CN105934875A - 电力转换装置 - Google Patents

电力转换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105934875A
CN105934875A CN201580005164.6A CN201580005164A CN105934875A CN 105934875 A CN105934875 A CN 105934875A CN 201580005164 A CN201580005164 A CN 201580005164A CN 105934875 A CN105934875 A CN 105934875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformator
power
output coil
siding ring
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580005164.6A
Other languages
English (en)
Inventor
中村恭士
高仓裕司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Publication of CN105934875A publication Critical patent/CN105934875A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
    • H02M3/33546—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
    • H02M3/3372—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration of the parallel type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种以与一次侧线圈连接的电路的消耗电力均衡的方式构成的变压器型的电力转换装置。第一变压器(TH)和第二变压器(TL)的各自的二次侧线圈(L2)具有输出电力不同的正输出线圈(LP)和负输出线圈(LN)，电力转换装置被构成为：将交流电力源(27)和一次侧线圈(L1)连接的2根布线即第一电力布线(W1)和第二电力布线(W2)的各自的连接目的地为一次侧线圈(L1)的2个连接端(P1、P3)中的哪一个，这在第一变压器(TH)和第二变压器(TL)中相互不同，或者电力转换装置被构成为：正输出线圈(LP)和负输出线圈(LN)的极性在第一变压器(TH)和第二变压器(TL)中相互不同。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及具有在一次侧线圈与二次侧线圈之间进行电力转换的变压器的电力转换装置。
背景技术
例如，被用于电动汽车、混合动力汽车等的动力的大输出的交流电机被以较高的电压驱动。另外，搭载于这样的汽车的高电压的电源是直流的电池，所以通过使用了开关元件的逆变器电路转换为3相交流。驱动逆变器电路的信号、例如开关元件的控制信号由控制电路生成，该控制电路与向电机供给驱动电力的高电压电路绝缘，并以比该高电压电路远低的电压进行动作。因此，例如如日本特开2009-130967号公报(专利文献1)的图1所例示的那样，在驱动电机的控制装置中具备用于将由控制电路生成的控制信号中转给逆变器电路的驱动电路。如专利文献1的图3所例示的那样，为了确保逆变器电路与控制电路的绝缘，对该驱动电路的电源经常利用变压器。
另外，在驱动电路中，存在为了能够得到所希望的输出而需要负电源的驱动电路。此时，需要相对于基准电压(例如接地)输出正侧的电压的正输出线圈以及输出负侧的电压的负输出线圈，但存在在正输出线圈与负输出线圈的输出电力产生差的情况。若该差为2倍以上等电力差比较大，则在变压器的一次侧的电源电路内产生消耗电力(消耗电流)的不均衡。例如，在专利文献1的图3中，在构成一次侧的电源电路的开关元件(M1、M2)的消耗电力中产生不均衡。优选构成一次侧电路的电路元件(例如开关元件)使用电气特性为相同规格的部件，但若与消耗电力较大的一侧相匹配地选定部件，则在消耗电力相对较少的一侧超规格(Overspecification)。因此，存在部件成本、基于安装基板的面积增大的基板成本增大的可能性。
专利文献1：日本特开2009-130967号公报
发明内容
鉴于上述背景，期望提供一种变压器型的电力转换装置，其被构成为：即使在二次侧线圈具有输出电压相对于二次侧的基准电压为正的正输出线圈和输出电压相对于二次侧的基准电压为负的负输出线圈且正输出线圈与负输出线圈的输出电力分别不同的情况下，与一次侧线圈连接的电路的消耗电力也均衡。
鉴于上述课题的本发明的电力转换装置的特征构成在于以下方面：
具有第一变压器和第二变压器的至少2个变压器，该变压器在一次侧线圈与二次侧线圈之间进行电力转换，
上述第一变压器和上述第二变压器的各自的上述二次侧线圈具有输出电压相对于二次侧的基准电压为正的正输出线圈和输出电压相对于二次侧的基准电压为负的负输出线圈，并且上述正输出线圈和上述负输出线圈的输出电力分别不同，
上述电力转换装置被构成为：将交流电力源和上述一次侧线圈连接的2根布线即第一电力布线和第二电力布线的各自的连接目的地为上述一次侧线圈的2个连接端中的哪一个，这在上述第一变压器和上述第二变压器中相互不同，或者，
上述电力转换装置被构成为：上述正输出线圈和上述负输出线圈的极性在上述第一变压器和上述第二变压器中相互不同。
若构成为第一电力布线和第二电力布线的各自的连接目的地为一次侧线圈的2个连接端中的哪一个，这在第一变压器和第二变压器中相互不同，则即使第一变压器和第二变压器为相同的硬件构成，也能够使向二次侧线圈的作用不同。另外，若构成为正输出线圈和负输出线圈的极性在第一变压器和第二变压器中相互不同，则即使针对第一变压器和第二变压器的电力布线的连接形态相同，也能够使向二次侧线圈的作用不同。例如，对于在第一电力布线中流动的电流而言，在作用于第一变压器的正输出线圈时作用于第二变压器的负输出线圈，在作用于第一变压器的负输出线圈时作用于第二变压器的正输出线圈。另一方面，对于在第二电力布线中流动的电流而言，在作用于第一变压器的负输出线圈时作用于第二变压器的正输出线圈，在作用于第一变压器的正输出线圈时作用于第二变压器的负输出线圈。即，在第一电力布线以及第二电力布线中流动的电流分别均等地作用于第一变压器以及第二变压器的正负的输出，所以电流平衡性良好地在第一电力布线以及第二电力布线中流动。因此，能够实现被构成为即使在正输出线圈和负输出线圈的输出电力分别不同的情况下，与一次侧线圈连接的电路的消耗电力也均衡的变压器型的电力转换装置。
附图说明
本发明的进一步的特征和优点根据针对参照附图说明的本发明的实施方式的以下的记载变得明确。
图1是示意性地表示电机控制装置的构成例的框图。
图2是示意性地表示电力转换装置的第一构成例的框图。
图3是示意性地表示与第一构成例对应的以往的构成例的框图。
图4是第一构成例中的一次侧的电流波形。
图5是与第一构成例对应的以往的构成例中的一次侧的电流波形。
图6是示意性地表示电力转换装置的第二构成例的框图。
图7是示意性地表示与第二构成例对应的以往的构成例的框图。
图8是第二构成例中的一次侧的电流波形。
图9是与第二构成例对应的以往的构成例中的一次侧的电流波形。
图10是示意性地表示电力转换装置的第三构成例的框图。
具体实施方式
以下，以被用于对电动汽车、混合动力汽车的动力用电机(旋转电机)进行控制的电机控制装置的电力转换装置为例，对本发明的实施方式进行说明。首先，参照图1，对电机控制装置的构成进行说明。电机90是3相交流电机，也作为发电机发挥作用。
在电机控制装置中使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)等开关元件，构成将直流转换为3相交流的逆变器电路1。当然，也能够使用双极型等各种构造的功率晶体管来构成逆变器电路。如图1所示，逆变器电路1具备6个开关元件10而构成。各开关元件10具备续流二极管而构成。
从作为高压电源的高压电池55向开关元件10施加直流电压，而被转换为U相、V相、W相的3相交流。在电机90为汽车的动力用电机的情况下，对开关元件10输入数百伏的直流电压，从开关元件10输出3相的电机驱动电流。这些电机驱动电流与电机90的U相、V相、W相的定子线圈连接。
在电机控制装置中具备以比逆变器电路1的电源电压远低的电压动作的电机控制电路30。从作为低压电源的低压电池75向电机控制电路30供给例如12伏左右的直流电压。应予说明的是，低压电源并不局限于低压电池75，也可以由将高压电池55的电压降压的DC-DC转换器等构成。电机控制电路30以微型计算机、DSP(digital signal processor：数字信号处理器)等作为核心部件而构成。微型计算机、DSP等的动作电压一般是3.3伏、5伏，所以在电机控制电路30中也构成有根据从低压电池75供给的12伏的电源电压生成动作电压的调节器电路。
电机控制电路30按照通过CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)等通信从控制车辆的运行的未图示的ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)等获取的指令来控制电机90。另外，电机控制电路30接受来自检测电机90的举动的电流传感器91、旋转传感器92的检测信号，执行与电机90的动作状态相应的反馈控制。电机控制电路30为了控制电机90而生成驱动逆变器电路的开关元件10的驱动信号。在开关元件10为IGBT、FET的情况下，这些控制端子是栅极端子，所以在本实施方式中，将被输入至控制端子的驱动信号称作栅极驱动信号。
在电机控制装置中具备基于在电机控制电路30中生成的栅极驱动信号来驱动逆变器电路1的开关元件10的栅极驱动电路20。另外，在电机控制装置中具备向栅极驱动电路20供给电力的电力供给电路2(电力转换)。电力供给电路2由作为绝缘部件IS的变压器(T1～T6、T10～T50)构成(参照图2、图6等)。变压器是将一次侧线圈与二次侧线圈之间电磁耦合来传输信号、能量的公知的绝缘部件。因此，能够以确保低电压电路与高电压电路的绝缘的方式向栅极驱动电路20等供给电源电压。应予说明的是，电力供给电路2由电源电路27控制。在绝缘部件IS中也包括将电机控制电路30生成的栅极驱动信号传输至栅极驱动电路20的光电耦合器(未图示)。光电耦合器是在输入侧具备发光二极管、在输出侧具备光电二极管或光电晶体管，并通过光从输入侧向输出侧进行无线传输的公知的绝缘部件。因此，能够以确保低电压电路与高电压电路的绝缘的方式向栅极驱动电路20传递栅极驱动信号。
如上述那样，逆变器电路1是以高电压进行动作的高电压电路，电机控制电路30是以低电压进行动作的低电压电路。高电压电路和低电压电路以分离规定的绝缘距离的方式配置。高电压电路和低电压电路通过上述那样的绝缘部件IS无线耦合。例如，在属于低电压电路的电机控制电路30中生成的栅极驱动信号与作为绝缘部件IS的光电耦合器的输入端子连接。光电耦合器的输出端子与属于高电压电路的栅极驱动电路20的驱动器IC连接。通过光电耦合器，在保持了低电压电路与高电压电路的绝缘的状态下，从电机控制电路30向栅极驱动电路20传输栅极驱动信号。并且，通过栅极驱动电路20的驱动器IC，属于高电压电路的逆变器电路1的开关元件10被驱动控制。
如上述那样，在电机控制装置中具备向栅极驱动电路20供给电力的电力供给电路2。如图2等所示那样，电力供给电路2由作为绝缘部件IS的变压器(T1～T6)构成。向变压器(T1～T6)供给的一次电压(Vcc)在作为低电压电路的电机控制电路30的恒压电路中被稳定化为固定的电压而供给。例如如上述那样从低压电池75向电机控制电路30供给12伏的电源电压，但电池的电压根据负载而变动。因此，通过由调节器IC等构成的恒压电路进行稳定化后的恒压的一次电压(Vcc)被供给至变压器(T1～T6)。
在本实施方式中，变压器(T1～T6)分别与逆变器电路的6个开关元件10对应而具备6个。从各变压器(T1～T6)分别输出二次电压。各变压器(T1～T6)是相同的构成，输出几乎相同电压的二次电压。在图2中，配置于各变压器(T1～T6)的二次侧的二极管是整流用二极管，电容器是平滑用电容器，由它们构成整流电路。
电源电路27(交流电力源)控制作为电力供给电路2的变压器(T1～T6)。电源电路27具有开关控制电路27s及电源控制电路27a而构成，开关控制电路27s具有对施加至一次侧线圈L1的电压进行控制的2个开关元件(M1、M2)，电源控制电路27a控制这些开关元件(M1、M2)。在此，作为电源电路27，例示推挽型的构成。从电源电路27输出交流，电源电路27作为交流电力源发挥作用。如上述那样，向变压器(T1～T6)供给的一次电压(Vcc)被稳定化，所以不将二次侧的输出电压反馈给一次侧，根据变压器(T1～T6)的变压比决定二次侧的输出电压。
如上述那样，电力供给电路2向驱动逆变器电路1的开关元件10的栅极驱动电路20供给电力。在此，在开关元件10为IGBT的情况下，切换导通、截止的阈值电压大概为6～7[V]左右。在这种情况下，即使二次电压因噪声等而变动，针对二次电压的基准电压(例如二次侧的接地：**G(UHG、VHG、WHG、ULG、VLG、WLG))充分地具有余量，容易确保噪声耐性。另一方面，在开关元件10为使用了碳化硅(SiC)的MOSFET中，存在阈值电压比IGBT低而大概为2.5[V]左右的情况。因此，与开关元件10为IGBT的情况相比，噪声耐性较弱。应予说明的是，基准电压“**G”的“U、V、W”表示向分别与逆变器电路1的U相、V相、W相对应的开关元件10的栅极驱动电路20供给的电源的基准电压。另外，基准电压“**G”的“H、L”表示向分别与逆变器电路1的各相的上段(H)侧以及下段(L)侧对应的开关元件10的栅极驱动电路20供给的电源的基准电压。
SiC-MSFET与IGBT相比，开关速度较快，耐热性也较高。因此，若满足生产性、成本，则存在将来采用率较大地延展的可能性。另一方面，SiC-MSFET如上述那样，在噪声耐性方面存在课题。因此，例如为了充分地确保栅极驱动信号的振幅，优选赋予比二次电压的基准电压(**G)低的负电压，改善栅极驱动电路20的饱和特性，确保正电压与基准电压(**G)之间的电压差。
图2中的二次电压“**+(UH+、VH+、WH+、UL+、VL+、WL+)”表示相对于基准电压(**G)的正电压，例如是“+15～+20[V]”。同样地，图2中的二次电压“**-(UH-、VH-、WH-、UL-、VL-、WL-)”表示相对于基准电压(**G)的负电压，例如是“-5～-10[V]”。正电压“**+”以及负电压“**-”的“U、V、W”表示向分别与逆变器电路1的U相、V相、W相对应的开关元件10的栅极驱动电路20供给的电源的电压。另外，正电压“**+”以及负电压“**-”的“H、L”表示向分别与逆变器电路1的各相的上段(H)侧以及下段(L)侧对应的开关元件10的栅极驱动电路20供给的电源的电压。
像这样，各变压器(T1～T6)具有输出电压相对于二次侧的基准电压(**G)为正(**+)的正输出线圈LP和输出电压相对于二次侧的基准电压(**G)为负(**-)的负输出线圈LN，以便能够向二次侧输出正电压“**+”以及负电压“**-”。正输出线圈LP与负输出线圈LN电连接，其连接点(P5)是基准电压(**G)。应予说明的是，将变压器(T1～T6)内的向逆变器电路1的各相的上段(H)侧的开关元件10的栅极驱动电路20供给电力的变压器称作上段侧变压器TH，将向各相的下段(L)侧的开关元件10的栅极驱动电路20供给电力的变压器称作下段侧变压器TL。在图2所示的状态中，上段侧变压器TH与第一变压器对应，下段侧变压器TL与第二变压器对应，电力供给电路2(电力转换装置)具有第一变压器(TH)和第二变压器(TL)的至少2个而构成，该变压器在一次侧线圈L1与二次侧线圈L2之间进行电力转换。
另外，在如上所述正电压为“+15～+20[V]”、负电压为“-5～-10[V]”那样正负的电压是不同的电压，且正输出线圈LP的输出电流与负输出线圈LN的输出电流的比率与电压的比率的反比相比较小的情况下，正输出线圈LP与负输出线圈LN的输出电力分别不同。此时，存在在构成电源电路27的开关元件(M1、M2)的消耗电力产生不均衡的可能性(参照图5等，下述详细内容)。因此，如图2所示那样，电力供给电路2(电力转换装置)被构成为：将电源电路27(交流电力源)与一次侧线圈L1连接的2根布线即第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地是一次侧线圈L1的2个连接端(P1、P3)中的哪一个，这在上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)中相互不同。
如图2所示，一次侧线圈L1(1-2-3绕组)的中点“P2”经由第三电力布线W3与一次电压(Vcc)连接，两端“P1、P3”分别经由由电源控制电路27a互补地进行开关的开关元件(M1、M2)与一次侧的接地连接。具体地说，上段侧变压器TH(第一变压器)的第一端子“P1”经由第一电力布线W1以及第一开关元件M1与一次侧的接地连接，第二端子“P3”经由第二电力布线W2以及第二开关元件M2与一次侧的接地连接。另一方面，下段侧变压器TL(第二变压器)与上段侧变压器TH(第一变压器)相反，第一端子“P1”经由第二电力布线W2以及第二开关元件M2与一次侧的接地连接，第二端子“P3”经由第一电力布线W1以及第一开关元件M1与一次侧的接地连接。
图3示出针对图2的比较例。在该比较例中，将电源电路27(交流电力源)与一次侧线圈L1连接的2根布线即第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地是一次侧线圈L1的2个连接端(P1、P3)中的哪一个，这在上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)中相同。图4以及图5例示一次侧的电流波形的仿真结果。图4表示图2的构成例中的电流波形，图5表示图3的构成例(针对图2的比较例)中的电流波形。可知：在图4的电流波形中，在开关元件(M1、M2)的消耗电力未产生不均衡，在图5的电流波形中，在开关元件(M1、M2)的消耗电力产生不均衡。
在图2所示的电路中，在第二开关元件M2导通的情况下，在上段侧变压器TH(第一变压器)的一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P3”的电流，在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。然后，经由二极管以及电容器流动“P4→P5”的电流，从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)也产生与绕组比相应的电压，但由于端子“P6”相对于端子“P5”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。
此时，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，在一次侧线圈L1的1-2绕组中流动“P2→P1”的电流，在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)产生与绕组比相应的电压。此时，端子“P5”相对于端子“P6”为较高的电压，经由二极管以及电容器流动“P5→P6”的电流。其结果是，从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)也产生与绕组比相应的电压，但端子“P5”相对于端子“P4”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。
另一方面，在图2所示的电路中，在第一开关元件M1导通的情况下，在上段侧变压器TH(第一变压器)的一次侧线圈L1的1-2绕组中流动“P2→P1”的电流，在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)产生与绕组比相应的电压。此时，端子“P5”相对于端子“P6”为较高的电压，所以经由二极管以及电容器流动“P5→P6”的电流。其结果是，从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)也产生与绕组比相应的电压，但由于端子“P5”相对于端子“P4”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。
此时，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，在一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P3”的电流，在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。然后，经由二极管以及电容器流动“P4→P5”的电流，从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)也产生与绕组比相应的电压，但由于端子“P6”相对于端子“P5”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。
像这样，与被互补地进行导通、截止控制的第一开关元件M1以及第二开关元件M2相应地，上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)互补地从正输出线圈LP以及负输出线圈LN输出电力。因此，即使在正输出线圈LP与负输出线圈LN的输出电力产生差的情况下，在向与构成逆变器电路1的各相(U相、V相、W相)的臂的上段以及下段的开关元件10对应的栅极驱动电路20供给电力的一对变压器(分别为T1与T2的对、T3与T4的对、T5与T6的对)的一次侧中，电流也平衡性良好地在第一电力布线W1以及第二电力布线W2中流动(参照图4)。
以下，对图3所示的比较例的电路中的动作进行说明。由于上段侧变压器TH(第一变压器)与第一电力布线W1以及第二电力布线W2的连接形态与图2所示的第一构成例的电路相同，所以在第二开关元件M2导通的情况下，与第一构成例的电路相同，从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。另一方面，下段侧变压器TL(第二变压器)与第一电力布线W1以及第二电力布线W2的连接形态，在图2所示的第一构成例的电路和图3所示的比较例的电路中不同。在比较例中，上段侧变压器TH(第一变压器)与下段侧变压器TL(第二变压器)为相同的连接形态。
因此，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，也从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。即，在一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P3”的电流，在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。然后，经由二极管以及电容器流动“P4→P5”的电流，从正输出线圈LP输出电力。在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)也产生与绕组比相应的电压，但由于端子“P6”相对于端子“P5”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。
在第一开关元件M1导通的情况下，在上段侧变压器TH(第一变压器)中，与第一构成例的电路相同，从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。在图3所示的比较例的电路中，在第一开关元件M1导通的情况下，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，也从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。即，在下段侧变压器TL(第二变压器)的一次侧线圈L1的1-2绕组中流动“P2→P1”的电流，在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)产生与绕组比相应的电压。由于端子“P5”相对于端子“P6”为较高的电压，所以经由二极管以及电容器流动“P5→P6”的电流，从负输出线圈LN输出电力。在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)也产生与绕组比相应的电压，但端子“P5”相对于端子“P4”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。
即，在图3的电路构成中，与被互补地进行导通、截止控制的第一开关元件M1以及第二开关元件M2相应地，上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)从同一极性的线圈输出电力。因此，在正输出线圈LP与负输出线圈LN的输出电力产生差的情况下，在向与构成逆变器电路1的各相(U相、V相、W相)的臂的上段以及下段的开关元件10对应的栅极驱动电路20供给电力的一对变压器(分别为T1与T2的对、T3与T4的对、T5与T6的对)的一次侧中，在第一电力布线W1以及第二电力布线W2中流动的电流如图5所示那样不均衡。如上述那样，在第一开关元件M1导通时，从输出电力相对较小的负输出线圈LN输出电力。因此，如图5所示那样，与第一开关元件M1导通的期间相比，在第二开关元件M2导通的期间流动较多的电流，在一次侧产生消耗电力的不均衡。
以上，参照图2进行了说明，但电力供给电路2(电力转换装置)的构成并不局限于图2所例示的构成(第一构成例)。在第一构成例中，以如下方式布线：将分别对应于正负两输出的2个变压器(分别为T1和T2、T3和T4、T5和T6)作为对，并且成为对的2个变压器的一次侧的电力布线相互不同。在图6所例示的第二构成例中，构成为：将分别对应于正负两输出的2个二次侧线圈L2作为对，并且成为对的2个二次侧线圈L2彼此的正输出线圈LP的极性以及负输出线圈LN的极性相互不同。
如图6所示那样，在第二构成例中，与逆变器电路1的各相(U相、V相、W相)的臂对应地各具备一个的变压器(T10、T30、T50)。各变压器(T10、T30、T50)具备向逆变器电路1的各相的上段(H)侧的开关元件10的栅极驱动电路20供给电力的上段侧变压器TH(第一变压器)、以及向各相的下段(L)侧的开关元件10的栅极驱动电路20供给电力的下段侧变压器TL(第二变压器)而构成。更加详细而言，各变压器(T10、T30、T50)作为相对于共用的一次侧线圈L1(1-2-3绕组)具备不同的二次侧线圈L2(4-5-6绕组以及7-8-9绕组)的复合变压器而构成。换言之，由1-2-3绕组和4-5-6绕组构成上段侧变压器TH(第一变压器)，由1-2-3绕组和7-8-9绕组构成下段侧变压器TL(第二变压器)。
在第二构成例中，一次侧线圈L1(1-2-3绕组)与第一构成例相同，中点“P2”经由第三电力布线W3与一次电压(Vcc)连接，两端“P1、P3”分别经由由电源控制电路27a互补地进行开关的开关元件(M1、M2)与一次侧的接地(基准电压“**G”)连接。在第二构成例中，由于一次侧线圈L1共用，所有在上段侧变压器TH(第一变压器)以及下段侧变压器TL(第二变压器)这双方中，一次侧线圈L1的第一端子“P1”经由第一电力布线W1以及第一开关元件M1与一次侧的接地连接，第二端子“P3”经由第二电力布线W2以及第二开关元件M2与一次侧的接地连接。
另一方面，在第一构成例中，在上段侧变压器TH(第一变压器)以及下段侧变压器TL(第二变压器)这双方中，二次侧线圈L2的构成(极性)共同，但在第二构成例中，在与各相的臂对应的变压器(T10、T30、T50)的各个中，构成为：在上段侧变压器TH和下段侧变压器TL中，正输出线圈LP和负输出线圈LN的极性相互不同。具体地说，在上段侧变压器TH中，作为二次侧线圈L2的4-5-6绕组的两端(端子“P4”以及端子“P6”)是正极，但在下段侧变压器TL中，作为二次侧线圈L2的7-8-9绕组的中间的端子“P8”为正极，两端(端子“P7”以及端子“P9”)为负极。上段侧变压器TH(第一变压器)的正输出线圈LP(4-5绕组)的端子“P4”是正极，但下段侧变压器TL(第二变压器)的正输出线圈LP(7-8绕组)的端子“P8”是正极。另外，上段侧变压器TH(第一变压器)的负输出线圈LN(5-6绕组)的端子“P6”是正极，但下段侧变压器TL(第二变压器)的负输出线圈LN(8-9绕组)的端子“P8”是正极。
在图6所示的电路中，在第二开关元件M2导通的情况下，在上段侧变压器TH(第一变压器)的一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P3”的电流，在二次侧线圈L2的4-5绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。然后，经由二极管以及电容器流动“P4→P5”的电流，从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)也产生与绕组比相应的电压，但端子“P6”相对于端子“P5”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而电流不流动。因此，不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。
此时，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，因在一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P3”的电流，从而在二次侧线圈L2的8-9绕组(负输出线圈LN)以及7-8绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。此时，端子“P8”相对于端子“P9”为较高的电压，所以经由二极管以及电容器流动“P8→P9”的电流，从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。另一方面，端子“P8”相对于端子“P7”也为较高的电压，所以因反向连接的二极管而向“P7→P8”电流不流动。因此，不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。
在第一开关元件M1导通的情况下，在上段侧变压器TH(第一变压器)的一次侧线圈L1的1-2绕组中流动“P2→P1”的电流，在二次侧线圈L2的5-6绕组(负输出线圈LN)以及4-5绕组(正输出线圈LP)产生与绕组比相应的电压。此时，端子“P5”相对于端子“P6”为较高的电压，所以经由二极管以及电容器流动“P5→P6”的电流，从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。另一方面，端子“P5”相对于端子“P4”也为较高的电压，所以因反向连接的二极管而向“P4→P5”电流不流动。因此，不从正输出线圈LP向栅极驱动电路20输出电力。
此时，在下段侧变压器TL(第二变压器)中，在一次侧线圈L1的2-3绕组中流动“P2→P1”的电流，从而在二次侧线圈L2的7-8绕组(正输出线圈LP)以及8-9绕组(负输出线圈LN)产生与绕组比相应的电压。在正输出线圈LP侧，经由二极管以及电容器流动“P7→P8”的电流，向栅极驱动电路20输出电力。另一方面，由于端子“P9”相对于端子“P8”为较高的电压，所以因反向连接的二极管而向“P8→P9”电流不流动，不从负输出线圈LN向栅极驱动电路20输出电力。
像这样，与被互补地进行导通、截止控制的第一开关元件M1以及第二开关元件M2相应地，上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)互补地从正输出线圈LP以及负输出线圈LN输出电力。因此，即使在正输出线圈LP与负输出线圈LN的输出电力产生差的情况下，在向与构成逆变器电路1的各相(U相、V相、W相)的臂的上段以及下段的开关元件10对应的栅极驱动电路20供给电力的变压器(T10、T30、T50)的一次侧中，电流平衡性良好地在第一电力布线W1以及第二电力布线W2中流动(参照图8)。
图7表示针对图6所示的第二构成例的比较例(第二比较例)。在该比较例中，与第二构成例相同地具有共用的一次侧线圈L1，且成对地具有对应于正负输出的二次侧线圈L2，但与第二构成例不同，成对的二次侧线圈L2的极性相同。对于图7所例示的第二比较例的动作，与参照图4说明的第一构成例的比较例(第一比较例)相同。因此，根据上述的说明，能够容易地类推，所以省略详细的说明。
图9表示第二比较例中的一次侧的电流波形。在第二构成例中，如图8所示那样，一次侧的电流平衡性良好地在第一电力布线W1(第一开关元件M1)以及第二电力布线W2(第二开关元件M2)中流动。与此相对，在针对第二构成例的比较例中，如图9所示那样，在第一电力布线W1以及第二电力布线W2中流动的电流不均衡。如上述那样，在第一开关元件M1导通时，从输出电力相对较小的负输出线圈LN输出电力。因此，如图9所示那样，与第一开关元件M1导通的期间相比，在第二开关元件M2导通的期间流过较多的电流，在一次侧产生消耗电力的不均衡。
另外，图6示出各变压器(T10、T30、T50)作为相对于共用的一次侧线圈L1具备多组二次侧线圈L2(4-5-6绕组以及7-8-9绕组)的复合变压器而构成的例子。但是，不妨碍与图2所例示的第一构成例相同地将由独立的一次侧线圈L1和对应于正负输出的1组二次侧线圈L2构成的一个变压器分别作为上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)来构成相同的电路。但是，在该构成的情况下，上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)作为硬件为不同形态的变压器。换句话说，作为电力供给电路2(电力转换装置)，需要两种变压器(在第一构成例中仅布线不同，所以作为变压器，是1种。)。与此相对，若如第二构成例那样为复合变压器，则能够使用1种变压器(复合变压器)来构成电力供给电路2。由此，能够得到基于部件的量产效果的成本减少、基于相同部件的采用的生产成本的减少的效果。
在向对被广泛利用的3相交流的逆变器电路1进行驱动的栅极驱动电路20供给电力的电力供给电路2中，优选与在电力供给电路2中使用的变压器的总数相应地区分使用第一构成例和第二构成例。第一构成例在上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)独立的情况下优选，所以是在变压器的总数为偶数的情况下优选的构成。另一方面，第二构成例在是上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)共用一次侧线圈L1的复合变压器的情况下优选，所以是在变压器(复合变压器)的总数为奇数的情况下优选的构成。
换言之，在变压器(例如T1～T6)的总数为偶数且构成第一组(例如上段侧变压器TH)的变压器(例如T1、T3、T5)的个数与构成第二组(例如下段侧变压器TL)的变压器(例如T2、T4、T6)的个数相同的情况下，优选第一构成例(图2)。换句话说，优选构成为：第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地是一次侧线圈L1(1-2-3绕组)的2个连接端(例如“P1”和“P3”)中的哪一个，这在构成第一组的变压器和构成第二组的变压器中相互不同。
另外，在复合变压器(例如T10、T30、T50)的总数为奇数的情况下，优选如第二构成例(图6)那样构成为：在复合变压器的上段侧变压器TH(第一变压器)以及下段侧变压器TL(第二变压器)的各个中，正输出线圈LP和负输出线圈LN的极性不同。在此，复合变压器是指来自一个变压器的输出数(二次侧的个数)为多个，换言之，是指相对于输入数为“1”(一次侧)而输出数(二次侧的个数)为多个。例如，如图6所示那样，复合变压器(T10、T30、T50)对于基于正输出线圈LP与负输出线圈LN的对的二次侧线圈L2具备4-5-6绕组以及7-8-9绕组这2组(2对)，并且具备共用的一次侧线圈L1(1-2-3绕组)。并且，由该一次侧线圈L1与一个组(对)的二次侧线圈L2(例如4-5-6绕组)的对形成上段侧变压器TH(第一变压器)，由该一次侧线圈L1与另外一组(对)的二次侧线圈L2(例如7-8-9绕组)的对形成下段侧变压器TL(第二变压器)，从而构成复合变压器(T10、T30、T50)。
在图2所示的第一构成例中，虽然使用6个来自一个变压器的输出数为“1”的变压器，但也能够使用2个来自一个变压器的输出数为“3”的变压器(复合变压器)来实现第一构成例的变形例。即，能够通过使该变压器的一个与U、V、W相的上段侧变压器TH(第一变压器)对应，使该变压器的另一个与U、V、W相的下段侧变压器TL(第二变压器)对应，来实现第一构成例的变形例。构成上述的第一组以及第二组的变压器(复合变压器)分别各为一个。此时，变压器的总数为偶数的“2”，通过在2个变压器(复合变压器)彼此中使第一电力布线W1和第二电力布线W2的连接目的地不同，能够抑制一次侧的电流的不均衡。
另外，在图6所示的第二构成例中，使用3个来自一个变压器(复合变压器)的输出数为“2”的变压器(复合变压器)，但也能够使用一个来自一个变压器的输出数为“6”的变压器(复合变压器)，来实现第二构成例的变形例。在该构成中，该一个变压器(一个复合变压器)具备6组基于正输出线圈LP和负输出线圈LN的二次侧线圈L2的对，并且具备共用的一次侧线圈L1而构成。由一次侧线圈L1和3个二次侧线圈L2的每一个的对构成3个上段侧变压器TH(第一变压器)，由该一次侧线圈和剩余3个二次侧线圈L2的每一个的对构成3个下段侧变压器TL(第二变压器)。并且，通过构成为在上段侧变压器TH(第一变压器)和下段侧变压器TL(第二变压器)中，正输出线圈LP和负输出线圈LN的极性相互不同，能够实现第二构成例的变形例。此时，变压器的总数是奇数的“1”，通过使正输出线圈LP和负输出线圈LN的极性不同，能够抑制一次侧的电流的不均衡。
如上述那样，一次侧中的电流均衡，从而在第一开关元件M1以及第二开关元件M2中流动的电流也几乎均等。在如图3、图5、图7、图9等所示那样在第一开关元件M1中流动的电流与在第二开关元件M2中流动的电流较大不同的情况下，需要与各自的消耗电流相应地使用电气特性不同的开关元件。因此，存在导致由单品的使用数量较少引起的部件采购成本的增大、伴随着元件的种类的增加的部件管理成本的增大的可能性。或者，在与电流容量较大的一方匹配地对全部的开关元件实现统一化的情况下，存在因过度规格而导致部件采购成本增大的可能性。但是，若在第一开关元件M1中流动的电流和在第二开关元件M2中流动的电流几乎相同，则能够使用电气特性相同的元件来构成一次侧的电源电路27(交流电力源)。因此，在如上述那样一次侧的电流的不均衡消除了的情况下，一次侧的电源电路27(交流电力源)具备对向一次侧线圈L1的电力供给进行开关控制的开关控制电路27s，该开关控制电路27s使用具有相同的电气特性的偶数个的开关元件(M1、M2)构成。
如以上说明的那样，根据本发明，能够实现被构成为即使在二次侧线圈具有输出电压相对于二次侧的基准电压为正的正输出线圈和输出电压相对于二次侧的基准电压为负的负输出线圈且正输出线圈与负输出线圈的输出电力分别不同的情况下，与一次侧线圈连接的电路的消耗电力也均衡的变压器型的电力转换装置。
[其它的实施方式]
以下，对本发明的其它的实施方式进行说明。应予说明的是，以下说明的各实施方式的构成并不局限于分别单独使用，只要不产生矛盾，也能够与其他的实施方式的构成组合来使用。
(1)在上述中，在变压器的总数为偶数的情况下应用第一构成例，但在变压器(包括复合变压器)的总数为奇数的情况下，并不妨碍应用第一构成例(其变形例)。换句话说，即使变压器(包括复合变压器)的总数为奇数，也不妨碍构成为：第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地为一次侧线圈L1的2个连接端中的哪一个，这在第一变压器和第二变压器中相互不同。
例如，在变压器不是图6所例示那样的复合变压器的情况下，各变压器分别成为第一变压器或者第二变压器。并且，在变压器的总数为奇数的情况下，存在第一变压器和第二变压器的个数不一致的可能性。即使在这种情况下，通过构成为第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地为一次侧线圈L1的2个连接端中的哪一个，这在第一变压器和第二变压器中相互不同，由此一次侧中的电流的不均衡减少。当然，在变压器的总数为偶数且第一变压器和第二变压器的个数不一致的情况下也相同。
另外，在如图7所例示的第二比较例那样，在奇数个复合变压器的每一个中，正输出线圈LP和负输出线圈LN的极性在第一变压器和第二变压器中不是相互不同的情况下，使电力布线(W1、W2)的连接形态不同也是优选的方式。例如，针对与U相以及W相的臂对应的复合变压器(T10、T50)，关于第一电力布线W1和第二电力布线W2的各自的连接目的地为一次侧线圈L1的2个连接端中的哪一个，使这在第一变压器和第二变压器中相互不同，针对与V相的臂对应的复合变压器(T30)，使在第一变压器和第二变压器中相同。根据这样的方式，一次侧中的电流的不均衡也减少，所以在变压器(包括复合变压器)的总数为奇数的情况下，不妨碍应用第一构成例(其变形例)。
(2)在上述中，作为电力供给电路2(电力转换装置)中的一次侧的电源电路27(交流电力源)，例示了推挽型的电路构成(参照图2、图6)。但是，一次侧的电源电路27(交流电力源)的构成并不局限于推挽型，例如也可以如图10所示那样，是半桥型的电路构成。另外，虽省略图示，但一次侧的电源电路27(交流电力源)的构成也可以是全桥型的电路构成。公知半桥型、全桥型的电路构成，如果是本领域技术人员，则能够根据对于推挽型的电路构成的上述说明容易地进行类推，所以省略详细的说明。
[本发明的实施方式的概要]
以下，对在上述中说明的本发明的实施方式中的电力转换装置的概要简单地进行说明。
本发明的实施方式的电力转换装置的特征构成在于以下方面：
具有第一变压器(TH)和第二变压器(TL)的至少2个变压器，该变压器在一次侧线圈(L1)与二次侧线圈(L2)之间进行电力转换，
上述第一变压器(TH)和上述第二变压器(TL)的各自的上述二次侧线圈(L2)具有输出电压相对于二次侧的基准电压为正的正输出线圈(LP)和输出电压相对于二次侧的基准电压为负的负输出线圈(LN)，并且上述正输出线圈(LP)和上述负输出线圈(LN)的输出电力分别不同，
上述电力转换装置被构成为：将交流电力源(27)和上述一次侧线圈(L1)连接的2根布线即第一电力布线(W1)和第二电力布线(W2)的各自的连接目的地为上述一次侧线圈(L1)的2个连接端中的哪一个，这在上述第一变压器(TH)和上述第二变压器(TL)中相互不同，或者，
上述电力转换装置被构成为：上述正输出线圈(LP)和上述负输出线圈(LN)的极性在上述第一变压器(TH)和上述第二变压器(TL)中相互不同。
若构成为第一电力布线(W1)和第二电力布线(W2)的各自的连接目的地为一次侧线圈(L1)的2个连接端中的哪一个，这在第一变压器(TH)和第二变压器(TL)中相互不同，则即使第一变压器(TH)和第二变压器(TL)为相同的硬件构成，也能够使对二次侧线圈(L2)的作用不同。另外，若构成为正输出线圈(LP)和负输出线圈(LN)的极性在第一变压器(TH)和第二变压器(TL)中相互不同，则即使针对第一变压器(TH)和第二变压器(TL)的电力布线的连接形态相同，也能够使对二次侧线圈(L2)的作用不同。例如，对于在第一电力布线(W1)中流动的电流而言，在作用于第一变压器(TH)的正输出线圈(LP)时作用于第二变压器(TL)的负输出线圈(LN)，在作用于第一变压器(TH)的负输出线圈(LN)时作用于第二变压器(TL)的正输出线圈(LP)。另一方面，对于在第二电力布线(W2)中流动的电流而言，在作用于第一变压器(TH)的负输出线圈(LN)时作用于第二变压器(TL)的正输出线圈(LP)，在作用于第一变压器(TH)的正输出线圈(LP)时作用于第二变压器(TL)的负输出线圈(LN)。即，在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动的电流分别均等地作用于第一变压器(TH)以及第二变压器(TL)的正负的输出，所以电流平衡性良好地在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动。因此，能够实现即使在正输出线圈(LP)和负输出线圈(LN)的输出电力分别不同的情况下，与一次侧线圈(L1)连接的电路的消耗电力也均衡的变压器型的电力转换装置。
在此，作为一个方式，优选电力转换装置被构成为：上述变压器(T1～T6)的总数为偶数，构成第一组的上述变压器的个数和构成第二组的上述变压器的个数相同，上述第一电力布线(W1)和上述第二电力布线(W2)的各自的连接目的地为上述一次侧线圈(L1)的2个连接端中的哪一个，这在构成上述第一组的上述变压器和构成上述第二组的上述变压器中相互不同。在变压器(T1～T6)的总数为偶数的情况下，能够将变压器均等地分割为构成第一组的变压器和构成第二组的变压器。并且，对于在第一电力布线(W1)中流动的电流而言，在作用于构成第一组的变压器的正输出线圈(LP)时作用于构成第二组的变压器的负输出线圈(LN)，在作用于构成第一组的变压器的负输出线圈(LN)时作用于构成第二组的变压器的正输出线圈(LP)。另一方面，对于在第二电力布线(W2)中流动的电流而言，在作用于构成第一组的变压器的负输出线圈(LN)时作用于构成第二组的变压器的正输出线圈(LP)，在作用于构成第一组的变压器的正输出线圈(LP)时作用于构成第二组的变压器的负输出线圈(LN)。即，在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动的电流分别均等地作用于构成第一组的变压器以及构成第二组的变压器的正负的输出，所以电流平衡性良好地在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动。
在此，作为一个方式，优选电力转换装置被构成为：具备至少2组基于上述正输出线圈(LP)与上述负输出线圈(LN)的对的二次侧线圈(L2)，并且具备共用的上述一次侧线圈(L1)，由至少一组的上述二次侧线圈(L2)和该一次侧线圈(L1)的对形成上述第一变压器(TH)，由另外的组的上述二次侧线圈(L2)和该一次侧线圈(L1)的对形成上述第二变压器(TL)，从而形成复合变压器(T10、T30、T50)，上述复合变压器(T10、T30、T50)的总数为奇数，在每一个上述复合变压器(T10、T30、T50)中，上述正输出线圈(LP)和上述负输出线圈(LN)的极性在上述第一变压器(TH)和上述第二变压器(TL)中相互不同。由于各复合变压器(T10、T30、T50)具有第一变压器(TH)和第二变压器(TL)而构成，所以即使该复合变压器(T10、T30、T50)的总数为奇数，也能够均等地设置第一变压器(TH)和第二变压器(TL)。另外，构成为在每一个复合变压器(T10、T30、T50)中，正输出线圈(LP)和负输出线圈(LN)的极性不同。例如，对于在第一电力布线(W1)中流动的电流而言，在作用于第一变压器(TH)的正输出线圈(LP)时作用于第二变压器(TL)的负输出线圈(LN)，在作用于第一变压器(TH)的负输出线圈(LN)时作用于第二变压器(TL)的正输出线圈(LP)。另外，对于在第二电力布线(W2)中流动的电流而言，在作用于第一变压器(TH)的负输出线圈(LN)时作用于第二变压器(TL)的正输出线圈(LP)，在作用于第一变压器(TH)的正输出线圈(LP)时作用于第二变压器(TL)的负输出线圈(LN)。即，在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动的电流分别均等地作用于第一变压器(TH)以及第二变压器(TL)的正负的输出，所以电流平衡性良好地在第一电力布线(W1)以及第二电力布线(W2)中流动。
一般而言，在利用了变压器的电力转换装置的一次侧构成推挽方式、桥方式的电路，在这些电路中使用多个开关元件(M1、M2)。如上述那样，通过使一次侧中的电流均衡，在各开关元件(M1、M2)中流动的电流也几乎均等。在各开关元件(M1、M2)中流动的电流较大不同的情况下，需要与各自的消耗电流相应地使用电气特性不同的元件。但是，若在各开关元件(M1、M2)中流动的电流几乎相同，则能够使用电气特性相同的元件来构成一次侧的电源电路(交流电力源(27))。因此，在抑制了一次侧的电流的不均衡的情况下，作为一个方式，优选电力转换装置的上述交流电力源(27)具备对向上述一次侧线圈(L1)的电力供给进行开关控制的开关控制电路(27s)，上述开关控制电路(27s)使用具有相同的电气特性的偶数个的开关元件(M1、M2)来构成。应予说明的是，相同的电气特性意味着基于相同的规格来制造，即使有制造误差等差异也属于相同的范围。
产业上的可利用性
本发明能够利用于具有在一次侧线圈与二次侧线圈之间进行电力转换的变压器的电力转换装置。
附图标记说明：27…电源电路(交流电力源)；27s…开关控制电路；L1…一次侧线圈；L2…二次侧线圈；LN…负输出线圈；LP…正输出线圈；M1…第一开关元件(开关元件)；M2…第二开关元件(开关元件)；TH…上段侧变压器(第一变压器)；TL…下段侧变压器(第二变压器)；W1…第一电力布线；W2…第二电力布线。

Claims (4)

1.一种电力转换装置，具有第一变压器和第二变压器的至少2个变压器，该变压器在一次侧线圈与二次侧线圈之间进行电力转换，其中，
所述第一变压器和所述第二变压器的各自的所述二次侧线圈具有输出电压相对于二次侧的基准电压为正的正输出线圈和输出电压相对于二次侧的基准电压为负的负输出线圈，并且所述正输出线圈和所述负输出线圈的输出电力分别不同，
所述电力转换装置被构成为：将交流电力源和所述一次侧线圈连接的2根布线即第一电力布线和第二电力布线的各自的连接目的地为所述一次侧线圈的2个连接端中的哪一个，这在所述第一变压器和所述第二变压器中相互不同，或者，
所述电力转换装置被构成为：所述正输出线圈和所述负输出线圈的极性在所述第一变压器和所述第二变压器中相互不同。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置被构成为：所述变压器的总数为偶数，构成第一组的所述变压器的个数和构成第二组的所述变压器的个数相同，所述第一电力布线和所述第二电力布线的各自的连接目的地为所述一次侧线圈的2个连接端中的哪一个，这在构成所述第一组的所述变压器和构成所述第二组的所述变压器中相互不同。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
至少具备2组基于所述正输出线圈和所述负输出线圈的对的所述二次侧线圈，并且具备共用的所述一次侧线圈，由至少一个组的所述二次侧线圈和该一次侧线圈的对形成所述第一变压器，由另外的组的所述二次侧线圈和该一次侧线圈的对形成所述第二变压器，从而构成复合变压器，
所述电力转换装置被构成为：所述复合变压器的总数为奇数，在每一个所述复合变压器中，所述正输出线圈和所述负输出线圈的极性在所述第一变压器和所述第二变压器中相互不同。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述交流电力源具备对向所述一次侧线圈的电力供给进行开关控制的开关控制电路，
所述开关控制电路使用具有相同的电气特性的偶数个的开关元件来构成。
CN201580005164.6A 2014-01-28 2015-01-19 电力转换装置 Pending CN105934875A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-013512 2014-01-28
JP2014013512A JP6191478B2 (ja) 2014-01-28 2014-01-28 電力変換装置
PCT/JP2015/051204 WO2015115226A1 (ja) 2014-01-28 2015-01-19 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105934875A true CN105934875A (zh) 2016-09-07

Family

ID=53756803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580005164.6A Pending CN105934875A (zh) 2014-01-28 2015-01-19 电力转换装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160329823A1 (zh)
JP (1) JP6191478B2 (zh)
CN (1) CN105934875A (zh)
DE (1) DE112015000286T5 (zh)
WO (1) WO2015115226A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111095767A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 爱信艾达株式会社 驱动电源装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6562745B2 (ja) * 2015-07-16 2019-08-21 キヤノン株式会社 光電変換装置、画像読取装置、画像形成装置
JP6555521B2 (ja) * 2015-08-28 2019-08-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換装置
CN105262359B (zh) * 2015-11-27 2017-12-26 广东美的制冷设备有限公司 光伏变换电路及光伏电力设备
US10011178B1 (en) * 2017-06-08 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc DC inverter having reduced switching loss and reduced voltage spikes
HUE052197T2 (hu) * 2017-12-22 2021-04-28 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Meghajtóegység, elektromos teljesítményátalakító, jármû és eljárás elektromos teljesítményátalakító mûködtetésére
WO2024033977A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 三菱電機株式会社 パルス電源装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254440A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Sony Corp 電源回路
JP2009124861A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Cosel Co Ltd スイッチング電源装置
CN103219890A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 大洋电机新动力科技有限公司 一种igbt驱动模块的供电电源系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5351371Y2 (zh) * 1974-04-12 1978-12-08
JP2008234965A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Sanken Electric Co Ltd 放電管点灯装置及び半導体集積回路
JP2009055685A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Toyota Industries Corp ドライブ回路
JP5252219B2 (ja) * 2009-05-26 2013-07-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ駆動用電源回路
JP2010284029A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Aisin Aw Co Ltd インバータ駆動用電源回路
FR2980653B1 (fr) * 2011-09-22 2018-02-16 Geo27 Sarl Generateur de signaux de courant et procede de mise en oeuvre d'un tel generateur
JP5548809B2 (ja) * 2013-08-08 2014-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電源回路及び電力変換装置
JP5846173B2 (ja) * 2013-09-18 2016-01-20 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP5910595B2 (ja) * 2013-09-24 2016-04-27 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP6172061B2 (ja) * 2014-06-12 2017-08-02 株式会社デンソー 電力変換回路用の電源装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254440A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Sony Corp 電源回路
JP2009124861A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Cosel Co Ltd スイッチング電源装置
CN103219890A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 大洋电机新动力科技有限公司 一种igbt驱动模块的供电电源系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111095767A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 爱信艾达株式会社 驱动电源装置
CN111095767B (zh) * 2017-09-20 2023-10-27 株式会社爱信 驱动电源装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015115226A1 (ja) 2015-08-06
US20160329823A1 (en) 2016-11-10
DE112015000286T5 (de) 2016-10-06
JP2015142425A (ja) 2015-08-03
JP6191478B2 (ja) 2017-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105934875A (zh) 电力转换装置
CN104054245B (zh) 功率转换装置
CN202009337U (zh) 功率电路
CN105658467B (zh) 电力变换装置和电力变换方法
CN110289669A (zh) 对智能电池的交流充电
CN104203640B (zh) 具有电机的车辆和用于运行所述电机的方法
EP2605396B1 (en) A track-bound vehicle inverter
CN106068202A (zh) 电驱动系统
CN103872700B (zh) 并联运行电源装置
CN101051758B (zh) 具有充电装置的地面输送机械
CN104980033A (zh) 电力转换装置和控制该电力转换装置的方法
CN105659484A (zh) 电力变换装置
CN107223307A (zh) 具有可忽略的共模电压的六相电动机器的驱动和控制
JP2010284029A (ja) インバータ駆動用電源回路
CN105098820A (zh) 高压直流输电系统及其控制方法
CN104333254A (zh) 多级逆变器
CN108631631A (zh) 多电平逆变器
JP2017060255A (ja) インバータ制御基板
CN104067504A (zh) 多电平转换器
CN103326583A (zh) 电源转换器及其充放电系统
CN105720830A (zh) 带母线电压接地保护分压采样电路的牵引变流器
CN107624217A (zh) 电力转换装置
CN107000600A (zh) 用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置
CN101615881B (zh) 电力系统中的同步发电机的多输出电压调节
US11929685B2 (en) Voltage source converter and a method for operation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160907

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication