CN109952698A - Dcdc转换器 - Google Patents

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Abstract

通过更简易的结构及更低耐压的结构来实现能够抑制开关损失的DCDC转换器。DCDC转换器(1)具备：第一元件部(T1)与第二元件部(T2)串联地设置于第一导电路(81)与基准导电路(83)之间而成的第一开关电路(11)、第三元件部(T3)与第四元件部(T4)串联地设置于第一导电路(81)与基准导电路(83)之间而成的第二开关电路(12)、连接于将第三元件部(T3)与第四元件部(T4)连接的连接部与第二导电路(82)之间的第一电感器(L1)及连接于将第一元件部(T1)与第二元件部(T2)连接的连接部与将第三元件部(T3)与第四元件部(T4)连接的连接部之间的第二电感器(L2)。驱动部(5)控制第一开关电路(11)及第二开关电路(12)。

Description

DCDC转换器
技术领域
本发明涉及一种DCDC转换器。
背景技术
在DCDC转换器中，在开关元件的接通断开动作时产生开关损失，所以，要求抑制这些损失。作为抑制开关损失的方法，提出专利文献1 所述的方法。在专利文献1中，公开了一种与使开关元件在零电流或零电压下动作的软开关方式相关的技术，具体来说，是将共振用电容器和电感器设置于升降压电路部、并利用共振现象来进行软开关动作的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－236620号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，如果如专利文献1所公开的DCDC转换器那样设为利用共振现象来进行软开关动作的结构，则容易产生由于利用共振现象引起的高耐压化、控制系统的复杂化的问题。
例如，在专利文献1的方式中，由于必须应对瞬时地产生的过大的共振电压或共振电流，所以，容易导致元件的大型化、并联数量的增加。另外，由于需要进行共振电压或共振电流的控制，所以，要求复杂的控制系统，在这点上容易导致元件数的增加。进一步地，在专利文献1的共振方式中，由于共振而对开关电路的各元件施加与高压侧电压相比相当大的电压，所以，关于FET等开关元件，与未选择共振方式的情况相比，需要选定耐压更大的部件，其结果，导致元件的导通电阻的增加。
本发明是基于上述情形而完成的，其目的在于，通过更简易的结构及更低耐压的结构来实现能够抑制开关损失的DCDC转换器。
用于解决课题的技术方案
作为第一发明的DCDC转换器具备：第一开关电路，具有第一元件部和第二元件部，所述第一元件部包括电连接于第一导电路的开关元件，所述第二元件部包括配置于所述第一元件部与保持为比所述第一导电路低的电位的基准导电路之间并且阳极电连接于所述基准导电路侧而阴极电连接于所述第一元件部侧的二极管，所述第一元件部与所述第二元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；第二开关电路，具有第三元件部和第四元件部，所述第三元件部包括电连接于所述第一导电路的开关元件，所述第四元件部包括配置于所述第三元件部与所述基准导电路之间并且阳极电连接于所述基准导电路侧而阴极电连接于所述第三元件部侧的二极管，所述第三元件部与所述第四元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间，并且所述第二开关电路与所述第一开关电路并联地配置；第一电感器，一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部，另一端电连接于第二导电路；第二电感器，一端电连接于将所述第一元件部与所述第二元件部连接的连接部，另一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部；及驱动部，至少进行对所述第一元件部交替地输出接通信号和断开信号并对所述第三元件部交替地输出接通信号和断开信号的降压控制，在所述第二元件部及所述第四元件部中，容许电流从所述基准导电路侧流出，至少在所述第一元件部或所述第三元件部的接通期间，电流流向所述基准导电路侧被切断，所述驱动部以如下方式反复进行控制：在对所述第一元件部及所述第三元件部输出断开信到的第一降压控制之后，进行对所述第一元件部输出接通信号输出并且将给所述第三元件部的信号维持为断开信号的第二降压控制，在所述第二降压控制之后，进行将给所述第一元件部的信号维持为接通信号并且对所述第三元件部输出接通信号的第三降压控制，在所述第三降压控制之后，进行对所述第一元件部输出断开信号并且将给所述第三元件部的信号维持为接通信号的第四降压控制，在所述第四降压控制之后，进行所述第一降压控制。
作为第二发明的DCDC转换器具备：第一开关电路，具有第一元件部和第二元件部，所述第一元件部包括阴极电连接于第一导电路的二极管，所述第二元件部包括配置于所述第一元件部的二极管的阳极与保持为比所述第一导电路低的电位的基准导电路之间的开关元件，所述第一元件部与所述第二元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；第二开关电路，具有第三元件部和第四元件部，所述第三元件部包括阴极电连接于第一导电路的二极管，所述第四元件部包括配置于所述第三元件部的二极管的阳极与所述基准导电路之间的开关元件，所述第三元件部与所述第四元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；第一电感器，一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部，另一端电连接于第二导电路；第二电感器，一端电连接于将所述第一元件部与所述第二元件部连接的连接部，另一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部；及驱动部，至少进行对所述第二元件部交替地输出接通信号和断开信号并对所述第四元件部交替地输出接通信号和断开信号的升压控制，在所述第一元件部及所述第三元件部中，容许电流流向所述第一导电路侧，至少在所述第二元件部或所述第四元件部的接通期间，来自所述第一导电路侧的电流被切断，所述驱动部以如下方式反复进行控制：在对所述第二元件部及所述第四元件部输出断开信号的第一升压控制之后，进行对所述第二元件部输出接通信号并且将给所述第四元件部的信号维持为断开信号的第二升压控制，在所述第二升压控制之后，进行将给所述第二元件部的信号维持为接通信号并且对所述第四元件部输出接通信号的第三升压控制，在所述第三升压控制之后，进行对所述第二元件部输出断开信号并且将给所述第四元件部的信号维持为接通信号的第四升压控制，在所述第四升压控制之后，进行所述第一升压控制。
发明效果
第一发明的DCDC转换器通过驱动部，交替地反复进行使第一开关电路和第二开关电路的高侧的开关元件(第一元件部和第三元件部) 进行断开动作的控制与进行接通动作的控制。并且，至少在高侧的第一元件部或第三元件部的接通期间，在低侧的元件(第二元件部和第四元件部)中，在将流向基准导电路侧的电流切断并且容许来自基准导电路侧的电流的状态下，生成流过第一电感器的电感器电流，在高侧的第一元件部和第三元件部的断开期间，电流经由低侧的元件流向第一电感器，从而能够使施加于第一导电路的电压降压并输出给第二导电路。
进一步地，驱动部在控制高侧的开关元件(第一元件部和第三元件部)的通断而进行降压动作时，在对第一元件部和第三元件部输出断开信号的第一降压控制之后，进行对第一元件部输出接通信号并且将给第三元件部的信号维持为断开信号的第二降压控制。在该控制中，在伴随着从第一降压控制向第二降压控制的转移而第一元件部被切换成接通状态时，由于第二电感器的电感分量，流过第一元件部的电流缓慢地上升。因此，能够可靠地抑制第一元件部被切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部在第二降压控制之后，进行将给第一元件部的信号维持为接通信号并且对第三元件部输出接通信号的第三降压控制。即，在将第一元件部切换成接通状态之后，能够延迟地将第三元件部切换成接通状态，所以，在经由第一元件部和第二电感器流入的电流在一定程度上增加而第三元件部的两端电压降低之后，能够将第三元件部切换成接通状态。因此，还能够可靠地抑制第三元件部切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部在第三降压控制之后，进行对第一元件部输出断开信号并且将给第三元件部的信号维持为接通信号的第四降压控制。这样，在第一元件部和第三元件部均为接通状态时，能够在将第三元件部维持为接通状态的状况下将第一元件部切换成断开状态，所以，能够在使一部分电流流过第三元件部的状态下将第一元件部切换成断开状态。因此，至少与流过第三元件部的电流相应地，能够可靠地抑制第一元件部切换成断开状态时的开关损失。
第二发明的DCDC转换器通过驱动部，交替地反复进行使第一开关电路和第二开关电路的低侧的开关元件(第二元件部和第四元件部) 进行断开动作的控制与进行接通动作的控制。并且，至少在低侧的第二元件部或第四元件部的接通期间，在高侧的元件(第一元件部和第三元件部)中，在切断来自第一导电路侧的电流并且容许流向第一导电路的电流的状态下，生成流过第一电感器的电感器电流，在低侧的第二元件部和第四元件部的断开期间，流过第一电感器的电流经由高侧的元件流过第一导电路，从而能够使施加于第二导电路的电压升压并输出到第一导电路。
进一步地，驱动部在控制低侧的开关元件(第二元件部和第四元件部)的接通断开而进行升压动作时，在对第二元件部和第四元件部输出断开信号的第一降压控制之后，进行对第二元件部输出接通信号并且将给第四元件部的信号维持为断开信号的第二升压控制。在该控制中，在伴随着从第一升压控制向第二升压控制的转移而第二元件部被切换成接通状态时，由于第二电感器的电感分量，流过第二元件部的电流缓慢地上升。因此，能够可靠地抑制第二元件部被切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部在第二升压控制之后，进行将给第二元件部的信号维持为接通信号并且对第四元件部输出接通信号的第三升压控制。即，在将第二元件部切换成接通状态之后，能够延迟地将第四元件部切换成接通状态，所以，在第四元件部的两端电压降低之后，能够将第四元件部切换成接通状态。因此，也能够可靠地抑制第四元件部被切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部在第三升压控制之后，进行对第二元件部输出断开信号并且将给第四元件部的信号维持为接通信号的第四升压控制。这样，在第二元件部和第四元件部均为接通状态时，能够在将第四元件部维持为接通状态的状况下将第二元件部切换成断开状态。通过该动作，也能够可靠地抑制第四元件部切换成断开状态时的开关损失。
附图说明
图1是概略地示出实施例1的DCDC转换器1的电路图。
图2是说明在降压控制时提供给第一元件部和第二元件部的PWM 信号等的说明图。
图3是说明第一降压控制结束前的动作的说明图。
图4是随时间示出第一降压控制结束前的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图5是说明第二降压控制的说明图。
图6是随时间示出第二降压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图7是说明第三降压控制的说明图。
图8是随时间示出第三降压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图9是说明第四降压控制的说明图。
图10是随时间示出第四降压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图11是说明第一降压控制的说明图。
图12是随时间示出第一降压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图13是随时间示出降压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图14是说明在升压控制时提供给第二元件部和第四元件部的 PWM信号等的说明图。
图15是说明第一升压控制结束前的动作的说明图。
图16是随时间示出第一升压控制结束前的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图17是说明第二升压控制的说明图。
图18是随时间示出第二升压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图19是说明第三升压控制的说明图。
图20是随时间示出第三升压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图21是说明第四升压控制的说明图。
图22是随时间示出第四升压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图23是说明第一升压控制的说明图。
图24是随时间示出第一升压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图25是随时间示出升压控制时的各元件部的两端电压、流过各元件部的电流、在各元件部产生的开关损失的图表。
图26是概念性地说明升压控制时的接通动作期间的电流的流动的说明图。
图27是说明升压控制时的电感器电流与第二元件部和第四元件部的电流的关系的说明图。
图28是作为将本发明的DCDC转换器构成为多相转换器的一个例子而概略地示出2相式的升降压DCDC转换器的电路图。
具体实施方式
在这里，示出发明的优选例子。
第一发明的DCDC转换器也可以具备第一电容器，该第一电容器的一个电极电连接于第一导电路并且另一个电极电连接于将第三元件部与第一电感器连接的连接部，并且该第一电容器与第三元件部并联地配置。
这样，如果与第三元件部并联地设置第一电容器，则当在从第四降压控制转移到第一降压控制时将第三元件部切换成断开状态时，与不存在第一电容器的情况相比，第三元件部的两端电压缓慢地增加。因此，还能够可靠地抑制第三元件部切换成断开状态时的开关损失。
在第一发明的DCDC转换器中，第一元件部也可以包括阴极电连接于第一导电路侧而阳极电连接于第二元件部侧的体二极管。第三元件部也可以包括阴极电连接于第一导电路侧而阳极电连接于第四元件部侧的体二极管。并且也可以，在第一元件部及第三元件部中，容许电流流向第一导电路侧，至少在第二元件部或第四元件部的接通期间，来自第一导电路侧的电流被切断。并且，驱动部也可以以如下方式反复进行控制：在对第二元件部及第四元件部输出断开信号的第一升压控制之后，进行对第二元件部输出接通信号并且将给第四元件部的信号维持为断开信号的第二升压控制，在第二升压控制之后，进行将给第二元件部的信号维持为接通信号并且对第四元件部输出接通信号的第三升压控制，在第三升压控制之后，进行对第二元件部输出断开信号并且将给第四元件部的信号维持为接通信号的第四升压控制，在第四升压控制之后，进行第一升压控制。
根据这样的结构，在第一发明中，也能够产生与第二发明相同的效果。
第二发明的DCDC转换器也可以具备第二电容器，该第二电容器的一个电极电连接于将第四元件部与第一电感器连接的连接部并且另一个电极电连接于基准导电路，并且该第二电容器与第四元件部并联地配置。
这样，如果与第四元件部并联地设置第二电容器，则当在从第四升压控制转移到第一升压控制时将第四元件部切换成断开状态时，与不存在第二电容器的情况相比，第四元件部的两端电压缓慢地增加。因此，还能够可靠地抑制第四元件部切换成断开状态时的开关损失。
第一、第二发明的DCDC转换器也可以构成为第二电感器的电感小于第一电感器的电感。
如果这样，则能够以相对地抑制了第二电感器的规模的形式，实现降低开关损失的结构。
第一、第二发明的DCDC转换器也可以设置有多个具备第一开关电路、第二开关电路、第一电感器和第二电感器的电压变换部，各电压变换部并联地设置于第一导电路与第二导电路之间并且电连接于基准导电路。
根据该结构，能够通过更简易的结构及更低耐压的结构来实现能够抑制开关损失的多相式的DCDC转换器。
＜实施例1＞
下面，说明使本发明进一步具体化而得到的实施例1。
图1所示的DCDC转换器1例如作为搭载于车辆并进行电压变换的车载用的DCDC转换器而构成，形成为图1所示的车载用电源系统 100的一部分。车载用电源系统100具备第一电源部101、第二电源部102和DCDC转换器1，作为能够将电力供给到搭载于车辆的各种电气部件的系统而构成。
第一电源部101例如由锂离子电池或双电层电容器等蓄电单元构成，产生第一预定电压。例如，第一电源部101的高电位侧的端子保持为48V，低电位侧的端子保持为地电位(0V)。
电连接于第一电源部101的高电位侧的端子的布线部91是电连接于后述的第一导电路81的导电路，在DCDC转换器1的动作停止时、后述的降压动作时，被施加第一电源部101的输出电压(例如，48V)。
第二电源部102例如由铅蓄电池等蓄电单元构成，产生低于由第一电源部101产生的第一预定电压的第二预定电压。例如，第二电源部102的高电位侧的端子保持为12V，低电位侧的端子保持为地电位 (0V)。
电连接于第二电源部102的高电位侧的端子的布线部92是电连接于后述的第二导电路82的导电路，在DCDC转换器1的动作停止时、后述的升压动作时，被施加第二电源部102的输出电压(例如，12V)。
DCDC转换器1作为能够进行使施加于第一导电路81的直流电压降压并将期望的输出电压施加到第二导电路82的降压动作及使施加于第二导电路82的直流电压升压并将期望的输出电压施加到第一导电路81的升压动作的双向型的升降压转换器而构成。
在DCDC转换器1中，设置有连接于上述布线部91的第一导电路81、连接于上述布线部92的第二导电路82及保持为比这些第一导电路81和第二导电路82低的电位的恒定的基准电位的基准导电路83。进一步地，在DCDC转换器1中，设置有电压变换部3、驱动部5、未图示的电流检测部、电压检测部等。
第一导电路81作为被施加相对高的电压的初级侧(高压侧)的电源线而构成。该第一导电路81构成为与第一电源部101的高电位侧的端子导通，并且被从第一电源部101施加预定的直流电压。
第二导电路82作为被施加相对低的电压的次级侧(低压侧)的电源线而构成。该第二导电路82例如构成为与第二电源部102的高电位侧的端子导通，并且被从第二电源部102施加小于第一电源部101的输出电压的直流电压。
基准导电路83电连接于设置于DCDC转换器1的外部的地部93。地部93保持为0V的地电位，基准导电路83也维持为该地电位。
电压变换部3具备第一开关电路11、第二开关电路12、第一电感器L1、第二电感器L2、第一电容器C1、第二电容器C2、输入输出电容器C3、C4等。
第一开关电路11构成为高侧的元件即第一元件部T1与低侧的元件即第二元件部T2串联地设置于第一导电路81与基准导电路83之间。
第一元件部T1例如作为N沟道型的MOSFET而构成，构成为漏极电连接于第一导电路81、并且源极电连接于第二电感器L2的一端及第二元件部T2的漏极。进一步地，在第一元件部T1中，形成有作为体二极管的二极管D1，构成为二极管D1的阴极电连接于第一导电路81、二极管D1的阳极电连接于第二电感器L2的一端及第二元件部T2 的漏极。
第二元件部T2例如作为N沟道型的MOSFET而构成，构成为漏极电连接于第一元件部T1的源极及第二电感器L2的一端、并且源极电连接于基准导电路83。进一步地，在第二元件部T2中，形成有作为体二极管的二极管D2，构成为二极管D2的阴极电连接于第一元件部T1的源极及第二电感器L2的一端、二极管D2的阳极电连接于基准导电路83。
第二开关电路12构成为高侧的元件即第三元件部T3与低侧的元件即第四元件部T4串联地设置于第一导电路81与基准导电路83之间、并且与第一开关电路11并联地配置。
第三元件部T3例如作为N沟道型的MOSFET而构成，构成为漏极电连接于第一导电路81，并且源极电连接于第二电感器L2的另一端、第四元件部T4的漏极及第一电感器L1的一端。进一步地，在第三元件部T3中，形成有作为体二极管的二极管D3，构成为二极管D3 的阴极电连接于第一导电路81、二极管D3的阳极电连接于第二电感器L2的另一端、第四元件部T4的漏极及第一电感器L1的一端。
第四元件部T4例如作为N沟道型的MOSFET而构成，构成为漏极电连接于第三元件部T3的源极、第二电感器L2的另一端及第一电感器L1的一端，并且源极电连接于基准导电路83。进一步地，在第四元件部T4中，形成有作为体二极管的二极管D4，构成为二极管D4的阴极电连接于第三元件部T3的源极、第二电感器L2的另一端及第一电感器L1的一端、二极管D4的阳极电连接于基准导电路83。
第一电感器L1的一端电连接于将第三元件部T3与第四元件部T4 连接的连接部(具体来说，将第三元件部T3的源极、第四元件部T4 的漏极与第二电感器L2的另一端连接的导电路)，另一端电连接于第二导电路82。
第二电感器L2的一端电连接于将第一元件部T1与第二元件部T2 连接的连接部(具体来说，将第一元件部T1的源极与第二元件部T2 的漏极连接的导电路)，另一端电连接于将第三元件部T3与第四元件部T4连接的连接部(具体来说，将第三元件部T3的源极与第四元件部T4的漏极连接的导电路)。
第一电容器C1的一个电极电连接于第一导电路81、并且电连接于第一元件部T1及第三元件部T3各自的漏极。第一电容器C1的另一个电极电连接于将第三元件部T3的源极与第一电感器L1连接的连接部(导电路)。在这样的连接结构中，第一电容器C1与第三元件部T3并联地配置。
第二电容器C2的一个电极电连接于将第四元件部T4的漏极与第一电感器L1连接的连接部(导电路)，并且另一个电极电连接于基准导电路83。在这样的连接结构中，第二电容器C2与第四元件部T4并联地配置。
驱动部5例如具备具有CPU、ROM、RAM、AD变换器等的控制电路(微型计算机等)而成，能够对第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4各自的栅极输出使元件部进行接通动作的接通信号或使元件部进行断开动作的断开信号。
DCDC转换器1具备检测第一导电路81的电压的未图示的第一电压检测电路。第一电压检测电路是能够将表示第一导电路81的电压的值输入到驱动部5的结构即可，既可以是将施加于第一导电路81的电压的值(模拟电压值)直接输入到驱动部5的电路，也可以是通过分压电路对施加于第一导电路81的电压进行分压、并将分压而得到的模拟电压值输入到驱动部5的电路等。另外，DCDC转换器1具备检测流过第一导电路81的电流的第一电流检测电路。第一电流检测电路作为公知的电流检测电路而构成，例如能够设为具有介于第一导电路81 的电阻器及差动放大器、由差动放大器对在电阻器处产生的压降进行放大、并作为模拟电压值输入到驱动部5的电路等。
DCDC转换器1具备检测第二导电路82的电压的未图示的第二电压检测电路。第二电压检测电路是能够将表示第二导电路82的电压的值输入到驱动部5的结构即可，既可以是将施加于第二导电路82的电压的值(模拟电压值)直接输入到驱动部5的电路，也可以是通过分压电路对施加于第二导电路82的电压进行分压、并将分压而得到的模拟电压值输入到驱动部5的电路等。另外，DCDC转换器1具备检测流过第二导电路82的电流的第二电流检测电路。第二电流检测电路作为公知的电流检测电路而构成，例如能够设为具有介于第二导电路82 的电阻器及差动放大器、由差动放大器对在电阻器处产生的压降进行放大、并作为模拟电压值输入到驱动部5的电路等。
DCDC转换器1具备配置于第一导电路81与基准导电路83之间的输入输出电容器C4及配置于第二导电路82与基准导电路83之间的输入输出电容器C3。
接下来，说明由DCDC转换器1进行的降压动作。
驱动部5在预定的降压动作开始条件成立时，开始使施加于第一导电路81的电压降压并施加到第二导电路82的驱动动作。关于“预定的降压动作开始条件成立时”，没有特别限定。例如，既可以是点火开关从断开状态切换成接通状态等的时机，也可以是从DCDC转换器1的外部装置对DCDC转换器1提供降压指令等的时机。
驱动部5在预定的降压动作开始条件成立之后，进行对第一元件部T1的栅极交替地输出接通信号和断开信号、并对第三元件部T3的栅极交替地输出接通信号和断开信号的降压控制，使电压变换部3进行使施加于第一导电路81的电压降压并施加到第二导电路82的降压动作。具体来说，如图2所示，驱动部5对第一元件部T1的栅极输出作为驱动信号的PWM信号，并且使相位相对于输出到第一元件部T1 的栅极的PWM信号错开而将作为驱动信号的PWM信号输出给第三元件部T3的栅极。驱动部5输出给第一元件部T1的栅极的PWM信号的占空比与输出给第三元件部T3的栅极的PWM信号的占空比相同，具体来说，以使施加于第二导电路82的电压(输出电压)成为期望的目标电压的方式，通过反馈控制来调整PWM信号的占空比。如图2 的下部的式子所示，施加于第二导电路82的输出电压Vout通过施加到第一导电路81的输入电压Vin、图2所示的PWM信号的周期T及将接通信号输出给第一元件部T1及第三元件部T3中的至少某一方的输出期间(后述的时间A至时间D的期间)来确定。
图2是概念性地示出在驱动部5进行降压控制时提供给第一元件部T1的栅极的PWM信号和提供给第三元件部T3的栅极的PWM信号的时序图。在图2中，时间A是提供给第一元件部T1的栅极的PWM 信号的接通时间的开始定时，时间B是提供给第三元件部T3的栅极的PWM信号的接通时间的开始定时，时间C是提供给第一元件部T1的栅极的PWM信号的断开时间的开始定时，时间D是提供给第三元件部T3的栅极的PWM信号的断开时间的开始定时。如图2所示，驱动部5在进行降压控制的情况下，在对第一元件部T1及第三元件部T3 输出断开信号的第一降压控制之后，进行对第一元件部T1输出接通信号并且将给第三元件部T3的信号维持为断开信号的第二降压控制。在图2的例子中，时间D至时间A的期间是驱动部5进行第一降压控制的期间，在该期间内，第一元件部T1及第三元件部T3均维持成断开状态。并且，时间A至时间B的期间是驱动部5进行第二降压控制的期间，在该期间内，第一元件部T1维持成接通状态，第三元件部T3 维持成断开状态。
驱动部5在上述第二降压控制之后，进行将给第一元件部T1的信号维持为接通信号并且对第三元件部T3输出接通信号的第三降压控制。在图2的例子中，时间B至时间C的期间是驱动部5进行第三降压控制的期间，在该期间内，第一元件部T1及第三元件部T3均维持成接通状态。并且，驱动部5在第三降压控制之后，进行对第一元件部T1输出断开信号并且将给第三元件部T3的信号维持为接通信号的第四降压控制。在图2的例子中，时间C至时间D的期间是驱动部5 进行第四降压控制的期间，在该期间内，第一元件部T1维持成断开状态，第三元件部T3维持成接通状态。并且，驱动部5在第四降压控制之后，进行第一降压控制，以这样的方式反复进行控制。即，驱动部5 依次进行第一降压控制、第二降压控制、第三降压控制、第四降压控制，将这些控制作为1个循环，反复进行多个循环。
驱动部5在这样进行降压控制的情况下，提供给第二元件部T2、第四元件部T4的栅极的信号既可以始终是断开信号，也可以在对第一元件部T1及第三元件部T3均提供断开信号时(即，时间D至时间A 的期间D～A)提供接通信号。
在这里，更加详细地叙述降压控制时的动作。此外，在以下说明中，设为第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的体二极管D1、D2、D3、D4的正向电压Vf大致为0V(Vf≈0) 来进行说明。另外，在图4、图6、图8、图10、图12中，在上排示出第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的两端电压的变化，在中排示出流过第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的电流的变化，在下排示出在第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4产生的开关损失。在各个图表中，与第一元件部T1对应的变化是实线，与第二元件部T2对应的变化是虚线，与第三元件部T3对应的变化是单点划线，与第四元件部T4对应的变化是双点划线。另外，在以下说明中，以将施加到第一导电路81的电压设为Vin、并且Vin是48V的例子作为代表例来进行说明。此外，在图3、图5、图7、图9、图11等电路图中，省略示出驱动部5、第二电源部102等。另外，简略地示出电连接于第二导电路82的负载105。此外，在与本说明书相关的图4、图6、图8、图10、图12、图13、图16、图18、图20、图22、图24、图25、图 27中，将电压、电流、损失的变化设为与各位置对应的线，用实线、虚线、单点划线、双点划线来表示，在这些图中，关于线型不同的多条线接近地在横向上平行地示出的部分，是平行地接近的多条线表示相同程度的值的区域。即，关于表示相同程度的值的横向的多条线相重叠的区域，为了方便图示，使位置错开地示出。
首先，参照图3、图4等，说明驱动部5进行第一降压控制时的动作的概要。此外，关于第一降压控制，在后面的说明中也进行叙述。
第一降压控制是以从后述的第四降压控制进行切换的形式执行的控制，是将第一元件部T1及第三元件部T3均设为断开状态的控制。在该第一降压控制时，如图3所示，电流仅流过第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4中的第四元件部T4的二极管(体二极管)D4，该电流成为第一电感器L1的电感器电流(还参照图4的中排的图表)。另外，通过流过第四元件部T4的二极管D4的电流，对第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的各端子电压进行钳位。如图4的上排的图表所示，第一元件部 T1、第三元件部T3的两端电压维持为第一导电路81与基准导电路83 的电位差(在以下说明中是48V)左右，第二元件部T2、第四元件部 T4的两端电压维持为大致0V。此外，在维持第一降压控制的期间，如图4下排的图表所示，在第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部 T3、第四元件部T4处不产生开关损失。
接下来，参照图5、图6等，说明驱动部5从第一降压控制切换成第二降压控制时的动作。
第二降压控制是以从第一降压控制进行切换的形式执行的控制，是将第一元件部T1设为接通状态、并将第三元件部T3维持成断开状态的控制。在图6、图13的图表中，从将第一元件部T1切换成接通状态的时间A至将第三元件部T3切换成接通状态的时间B的期间是进行第二降压控制的期间。
紧接在执行该第二降压控制之后，如图5所示，在电流流过第四元件部T4的二极管(体二极管)D4的状态下，与第一元件部T1的接通动作相应地，第一元件部T1的电流增大。此时，如图6所示的期间 a1那样，第一元件部T1在时间A下切换成接通状态，从而第一元件部T1的两端电压急剧降低，由于电流未流过第二元件部T2，所以，伴随着第一元件部T1的两端电压降低，第二元件部T2的两端电压上升。此时，如图6中排的图表所示，流过第一元件部T1的电流由于第二电感器L2的电感分量而缓慢地增加。另外，在该动作时，不产生由第二元件部T2的二极管D2(体二极管)的反向恢复引起的电涌电压、电流。
在通过期间a1的动作而第一元件部T1的两端电压降低至0V附近之后，在其后的期间a2中，流过第一元件部T1的电流逐渐地上升，达到流过第一电感器L1的电流值。另一方面，流过第四元件部T4的二极管D4的电流逐渐地减少，直至达到0A为止。
在流过第一元件部T1的电流达到流过第一电感器L1的电流值、并且流过第四元件部T4的二极管D4的电流达到0A之后的期间a3中，由于第二电感器L2的存在，流过第一元件部T1的电流值进一步增加。此时，流过第一元件部T1的电流超过流过第一电感器L1的电流值之后的剩余电流量通过第一电容器C1及第二电容器C2中的充放电来吸收、调整。作为这样的调整的结果，第四元件部T4的两端电压增加至第一导电路81的电压Vin左右，第三元件部T3的两端电压减少至0V 左右。
这样，在第三元件部T3的两端电压减少至0V左右之后的期间a4 中，在第三元件部T3中，能够实现二极管D3(体二极管)的导通，关于流过第一元件部T1的电流中的、超过第一电感器L1的电感器电流的量，能够经由第三元件部T3的二极管D3(体二极管)流到第一导电路81侧。
如图6所示，在进行第二降压控制的期间，紧接在将第一元件部 T1切换成接通状态之后，产生开关损失，但通过第二电感器L2的电感分量来抑制第一元件部T1的电流，所以，能够减小开关损失。另外，使第二电感器L2的电感越大，则能够使开关损失越小。
接下来，参照图7、图8等，说明驱动部5从第二降压控制切换成第三降压控制时的动作。
第三降压控制是以从第二降压控制进行切换的形式执行的控制，是将第一元件部T1维持成接通状态、同时将第三元件部T3设为接通状态的控制。在图8、图13的图表中，从将第三元件部T3切换成接通状态的时间B至将第一元件部T1切换成断开状态的时间C的期间是进行第三降压控制的期间。
紧接在执行该第三降压控制之后，如图7所示，维持成在第一元件部T1中流过流向第二电感器L2的电流、在第三元件部T3的二极管 (体二极管)D3中流过流向第一导电路81的电流的状态。并且，在第三降压控制的期间，第二电感器L2的两端电压相等，将要继续维持电流，所以，如图8中排所示，不发生电流值的变化。
如图6、图8所示，在时间B的时刻(从第二降压控制切换成第三降压控制的时刻)下，第三元件部T3的两端电压是0V左右，所以，即使在时间B下第三元件部T3切换成接通状态，也几乎不发生两端电压的变化，也不产生接通动作时的电涌电压、电流。第三元件部T3由于在从断开状态切换成接通状态的前后(即，时间B前后)两端电压是0V左右，所以，如图8下排的图表所示，不产生开关损失。
接下来，参照图9、图10等，说明驱动部5从第三降压控制切换成第四降压控制时的动作。
第四降压控制是以从第三降压控制进行切换的形式执行的控制，是将第三元件部T3维持成接通状态、同时将第一元件部T1设为断开状态的控制。在图10、图13的图表中，从将第一元件部T1切换成断开状态的时间C至将第三元件部T3切换成断开状态的时间D的期间是进行第四降压控制的期间。
在即将执行第四降压控制之前，通过第三降压控制，电流流过第一元件部T1，并且电流流过第三元件部T3的二极管(体二极管)D3 (参照图8)，以在这样的状态下将第一元件部T1切换成断开状态的方式，进行第四降压控制。
如图10所示，在紧接在第一元件部T1切换成断开状态之后的期间c1中，第一元件部T1在时间C下切换成断开状态，从而第一元件部T1的两端电压急剧上升，流过第二电感器L2的电流缓缓减少，在第三元件部T3中，往第一电感器L1的方向的电流缓缓增加。此时，在第一元件部T1中，流过与第一电感器L1的电感器电流相当的电流。
当通过期间c1的动作而第一元件部T1的两端电压上升、第二元件部T2的两端电压减少至0V左右时，在其后的期间c2中，电流流过第二元件部T2的二极管(体二极管)D2。此时，在第一元件部T1中，流过从第二电感器L2的电感器电流值(绝对值)减去流过二极管D2的电流值(绝对值)而得到的值的电流。
当在期间c2中流过第一元件部T1的电流减少而达到0A之后，在其后的期间c3中，由于第二电感器L2的两端电压，第二电感器L2 的电感器电流(即，流过二极管D2的电流)减少。在该期间内，流过第三元件部T3的电流持续增加。
当在期间c3中流过二极管D2的电流减少而达到0A左右的情况下，第二元件部T2的两端电压的钳位消失，所以，在其后的期间c4 中，第二元件部T2的两端电压再次增加至第一导电路81的电压(输入电压)Vin。另一方面，第一元件部T1的两端电压减少至0V左右。在其后的期间c5中，维持各自的两端电压。另外，在期间c3中，流过二极管D2的电流减少，当电流不再流过二极管D2时，在其后的期间 c4、c5中，如图10中排所示，仅有流过第三元件部T3的电流流过第一电感器L1。
如图10所示，在进行第四降压控制的期间，在紧接在将第一元件部T1切换成断开状态之后的期间c1、c2中，产生开关损失，但能够与流过第三元件部T3的电流相应地降低开关损失。进一步地，还能够在第一电感器L1的波纹电流的下限值附近进行开关。
接下来，参照图11、图12等，说明驱动部5从第四降压控制切换成第一降压控制时的动作。
第一降压控制是以从第四降压控制进行切换的形式执行的控制，是将第一元件部T1维持成断开状态、同时将第三元件部T3设为断开状态的控制。在图12、图13的图表中，从将第三元件部T3切换成断开状态的时间D至接下来将第一元件部T1切换成接通状态的时间A 的期间是进行第一降压控制的期间。
紧接在执行该第一降压控制之后，如图10中排的期间c5所示，在第三元件部T3中，流过流向第一电感器L1的电流，如图12所示，从第三元件部T3切换成断开状态的时间D起，流过第三元件部T3的电流急剧减少。另一方面，由于第一电容器C1及第二电容器C2的存在，第三元件部T3切换成断开状态之后的第三元件部T3的两端电压缓慢地上升。这样，在第三元件部T3的两端电压缓慢地上升之后，当第四元件部T4的两端电压达到0V附近时，如图11所示，电流流过第四元件部T4的二极管(体二极管)D4。
在进行第一降压控制的情况下，如图12下排所示，紧接在将第三元件部T3切换成断开状态之后，产生开关损失，但由于紧接在将第三元件部T3切换成断开状态之后的电压上升缓慢，所以，能够抑制开关损失。如果使第一电容器C1及第二电容器C2的电容进一步增大，则能够进一步地抑制开关损失。
接下来，说明由DCDC转换器1进行的升压动作。
驱动部5在预定的升压动作开始条件成立时，开始使施加于第二导电路82的电压升压并施加于第一导电路81的驱动动作。关于“预定的升压动作开始条件成立时”，没有特别限定。例如，既可以是点火开关从断开状态切换成接通状态等的时机，也可以是从DCDC转换器1的外部装置对DCDC转换器1提供升压指令等的时机。
驱动部5在预定的升压动作开始条件成立之后，进行对第二元件部T2的栅极交替地输出接通信号和断开信号、并对第四元件部T4的栅极交替地输出接通信号和断开信号的升压控制，使电压变换部3进行使施加于第二导电路82的电压升压并施加给第一导电路81的升压动作。具体来说，如图14所示，驱动部5对第二元件部T2的栅极输出作为驱动信号的PWM信号，并且使相位相对于输出到第二元件部 T2的栅极的PWM信号错开而将作为驱动信号的PWM信号输出给第四元件部T4的栅极。驱动部5输出给第二元件部T2的栅极的PWM 信号的占空比与输出给第四元件部T4的栅极的PWM信号的占空比相同，具体来说，以使施加到第一导电路81的电压(输出电压)成为期望的目标电压的方式，通过反馈控制来调整PWM信号的占空比。如图 14的下部的式子所示，施加给第一导电路81的输出电压Vout通过施加给第二导电路82的输入电压Vin、图14所示的PWM信号的周期T 及将接通信号输出给第二元件部T2及第四元件部T4中的至少某一方的输出期间(后述的时间A至时间D的期间)来确定。
图14是概念性地示出在驱动部5进行升压控制时提供给第二元件部T2的栅极的PWM信号和提供给第四元件部T4的栅极的PWM信号的时序图。在图14中，时间A是提供给第二元件部T2的栅极的PWM 信号的接通时间的开始定时，时间B是提供给第四元件部T4的栅极的 PWM信号的接通时间的开始定时，时间C是提供给第二元件部T2的栅极的PWM信号的断开时间的开始定时，时间D是提供给第四元件部T4的栅极的PWM信号的断开时间的开始定时。如图14所示，驱动部5在进行升压控制的情况下，在对第二元件部T2及第四元件部 T4输出断开信号的第一升压控制之后，进行对第二元件部T2输出接通信号并且将给第四元件部T4的信号维持为断开信号的第二升压控制。在图14的例子中，时间D至时间A的期间是驱动部5进行第一升压控制的期间，在该期间内，第二元件部T2及第四元件部T4均维持成断开状态。并且，时间A至时间B的期间是驱动部5进行第二升压控制的期间，在该期间内，第二元件部T2维持成接通状态，第四元件部T4维持成断开状态。
驱动部5在上述第二升压控制之后，进行将给第二元件部T2的信号维持为接通信号并且对第四元件部T4输出接通信号的第三升压控制。在图14的例子中，时间B至时间C的期间是驱动部5进行第三升压控制的期间，在该期间内，第二元件部T2及第四元件部T4均维持成接通状态。并且，驱动部5在第三升压控制之后，进行对第二元件部T2输出断开信号并且将给第四元件部T4的信号维持为接通信号的第四升压控制。在图14的例子中，时间C至时间D的期间是驱动部5 进行第四升压控制的期间，在该期间内，第二元件部T2维持成断开状态，第四元件部T4维持成接通状态。并且，驱动部5在第四升压控制之后，进行第一升压控制，以这样的方式反复进行控制。即，驱动部5 依次进行第一升压控制、第二升压控制、第三升压控制、第四升压控制，将这些控制作为1个循环，反复进行多个循环。
驱动部5在这样进行升压控制的情况下，提供给第一元件部T1、第三元件部T3的栅极的信号既可以始终是断开信号，也可以在对第二元件部T2及第四元件部T4均提供断开信号时(即，时间D至时间A 的期间D～A)提供接通信号。
在这里，更加详细地叙述升压控制时的动作。此外，在以下说明中，设为第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的体二极管D1、D2、D3、D4的正向电压Vf大致为0V(Vf≈0) 来进行说明。另外，在图16、图18、图20、图22、图24中，在上排示出第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4 的两端电压的变化，在中排示出流过第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4的电流的变化，在下排示出在第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4产生的开关损失。在各个图表中，与第一元件部T1对应的变化是实线，与第二元件部T2对应的变化是虚线，与第三元件部T3对应的变化是单点划线，与第四元件部T4对应的变化是双点划线。另外，在以下说明中，以将施加到第二导电路82的电压设为Vin来进行说明。此外，在图15、图 17、图19、图21、图23等电路图中，省略示出驱动部5、第一电源部 101等。另外，简略地示出电连接于第一导电路81的负载107。
首先，参照图15、图16等，说明驱动部5进行第一升压控制时的动作的概要。此外，关于第一升压控制，在后面的说明中也进行叙述。
第一升压控制是以从后述的第四升压控制进行切换的形式执行的控制，是将第二元件部T2及第四元件部T4均设为断开状态的控制。在该第一升压控制时，如图15所示，电流仅流过第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4中的第三元件部T3的二极管(体二极管)D3，该电流是第一电感器L1的电感器电流(还参照图16的中排的图表)。另外，通过流过第三元件部T3的二极管D3的电流，对第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部 T4的各端子电压进行钳位。如图16的上排的图表所示，第二元件部 T2、第四元件部T4的两端电压维持为48V左右，第一元件部T1、第三元件部T3的两端电压维持为大致0V。此外，在维持第一升压控制的期间，如图16下排的图表所示，在第一元件部T1、第二元件部T2、第三元件部T3、第四元件部T4处不产生开关损失。
接下来，参照图17、图18等，说明驱动部5从第一升压控制切换成第二升压控制时的动作。
第二升压控制是以从第一升压控制进行切换的形式执行的控制，是将第二元件部T2设为接通状态、并将第四元件部T4维持成断开状态的控制。在图18、图25的图表中，从将第二元件部T2切换成接通状态的时间A至将第四元件部T4切换成接通状态的时间B的期间是进行第二升压控制的期间。
紧接在执行该第二升压控制之后，如图17所示，在电流流过第三元件部T3的二极管(体二极管)D3的状态下，与第二元件部T2的接通动作相应地，第二元件部T2的电流增大。此时，如图18所示的期间a1那样，第二元件部T2在时间A下切换成接通状态，从而第二元件部T2的两端电压急剧降低，由于电流未流过第一元件部T1，所以，伴随着第二元件部T2的两端电压降低，第一元件部T1的两端电压上升。此时，如图18中排的图表所示，流过第二元件部T2的电流由于第二电感器L2的电感分量而缓慢地增加。
在通过期间a1的动作而第二元件部T2的两端电压降低至0V附近之后，在其后的期间a2中，流过第二元件部T2的电流逐渐地上升，达到流过第一电感器L1的电流值。另一方面，流过第三元件部T3的二极管D3的电流逐渐地减少，直至达到0A为止。
在流过第二元件部T2的电流达到流过第一电感器L1的电流值、并且流过第三元件部T3的二极管D3的电流达到0A之后的期间a3中，由于第二电感器L2的存在，流过第二元件部T2的电流值进一步增加。此时，流过第二元件部T2的电流超过流过第一电感器L1的电流值之后的剩余电流量通过第一电容器C1及第二电容器C2中的充放电(电容器C2的放电及电容器C1的充电)来吸收、调整。作为这样的调整的结果，第三元件部T3的两端电压增加，第四元件部T4的两端电压减少至0V左右。
这样，在第四元件部T4的两端电压减少至0V左右之后的期间a4 中，在第四元件部T4中，能够实现二极管D4(体二极管)的导通，关于流过第二元件部T2的电流中的、超过第一电感器L1的电感器电流的量，能够经由第四元件部T4的二极管D4(体二极管)而流过。
如图18所示，在进行第二升压控制的期间，紧接在将第二元件部 T2切换成接通状态之后，产生开关损失，但通过第二电感器L2的电感分量来抑制第二元件部T2的电流，所以，能够减小开关损失。另外，使第二电感器L2的电感越大，则能够使开关损失越小。
接下来，参照图19、图20等，说明驱动部5从第二升压控制切换成第三升压控制时的动作。
第三升压控制是以从第二升压控制进行切换的形式执行的控制，是将第二元件部T2维持成接通状态、同时将第四元件部T4设为接通状态的控制。在图20、图25的图表中，从将第四元件部T4切换成接通状态的时间B至将第二元件部T2切换成断开状态的时间C的期间是进行第三升压控制的期间。
紧接在执行该第三升压控制之后，如图19所示，维持成来自第二电感器L2的电流流过第二元件部T2、在第四元件部T4的二极管(体二极管)D4中流过电流的状态。然后，在第三升压控制的期间，第二电感器L2的两端电压相等，将要继续维持电流，所以，如图20中排所示，不发生电流值的变化。
如图18、图20所示，在时间B的时刻(从第二升压控制切换成第三升压控制的时刻)下，第四元件部T4的两端电压是0V左右，所以，即使在时间B下第四元件部T4切换成接通状态，也几乎不发生两端电压的变化。第四元件部T4由于在从断开状态切换成接通状态的前后(即，时间B前后)两端电压是0V左右，所以，如图20下排的图表所示，不产生开关损失。
接下来，参照图21、图22等，说明驱动部5从第三升压控制切换成第四升压控制时的动作。
第四升压控制是以从第三升压控制进行切换的形式执行的控制，是将第四元件部T4维持成接通状态、同时将第二元件部T2设为断开状态的控制。在图22、图25的图表中，从将第二元件部T2切换成断开状态的时间C至将第四元件部T4切换成断开状态的时间D的期间是进行第四升压控制的期间。
在即将执行第四升压控制之前，通过第三升压控制，电流流过第二元件部T2、并且电流流过第四元件部T4的二极管(体二极管)D4 (参照图20)，以在这样的状态下将第二元件部T2切换成断开状态的方式，进行第四升压控制。
如图22所示，在紧接在第二元件部T2切换成断开状态之后的期间c1中，第二元件部T2在时间C下切换成断开状态，从而第二元件部T2的两端电压急剧上升，流过第二电感器L2的电流缓缓减少，从第一电感器L1向第四元件部T4的方向的电流缓缓增加。
当通过期间c1的动作而第二元件部T2的两端电压上升、第一元件部T1的两端电压减少至0V左右时，在其后的期间c2中，电流流过第一元件部T1的二极管(体二极管)D1。
当在期间c2中流过第二元件部T2的电流减少而达到0A之后，在其后的期间c3中，由于第二电感器L2的两端电压，第二电感器L2 的电感器电流(即，流过二极管D1的电流)减少。在该期间内，流过第四元件部T4的电流持续增加。
当在期间c3中流过二极管D1的电流减少而达到0A左右的情况下，第一元件部T1的两端电压的钳位消失，所以，在其后的期间c4 中，第一元件部T1的两端电压再次增加至输入电压Vin。另一方面，第二元件部T2的两端电压减少至0V左右。在其后的期间c5中，维持各自的两端电压。另外，在期间c3中流过二极管D1的电流减少，当电流不再流过二极管D1时，在其后的期间c4、c5中，如图22中排所示，流过第一电感器L1的电流全部流过第四元件部T4。
如图22所示，在进行第四升压控制的期间，在紧接在将第二元件部T2切换成断开状态之后的期间c1、c2中，产生开关损失，但能够与流过第一元件部T1的电流相应地降低开关损失。
接下来，参照图23、图24等，说明驱动部5从第四升压控制切换成第一升压控制时的动作。
第一升压控制是以从第四升压控制进行切换的形式执行的控制，是将第二元件部T2维持成断开状态、同时将第四元件部T4设为断开状态的控制。在图24、图25的图表中，从将第四元件部T4切换成断开状态的时间D至接下来将第二元件部T2切换成接通状态的时间A 的期间是进行第一升压控制的期间。
紧接在执行该第一升压控制之后，如图22中排的期间c5所示，在第四元件部T4中流过电流，如图24所示，从第四元件部T4切换成断开状态的时间D起流过第四元件部T4的电流急剧减少。另一方面，由于第一电容器C1及第二电容器C2的存在，第四元件部T4切换成断开状态之后的第四元件部T4的两端电压缓慢地上升。在这样第四元件部T4的两端电压缓慢地上升之后，当第三元件部T3的两端电压达到 0V附近时，如图23所示，电流流过第三元件部T3的二极管(体二极管)D3。
在进行第一升压控制的情况下，如图24下排所示，紧接在将第四元件部T4切换成断开状态之后，产生开关损失，但紧接在将第四元件部T4切换成断开状态之后的电压上升缓慢，所以，能够抑制开关损失。如果使第一电容器C1及第二电容器C2的电容进一步增大，则能够进一步地抑制开关损失。
接下来，例示出本结构的DCDC转换器1的效果。
DCDC转换器1在由驱动部5进行降压控制的情况下，交替地反复进行使第一开关电路11和第二开关电路12的高侧的开关元件(第一元件部T1和第三元件部T3)进行断开动作的控制与进行接通动作的控制。并且，至少在高侧的第一元件部T1或第三元件部T3的接通期间中，在低侧的元件(第二元件部T2及第四元件部T4)中，在切断流向基准导电路83侧的电流并且容许来自基准导电路83侧的电流的状态下，生成流过第一电感器L1的电感器电流，在高侧的第一元件部T1及第三元件部的断开期间中，电流经由低侧的元件流向第一电感器L1，从而能够使施加于第一导电路81的电压降压并输出给第二导电路82。
进一步地，驱动部5在控制高侧的开关元件(第一元件部T1及第三元件部T3)的接通断开而进行降压动作时，在对第一元件部T1及第三元件部T3输出断开信号的第一降压控制之后，进行对第一元件部 T1输出接通信号并且将给第三元件部T3的信号维持为断开信号的第二降压控制。在该控制中，在伴随着从第一降压控制向第二降压控制的转移而第一元件部T1切换成接通状态时，由于第二电感器L2的电感分量，流过第一元件部T1的电流缓慢地上升。因此，能够可靠地抑制第一元件部T1切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部5在第二降压控制之后，进行将给第一元件部 T1的信号维持为接通信号并且对第三元件部T3输出接通信号的第三降压控制。即，在将第一元件部T1切换成接通状态之后，能够延迟地将第三元件部T3切换成接通状态，所以，在经由第一元件部T1及第二电感器L2流入的电流在一定程度上增加而第三元件部T3的两端电压降低之后，能够将第三元件部T3切换成接通状态。因此，还能够可靠地抑制第三元件部T3切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部5在第三降压控制之后，进行对第一元件部T1 输出断开信号并且将给第三元件部T3的信号维持为接通信号的第四降压控制。这样，在第一元件部T1及第三元件部T3均为接通状态时，能够保持将第三元件部T3维持成接通状态而将第一元件部T1切换成断开状态，所以，能够在使一部分电流流过第三元件部T3的状态下，将第一元件部T1切换成断开状态。因此，至少与流过第三元件部T3 的电流相应地，能够可靠地抑制第一元件部T1切换成断开状态时的开关损失。
另外，DCDC转换器1在由驱动部5进行升压控制的情况下，交替地反复进行使第一开关电路11和第二开关电路12的低侧的开关元件(第二元件部T2和第四元件部T4)进行断开动作的控制与进行接通动作的控制。并且，至少在低侧的第二元件部T2或第四元件部T4的接通期间中，在高侧的元件(第一元件部T1及第三元件部T3)中，在切断来自第一导电路81侧的电流并且容许流向第一导电路81的电流的状态下，生成流过第一电感器L1的电感器电流，在低侧的第二元件部T2及第四元件部T4的断开期间中，流过第一电感器L1的电流经由高侧的元件流过第一导电路81，从而能够使施加于第二导电路82的电压升压并输出到第一导电路81。
进一步地，驱动部5在控制低侧的开关元件(第二元件部T2及第四元件部T4)的接通断开而进行升压动作时，在对第二元件部T2及第四元件部T4输出断开信号的第一降压控制之后，进行对第二元件部 T2输出接通信号并且将给第四元件部T4的信号维持为断开信号的第二升压控制。在该控制中，在伴随着从第一升压控制向第二升压控制的转移而第二元件部T2切换成接通状态时，由于基于第二电感器L2 的电感分量，流过第二元件部T2的电流缓慢地上升。因此，能够可靠地抑制第二元件部T2切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，驱动部5在第二升压控制之后，进行将给第二元件部 T2的信号维持为接通信号并且对第四元件部T4输出接通信号的第三升压控制。即，在将第二元件部T2切换成接通状态之后，能够延迟地将第四元件部T4切换成接通状态。通过该动作，还能够可靠地抑制第四元件部T4切换成接通状态时的开关损失。
进一步地，DCDC转换器1具备第一电容器C1，该第一电容器 C1的一个电极电连接于第一导电路81并且另一个电极电连接于将第三元件部与第一电感器L1连接的连接部，并且该第一电容器C1与第三元件部T3并联地配置。如果这样与第三元件部T3并联地设置第一电容器C1，则当在从第四降压控制转移到第一降压控制时将第三元件部T3切换成断开状态时，与不存在第一电容器C1的情况相比，第三元件部T3的两端电压缓慢地增加。因此，还能够可靠地抑制第三元件部T3切换成断开状态时的开关损失。
另外，DCDC转换器1具备第二电容器C2，该第二电容器C2的一个电极电连接于将第四元件部T4与第一电感器L1连接的连接部并且另一个电极电连接于基准导电路83，并且该第二电容器C2与第四元件部T4并联地配置。如果这样与第四元件部T4并联地设置第二电容器C2，则当在从第四升压控制转移到第一升压控制时将第四元件部T4 切换成断开状态时，与不存在第二电容器C2的情况相比，第四元件部 T4的两端电压缓慢地增加。因此，还能够可靠地抑制第四元件部T4 切换成断开状态时的开关损失。
另外，DCDC转换器1是第二电感器L2的电感小于第一电感器 L1的电感的结构。如果这样，则能够以相对地抑制了第二电感器L2 的规模的形式，实现降低开关损失的结构。
进一步地，在本结构中，在升压控制中，能够减小将第二元件部 T2从接通状态切换成断开状态时的电流值，能够进一步降低此时的开关损失。例如，在图27所示的Ton的期间中，如图26所示，在电流流过第二元件部T2及第四元件部T4时，如图27所示，在第二元件部 T2切换成接通状态的瞬间，第一电感器L1的电感器电流为波纹下限值附近。在第二元件部T2切换成接通状态之后，在第二电感器L2的两端电压相等的情况下，第二电感器L2由于将要使恒定电流流过，所以，流过第二元件部T2的电流在波纹下限值附近变成恒定。此时，波纹电流穿过第四元件部T4(参照图26)。由于能够这样进行动作，所以，能够减小紧接在使第二元件部T2进行断开动作之后的电流值，能够进一步降低断开动作时的开关损失。
＜其他实施例＞
本发明不限定于通过上述叙述及附图而说明的实施例，例如如下的实施例也包括在本发明的技术范围内。另外，上述实施例、后述的实施例能够在不矛盾的范围内进行组合。
在将图1的DCDC转换器1设为仅进行降压动作的结构的情况下，也可以将第二元件部T2、第四元件部T4设为二极管(具体来说，阳极电连接于基准导电路而阴极电连接于第二电感器L2的二极管)。
在将图1的DCDC转换器1设为仅进行升压动作的结构的情况下，也可以将第一元件部T1、第三元件部T3设为二极管(具体来说，阴极电连接于第一导电路而阳极电连接于第二电感器L2的二极管)。
在实施例1中，例示出单相式的DCDC转换器1，但如图28所示，也可以设为多相式的DCDC转换器1。在图28中，各相的电压变换部 3形成为与实施例1相同的结构。图28的DCDC转换器1设置有多个具备第一开关电路11、第二开关电路12、第一电感器L1和第二电感器L2的电压变换部3，各电压变换部3并联地设置于第一导电路81 与第二导电路82之间并且电连接于基准导电路83。此外，在图28中，虽然省略图示，但设置有与实施例1相同的驱动部5，通过该驱动部，按与实施例1相同的方法控制各电压变换部3。根据该结构，能够通过更简易的结构及更低耐压的结构来实现能够抑制开关损失的多相式的 DCDC转换器1。此外，在图28中，例示出2相式的DCDC转换器1，但也可以是3相以上的多相型DCDC转换器。
附图标记说明
1…DCDC转换器
5…驱动部
11…第一开关电路
12…第二开关电路
81…第一导电路
82…第二导电路
83…基准导电路
C1…第一电容器
C2…第二电容器
D1、D2、D3、D4…体二极管
T1…第一元件部
T2…第二元件部
T3…第三元件部
T4…第四元件部
L1…第一电感器
L2…第二电感器。

Claims (7)

1.一种DCDC转换器，具备：
第一开关电路，具有第一元件部和第二元件部，所述第一元件部包括电连接于第一导电路的开关元件，所述第二元件部包括配置于所述第一元件部与保持为比所述第一导电路低的电位的基准导电路之间并且阳极电连接于所述基准导电路侧而阴极电连接于所述第一元件部侧的二极管，所述第一元件部与所述第二元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；
第二开关电路，具有第三元件部和第四元件部，所述第三元件部包括电连接于所述第一导电路的开关元件，所述第四元件部包括配置于所述第三元件部与所述基准导电路之间并且阳极电连接于所述基准导电路侧而阴极电连接于所述第三元件部侧的二极管，所述第三元件部与所述第四元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间，并且所述第二开关电路与所述第一开关电路并联地配置；
第一电感器，一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部，另一端电连接于第二导电路；
第二电感器，一端电连接于将所述第一元件部与所述第二元件部连接的连接部，另一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部；及
驱动部，至少进行对所述第一元件部交替地输出接通信号和断开信号并对所述第三元件部交替地输出接通信号和断开信号的降压控制，
在所述第二元件部及所述第四元件部中，容许电流从所述基准导电路侧流出，至少在所述第一元件部或所述第三元件部的接通期间电流流向所述基准导电路侧被切断，
所述驱动部以如下方式反复进行控制：在对所述第一元件部及所述第三元件部输出断开信号的第一降压控制之后，进行对所述第一元件部输出接通信号并且将给所述第三元件部的信号维持为断开信号的第二降压控制，在所述第二降压控制之后，进行将给所述第一元件部的信号维持为接通信号并且对所述第三元件部输出接通信号的第三降压控制，在所述第三降压控制之后，进行对所述第一元件部输出断开信号并且将给所述第三元件部的信号维持为接通信号的第四降压控制，在所述第四降压控制之后，进行所述第一降压控制。
2.根据权利要求1所述的DCDC转换器，其中，
具备第一电容器，该第一电容器的一个电极电连接于所述第一导电路并且另一个电极电连接于将所述第三元件部与所述第一电感器连接的连接部，并且所述第一电容器与所述第三元件部并联地配置。
3.根据权利要求1或2所述的DCDC转换器，其中，
所述第一元件部包括阴极电连接于所述第一导电路侧而阳极电连接于所述第二元件部侧的体二极管，
所述第三元件部包括阴极电连接于所述第一导电路侧而阳极电连接于所述第四元件部侧的体二极管，
在所述第一元件部及所述第三元件部中，容许电流流向所述第一导电路侧，至少在所述第二元件部或所述第四元件部的接通期间，来自所述第一导电路侧的电流被切断，
所述驱动部以如下方式反复进行控制：在对所述第二元件部及所述第四元件部输出断开信号的第一升压控制之后，进行对所述第二元件部输出接通信号并且将给所述第四元件部的信号维持为断开信号的第二升压控制，在所述第二升压控制之后，进行将给所述第二元件部的信号维持为接通信号并且对所述第四元件部输出接通信号的第三升压控制，在所述第三升压控制之后，进行对所述第二元件部输出断开信号并且将给所述第四元件部的信号维持为接通信号的第四升压控制，在所述第四升压控制之后，进行所述第一升压控制。
4.一种DCDC转换器，具备：
第一开关电路，具有第一元件部和第二元件部，所述第一元件部包括阴极电连接于第一导电路的二极管，所述第二元件部包括配置于所述第一元件部的二极管的阳极与保持为比所述第一导电路低的电位的基准导电路之间的开关元件，所述第一元件部与所述第二元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；
第二开关电路，具有第三元件部和第四元件部，所述第三元件部包括阴极电连接于所述第一导电路的二极管，所述第四元件部包括配置于所述第三元件部的二极管的阳极与所述基准导电路之间的开关元件，所述第三元件部与所述第四元件部串联地设置于所述第一导电路与所述基准导电路之间；
第一电感器，一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部，另一端电连接于第二导电路；
第二电感器，一端电连接于将所述第一元件部与所述第二元件部连接的连接部，另一端电连接于将所述第三元件部与所述第四元件部连接的连接部；及
驱动部，至少进行对所述第二元件部交替地输出接通信号和断开信号并对所述第四元件部交替地输出接通信号和断开信号的升压控制，
在所述第一元件部及所述第三元件部中，容许电流流向所述第一导电路侧，至少在所述第二元件部或所述第四元件部的接通期间，来自所述第一导电路侧的电流被切断，
所述驱动部以如下方式反复进行控制：在对所述第二元件部及所述第四元件部输出断开信号的第一升压控制之后，进行对所述第二元件部输出接通信号并且将给所述第四元件部的信号维持为断开信号的第二升压控制，在所述第二升压控制之后，进行将给所述第二元件部的信号维持为接通信号并且对所述第四元件部输出接通信号的第三升压控制，在所述第三升压控制之后，进行对所述第二元件部输出断开信号并且将给所述第四元件部的信号维持为接通信号的第四升压控制，在所述第四升压控制之后，进行所述第一升压控制。
5.根据权利要求3或4所述的DCDC转换器，其中，
具备第二电容器，该第二电容器的一个电极电连接于将所述第四元件部与所述第一电感器连接的连接部并且另一个电极电连接于所述基准导电路，并且所述第二电容器与所述第四元件部并联地配置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的DCDC转换器，其中，
所述第二电感器的电感小于所述第一电感器的电感。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的DCDC转换器，其中，
设置有多个具备所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第一电感器和所述第二电感器的电压变换部，
各所述电压变换部并联地设置于所述第一导电路与所述第二导电路之间并且电连接于所述基准导电路。
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