CN107733231B - 开关电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开关电源装置,其在初级侧或次级侧的电压为0V(或接近0V的电压)时,可降低输入电压施加于扼流圈的时间,且可抑制向开关元件流通的峰值电流。提供的是一种DAB转换器、开关电源,其特征为,进行相位控制,以使驱动构成初级侧全桥式电路的对角配置的开关元件组(由第一开关元件(Q1)和第四开关元件(Q4)的组及由第二开关元件(Q2)和第三开关元件(Q3)构成的组)中的第一开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第一导通宽度、及驱动第二开关元件的脉冲和驱动第三开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第二导通宽度中的至少任一个发生变化。

Description

开关电源装置
技术领域
本发明涉及具备DAB(Dual Active Bridge)电路且双向地传输电力的DC/DC转换器。
背景技术
近年来,随着环保问题逐渐深入化,可持续社会的构筑成为全球性的课题。其中,从依赖石油煤炭等石化燃料的社会向有效利用太阳能、风能等可再生能量的社会的过渡成为当代的重要课题。由于太阳能或风能在时间上供给不稳定,因此为了以电力这种形式来发挥作用,需要实现将需求或供给不浪费地调整到最佳形式的智能电网。而且,在智能电网中,必需的是充电和放电自如的二次电池(充电式电池)的技术。
在二次电池的有效利用上,需要寻求充电和放电的双向直流电力的控制技术、转换技术。作为该电力转换的重要平台,备受注目的是小型、轻量、高效的双向DC/DC转换器(开关电源装置)。虽然提出了各种形式的电路方式,但认为DAB(Dual Active Bridge)方式适合于应对大电压、大电流的大容量的双向DC/DC转换器。DAB方式通过初级侧和次级侧的相移,具有容易向双向切换电力传输的特长。另外,能够生成高频的交流、降低高速开关时的损失、降低由高速开关引起的辐射噪声,当前正在积极地进行研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2014-121194号公报
发明概要
发明所要解决的课题
图5表示的是DAB方式的开关电源装置(DAB转换器)的电路。开关电源装置1主要具备:初级侧电路10、次级侧电路20、将两者耦合在一起的变压器120。初级侧电路10主要由平滑电路和用于开关的全桥式电路构成。另外,次级侧电路20主要由整流用的全桥式电路和平滑电路构成,以与初级侧电路呈对称的方式配置,各自的全桥式电路通过控制部(未图示)而进行相位控制。
图6(A)表示的是开关电源装置1的各开关元件的控制电压和施加于扼流圈(电感)90的电压Vp、所流通的电流Ip的时序图。在DAB方式的开关电源装置1中,例如,在次级侧的输出端子的电压V为0V(或接近0V的电压)的状态下,向初级侧的输入端子投入输入电压Vbus,使转换器开始动作(参照图6(A)P1的期间)。这时,第一开关元件Q1和第四开关元件Q4变成ON状态,第二开关元件Q2和第三开关元件Q3变成OFF状态。另外,在次级侧电路中,在次级侧电路的次级侧平滑电容器40上未积存有电荷的状态下,在次级侧电路上形成图6(B)粗实线所示的电路,可通以大电流。这时,因为即使在夹着变压器120而耦合的初级侧电路中,也形成如粗实线所示的电路,但次级侧等效地经由扼流圈而变成短路状态,所以在期间Pl时,也可向初级侧通以大电流。于是,在初级侧电路中,有可能向第一开关元件Q1和第四开关元件Q4通以过大的电流作为所流通的电流Ip(参照图6(A)的期间P1)。
同样,在图6(A)期间P2时,在初级侧电路中,第二开关元件Q2、第三开关元件Q3变成ON状态,第一开关元件Q1和第四开关元件Q4变成OFF状态。另外,在次级侧电路中,第六开关元件Q6和第七开关元件Q7成为ON状态,第五开关元件Q5和第八开关元件Q8变成OFF状态。在次级侧电路上形成图6(C)粗实线所示的电路,可通以大电流。这时,在夹着变压器120而耦合的初级侧电路中,形成粗实线所示的电路,可在第二开关元件Q2和第三开关元件Q3通以大电流。因此,在期间P2期间,有可能在第二开关元件Q2和第三开关元件Q3通以过大的电流作为所流通的电流Ip(参照图6(A)的期间P2)。
即,由于横跨开关频率的半个周期而对与变压器120串联连接的扼流圈(电感)90施加输入电压Vbus,因此会向构成初级侧电路的开关元件Ql~Q4通以较大的峰值电流,有可能使开关元件产生故障。该问题即使在初级侧和次级侧的作用反过来的情况下,也完全同样地产生。
为了避免该课题,具有增大扼流圈(电感)90的电感,或提高开关频率之类的对策。但是,前者具有扼流圈大型化的缺点,后者具有磁性材料的铁损(损失)和开关损耗增加之类的缺点。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种开关电源装置,其可降低输入电压施加于扼流圈的时间,且可抑制向开关元件流通的峰值电流。
用于解决课题的技术方案
(1)本发明提供一种开关电源装置,其特征为,具备:变压器,具有初级侧线圈和次级侧线圈;初级侧桥式电路,具有:包含第一开关元件和第二开关元件且所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的第一连接点与所述初级侧线圈连接的第一桥臂、及包含第三开关元件和第四开关元件且所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的第二连接点与所述初级侧线圈连接的第二桥臂;次级侧桥式电路,具有:包含第五开关元件和第六开关元件且所述第五开关元件和所述第六开关元件之间的第三连接点与所述次级侧线圈连接的第三桥臂、及包含第七开关元件和第八开关元件且所述第七开关元件和所述第八开关元件之间的第四连接点与所述次级侧线圈连接的第四桥臂;控制部,以规定的脉冲宽度分别控制所述第一~所述第八开关元件;第一平滑电容器,与所述初级侧桥式电路连接;第二平滑电容器,与所述次级侧桥式电路连接,所述控制部进行相位控制,以使驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第一导通宽度、及驱动所述第二开关元件的脉冲和驱动所述第三开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第二导通宽度中的至少任一个发生变化。
DAB转换器的初级侧桥式电路的开关元件的驱动脉冲在通常动作时,在对角配置的两组开关元件的各自的组中设为同相位。在那种情况下,开关元件的导通宽度变成开关频率的半个周期,在其半个周期期间,直接对初级侧电路施加输入电压。在次级侧电路为0V或接近0V的低电压时,由变压器耦合的初级侧电路也等效地成为低阻抗,所以有可能在构成初级侧桥式电路的开关元件通以大电流,变成故障的原因。
根据上述(1)所述的发明,由于能够使对角配置的两组开关元件中的至少任一个导通宽度发生变化,因此即使对初级侧电路施加输入电压,也只能在时间上仅施加比半个周期还短的期间,抑制了在初级侧电路流通的电流,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
(2)本发明在上述(1)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述第一连接点经由第一扼流圈与所述初级侧线圈连接,所述第三连接点经由第二扼流圈与所述次级侧线圈连接。
根据上述(2)所述的发明,由于开关电源具备扼流圈,因此就开关动作中的电感的能量积蓄及释放而言,可实现设计自由度升高之类的效果。
(3)本发明在上述(1)或(2)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述第一扼流圈及/或所述第二扼流圈包含所述变压器的漏泄电感即漏感。
根据上述(3)所述的发明,由于能够利用变压器的漏泄电感作为扼流圈,因此可实现能够降低零件数量之类的效果。
(4)本发明在上述(1)~(3)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述第一连接点经由串联地包含所述第一扼流圈和第一电容器的串联电路而与所述初级侧线圈连接,所述第三连接点经由串联地包含所述第二扼流圈和第二电容器的串联电路而与所述次级侧线圈连接。
根据上述(4)所述的发明,通过将扼流圈和电容器串联地连接在一起,能够防止变压器的偏磁。
(5)本发明在上述(1)~(4)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部进行相位控制,以使所述第一导通宽度和所述第二导通宽度双方都发生变化。
根据上述(5)所述的发明,能够使对角配置的两组开关元件双方的导通宽度发生变化。在次级侧电路为0V或接近0V的低电压时,有可能在由变压器耦合的初级侧电路及次级侧电路通以大电流,但由于导通宽度能够在时间上变成比半个周期还短的期间,因此可实现能够保护对角配置的两组开关元件两者之类的优异效果。
(6)本发明在上述(1)~(5)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部进行相位控制,以使驱动所述第五开关元件的脉冲和驱动所述第八开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第三导通宽度、及驱动所述第六开关元件的脉冲和驱动所述第七开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第四导通宽度中的至少任一个发生变化。
DAB转换器的最大特征是通过相位控制,能够使初级侧和次级侧的作用反过来这一点。因此,也可从次级侧向初级侧进行电力传输。在初级侧和次级侧的作用反过来的情况下,在原来的次级侧电路为0V或接近0V的低电压时,有可能向由变压器耦合的原来的初级侧电路及次级侧电路通以大电流。在通常动作时,DAB转换器的次级侧桥式电路的开关元件的驱动脉冲在对角配置的两个开关元件上成为同相位。
这时,开关元件的导通宽度变成开关频率的半个周期。通过在其半个周期期间直接对原来的次级侧电路施加输入电压,有可能向原来的次级侧电路通以大电流,变成故障的原因。
根据上述(6)所述的发明,由于能够使原来的次级侧桥式电路的对角配置的两组开关元件中的至少任一个的导通宽度发生变化,因此即使对原来的次级侧电路施加输入电压,也只能在时间上仅施加比半个周期还短的期间,电流得到抑制,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
(7)本发明在上述(6)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部进行相位控制,以使所述第三导通宽度和所述第四导通宽度双方都发生变化。
根据上述(7)所述的发明,在初级侧和次级侧的作用反过来的情况下,能够使原来的次级侧桥式电路的对角配置的两组开关元件双方的导通宽度发生变化。因此,即使对原来的次级侧电路施加输入电压,也只能在时间上仅施加比半个周期还短的期间,电流得到抑制,可实现能够保护开关元件之类的优异效果。
(8)本发明在上述(1)~(5)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且,在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
在开关电源装置的起动时等,在次级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,不会在次级侧的平滑用电容器上积存许多电荷。于是,在次级侧电路中,因为等效地成为低阻抗,所以会通以电流,因此作为结果,在从由变压器耦合的初级侧电路来看的情况下,也成为低阻抗,所以会通以电流。于是,当向初级侧电路施加输入电压时,就会对扼流圈直接施加输入电压,通以大电流,作为结果,变成开关元件的故障原因。
根据上述(8)所述的发明,在次级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,通过对初级侧桥式电路的开关元件的第一导通宽度及/或第二导通宽度进行相位控制并控制到狭窄宽度,能够将在初级侧电路流通的电流抑制到较小的程度,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
另一方面,所谓次级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况,指的是在次级侧电路具备的平滑电容器上积存有电荷的状态,因此施加于扼流圈的电压较小,次级侧电路不满足通以大电流的条件,不会在初级侧电路中通以大电流。在这种情况下,即使控制部以将导通宽度制成宽阔宽度的方式进行相位控制,也不会对初级侧电路直接施加输入电压而通以大电流。因此,在次级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,对第一导通宽度及/或第二导通宽度进行相位控制并控制到宽阔宽度可实现能够提高开关电源装置的转换效率之类的显著效果。
(9)本发明在上述(1)~(5)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,当规定的第二阈值定义为与规定的第一阈值相同或比其大时,所述控制部就在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第一阈值以下的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且,在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第二阈值的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
根据上述(9)所述的发明,在次级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第一阈值以下的情况下,通过对初级侧桥式电路的开关元件的第一导通宽度及/或第二导通宽度进行相位控制并控制到狭窄宽度,与次级侧桥式电路的输出部的电压值大于第二阈值的情况相比,能够将向初级侧电路流通的电流抑制到更小的程度,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
另一方面,在次级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第二阈值这种状态下,例如包含第二阈值的绝对值在比额定输出电压低的一侧设定在其附近且输出部的电压值成为额定电压的情况。在那种情况下,由于是在次级侧电路具备的平滑电容器上积存有电荷的状态,因此施加于扼流圈的电压较小,次级侧电路不满足通以大电流的条件,不会在初级侧电路中通以大电流。在这种情况下,即使控制部以将导通宽度制成宽阔宽度的方式进行相位控制,也不会对初级侧电路直接施加输入电压而通以大电流。因此,在次级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,对第一导通宽度及/或第二导通宽度进行相位控制并控制到宽阔宽度可实现能够提高开关电源装置的转换效率之类的显著效果。此外,这种情况的第一阈值例如设定为额定输出电压的2/3以下的值,优选设定为额定输出电压的1/2以下的值,更优选设定为额定输出电压的1/3以下的值。当然,也可以为0V左右。另外,这种情况的第二阈值优选与第一阈值相同(共有),另一方面,也可以为额定输出电压近旁。另外,例如设定为额定输出电压的1/3以上的值,优选设定为额定输出电压的1/2以上的值,更优选设定为额定输出电压的2/3以上的值。
(10)本发明在上述(6)或(7)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且,在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
如上所述,DAB转换器的最大特征是通过相位控制,能够将初级侧和次级侧的作用反过来这一点。因此,往往也可从次级侧向初级侧进行电力传输。在该初级侧和次级侧的作用反过来的状况下,在初级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,不会在初级侧的平滑用电容器上积存许多电荷。于是,在初级侧电路中,等效地成为低阻抗,所以可通以电流,因此作为结果,在从由变压器耦合的次级侧电路来看时,也成为低阻抗,所以可通以电流。于是,当在次级侧电路施加输入电压时,就会直接向扼流圈施加输入电压,会向次级侧桥式电路的开关元件通以大电流,作为结果,变成开关元件的故障原因。
根据上述(10)所述的发明,在初级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,通过对次级侧桥式电路的开关元件的第三导通宽度及/或第四导通宽度进行相位控制并控制到狭窄宽度,能够将向次级侧电路流通的电流抑制到较小的程度,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
另一方面,由于初级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况是在初级侧电路具备的平滑电容器上积存有电荷的状态,因此施加于扼流圈的电压较小,初级侧电路不满足通以大电流的条件,不会在次级侧电路中通以大电流。在这种情况下,即使控制部以将导通宽度制成宽阔宽度的方式进行相位控制,也不会向次级侧电路通以大电流。因此,在初级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,在对第三导通宽度及/或第四导通宽度进行相位控制并控制到宽阔宽度时,可实现能够提高开关电源装置的转换效率之类的显著效果。
(11)本发明在上述(6)或(7)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,当规定的第四阈值定义为与规定的第三阈值相同或比其大时,所述控制部就在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第三阈值以下的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且,在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第四阈值的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
根据上述(11)所述的发明,在初级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第三阈值以下的情况下,通过对次级侧桥式电路的开关元件的第三导通宽度及/或第四导通宽度进行相位控制并控制到狭窄宽度,与初级侧桥式电路的输出部的电压值大于第四阈值的情况相比,能够将向次级侧电路流通的电流抑制到更小的程度,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
另一方面,在初级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第四阈值这种状态下,例如,包含第四阈值的绝对值在比额定输出电压低的一侧设定在其附近且输出部的电压值成为额定电压的情况。在那种情况下,由于是在初级侧电路具备的平滑电容器上积存有电荷的状态,因此施加于扼流圈的电压较小,初级侧电路不满足通以大电流的条件,不会在次级侧电路中通以大电流。在这种情况下,即使控制部以将导通宽度制成宽阔宽度的方式进行相位控制,也不会向次级侧电路通以大电流。因此,在初级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,在对第三导通宽度及/或第四导通宽度进行相位控制并控制到宽阔宽度时,可实现能够提高开关电源装置的转换效率之类的显著效果。此外,这种情况的第三阈值例如设定为额定输出电压的2/3以下的值,优选设定为额定输出电压的1/2以下的值,更优选设定为额定输出电压的1/3以下的值。当然,也可以为0V左右。另外,这种情况的第四阈值优选为与第三阈值相同(共有),另一方面,也可以为额定输出电压近旁。另外,例如设定为额定输出电压的1/3以上的值,优选设定为额定输出电压的1/2以上的值,更优选设定为额定输出电压的2/3以上的值。
(12)本发明在上述(1)~(11)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部进行相位控制,以使驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带即第一导通时间带、与驱动所述第五开关元件的脉冲和驱动所述第八开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带即第二导通时间带大致一致,且,使驱动所述第二开关元件的脉冲和驱动所述第三开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带即第三导通时间带、与驱动所述第六开关元件的脉冲和驱动所述第七开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带即第四导通时间带大致一致。
根据上述(12)所述的发明,由于能够使初级侧电路的第一导通时间带和第二导通时间带、与次级侧电路的第三导通时间带和第四导通时间带大致一致,因此可实现能够提高转换效率之类的显著效果。
(13)本发明在上述(12)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部分别进行控制,以使驱动所述第一开关元件的脉冲及驱动所述第五开关元件的脉冲成为大致相同相位,且使驱动所述第二开关元件的脉冲及驱动所述第六开关元件的脉冲成为大致相同相位,且使驱动所述第三开关元件的脉冲及驱动所述第七开关元件的脉冲成为大致相同相位,且使驱动所述第四开关元件的脉冲及驱动所述第八开关元件的脉冲成为大致相同相位。
根据上述(13)所述的发明,由于能够以简单的电路结构和相位控制而使初级侧电路的导通时间带和次级侧电路的导通时间带大致一致,因此可实现容易进行导通宽度的控制之类的效果。
(14)本发明在上述(1)~(13)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,还具备检测所述次级侧桥式电路的输出部的电压值的检测电路。
根据上述(14)所述的发明,由于能够检测次级侧桥式电路的输出部的电压值,因此通过按照电压值进行相位控制,可实现减轻损失、提高转换效率之类的效果。
(15)本发明在上述(1)~(14)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部在所述次级侧桥式电路成为输出侧时的输出部的电压值为第一阈值以下的情况下,以所述第一导通宽度成为第一狭窄宽度且所述第二导通宽度成为第二狭窄宽度的方式控制相位,且,在所述次级侧桥式电路成为输出侧时的输出部的电压值高于与所述第一阈值相同或比其大的第二阈值的情况下,以所述第一导通宽度成为大于所述第一狭窄宽度的第一宽阔宽度且所述第二导通宽度成为比所述第二狭窄宽度更宽的第二宽阔宽度的方式控制相位。
根据上述(15)所述的发明,由于能够以实现适合次级侧桥式电路成为输出侧时的输出部的电压值的导通宽度的方式控制相位,因此在起动时等输出部的电压较低的情况下,能够防止向初级侧电路通以过大的电流,且,在输出部的电压接近正常状态的情况下,可实现能够进行高效率的转换之类的显著效果。
(16)本发明在上述(15)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,在所述第一阈值以下的范围内,包含所述电压值为0V的情况。
在次级侧桥式电路的输出部的电压值为0V或接近0V的电压值的情况下,不会在次级侧的平滑用电容器上积存电荷。于是,在次级侧电路中,成为低阻抗,因此作为结果,在从由变压器耦合的初级侧电路来看的情况下,也成为低阻抗。于是,当向初级侧电路施加输入电压时,就会直接向扼流圈施加输入电压,而通以大电流,作为结果,会变成开关元件的故障原因。
根据上述(16)所述的发明,由于在次级侧桥式电路成为输出侧的情况下,能够以实现适合输出部的电压值的导通宽度的方式控制相位,因此在次级侧输出部的电压为0V的情况下,能够防止向初级侧电路通以过大的电流,并且在输出部的电压接近正常状态的情况下,可实现能够进行高效率的转换之类的效果。
(17)本发明在上述(15)或(16)所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部在所述电压值为0V的情况下,以所述第一狭窄宽度及所述第二狭窄宽度变成非零的有限时间的方式控制相位。
根据上述(17)所述的发明,由于在次级侧桥式电路成为输出侧的情况下,能够以实现适合输出部的电压值的导通宽度的方式控制相位,因此在次级侧输出部的电压为0V的情况下,能够防止向初级侧电路通以过大的电流。同时,由于第一导通宽度及第二导通宽度为非零的有限时间,因此会在初级侧电路中流通不在开关元件上产生故障的程度的电流,随之而来的是,通过也向次级侧电路施加电压,次级侧电路的输出电压也上升,可实现能够引导到定常运转的状态之类的效果。
(18)本发明在上述(1)~(17)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部以驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第二开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位,且,以驱动所述第三开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位。
根据上述(18)所述的发明,由于以驱动第一开关元件的脉冲和驱动第二开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位,且以驱动第三开关元件的脉冲和驱动第四开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位,因此不可能无负荷地向各开关元件通以大电流,可实现能够降低故障的可能性之类的效果。
(19)本发明在上述(1)~(18)中的任一项所述的开关电源装置的基础上,其特征为,所述控制部以使所述第一导通宽度及所述第二导通宽度从狭窄宽度连续或多阶段地依次增大到宽阔宽度的方式控制相位。
根据上述(19)所述的发明,由于在初级侧电路中能够使第一导通宽度及第二导通宽度从狭窄宽度连续或多阶段地依次增大到宽阔宽度,因此初级侧电路具备的开关元件不会受到急剧的电流增大的影响,所以可实现能够降低故障的可能性之类的效果。
发明效果
根据本发明,可实现降低输入电压以低阻抗状态施加于扼流圈的施加时间,且抑制向开关元件流通的峰值电流的效果。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的开关电源装置(DAB转换器)的概要的结构图;
图2(A)表示的是导通宽度为狭窄宽度时的向初级侧全桥式电路的各开关元件输入的控制脉冲的时序图、施加于初级侧电路的电压和向初级侧电路流通的电流的时间变化,(B)表示的是导通宽度为狭窄宽度时的向次级侧全桥式电路的各开关元件输入的控制脉冲的时序图、次级侧电路的输出电压和向次级侧电路流通的电流的时间变化;
图3(A)表示的是导通宽度为宽阔宽度时的向初级侧全桥式电路的各开关元件输入的控制脉冲的时序图、施加于初级侧电路的电压和向初级侧电路流通的电流的时间变化,(B)表示的是导通宽度为宽阔宽度时的向次级侧全桥式电路的各开关元件输入的控制脉冲的时序图、次级侧电路的输出电压和向次级侧电路流通的电流的时间变化;
图4是表示本发明第二实施方式的开关电源装置(DAB转换器)的概要的结构图;
图5是表示DAB转换器的概要的结构图;
图6(A)表示的是相对于构成DAB转换器的开关元件的控制脉冲的时序图、施加于初级侧电路的电压和向初级侧电路流通的电流的时间变化,(B)是对期间P1的导通进行说明的说明图,(C)是对期间P2的导通进行说明的说明图。
符号说明
1 开关电源装置
10 初级侧电路
20 次级侧电路
30 初级侧平滑电容器
40 次级侧平滑电容器
50 第一桥臂
60 第二桥臂
70 第三桥臂
80 第四桥臂
90 扼流圈(电感)
95 第一电容器
100 扼流圈(电感)
105 第二电容器
120 变压器
200 控制部
B1 初级侧桥式电路
B2 次级侧桥式电路
Q1 第一开关元件
Q2 第二开关元件
Q3 第三开关元件
Q4 第四开关元件
Q5 第五开关元件
Q6 第六开关元件
Q7 第七开关元件
Q8 第八开关元件
A 第一连接点
B 第二连接点
C 第三连接点
D 第四连接点
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1~图4是实施本发明的方式之一例,在图中,附带相同符号的部分表示相同物体。
图1是表示本发明第一实施方式的开关电源装置(DC/DC转换器)1的结构的概要图。开关电源装置1是所谓的DAB(Dual Active Bridge),分别在初级侧电路10和次级侧电路20上具备全桥式电路,通过绝缘变压器(变压器)120而耦合。变压器具有初级侧线圈和次级侧线圈。
初级侧电路10具备:初级侧桥式电路B1、与初级侧桥式电路B1连接的初级侧平滑电容器30、扼流圈(电感)90。另外,初级侧电路10优选具备检测初级侧桥式电路B1的输入部的电压值Vbus的检测电路(未图示)。
次级侧电路20具备:次级侧桥式电路B2、与次级侧桥式电路B2连接的次级侧平滑电容器40、扼流圈(电感)100。另外,次级侧电路20优选具备检测次级侧桥式电路B2的输出部的电压值Vbat的检测电路(未图示)。
初级侧桥式电路B1具备:第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第四开关元件Q4。初级侧桥式电路B1具有第一桥臂50和第二桥臂60。第一桥臂50包含第一开关元件Q1和第二开关元件Q2。第一开关元件Q1和第二开关元件Q2之间的第一连接点A经由扼流圈(电感)90与变压器120的初级侧线圈的一端连接。另外,第二桥臂60包含第三开关元件Q3和第四开关元件Q4。第三开关元件Q3和第四开关元件Q4之间的第二连接点B与变压器120的初级侧线圈的另一端连接。
次级侧桥式电路B2具备:第五开关元件Q5、第六开关元件Q6、第七开关元件Q7、第八开关元件Q8。次级侧桥式电路B2具有第三桥臂70和第四桥臂80。第三桥臂70包含第五开关元件Q5和第六开关元件Q6。第五开关元件Q5和第六开关元件Q6之间的第三连接点C经由扼流圈(电感)100与变压器120的次级侧线圈的一端连接。另外,第四桥臂80包含第七开关元件Q7和第八开关元件Q8。第七开关元件Q7和第八开关元件之间的第四连接点D与变压器120的次级侧线圈的另一端连接。在本实施方式中,各开关元件Q1~Q8由MOSFET(Meta1Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)构成,但也可以由其他开关元件例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)构成。
此外,扼流圈(电感)90和扼流圈(电感)100也可以为变压器120的漏感。另外,初级侧电路10、次级侧电路20优选都具备噪声滤波器。
构成初级侧桥式电路B1和次级侧桥式电路B2的开关电路通过控制部200来控制相位。具体地说,控制部200分别以规定的脉冲宽度控制第一~第八开关元件。进而,控制部200在初级侧电路10中控制相位,以使驱动第一开关元件Q1的脉冲和驱动第四开关元件Q4的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第一导通宽度、及驱动第二开关元件Q2的脉冲和驱动第三开关元件Q3的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第二导通宽度双方都发生变化。
同时,控制部200在次级侧电路20中,以使驱动第五开关元件Q5的脉冲和驱动第八开关元件Q8的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第三导通宽度、及驱动第六开关元件Q6的脉冲和驱动第七开关元件Q7的脉冲在时间是重叠的时间宽度即第四导通宽度双方都发生变化的方式控制相位。
这时,控制部200以如下方式控制相位,以使驱动第一开关元件Q1的脉冲和驱动第四开关元件Q4的脉冲在时间上重叠的时间带即第一导通时间带、和驱动第五开关元件Q5的脉冲和驱动第八开关元件Q8的脉冲在时间上重叠的时间带即第二导通时间带大致一致,且使驱动第二开关元件Q2的脉冲和驱动第三开关元件Q3的脉冲在时间上重叠的时间带即第三导通时间带、和驱动第六开关元件Q6的脉冲和驱动第七开关元件Q7的脉冲在时间上重叠的时间带即第四导通时间带大致一致。
控制部200优选分别进行如下控制,以使驱动第一开关元件Q1的脉冲及驱动第五开关元件Q5的脉冲成为大致相同相位、驱动第二开关元件Q2的脉冲及驱动第六开关元件Q6的脉冲成为大致相同相位、驱动第三开关元件Q3的脉冲及驱动第七开关元件Q7的脉冲成为大致相同相位、驱动第四开关元件Q4的脉冲及驱动第八开关元件Q8的脉冲成为大致相同相位。
接着,利用图2和图3对开关电源装置1的动作进行说明。
图2表示的是次级侧桥式电路B2成为输出侧时的输出部Vbat的电压值变成第一阈值以下的情况。次级侧电路20的输出部Vbat的电压值也可以为0V。此外,第一阈值例如设为50V,但也可设定为额定输出电压的2/3以下的值,优选设定为额定输出电压的1/2以下的值,更优选设定为额定输出电压的1/3以下的值。当然,也可以为0V左右。
图2(A)表示的是对构成开关电源装置1的初级侧电路10的初级侧桥式电路B1的开关元件Q1~Q4各个进行控制的控制部200的时序图、和施加于扼流圈(电感)90的电压Vp、所流通的电流Ip等的时间变化。驱动第一开关元件Q1的脉冲和驱动第二开关元件Q2的脉冲为相同周期T。控制部200将驱动第一开关元件Q1的脉冲的相位和驱动第二开关元件Q2的脉冲的相位错开180°,以使两者的驱动脉冲在时间上不重叠。另外,实际上即使在第一开关元件Q1为ON状态且第二开关元件Q2为OFF状态期间,或者在第一开关元件Q1为OFF状态且第二开关元件Q2为ON状态期间,在开关切换的过渡区域中,第一开关元件Q1及第二开关元件Q2可能同时变成ON状态,从而流通贯通电流。为了防止之,要设置第一开关元件Q1及第二开关元件Q2同时变成OFF状态的期间(防短路时间)。
同样,驱动第三开关元件Q3的脉冲和驱动第四开关元件Q4的脉冲为相同周期T,控制部200将驱动第三开关元件Q3的脉冲的相位和驱动第四开关元件Q4的脉冲的相位错开180°,以使两者的驱动脉冲在时间上不重叠。另外,实际上即使在第三开关元件Q3为ON状态且第四开关元件Q4为OFF状态期间,或者在第三开关元件Q3为OFF状态且第四开关元件Q4为ON状态期间,在开关切换的过渡区域中,第三开关元件Q3及第四开关元件Q4可能同时变成ON状态,从而流通贯通电流。为了防止之,要设置第三开关元件Q3及第四开关元件Q4同时变成OFF状态的期间(防短路时间)。
如图2(A)所示,控制部200将驱动第一开关元件Q1的脉冲和驱动第四开关元件Q4的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第一导通宽度设为期间A1,在期间A1期间,使第一开关元件Q1和第四开关元件Q4成为ON状态。同样,控制部200将驱动第二开关元件Q2的脉冲和驱动第三开关元件Q3的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第二导通宽度设为期间A3,在期间A3期间,使第二开关元件Q2和第三开关元件Q3成为ON状态。
即,控制部200进行相位控制,以使其即使在输出部的电压值为0V的情况下,也使期间A1变成非零的有限时间即第一狭窄宽度,另外,使期间A3变成非零的有限时间即第二狭窄宽度。在本实施方式中,第一狭窄宽度和第二狭窄宽度相等,为A1=A3。在该期间A1期间,施加于扼流圈(电感)90的电压的绝对值成为电压Vp。如果设扼流圈(电感)90的自感为L1,则所流通的电流Ip的大小处于Vp=L1×(dIp/dt)的关系。即,Ip与期间A1(第一狭窄宽度)成比例。因此可知,为了减小Ip,只要减小期间A1(第一狭窄宽度)即可。
当规定的第二阈值定义为与规定的第一阈值相同或比其大时,在本实施方式中,在次级侧桥式电路的输出部的电压值成为第一阈值以下的情况下,控制部200就通过以第一导通宽度及第二导通宽度为狭窄宽度方式进行相位控制且控制,来实现比次级侧桥式电路的输出部的电压值大于第二阈值的情况更加抑制峰值电流的效果。
在图2(B)中,表示的是与图2(A)大致同时刻时的对构成开关电源装置1的次级侧电路20的次级侧桥式电路B2的开关元件Q5~Q8进行控制的控制部200的时序图、和施加于扼流圈(电感)100的电压Vs、所流通的电流Is的时间变化。
驱动第五开关元件Q5的脉冲和驱动第六开关元件Q6的脉冲为相同周期T。控制部200将驱动第五开关元件Q5的脉冲的相位和驱动第六开关元件Q6的脉冲的相位错开180°,以使两者的驱动脉冲在时间上不重叠。另外,实际上即使在第五开关元件Q5为ON状态且第六开关元件Q6为OFF状态期间,或者在第五开关元件Q5为OFF状态且第六开关元件Q6为ON状态期间,在开关切换的过渡区域中,第五开关元件Q5及第六开关元件Q6可能同时变成ON状态,从而流通贯通电流。为了防止之,要设置第五开关元件Q5及第六开关元件Q6同时变成OFF状态的期间(防短路时间)。
同样,驱动第七开关元件Q7的脉冲和驱动第八开关元件Q8的脉冲为相同周期T,控制部200将驱动第七开关元件Q7的脉冲的相位和驱动第八开关元件Q8的脉冲的相位错开180°,以使两者的驱动脉冲在时间上不重叠。另外,实际上即使在第七开关元件Q7为ON状态且第八开关元件Q8为OFF状态期间,或者在第七开关元件Q7为OFF状态且第八开关元件Q8为ON状态期间,在开关切换的过渡区域中,第七开关元件Q7及第八开关元件Q8可能同时变成ON状态,从而流通贯通电流。为了防止之,要设置第七开关元件Q7及第八开关元件Q8同时变成OFF状态的期间(防短路时间)。
如图2(B)所示,控制部200将驱动第五开关元件Q5的脉冲和驱动第八开关元件Q8的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第三导通宽度设为期间C1,在期间C1期间,使第五开关元件Q5和第八开关元件Q8成为ON状态。同样,控制部200将驱动第六开关元件Q6的脉冲和驱动第七开关元件Q7的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第四导通宽度设为期间C3,在期间C3期间,使第六开关元件Q6和第七开关元件Q7成为ON状态。
控制部200优选分别进行如下控制,以使驱动第一开关元件Q1的脉冲及驱动第五开关元件Q5的脉冲成为大致相同相位、驱动第二开关元件Q2的脉冲及驱动第六开关元件Q6的脉冲成为大致相同相位、驱动第三开关元件Q3的脉冲及驱动第七开关元件Q7的脉冲成为大致相同相位、驱动第四开关元件Q4的脉冲及驱动第八开关元件Q8的脉冲成为大致相同相位。另外,期间A1、期间A3、期间C1、期间C3优选都相等。
即,控制部200进行相位控制,以使其即使在输出部的电压值为0V的情况下,期间C1也控制到非零的有限时间即第三狭窄宽度,并且期间C3制成非零的有限时间即第四狭窄宽度。在本实施方式中,第三狭窄宽度和第四狭窄宽度相等,即,C1=C3。在该期间C1期间,施加于扼流圈(电感)100的电压的绝对值成为电压Vs。当开关元件Q1、Q4、Q5、Q8变成ON状态时,在期间A1(=C1)期间,对初级侧电路10侧施加Vbus,按照变压器120的抽头比,对次级侧电路20侧的扼流圈(电感)100施加电压Vs。这时,如果设扼流圈(电感)100的自感为L2,则所流通的电流Is的大小处于Vs=L2×(dIs/dt)的关系,所以为了减小Is,只要减小期间C1(第三狭窄宽度)即可。即,在本实施方式中,在次级侧桥式电路的输出部的最初电压值较小的情况下,控制部200以第三导通宽度及第四导通宽度为狭窄宽度的方式进行相位控制。
在将开关元件Q2、Q3、Q6、Q7制成ON状态的情况下也同样,在期间A3(=C3)期间,对初级侧电路10侧的扼流圈(电感)90施加反极性的Vp,按照变压器120的抽头比,以反极性对次级侧电路20侧的扼流圈(电感)100施加电压Vs。在下述中,因为与上述的动作同样,所以省略记载。
即,综上所述,当规定的第二阈值定义为与规定的第一阈值相同或比其大时,在次级侧桥式电路的输出部的电压值为第一阈值以下的情况下,通过对初级侧桥式电路的开关元件的第一导通宽度及/或第二导通宽度进行相位控制并控制到狭窄宽度,能够将在初级侧电路流通的电流抑制到比输出部的电压值大于第二阈值的情况更小的程度,作为结果,可实现关系到开关元件的保护之类的优异效果。
图3表示的是次级侧桥式电路B2成为输出侧时的输出部的电压值大于第一阈值(假定该第一阈值与上述第二阈值相同而彼此共有的情况)时的时序图、和施加于扼流圈(电感)90的电压Vp及所流通的电流Ip等的时间变化。这里,第一阈值(第二阈值)也可以采用向初级侧电路10输入的输入电压Vbus、由变压器120抽头比决定的值Vbat。另外,第二阈值优选与第一阈值相同(共有),但本发明不局限于此,也可以为额定输出电压近旁。另外,例如设定为额定输出电压的1/3以上的值,优选设定为额定输出电压的1/2以上的值,更优选设定为额定输出电压的2/3以上的值。
如图3(A)所示,控制部200将驱动第一开关元件Q1的脉冲和驱动第四开关元件Q4的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第一导通宽度设为期间D1,在期间D1期间,使第一开关元件Q1和第四开关元件Q4成为ON状态。同样,控制部200将驱动第二开关元件Q2的脉冲和驱动第三开关元件Q3的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第二导通宽度设为期间D3,在期间D3期间,使第二开关元件Q2和第三开关元件Q3成为ON状态。
即,控制部200以使期间D1成为在时间上比第一狭窄宽度更长的第一宽阔宽度,且使期间D3成为在时间上比第二狭窄宽度更长的第二宽阔宽度的方式控制相位。在本实施方式中,第一宽阔宽度和第二宽阔宽度相等,为D1=D3。
如图3(B)所示,控制部200将驱动第五开关元件Q5的脉冲和驱动第八开关元件Q8的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第三导通宽度设为期间E1,在期间E1期间,使第五开关元件Q5和第八开关元件Q8成为ON状态。同样,控制部200将驱动第六开关元件Q6的脉冲和驱动第七开关元件Q7的脉冲在时间上重叠的时间宽度即第四导通宽度为期间E3,在期间E3期间,使第六开关元件Q6和第七开关元件Q7成为ON状态。
控制部200以使期间E1成为在时间上比第三狭窄宽度更长的第三宽阔宽度,且使期间E3成为在时间上比第四狭窄宽度更长的第四宽阔宽度的方式控制相位。在本实施方式中,第三宽阔宽度和第四宽阔宽度相等,为E1=E3。这里,期间D1、期间D3、期间E1、期间E3优选都相等。
接下来,假定控制部200以使第一导通宽度、第二导通宽度、第三导通宽度、第四导通宽度连续或多阶段地依次从第一狭窄宽度增大到第一宽阔宽度的方式控制相位。于是,施加于扼流圈(电感)90的电压Vp和所流通的电流Ip就会依次增大,因此不会向初级侧电路10的各开关元件通以过大的电流,开关元件发生故障的可能性降低。同样,即使是次级侧电路20侧,施加于扼流圈(电感)100的电压Vs和所流通的电流Is也依次增大,因此不会向次级侧电路20的各开关元件通以过大的电流,开关元件发生故障的可能性降低。
即,控制部200在次级侧桥式电路B2成为输出侧时的输出部的电压值为第一阈值以下的情况下,以第一导通宽度成为第一狭窄宽度、第二导通宽度成为第二狭窄宽度的方式控制相位,且在次级侧桥式电路B2成为输出侧时的输出部的电压值高于与第一阈值相同或比其大的第二阈值的情况下,以第一导通宽度成为大于第一狭窄宽度的第一宽阔宽度、第二导通宽度成为比上述第二狭窄宽度还宽的第二宽阔宽度的方式控制相位,由此不会向各开关元件通以过大的电流,可实现能够增大输出电压之类的效果。
此外,最终通过初级侧桥式电路B1的相位控制,来减小第一开关元件Q1和第四开关元件Q4之间的相位差及第二开关元件Q2和第三开关元件Q3之间的相位差,且控制到图6所示的状态。在第一开关元件Q1和第四开关元件Q4之间的相位差及第二开关元件Q2和第三开关元件Q3之间的相位差变成0°以后,输出电压一下子上升到额定电压,成为通常动作状态。
以上的动作在初级侧和次级侧的作用反过来的情况下,即,在图1中从次级侧电路20向初级侧电路10传输电力的情况下,也同样。
此外,控制部200利用检测电路(图示省略)来测定次级侧桥式电路B2的输出部的电压值,在电压值较小的情况下,以第一导通宽度及/或上述第二导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且在次级侧桥式电路B2的输出部的电压值较大的情况下,也可以以第一导通宽度及/或上述第二导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
另外,在初级侧和次级侧的作用反过来的情况下,即,在图1中次级侧电路20进行放电且由初级侧电路10进行充电的情况下,利用检测电路(未图示)来测定初级侧桥式电路B1的输出部的电压值,在电压值较小的情况下,以第三导通宽度及/或第四导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且在初级侧桥式电路B1的输出部的电压值较大的情况下,也可以以第三导通宽度及/或第四导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
图4是表示本发明第二实施方式的开关电源装置(DC/DC转换器)1的结构的概要图。第二实施方式的开关电源装置1的转换器为所谓的LLC串联共振转换器。即,连接第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的第一连接点A经由串联地包含第一扼流圈90和第一电容器95的串联电路而与变压器120的初级侧线圈连接,连接第五开关元件Q5和第六开关元件Q6的第三连接点C经由串联地包含第二扼流圈100和第二电容器105的串联电路而与变压器120的次级侧线圈连接。其他结构与第一实施方式的开关电源装置1同样,能够通过相位控制来控制开关元件的导通宽度。
因此,在以简单的电路结构即可实现开关损耗少且浪涌电流也小的软开关的LLC串联共振电路中,由于在起动时等有可能向初级侧电路及次级侧电路通以大电流的情况下,通过相位控制,能够控制开关元件的导通宽度,因此可实现能够有效地进行开关元件的保护的优异效果。
另外,本发明的DC/DC转换器、开关电源装置不局限于上述的实施方式,在不脱离本发明精神的范围内,可加以种种变更,这是理所当然的。例如,例示了一种第一扼流圈或串联地第一扼流圈和第一电容器的串联电路连接在第一连接点A和变压器的初级侧线圈之间的实施方式,但本发明不局限于此,也可以将第一扼流圈或串联地包含第一扼流圈和第一电容器的串联电路连接在第二连接点B和变压器的初级侧线圈之间。另外,例示了一种第二扼流圈或串联地包含第二扼流圈和第二电容器的串联电路连接在第三连接点C和变压器的次级侧线圈之间的实施方式,但本发明不局限于此,也可以将第二扼流圈或串联地包含第二扼流圈和第二电容器的串联电路连接在第四连接点D和变压器的初级侧线圈之间。

Claims (17)

1.一种开关电源装置,其特征在于,具备:
变压器,具有初级侧线圈和次级侧线圈;
初级侧桥式电路,具有:包含第一开关元件和第二开关元件且所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的第一连接点与所述初级侧线圈连接的第一桥臂、及包含第三开关元件和第四开关元件且所述第三开关元件和所述第四开关元件之间的第二连接点与所述初级侧线圈连接的第二桥臂;
次级侧桥式电路,具有:包含第五开关元件和第六开关元件且所述第五开关元件和所述第六开关元件之间的第三连接点与所述次级侧线圈连接的第三桥臂、及包含第七开关元件和第八开关元件且所述第七开关元件和所述第八开关元件之间的第四连接点与所述次级侧线圈连接的第四桥臂;
控制部,以规定的脉冲宽度分别控制所述第一~所述第八开关元件;
第一平滑电容器,与所述初级侧桥式电路连接;及
第二平滑电容器,与所述次级侧桥式电路连接,
所述控制部以使作为驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度的第一导通宽度、及作为驱动所述第二开关元件的脉冲和驱动所述第三开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度的第二导通宽度中的至少任一个发生变化的方式进行相位控制,
当规定的第二阈值定义为与规定的第一阈值相同或比其大时,
所述控制部在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第一阈值以下的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,并且,
在所述次级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第二阈值的情况下,以所述第一导通宽度及/或所述第二导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置,其特征在于,
所述第一连接点经由第一扼流圈与所述初级侧线圈连接,
所述第三连接点经由第二扼流圈与所述次级侧线圈连接。
3.根据权利要求2所述的开关电源装置,其特征在于,
所述第一扼流圈及/或所述第二扼流圈包含作为所述变压器的漏泄电感的漏感。
4.根据权利要求2所述的开关电源装置,其特征在于,
所述第一连接点经由串联地包含所述第一扼流圈和第一电容器的串联电路而与所述初级侧线圈连接,
所述第三连接点经由串联地包含所述第二扼流圈和第二电容器的串联电路而与所述次级侧线圈连接。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以使所述第一导通宽度和所述第二导通宽度的双方都发生变化的方式进行相位控制。
6.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以使作为驱动所述第五开关元件的脉冲和驱动所述第八开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度的第三导通宽度、及作为驱动所述第六开关元件的脉冲和驱动所述第七开关元件的脉冲在时间上重叠的时间宽度的第四导通宽度中的至少任一个发生变化的方式进行相位控制。
7.根据权利要求6所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以使所述第三导通宽度和所述第四导通宽度的双方都发生变化的方式进行相位控制。
8.根据权利要求6所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值较小的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,且,
在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值较大的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
9.根据权利要求6所述的开关电源装置,其特征在于,
当规定的第四阈值定义为与规定的第三阈值相同或比其大时,
所述控制部在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值为规定的第三阈值以下的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为狭窄宽度的方式进行相位控制,并且,
在所述初级侧桥式电路的输出部的电压值大于规定的第四阈值的情况下,以所述第三导通宽度及/或所述第四导通宽度成为宽阔宽度的方式进行相位控制。
10.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以如下方式进行相位控制:
使作为驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带的第一导通时间带、与作为驱动所述第五开关元件的脉冲和驱动所述第八开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带的第二导通时间带大致一致,并且,
使作为驱动所述第二开关元件的脉冲和驱动所述第三开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带的第三导通时间带、与作为驱动所述第六开关元件的脉冲和驱动所述第七开关元件的脉冲在时间上重叠的时间带的第四导通时间带大致一致。
11.根据权利要求10所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部分别进行如下控制:
使驱动所述第一开关元件的脉冲及驱动所述第五开关元件的脉冲成为大致相同相位,
使驱动所述第二开关元件的脉冲及驱动所述第六开关元件的脉冲成为大致相同相位,
使驱动所述第三开关元件的脉冲及驱动所述第七开关元件的脉冲成为大致相同相位,
使驱动所述第四开关元件的脉冲及驱动所述第八开关元件的脉冲成为大致相同相位。
12.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
还具备检测所述次级侧桥式电路的输出部的电压值的检测电路。
13.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部,
在所述次级侧桥式电路成为输出侧时的输出部的电压值为第一阈值以下的情况下,以所述第一导通宽度成为第一狭窄宽度且所述第二导通宽度成为第二狭窄宽度的方式控制相位,并且,
在所述次级侧桥式电路成为输出侧时的输出部的电压值高于与所述第一阈值相同或比其大的第二阈值的情况下,以所述第一导通宽度成为大于所述第一狭窄宽度的第一宽阔宽度且所述第二导通宽度成为比所述第二狭窄宽度更宽的第二宽阔宽度的方式控制相位。
14.根据权利要求13所述的开关电源装置,其特征在于,
在所述第一阈值以下的范围内,包含所述电压值为0V。
15.根据权利要求13所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部在所述电压值为0V的情况下,以所述第一狭窄宽度及所述第二狭窄宽度变成非零的有限时间的方式控制相位。
16.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以驱动所述第一开关元件的脉冲和驱动所述第二开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位,并且,以驱动所述第三开关元件的脉冲和驱动所述第四开关元件的脉冲在时间上不重叠的方式控制相位。
17.根据权利要求1~4中的任一项所述的开关电源装置,其特征在于,
所述控制部以使所述第一导通宽度及所述第二导通宽度从狭窄宽度连续或多阶段地依次增大到宽阔宽度的方式控制相位。
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