21、Cr23、Cr24串联连接，构成LC串联体LC21、LC23、LC24，因此，上述能量的转移利用了共振现象，可以高效率地转移大量的能量。

在该实施方式中，同样在整流电路B1、B3、B4中使用MOSFET，因此与使用二极管的情况相比，可以减少导通损失，提高电力转换的效率。

各列电路X、Y分别如上所述动作。以下说明具有2个列电路X、Y的DC/DC电力转换装置整体的动作。

驱动各列电路X、Y内的MOSFET的栅极信号GateH-X、GateH-Y、GateL-X、GateL-Y与图7所示的实施方式3的栅极信号相同。如图7所示，驱动各列电路X、Y的驱动信号使周期一致为T(由LC串联体决定的共振周期)，并且在各列电路间使相位错开T/2来驱动。

图20示出例如V1的电压72V、输入直流电流75A的条件下的流过平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs42、Cs4的电流。更具体地说，图20示出流经本实施方式的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs42的平滑电容器电流I12、和作为比较例的流经实施方式7的平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3、Cs4的平滑电容器电流I7。图20的纵轴是电流，横轴是时间。

如图20所示，本实施方式的平滑电容器Cs3的纹波电流为0，大大减少。本实施方式的平滑电容器Cs1和Cs2的纹波电流与实施方式7的情况相同。本实施方式的平滑电容器Cs42的纹波电流与实施方式7的平滑电容器Cs4的纹波电流相同。因此，本实施方式与实施方式7相比，平滑电容器的纹波电流减少。

如上所述，在该实施方式中，将2个单元电路B2-X、B2-Y并联连接，来构成4级电路B1、B2、B3、B4中的作为驱动用逆变器电路动作的第2电路B2，由此在DC/DC电力转换装置内，构成2个列电路X、Y。并且，对于各列电路X、Y，使驱动周期一致，并且在各列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动。由此，平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的充放电定时错开，流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的电流在1个周期内分散产生，并且在列电路间使充放电电流流通，因此流经平滑电容器Cs1、Cs2、Cs3的交流电流(纹波电流)减少。并且，通过在电压端子VH与VLh之间设置平滑电容器Cs42，与上述实施方式7相比，可以进一步减少平滑电容器的纹波电流。

通过这样的平滑电容器的纹波电流的减少，可以实现可靠性的提高、电力转换效率的提高和装置结构的小型化。

在上述实施方式11、12中，通过在2个列电路间，使相位错开T/2、即2π/2(rad)来进行驱动，可以有效地减少纹波电流，但相位差不限于此，通过在列电路间使相位错开，具有减少纹波电流的效果。

另外，在上述实施方式11、12中，在DC/DC电力转换装置内，构成由单元电路B2-X、电路B1、B3以及LC串联体LC21、LC23构成的列电路X和由单元电路B2-Y、电路B4以及LC串联体LC24构成的列电路Y这2个列电路X、Y，但2个列电路的组合不限于此。例如，也可以是由单元电路B2-X、电路B1、B4以及LC串联体LC21、LC24构成的列电路和由单元电路B2-Y、电路B3以及LC串联体LC23构成的列电路的组合。

另外，在上述实施方式11、12中示出了V1→V2的升压型的DC/DC电力转换装置，但也可以像上述实施方式4那样，通过在驱动用逆变器电路中使用电路B1、B3、B4，在整流电路中使用B2，使V1×4＜V2，实现V2→V1的降压型的能量转移，与上述实施方式11、12同样，可以减少平滑电容器的纹波电流。

并且，在上述实施方式11、12的DC/DC电力转换装置的电路结构中，可以实现双向的能量转移。这种情况下，在V1×4＞V2时进行升压动作，在升压时，在驱动用逆变器电路中使用电路B2，在整流电路中使用电路B1、B3、B4。另外，在V1×4＜V2时进行降压动作，在降压时，在驱动用逆变器电路中使用电路B1、B3、B4，在整流电路中使用电路B2。在这样控制的DC/DC电力转换装置中，可以得到与上述实施方式11、12同样的效果，并且可以在1个装置中实现双向的能量转移，可以广泛地利用。

另外，在实施方式11、12中，在整流电路B1、B3、B4中使用MOSFET，但也可以象实施方式5、6那样，利用二极管构成整流电流。另外，在V2→V1的降压型的能量转移的情况下，整流电路为B2-X、B2-Y，也可以用二极管来构成它们。

在上述各实施方式1～12中，将电感器与用于能量转移的电容器串联连接，构成LC串联体，利用共振现象来进行能量转移。也可以不在该电容器上连接电感器，而仅利用电容器来进行能量转移。这种情况下，与上述各实施方式同样地构成多个列电路，在各列电路间使驱动周期一致并且使相位错开来进行驱动，由此与上述各实施方式同样，可以得到平滑电容器的纹波电流减少的效果。在这种情况下，若设列电路的数为m，同样使各列电路的相位错开T/m、即2π/m(rad)是最有效果的。

另外，在上述各实施方式中，在驱动用逆变器电路、整流电路内的开关元件中使用在源极、漏极间形成寄生二极管的功率MOSFET，但也可以是IGBT等利用控制电极控制导通截止动作的其它半导体开关元件，这种情况下使用将二极管反向并联连接的结构，该二极管实现功率MOSFET的寄生二极管的功能。

Claims (19)

1.一种DC/DC电力转换装置，其特征在于，

将由驱动用逆变器电路和整流电路构成的共计n个电路串联连接，构成n级电路，其中，上述驱动用逆变器电路将由半导体开关元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，并连接在平滑电容器的正负端子之间而构成，上述整流电路将由半导体开关元件或二极管元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，并连接在平滑电容器的正负端子之间而构成，n为3以上；

将作为上述驱动用逆变器电路和上述整流电路中的任意一方的、上述n级电路中的至少一个电路作为第1电路，上述第1电路将串联连接了上述高压侧元件和低压侧元件的单元电路并联连接m个，并且连接在上述平滑电容器的正负端子之间而构成；

将作为上述驱动用逆变器电路和上述整流电路中的另一方的、上述n级电路中的其余的多个电路作为第2电路；

将上述单元电路和上述第2电路的上述高压侧元件与上述低压侧元件的连接点作为中间端子，在上述单元电路的中间端子与上述第2电路的中间端子之间连接能量转移用电容器；

构成分别具有上述单元电路、上述第2电路和上述能量转移用电容器的m个列电路；

驱动上述各列电路的驱动信号使驱动周期T一致，并且针对各列电路中的每一个使相位错开。

2.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

驱动上述m个列电路的各驱动信号的相位分别相差T/m。

3.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

上述第1电路内的单元电路的个数m与上述第2电路的个数相同，上述各列电路由1个上述单元电路、1个上述第2电路和连接在该电路间的1个上述能量转移用电容器构成。

4.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

上述列电路在1个上述单元电路与1个以上的上述各第2电路之间分别连接上述能量转移用电容器而构成。

5.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

上述列电路将1个上述单元电路与2个以上的上述第2电路按顺序串联连接，并且在各邻接电路之间分别连接上述能量转移用电容器而构成。

6.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

上述第1电路使两侧连接在上述n个电路内的其它电路上而位于中间位置。

7.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

上述串联连接的n级电路由1个第1电路和n-1个第2电路构成。

8.如权利要求1所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

与上述能量转移用电容器串联地配置电感器。

9.如权利要求8所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于，

对于由上述能量转移用电容器和上述电感器构成、并且配置在上述单元电路的中间端子与上述第2电路的中间端子之间的多个串联体，由电容器的电容和电感决定的共振周期分别相等。

10.一种DC/DC电力转换装置，其特征在于，

将由驱动用逆变器电路和整流电路构成的共计n个电路串联连接，构成n级电路，其中，上述驱动用逆变器电路将由半导体开关元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，上述整流电路将由半导体开关元件或二极管元件构成的高压侧元件和低压侧元件串联连接，n为3以上；

在上述n级电路内，将低压侧的n-1级的各电路分别连接在平滑电容器的正负端子之间，在其余的高压侧的1个电路的高压侧端子与规定的低压侧电路的低压侧端子之间连接高压侧平滑电容器；

将作为上述驱动用逆变器电路和上述整流电路中的任意一方的、上述n级电路中的至少一个电路作为第1电路，上述第1电路将串联连接了上述高压侧元件和低压侧元件的单元电路并联连接2个而构成；

将作为上述驱动用逆变器电路和上述整流电路中的任意另一方的、上述n级电路中的其余的多个电路作为第2电路；

将上述单元电路和上述第2电路的上述高压侧元件与上述低压侧元件的连接点作为中间端子，在上述单元电路的中间端子与上述第2电路的中间端子之间具有能量转移用电容器；

构成分别具有上述单元电路、上述第2电路和上述能量转移用电容器的2个列电路；

驱动上述各列电路的驱动信号使驱动周期T一致，并且针对各列电路中的每一个使相位错开。

11.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

驱动上述2个列电路的各驱动信号的相位分别相差T/2。

12.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

连接有上述高压侧平滑电容器的上述规定的低压侧电路的低压侧端子是n级电路中的最低压侧电路的低压侧端子。

13.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

连接有上述高压侧平滑电容器的上述规定的低压侧电路的低压侧端子是与上述第1电路的高压侧端子连接的端子。

14.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

上述列电路在1个上述单元电路与1个以上的上述各第2电路之间分别连接上述能量转移用电容器而构成。

15.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

上述列电路将1个上述单元电路与2个以上的上述第2电路按顺序串联连接，并且在各邻接电路之间分别连接上述能量转移用电容器而构成。

16.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

上述第1电路使两侧连接在上述n个电路内的其它电路上而位于中间位置。

17.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

上述串联连接的n级电路由1个第1电路和n-1个第2电路构成。

18.如权利要求10所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

与上述能量转移用电容器串联地配置电感器。

19.如权利要求18所述的DC/DC电力转换装置，其特征在于：

对于由上述能量转移用电容器和上述电感器构成、并且配置在上述单元电路的中间端子与上述第2电路的中间端子之间的多个串联体，由电容器的电容和电感决定的共振周期分别相等。

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