JP2008312285A - Dc-dc converter - Google Patents

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JP2008312285A JP2007155393A JP2007155393A JP2008312285A JP 2008312285 A JP2008312285 A JP 2008312285A JP 2007155393 A JP2007155393 A JP 2007155393A JP 2007155393 A JP2007155393 A JP 2007155393A JP 2008312285 A JP2008312285 A JP 2008312285A
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次郎 土屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC-DC converter which can improve the accuracy in the output control at low output, while performing output control by phase adjustment. <P>SOLUTION: This DC-DC converter, which converts DC power inputted from a generator 10 into AC power by the first bridge circuit 2 and transforms the AC power by a transformer 4 and steps-down the transformed AC power by an inductor 5 and then, outputs it as DC power by the second bridge circuit 3, makes the inductance of the inductor 5 increase and decrease, thereby adjusting the output power. It can drop the output power by increasing the inductance of the inductor 5, when performing the output control, by adjusting the switching phase difference between the first bridge circuit 2 and the second bridge circuit 3. Accordingly, it can lessen the variation of output power per unit phase and perform output control accurately at low output. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載され、電圧変換を行うDC−DCコンバータに関するものである。   The present invention relates to a DC-DC converter that is mounted on a vehicle and performs voltage conversion.

従来、車両に搭載されるDC−DCコンバータとして、例えば特開2000−50402号公報に記載されるように、トランスの一次側にブリッジ回路を設け、トランスの二次側に整流回路を設け、ブリッジ回路及び整流回路を構成するスイッチング素子をオンオフ制御することにより電圧変換を行うDC−DCコンバータが知られている。   Conventionally, as a DC-DC converter mounted on a vehicle, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-50402, a bridge circuit is provided on the primary side of the transformer, and a rectifier circuit is provided on the secondary side of the transformer. 2. Description of the Related Art There is known a DC-DC converter that performs voltage conversion by controlling on / off of switching elements constituting a circuit and a rectifier circuit.

また、図4に示すように、DC−DCコンバータ101において、トランス102の一次側及び二次側にそれぞれブリッジ回路103、104を設け、それらのブリッジ回路103、104のスイッチング素子の切換の位相差を調整することにより、DC−DCコンバータ101の出力電力を調整することが考えられる。このDC−DCコンバータ101の出力電力は、図5に示すように、位相差を90度とした場合に最大値となり、0度及び180度に近づくほど小さくなる。
特開2000−50402号公報
Further, as shown in FIG. 4, in the DC-DC converter 101, bridge circuits 103 and 104 are provided on the primary side and the secondary side of the transformer 102, respectively, and the phase difference in switching of the switching elements of the bridge circuits 103 and 104 is provided. It is conceivable to adjust the output power of the DC-DC converter 101 by adjusting. As shown in FIG. 5, the output power of the DC-DC converter 101 has a maximum value when the phase difference is 90 degrees, and decreases as it approaches 0 degrees and 180 degrees.
JP 2000-50402 A

このような位相調整により出力制御を行うDC−DCコンバータ101にあっては、低出力時における電力制御の制御精度が低下するという問題点がある。すなわち、図5において、位相差が0度及び180度に近づくに連れて、単位位相当たりの出力変化が大きくなり、細かく出力電力を制御することが難しくなる。   The DC-DC converter 101 that performs output control by such phase adjustment has a problem that the control accuracy of power control at the time of low output decreases. That is, in FIG. 5, as the phase difference approaches 0 degrees and 180 degrees, the output change per unit phase increases, making it difficult to finely control the output power.

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、位相調整により出力制御を行いつつ、低出力時における出力制御の精度向上が図れるDC−DCコンバータを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and provides a DC-DC converter capable of improving output control accuracy at low output while performing output control by phase adjustment. With the goal.

すなわち、本発明に係るDC−DCコンバータは、直流電力を交流電力に変換する第一変換回路と、交流電力を直流電力に変換する第二変換回路と、前記第一変換回路が一次側に接続され、前記第二変換回路が二次側に接続されるトランスと、前記トランスと前記第二変換回路の間に配設されるインダクタと、前記インダクタのインダクタンスを増減させて出力電力を調整する出力電力調整手段とを備えて構成されている。   That is, the DC-DC converter according to the present invention includes a first conversion circuit that converts DC power into AC power, a second conversion circuit that converts AC power into DC power, and the first conversion circuit connected to the primary side. A transformer connected to the secondary side of the second conversion circuit, an inductor disposed between the transformer and the second conversion circuit, and an output for adjusting the output power by increasing or decreasing the inductance of the inductor Power adjusting means.

この発明によれば、インダクタのインダクタンスを増減させて出力電力を調整する出力電力調整手段を備えることにより、第一変換回路と第二変換回路のスイッチング位相差を調整して出力制御を行うに際し、インダクタのインダクタンスを増加させて出力電力を低下させることができる。その際、単位位相あたりの出力電力の変化量を小さくできるため、低出力時において出力制御を精度よく行える。   According to this invention, when the output control is performed by adjusting the switching phase difference between the first conversion circuit and the second conversion circuit by providing the output power adjustment means for adjusting the output power by increasing or decreasing the inductance of the inductor, The output power can be reduced by increasing the inductance of the inductor. At this time, since the amount of change in output power per unit phase can be reduced, output control can be performed with high accuracy at low output.

また本発明に係るDC−DCコンバータにおいて、前記第一変換回路及び前記第二変換回路におけるスイッチング位相差を調整して出力制御を行う出力制御手段を備えることが好ましい。   The DC-DC converter according to the present invention preferably includes output control means for performing output control by adjusting a switching phase difference in the first conversion circuit and the second conversion circuit.

また本発明に係るDC−DCコンバータにおいて、前記第一変換回路に入力される直流電力の電力量に応じて前記トランスの変圧比を調整する変圧調整手段を備えることが好ましい。   In the DC-DC converter according to the present invention, it is preferable that the DC-DC converter further includes a transformation adjusting unit that adjusts a transformation ratio of the transformer in accordance with an amount of DC power input to the first conversion circuit.

この発明によれば、入力電力量に応じてトランスの変圧比を調整することにより、入力電力が大きく変動してもそれに対応して電圧変換が可能となる。   According to the present invention, by adjusting the transformer transformation ratio according to the input power amount, even if the input power fluctuates greatly, voltage conversion can be performed correspondingly.

本発明によれば、位相調整により出力制御を行いつつ、低出力時における出力制御の精度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of output control at low output while performing output control by phase adjustment.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1に実施形態に係るDC−DCコンバータの回路概要図を示す。図2は、図1のDC−DCコンバータにおける出力特性の説明図である。   FIG. 1 shows a circuit schematic diagram of a DC-DC converter according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of output characteristics in the DC-DC converter of FIG.

本実施形態に係るDC−DCコンバータ1は、電圧変換を行う装置であって、例えば車両に搭載され、車両にて発電した電力を電圧変換する場合に用いられる。この場合、車両にて発電した電力は、ハイブリッド車両においてモータジェネレータにより発電されインバータにより整流された電力であってもよいし、また車両から発せられる熱によって発電する排熱発電器により発電された電力であってもよい。   The DC-DC converter 1 according to the present embodiment is a device that performs voltage conversion, and is installed in, for example, a vehicle, and is used when voltage conversion is performed on electric power generated by the vehicle. In this case, the electric power generated by the vehicle may be electric power generated by a motor generator in a hybrid vehicle and rectified by an inverter, or may be electric power generated by an exhaust heat generator that generates electricity by heat generated from the vehicle. There may be.

図1に示すように、本実施形態に係るDC−DCコンバータ1は、第一ブリッジ回路2、第二ブリッジ回路3、トランス4、インダクタ5、スイッチ61、62及び制御部7を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the DC-DC converter 1 according to this embodiment includes a first bridge circuit 2, a second bridge circuit 3, a transformer 4, an inductor 5, switches 61 and 62, and a control unit 7. ing.

第一ブリッジ回路2は、発電部10が出力する直流電力を入力し交流電力に変換する第一変換回路として機能するものであり、例えば四つのスイッチング素子21〜24を有するフルブリッジ回路により構成される。スイッチング素子21〜24としては、MOS型FET(Field Effect Transistor)が用いられる。   The 1st bridge circuit 2 functions as a 1st conversion circuit which inputs the direct current power which the electric power generation part 10 outputs, and converts into alternating current power, for example, is comprised by the full bridge circuit which has the four switching elements 21-24. The As the switching elements 21 to 24, MOS FET (Field Effect Transistor) is used.

また、スイッチング素子21〜24として、ドレイン端子とソース端子との間に逆方向にダイオードを内蔵したものを用いることが好ましい。各スイッチング素子21〜24は、制御部7に接続されており、制御部7から出力される制御信号に応じてスイッチング動作を行う。   Moreover, as the switching elements 21 to 24, it is preferable to use those in which a diode is built in the reverse direction between the drain terminal and the source terminal. Each of the switching elements 21 to 24 is connected to the control unit 7 and performs a switching operation according to a control signal output from the control unit 7.

第一ブリッジ回路2の出力側には、トランス4が配設されている。トランス4は、第一ブリッジ回路2の出力電力を第二ブリッジ側へ電送するものであり、第一ブリッジ回路2側に接続される一次巻線41、第二ブリッジ回路3側に接続される二次巻線42を備えている。また、二次巻線42は、直列に接続される第一巻線部42a、第二巻線部42bを備えている。   A transformer 4 is disposed on the output side of the first bridge circuit 2. The transformer 4 transmits the output power of the first bridge circuit 2 to the second bridge side, and includes a primary winding 41 connected to the first bridge circuit 2 side and a second coil connected to the second bridge circuit 3 side. A secondary winding 42 is provided. The secondary winding 42 includes a first winding portion 42a and a second winding portion 42b connected in series.

トランス4と第二ブリッジ回路3との間には、インダクタ5が配設されている。インダクタ5は、第一インダクタ部51と第二インダクタ部52を直列に接続して構成されている。第一インダクタ部51及び第二インダクタ部52は、例えば所定のインダクタンスを有する巻線により構成される。   An inductor 5 is disposed between the transformer 4 and the second bridge circuit 3. The inductor 5 is configured by connecting a first inductor portion 51 and a second inductor portion 52 in series. The first inductor portion 51 and the second inductor portion 52 are constituted by windings having a predetermined inductance, for example.

インダクタ5において、第一インダクタ部51と第二インダクタ部52の間の接続部分は、接続配線81によりトランス4の第一巻線部42a側の端部と接続されている。接続配線81には、スイッチ61が配設されている。スイッチ61は、開閉することにより接続配線81の遮断と導通を切り替えるものであり、制御部7から出力される制御信号により開閉制御されている。   In the inductor 5, a connection portion between the first inductor portion 51 and the second inductor portion 52 is connected to an end portion on the first winding portion 42 a side of the transformer 4 by a connection wiring 81. A switch 61 is disposed on the connection wiring 81. The switch 61 switches between disconnection and conduction of the connection wiring 81 by opening and closing, and is controlled to open and close by a control signal output from the control unit 7.

インダクタ5において、第一インダクタ部側の端部は、接続配線82によりトランス4の第一巻線部42aと第二巻線部42bの間の接続部分に接続されている。接続配線82には、スイッチ62が配設されている。スイッチ62は、開閉することにより接続配線82の遮断と導通を切り替えるものであり、制御部7から出力される制御信号により開閉制御されている。   In the inductor 5, the end portion on the first inductor portion side is connected to a connection portion between the first winding portion 42 a and the second winding portion 42 b of the transformer 4 by a connection wiring 82. A switch 62 is disposed on the connection wiring 82. The switch 62 switches between disconnection and conduction of the connection wiring 82 by opening and closing, and is controlled to open and close by a control signal output from the control unit 7.

スイッチ61及びスイッチ62は、インダクタ5のインダクタンスを増減させてDC−DCコンバータ1の出力電力を調整する出力電力調整手段として機能するものである。すなわち、スイッチ61を閉じてオン状態とし、スイッチ62を開いてオフ状態とすることにより、トランス4の出力電圧に対して作用するインダクタ5のイダクタンスが第二インダクタ部52のインダクタンスのみとなり、DC−DCコンバータ1の出力電力を大きく調整することができる。   The switch 61 and the switch 62 function as output power adjusting means for adjusting the output power of the DC-DC converter 1 by increasing or decreasing the inductance of the inductor 5. That is, when the switch 61 is closed and turned on, and the switch 62 is opened and turned off, the inductance of the inductor 5 acting on the output voltage of the transformer 4 becomes only the inductance of the second inductor section 52, and the DC− The output power of the DC converter 1 can be greatly adjusted.

これに対し、スイッチ61を開いてオフ状態とし、スイッチ61を開いてオン状態とすることにより、トランス4の出力電圧に対して作用するインダクタ5のイダクタンスが第一インダクタ部51及び第二インダクタ部52のインダクタンスとなる。このため、DC−DCコンバータ1の出力電力を小さく調整することができる。   On the other hand, when the switch 61 is opened and turned off, and the switch 61 is opened and turned on, the inductance of the inductor 5 acting on the output voltage of the transformer 4 is changed to the first inductor portion 51 and the second inductor portion. 52 inductance. For this reason, the output power of the DC-DC converter 1 can be adjusted small.

また、スイッチ61及びスイッチ62は、トランス4の巻数比を変更して変圧比を調整する変圧調整手段としても機能する。すなわち、スイッチ61を閉じてオン状態とし、スイッチ62を開いてオフ状態とすることにより、トランス4の変圧動作に作用する二次側の巻線が第一巻線部42aと第二巻線部42bとなる。これに対し、スイッチ61を開いてオフ状態とし、スイッチ61を開いてオン状態とすることにより、トランス4の変圧動作に作用する二次側の巻線が第二巻線部42bのみとなる。   Further, the switch 61 and the switch 62 also function as a transformation adjusting means for adjusting the transformation ratio by changing the turns ratio of the transformer 4. That is, when the switch 61 is closed and turned on, and the switch 62 is opened and turned off, the secondary winding acting on the transformation operation of the transformer 4 becomes the first winding portion 42a and the second winding portion. 42b. On the other hand, when the switch 61 is opened and turned off, and the switch 61 is opened and turned on, the secondary winding acting on the transformation operation of the transformer 4 is only the second winding portion 42b.

このため、スイッチ61を閉じてオン状態としスイッチ62を開いてオフ状態とする場合には、トランス4の巻数比が小さくなり、変圧比を小さく調整することができる。一方、スイッチ61を開いてオフ状態としスイッチ61を開いてオン状態とすることにより、トランス4の巻数比が大きくなり、変圧比を大きく調整することができる。   Therefore, when the switch 61 is closed and turned on, and the switch 62 is opened and turned off, the turns ratio of the transformer 4 becomes small, and the transformation ratio can be adjusted to be small. On the other hand, when the switch 61 is opened and turned off, and the switch 61 is opened and turned on, the turn ratio of the transformer 4 is increased, and the transformation ratio can be greatly adjusted.

このようにトランス4の巻数比を変更して変圧比を調整可能に構成することにより、第一ブリッジ回路2及び第二ブリッジ回路3のスイッチング周期を変更することなく、変圧比を変えることができる。   In this way, by changing the turns ratio of the transformer 4 so that the transformation ratio can be adjusted, the transformation ratio can be changed without changing the switching period of the first bridge circuit 2 and the second bridge circuit 3. .

第二ブリッジ回路3は、トランス4から出力される交流電力を直流電力に変換する第二変換回路として機能するものであり、例えば四つのスイッチング素子31〜34を有するフルブリッジ回路により構成される。スイッチング素子31〜34としては、MOS型FETが用いられる。   The 2nd bridge circuit 3 functions as a 2nd conversion circuit which converts the alternating current power output from the transformer 4 into direct current power, for example, is comprised by the full bridge circuit which has the four switching elements 31-34. As the switching elements 31 to 34, MOS type FETs are used.

また、スイッチング素子31〜34として、ドレイン端子とソース端子との間に逆方向にダイオードを内蔵したものを用いることが好ましい。各スイッチング素子31〜34は、制御部7に接続されており、制御部7から出力される制御信号に応じてスイッチング動作を行う。   Moreover, as the switching elements 31 to 34, it is preferable to use those in which a diode is built in the reverse direction between the drain terminal and the source terminal. Each switching element 31 to 34 is connected to the control unit 7 and performs a switching operation in accordance with a control signal output from the control unit 7.

第二ブリッジ回路3の出力側には、バッテリ11が接続されている。バッテリ11は、車両に搭載され、発電部10により発電される電力を蓄電するための蓄電器である。   A battery 11 is connected to the output side of the second bridge circuit 3. The battery 11 is a battery that is mounted on the vehicle and stores electric power generated by the power generation unit 10.

次に、本実施形態に係るDC−DCコンバータ1の動作について説明する。   Next, the operation of the DC-DC converter 1 according to this embodiment will be described.

図1において、まず、発電部10から出力された直流電力は、第一ブリッジ回路2に入力される。第一ブリッジ回路2のスイッチング素子21〜24は、制御部7により所定の周期でスイッチング制御されている。   In FIG. 1, first, DC power output from the power generation unit 10 is input to the first bridge circuit 2. The switching elements 21 to 24 of the first bridge circuit 2 are switching-controlled by the control unit 7 at a predetermined cycle.

例えば、スイッチング素子21及び24がオン状態とされスイッチング素子22及び23がオフ状態とされ、その後スイッチング素子21及び24がオフ状態とされスイッチング素子22及び23がオン状態とされ、この動作が所定の周期で繰り返される。これにより、発電部10から出力された直流電力は、第一ブリッジ回路2によって交流電力に変換される。   For example, the switching elements 21 and 24 are turned on and the switching elements 22 and 23 are turned off, and then the switching elements 21 and 24 are turned off and the switching elements 22 and 23 are turned on. Repeated in a cycle. As a result, the DC power output from the power generation unit 10 is converted into AC power by the first bridge circuit 2.

その交流電力は、トランス4に入力され変圧され、インダクタ5を通じて第二ブリッジ回路3に入力される。第二ブリッジ回路3のスイッチング素子31〜34は、制御部7により所定の周期でスイッチング制御されている。   The AC power is input to the transformer 4, transformed, and input to the second bridge circuit 3 through the inductor 5. The switching elements 31 to 34 of the second bridge circuit 3 are switching-controlled by the control unit 7 at a predetermined cycle.

例えば、スイッチング素子31及び34がオン状態とされスイッチング素子32及び33がオフ状態とされ、その後スイッチング素子31及び34がオフ状態とされスイッチング素子32及び33がオン状態とされ、この動作が第一ブリッジ回路2のスイッチング周期と同一周期で繰り返される。これにより、第二ブリッジ回路3に入力された交流電力は、第二ブリッジ回路3によって交流電力に変換される。   For example, the switching elements 31 and 34 are turned on and the switching elements 32 and 33 are turned off, and then the switching elements 31 and 34 are turned off and the switching elements 32 and 33 are turned on. It is repeated at the same cycle as the switching cycle of the bridge circuit 2. Thereby, the AC power input to the second bridge circuit 3 is converted into AC power by the second bridge circuit 3.

その際、制御部7からスイッチング素子21〜24及びスイッチング素子31〜34へ出力される制御信号によって、第二ブリッジ回路3のスイッチングタイミングを第一ブリッジ回路2のスイッチングのタイミングに対して遅らせることにより、第一ブリッジ回路2と第二ブリッジ回路3のスイッチングの位相差を生じさせることができる。この位相差を適宜調整することにより、DC−DCコンバータ1の出力電力を制御することができる。   At that time, by delaying the switching timing of the second bridge circuit 3 with respect to the switching timing of the first bridge circuit 2 by a control signal output from the control unit 7 to the switching elements 21 to 24 and the switching elements 31 to 34. The phase difference of switching between the first bridge circuit 2 and the second bridge circuit 3 can be generated. By appropriately adjusting this phase difference, the output power of the DC-DC converter 1 can be controlled.

また、図2に示すように、発電部10からのDC−DCコンバータ1への入力電力に応じてインダクタ5のインダクタンスを増減させることにより、出力電力を調整することができる。例えば、発電部10の発電電力が所定値より大きい場合には、制御部7からスイッチ61をオン状態としスイッチ62をオフ状態とする制御信号が出力される。発電部10の発電電力が所定値より大きいか否かは、例えば発電部10の出力電圧を制御部7に入力しておき、その出力電圧値に基づいて判断すればよい。   As shown in FIG. 2, the output power can be adjusted by increasing or decreasing the inductance of the inductor 5 in accordance with the input power from the power generation unit 10 to the DC-DC converter 1. For example, when the power generated by the power generation unit 10 is greater than a predetermined value, the control unit 7 outputs a control signal that turns on the switch 61 and turns off the switch 62. Whether or not the power generated by the power generation unit 10 is larger than a predetermined value may be determined based on the output voltage value obtained by, for example, inputting the output voltage of the power generation unit 10 to the control unit 7.

スイッチ61がオン状態とされスイッチ62がオフ状態とされることにより、インダクタ5のインダクタンスが小さくなり、DC−DCコンバータ1の出力電力を大きく調整することができる。   When the switch 61 is turned on and the switch 62 is turned off, the inductance of the inductor 5 is reduced, and the output power of the DC-DC converter 1 can be largely adjusted.

一方、発電部10の発電電力が所定値より大きくない場合には、制御部7からスイッチ61をオフ状態としスイッチ62をオン状態とする制御信号が出力される。スイッチ61がオフ状態とされスイッチ62がオン状態とされることにより、インダクタ5のインダクタンスが大きくなり、DC−DCコンバータ1の出力電力を小さく調整することができる。   On the other hand, when the generated power of the power generation unit 10 is not greater than a predetermined value, the control unit 7 outputs a control signal for turning the switch 61 off and the switch 62 on. When the switch 61 is turned off and the switch 62 is turned on, the inductance of the inductor 5 is increased, and the output power of the DC-DC converter 1 can be adjusted to be small.

また、スイッチ61、スイッチ62の開閉制御により、トランス4の変圧比を調整することができる。例えば、発電部10の発電電力が所定値より大きい場合にスイッチ61がオン状態とされスイッチ62がオフ状態とされることにより、トランス4の巻数比を小さくすることができ、トランス4の変圧比を小さく調整することができる。一方、発電部10の発電電力が所定値より大きくない場合にスイッチ61がオフ状態とされスイッチ62がオン状態とされることにより、トランス4の巻数比を大きくすることができ、トランス4の変圧比を大きく調整することができる。   Moreover, the transformation ratio of the transformer 4 can be adjusted by opening / closing control of the switch 61 and the switch 62. For example, when the generated power of the power generation unit 10 is larger than a predetermined value, the switch 61 is turned on and the switch 62 is turned off, so that the turns ratio of the transformer 4 can be reduced, and the transformer ratio of the transformer 4 is reduced. Can be adjusted small. On the other hand, when the power generated by the power generation unit 10 is not greater than a predetermined value, the switch 61 is turned off and the switch 62 is turned on, so that the turns ratio of the transformer 4 can be increased, and the transformer 4 The ratio can be adjusted greatly.

このように入力電力に応じて変圧比を調整することにより、入力電力が増減して大きく変動する場合であっても、その変動に応じて電力変換を対応させることができる。   Thus, by adjusting the transformation ratio according to the input power, even if the input power fluctuates and fluctuates greatly, power conversion can be made to correspond to the fluctuation.

以上のように、本実施形態に係るDC−DCコンバータ1によれば、インダクタ5のインダクタンスを増減させて出力電力を調整することにより、第一ブリッジ回路2と第二ブリッジ回路3のスイッチング位相差を調整して出力制御を行うに際し、インダクタ5のインダクタンスを増加させて出力電力を低下させることができる。その際、単位位相あたりの出力電力の変化量を小さくできるため、低出力時において出力制御を精度よく行える。   As described above, according to the DC-DC converter 1 according to the present embodiment, the switching phase difference between the first bridge circuit 2 and the second bridge circuit 3 is obtained by adjusting the output power by increasing / decreasing the inductance of the inductor 5. When the output is controlled by adjusting the output, the output power can be reduced by increasing the inductance of the inductor 5. At this time, since the amount of change in output power per unit phase can be reduced, output control can be performed with high accuracy at low output.

例えば、図2において、インダクタ5のインダクタンスを増減させることにより、DC−DCコンバータ1の出力電力を切り替えられることが示されているが(図2の高出力、低出力)、低出力時の方が単位位相あたりの電力変化量を小さくでき、精密な電力制御を行えることとなる。具体的には、出力電力Pにおいて、低出力時における単位位相あたりの電力変化量をΔP1、高出力時における単位位相あたりの電力変化量をΔP2とすると、図2においてΔP2よりΔP1の方が小さくなり、細かく出力電力を制御できることがわかる。   For example, FIG. 2 shows that the output power of the DC-DC converter 1 can be switched by increasing / decreasing the inductance of the inductor 5 (high output, low output in FIG. 2). However, the amount of power change per unit phase can be reduced, and precise power control can be performed. Specifically, in the output power P, if the power change amount per unit phase at low output is ΔP1, and the power change amount per unit phase at high output is ΔP2, ΔP1 is smaller than ΔP2 in FIG. It can be seen that the output power can be finely controlled.

また、本実施形態に係るDC−DCコンバータ1によれば、入力電力量に応じてトランス4の変圧比を調整することにより、入力電力が大きく変動してもそれに対応して電圧変換ができる。このため、車両における発電部10の発電量が大きく増減する場合であっても適切な電力の蓄電が可能となる。   In addition, according to the DC-DC converter 1 according to the present embodiment, by adjusting the transformation ratio of the transformer 4 in accordance with the input power amount, voltage conversion can be performed corresponding to the input power even if it fluctuates greatly. For this reason, even when the power generation amount of the power generation unit 10 in the vehicle greatly increases or decreases, it is possible to store appropriate power.

なお、上述した実施形態は本発明に係るDC−DCコンバータの一例を説明したものであり、本発明に係るDC−DCコンバータは本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係るDC−DCコンバータは、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係るDC−DCコンバータを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   In addition, embodiment mentioned above demonstrated an example of the DC-DC converter which concerns on this invention, and the DC-DC converter which concerns on this invention is not limited to what was described in this embodiment. The DC-DC converter according to the present invention may be modified from the DC-DC converter according to the embodiment or applied to other ones without changing the gist described in each claim.

例えば、本実施形態ではDC−DCコンバータ1の出力電力を二段階に調整する場合について説明したが、三段階又はそれ以上の段階で調整してもよい。図3に示すように、インダクタ5のインダクタの増減を三段階に切換可能とし、トランス4の変圧調整を三段階に切換可能としてもよい。   For example, although the case where the output power of the DC-DC converter 1 is adjusted in two stages has been described in the present embodiment, the output power may be adjusted in three stages or more. As shown in FIG. 3, the increase / decrease of the inductor of the inductor 5 can be switched in three stages, and the transformation adjustment of the transformer 4 can be switched in three stages.

本発明の実施形態に係るDC−DCコンバータの回路概要図である。1 is a circuit schematic diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention. 図1のDC−DCコンバータにおける出力特性の説明図である。It is explanatory drawing of the output characteristic in the DC-DC converter of FIG. 図1のDC−DCコンバータの変形例を示す回路概要図である。It is a circuit schematic diagram which shows the modification of the DC-DC converter of FIG. 背景技術の説明図である。It is explanatory drawing of background art. 背景技術の説明図である。It is explanatory drawing of background art.

符号の説明Explanation of symbols

1…DC−DCコンバータ、2…第一ブリッジ回路、3…第二ブリッジ回路、4…トランス、5…インダクタ、7…制御部、10…発電部、11…バッテリ、21〜24…スイッチング素子、31〜34…スイッチング素子、61、62…スイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC-DC converter, 2 ... 1st bridge circuit, 3 ... 2nd bridge circuit, 4 ... Transformer, 5 ... Inductor, 7 ... Control part, 10 ... Power generation part, 11 ... Battery, 21-24 ... Switching element, 31-34 ... switching elements, 61, 62 ... switches.

Claims (3)

直流電力を交流電力に変換する第一変換回路と、
交流電力を直流電力に変換する第二変換回路と、
前記第一変換回路が一次側に接続され、前記第二変換回路が二次側に接続されるトランスと、
前記トランスと前記第二変換回路の間に配設されるインダクタと、
前記インダクタのインダクタンスを増減させて出力電力を調整する出力電力調整手段と、
を備えたDC−DCコンバータ。
A first conversion circuit for converting DC power to AC power;
A second conversion circuit for converting AC power into DC power;
A transformer in which the first converter circuit is connected to the primary side and the second converter circuit is connected to the secondary side;
An inductor disposed between the transformer and the second conversion circuit;
Output power adjusting means for adjusting the output power by increasing or decreasing the inductance of the inductor;
DC-DC converter provided with.
前記第一変換回路及び前記第二変換回路におけるスイッチング位相差を調整して出力制御を行う出力制御手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のDC−DCコンバータ。   2. The DC-DC converter according to claim 1, further comprising output control means for performing output control by adjusting a switching phase difference in the first conversion circuit and the second conversion circuit. 前記第一変換回路に入力される直流電力の電力量に応じて前記トランスの変圧比を調整する変圧調整手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のDC−DCコンバータ。   3. The DC-DC converter according to claim 1, further comprising: a transformation adjusting unit that adjusts a transformation ratio of the transformer in accordance with an amount of direct current power input to the first conversion circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014135847A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Switching power-supply device
JP2016149834A (en) * 2015-02-10 2016-08-18 新電元工業株式会社 Dc/dc converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014135847A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Switching power-supply device
JP2016149834A (en) * 2015-02-10 2016-08-18 新電元工業株式会社 Dc/dc converter

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