JP2008079454A - 双方向dc−dcコンバータの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランスの高圧電圧側に備えられ、降圧動作で高圧側巻線に交互に逆方向の電圧印加、昇圧動作で同期整流動作をする第1および第2スイッチ素子と、トランスの低圧電圧側に備えられ、降圧動作で同期整流動作、昇圧動作で低圧側巻線に交互に逆方向の電圧印加する第3および第4スイッチ素子と、低圧電圧側で電流を連続させるインダクタンス素子とを備える双方向DC−DCコンバータの制御方法について、第1および第3スイッチ素子を導通する期間、第2および第4スイッチ素子を導通する期間、第1および第2スイッチ素子が所定期間、共に非導通であると共に、第3および第4スイッチ素子を共に非導通である期間を挟まずに切り替える期間を有する。
【選択図】 図2
Description
図16はブーストハーフブリッジ回路、図17は、アクティブクランプフォワード回路、図18はアクティブクランプフォワード回路にカレントダブラ整流回路を付加した回路である。いずれも、図1の回路と同じ符号を付した素子は、同じ作用、機能を奏するものである。
例えば、本実施形態では、MOSトランジスタQr1、Qr2に逆並列ダイオードDr1、Dr2を備えるとして説明したが、本発明においては、MOSトランジスタQr1、Qr2が共に非導通状態になる期間はないので、逆並列ダイオードDr1、Dr2を備えない構成とすることもできる。
D1、D2、Dr1、Dr2 逆並列ダイオード
EH 高圧電圧
EL 低圧電圧
LH 高圧側巻線
LL1、LL2 低圧側巻線
LO インダクタンス素子
Q1、Q2、Qr1、Qr2 MOSトランジスタ
T トランス
Claims (7)
- トランスと、
前記トランスの高圧電圧側に備えられ、交互に導通することにより、降圧動作において前記トランスの高圧側巻線に交互に逆方向に前記高圧電圧を印加し、昇圧動作において同期整流動作をして前記高圧側巻線から出力される電流を全波整流する第1および第2スイッチ素子と、
前記第1および第2スイッチ素子にそれぞれ接続される逆並列ダイオードと、
前記第1および第2スイッチ素子にそれぞれ並列接続される第1および第2コンデンサと、
前記トランスの低圧電圧側に備えられ、前記第1および第2スイッチ素子の導通に応じて導通することにより、降圧動作において同期整流動作をして前記トランスの低圧側巻線から出力される電流を全波整流し、昇圧動作において前記低圧側巻線に交互に逆方向に前記低圧電圧を印加する第3および第4スイッチ素子と、
前記第3および第4スイッチ素子にそれぞれ接続される逆並列ダイオードと、
前記トランスの低圧電圧側であって前記低圧電圧に至る経路に備えられ、経路電流を連続させるインダクタンス素子とを備える双方向DC−DCコンバータに制御方法であって、
前記第1スイッチ素子が導通状態であると共に、前記第3スイッチ素子が導通状態であるステップと、
前記第2スイッチ素子が導通状態であると共に、前記第4スイッチ素子が導通状態であるステップと、
前記第1および第2スイッチ素子が共に所定時間の非導通状態であると共に、前記第3および前記第4スイッチ素子の導通状態を、共に非導通状態である期間を挟まずに切り替えるステップとを有することを特徴とする双方向DC−DCコンバータに制御方法。 - 前記第3および第4スイッチ素子の導通状態を切り替えるタイミングは、降圧動作時に前記第1または第2スイッチ素子の非導通遷移に応じて前記トランスが転流動作を行う期間内のタイミングであることを特徴とする請求項1に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
- 前記第3および第4スイッチ素子の導通状態の切り替えにおいて、前記第3または第4スイッチ素子の非導通状態への遷移タイミングは、遅くとも、降圧動作時に前記第1または第2スイッチ素子の非導通遷移に応じて行われる前記トランスの転流動作が完了するタイミングであることを特徴とする請求項1に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
- 前記第4スイッチ素子の非導通遷移から前記第1スイッチ素子の導通遷移までの時間、または前記第3スイッチ素子の非導通遷移から前記第2スイッチ素子の導通遷移までの時間は、少なくとも、第2スイッチ素子、または第1スイッチ素子に備えられる逆並列ダイオードのリカバリー時間であることを特徴とする請求項1に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
- 前記所定時間は、降圧動作時に前記第1または第2スイッチ素子の非導通遷移から、前記トランスの転流動作において前記高圧側巻線の漏れインダクタンスと前記第1および第2コンデンサとのLC共振により前記第1または第2スイッチ素子の端子間電圧が最小になるまでの時間であることを特徴とする請求項1に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
- 前記所定時間は、前記第1または第2スイッチ素子の非導通遷移から前記高圧側巻線の端子間電圧がなくなるまでの時間と、前記LC共振の1/4周期の時間とを加えた時間であることを特徴とする請求項5に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
- 前記第3および第4スイッチ素子の導通状態を切り替えるタイミングは、前記第1および第2スイッチ素子が共に非導通状態である期間の略中央のタイミングであることを特徴とする請求項5に記載の双方向DC−DCコンバータに制御方法。
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