JP2011010519A - Dc/dc converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent effect on peripheral apparatuses by suppressing noise radiation from an input line.SOLUTION: A DC/DC converter 100 includes an input section, an output section, a smoothing capacitor C0, and an energization control section 10 having a plurality of switch elements, and performs power conversion by switching the plurality of switch elements. A first inductor L1 is in a relation, such that where a positive electrode side terminal of the input section is connected in parallel with the smoothing capacitor, with one end connected to the positive electrode side terminal of the input section and the other end connected to the positive electrode side terminal of the energization control section 10. A second inductor L2 is in a relation, such that where a negative electrode side terminal of the input section is connected in parallel with the smoothing capacitor with one end connected to the negative electrode side terminal of the input section and the other end connected to the negative electrode side terminal of the energization control section.

Description

本発明は、自動車の電動及び電動アシストシステム系における電力変換器、特に、DC/DCコンバータに関する。   The present invention relates to a power converter, particularly a DC / DC converter, in an electric and electric assist system of an automobile.

一般に、自動車1000の電動及び電動アシストシステム系の電力変換器の構成は、電力制御装置(PCU:Power Control Unit)500とバッテリ600とが、配線550を介してある距離を隔てて配設される。そして、この電力制御装置(PCU)500には、バッテリ600からの入力電気信号を受信するノイズフィルタ520と、その信号を変換するDC/DCコンバータ510とが備えられている(図16及び図17)。   Generally, in the configuration of the electric power converter of the electric and electric assist system system of the automobile 1000, a power control unit (PCU: Power Control Unit) 500 and a battery 600 are arranged at a certain distance via a wiring 550. . The power control unit (PCU) 500 includes a noise filter 520 that receives an input electric signal from the battery 600 and a DC / DC converter 510 that converts the signal (FIGS. 16 and 17). ).

そして、ノイズフィルタ520は、ノイズ放射低減機能を有するコア共用型のインダクタで構成される。このコア共用型のインダクタの巻線方向は、お互いに磁気を打ち消し合うように巻き回しされているため、このコア共用型のインダクタの相互インダクタンスMは、ゼロとなっている。したがって、このノイズフィルタ520にメインの電流が入力されても、磁気蓄積効果は発生しないため、ノイズフィルタ520は、磁気蓄積機能を持っていない。   The noise filter 520 is configured with a core-shared inductor having a noise radiation reduction function. Since the winding direction of the common core type inductor is wound so as to cancel each other's magnetism, the mutual inductance M of the common core type inductor is zero. Therefore, even if a main current is input to the noise filter 520, the magnetic storage effect does not occur, so the noise filter 520 does not have a magnetic storage function.

また、DC/DCコンバータ510は、このノイズフィルタ520側の入力側の平滑コンデンサC0、磁気蓄積機能を有するインダクタL、通電制御を行う2個のスイッチ素子(ここでは、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)S1、S2、及び、出力部端子間には、キャパシタC1を備えて構成されている(図17)。したがって、ノイズ放射低減機能と磁気蓄積機能とが、ノイズフィルタ520とDC/DCコンバータ510とに機能分担された形態になっている。 Further, DC / DC converter 510, a smoothing capacitor C0 of the input side of the noise filter 520 side, the inductor L having a magnetic storage function, two switch elements for energization control (here, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor ) A capacitor C1 is provided between S1 and S2 and the output terminal (FIG. 17). Therefore, the noise radiation reduction function and the magnetic storage function are shared by the noise filter 520 and the DC / DC converter 510.

また、磁気蓄積機能を有するDC/DCコンバータとしては、例えば、2つの直列キャパシタを交互に充電することで、昇圧(降圧)率を可変とするDC/DCコンバータが開示されている(例えば、特許文献1)。このDC/DCコンバータは、スイッチSW1乃至スイッチSW4をオン・オフ制御することにより、DC電源入力部からキャパシタC1及びC2を個々に充電し、また、入力端子とスイッチSW1乃至SW4との間に接続されたインダクタL(昇降圧率可変用インダクタ)に磁気エネルギーを蓄積して、このインダクタLからの電流によってキャパシタC1及びC2を充電して、出力部に昇圧された電圧を得るものである。   Further, as a DC / DC converter having a magnetic storage function, for example, a DC / DC converter in which a step-up (step-down) rate is variable by charging two series capacitors alternately is disclosed (for example, a patent) Reference 1). This DC / DC converter charges the capacitors C1 and C2 individually from the DC power supply input unit by controlling on / off of the switches SW1 to SW4, and is connected between the input terminal and the switches SW1 to SW4. Magnetic energy is stored in the inductor L (inductor for varying the step-up / step-down ratio), and the capacitors C1 and C2 are charged by the current from the inductor L to obtain a boosted voltage at the output section.

また、直列のキャパシタとそれに並列接続された電気スイッチとを備え、各キャパシタと電気スイッチ間に配設された突入電流防止用インダクタによって、一つの電圧レベルの降圧器の制御を行うDC/DCコンバータも開示されている(例えば、特許文献2参照)。   A DC / DC converter comprising a series capacitor and an electric switch connected in parallel thereto, and controlling a step-down voltage of one voltage level by an inrush current preventing inductor disposed between each capacitor and the electric switch. Is also disclosed (see, for example, Patent Document 2).

特開2005−224060号公報JP 2005-224060 A 国際公開第WO00/45185号パンフレットInternational Publication No. WO00 / 45185 Pamphlet

しかしながら、前記の従来技術によるDC/DCコンバータ510では、スイッチ素子S1、S2からのノイズ放射があり、このノイズは、例えば、車両後方にバッテリ600を配置し、車両前方にDC/DCコンバータ510が配置される場合は、バッテリ600からの配線550の長さは2m以上にもなるので、周辺機器への影響を与える虞があった。そのために、ノイズフィルタ520や厳重なシールドケーブルが必要となっていた(図16及び図17参照)。   However, in the conventional DC / DC converter 510, there is noise radiation from the switch elements S1 and S2. For example, the battery 600 is disposed in the rear of the vehicle, and the noise is generated by the DC / DC converter 510 in the front of the vehicle. In the case of being arranged, the length of the wiring 550 from the battery 600 is 2 m or more, which may affect the peripheral devices. For this reason, a noise filter 520 and a strict shielded cable are required (see FIGS. 16 and 17).

本発明は、前記問題点に鑑み創案されたもので、昇圧(降圧)を可変とするための磁気蓄積機能を有し、かつ、スイッチング時における入力線からの伝導ノイズを低減、及び、ノイズ放射を抑制し、周辺機器への影響を防止することが可能なDC/DCコンバータを提供することを課題とする。   The present invention has been devised in view of the above problems, has a magnetic storage function for making step-up (step-down) variable, reduces conduction noise from an input line during switching, and emits noise. It is an object of the present invention to provide a DC / DC converter that can suppress the influence on peripheral devices and prevent the influence on peripheral devices.

前記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るDC/DCコンバータは、正極側端子と負極側端子とを有する入力部と、正極側端子と負極側端子とを有する出力部と、一端が前記入力部の正極側端子と接続され、他端が前記入力部の負極側端子と接続された平滑コンデンサと、前記入力部と前記出力部との間に設けられた複数のスイッチ素子を有する通電制御部とを備え、前記複数のスイッチ素子をスイッチングすることにより電力変換を行うDC/DCコンバータであって、第1のインダクタは、前記入力部の正極側端子に対して前記平滑コンデンサと並列接続の関係にあり、かつ、一端が前記入力部の正極側端子と接続され、他端が前記通電制御部の正極側端子と接続され、第2のインダクタは、前記入力部の負極側端子に対して前記平滑コンデンサと並列接続の関係にあり、かつ、一端が前記入力部の負極側端子と接続され、他端が前記通電制御部の負極側端子と接続されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a DC / DC converter according to claim 1 of the present invention includes an input unit having a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal, an output unit having a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal, A smoothing capacitor having one end connected to the positive terminal of the input unit and the other end connected to the negative terminal of the input unit, and a plurality of switch elements provided between the input unit and the output unit A DC / DC converter that performs power conversion by switching the plurality of switch elements, wherein the first inductor is connected to the smoothing capacitor with respect to the positive terminal of the input unit. In parallel connection, one end is connected to the positive terminal of the input unit, the other end is connected to the positive terminal of the energization control unit, and the second inductor is connected to the negative terminal of the input unit Against Serial have a relationship of the smoothing capacitor connected in parallel, and one end connected to the negative terminal of the input section, and the other end is connected to the negative terminal of the power supply controller.

このような構成により、従来のDC/DCコンバータの構成要素の一つである磁気蓄積機能を有する1つのインダクタを、第1のインダクタと第2のインダクタとの2つの構成として、平滑コンデンサの両端に分割配設することで、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを有するDC/DCコンバータを構成することができる。   With such a configuration, one inductor having a magnetic storage function, which is one of the components of a conventional DC / DC converter, is replaced with two configurations of a first inductor and a second inductor. Thus, a DC / DC converter having a magnetic storage function and a noise filter function can be configured.

そして、本発明の請求項2に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子とを備え、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、前記第2のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端と前記第1のスイッチ素子の一端とに接続され、他端が前記第2のインダクタの他端と前記出力部の負極側端子とに接続されていることを特徴とする。   The DC / DC converter according to claim 2 of the present invention is the DC / DC converter according to claim 1, wherein the energization control unit includes a first switch element and a second switch element. One end of the switch element is connected to the other end of the first inductor, the other end is connected to the positive terminal of the output unit, and the second switch element has one end other than the first inductor. An end is connected to one end of the first switch element, and the other end is connected to the other end of the second inductor and a negative terminal of the output unit.

このような構成により、2つのスイッチ素子から構成される通電制御部を有する従来のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, a conventional DC / DC converter having an energization control unit composed of two switch elements can be provided with a magnetic storage function and a noise filter function.

また、本発明の請求項3に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータが磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続する磁気相殺型の変圧器をさらに備え、前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第3のスイッチ素子と第4のスイッチ素子とを備え、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前紀第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第2のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、前記第3のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第4のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the first aspect, the DC / DC converter according to the first aspect is a magnetic cancellation type DC / DC converter, and the primary winding and the secondary winding are provided via a core. Are magnetically coupled to each other and connected to the reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the other end of the first inductor is connected to the common terminal of the primary winding and the secondary winding. The power supply controller further includes a cancellation type transformer, and the energization control unit includes a first switch element, a second switch element, a third switch element, and a fourth switch element, and the first switch element includes: One end is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end is connected to the other end of the second pre-second inductor and the negative terminal of the output unit, and the second switch One end of the element is connected to the terminal opposite to the common terminal of the primary winding. The other end is connected to the positive terminal of the output unit, the third switch element has one end connected to the terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to the second terminal. The other end of the inductor and the negative terminal of the output unit are connected. The fourth switch element has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding and the other end connected to the output. It is connected to the positive terminal of the part.

このような構成により、磁気相殺型の変圧器と4つのスイッチ素子から構成される通電制御部とを有する従来の磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, a conventional magnetic cancellation type buck-boost DC / DC converter having a magnetic cancellation type transformer and an energization control unit including four switch elements has a magnetic storage function and a noise filter function. Can be provided.

そして、本発明の請求項4に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータが磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続する磁気相殺型の変圧器をさらに備え、前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第1のダイオードと第2のスイッチ素子と第2のダイオードとを備え、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第1のダイオードは、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、前記第2のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第2のダイオードは、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the first aspect, the DC / DC converter according to the first aspect is a magnetic cancellation type DC / DC converter, and the primary winding and the secondary winding are provided via a core. Are magnetically coupled to each other and connected to the reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the other end of the first inductor is connected to the common terminal of the primary winding and the secondary winding. The power supply controller further includes a cancellation type transformer, and the energization control unit includes a first switch element, a first diode, a second switch element, and a second diode, and the first switch element has one end. The primary winding is connected to a terminal opposite to the common terminal, the other end is connected to the other end of the second inductor and a negative terminal of the output unit, and the first diode has one end Is connected to the terminal opposite to the common terminal of the primary winding, Is connected to the positive terminal of the output section, and the second switch element has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding and the other end connected to the second inductor. One end of the second diode is connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end is connected to the positive terminal of the output unit. It is connected to the side terminal.

このような構成により、磁気相殺型の変圧器と、2つのスイッチ素子と2つのダイオードとから構成される通電制御部とを有する従来の磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, a conventional magnetic cancellation type unidirectional step-up DC / DC converter having a magnetic cancellation type transformer and an energization control unit including two switch elements and two diodes, A magnetic storage function and a noise filter function can be provided.

そして、本発明の請求項5に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータが磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続ずる磁気相殺型の変圧器をさらに備え、前記通電制御部は、第1のダイオードと、第1のスイッチ素子と、第2のダイオードと第2のスイッチ素子とを備え、前記第1のダイオードは、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、前記第2のダイオードは、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、前記第2のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されていることを特徴とする。   In the DC / DC converter according to claim 5 of the present invention, the DC / DC converter according to claim 1 is a magnetic canceling type DC / DC converter, and the primary winding and the secondary winding are provided via the core. Are magnetically coupled to each other and connected to the reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the other end of the first inductor is connected to the common terminal of the primary winding and the secondary winding. The power supply controller further includes a cancellation type transformer, and the energization control unit includes a first diode, a first switch element, a second diode, and a second switch element, and the first diode has one end. Is connected to the terminal on the opposite side of the common terminal of the primary winding, the other end is connected to the other end of the second inductor and the negative terminal of the output unit, the first switch element is One end is connected to the terminal opposite to the common terminal of the primary winding. The other end is connected to the positive terminal of the output unit, the second diode has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to the second inductor. And the other end of the second switch element is connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end is connected to the output section. It is characterized by being connected to the positive electrode side terminal.

このような構成により、磁気相殺型の変圧器と、2つのダイオードと2つのスイッチ素子ダイオードとから構成される通電制御部とを有する従来の磁気相殺型の単方向降圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, a conventional magnetic cancellation type unidirectional step-down DC / DC converter having a magnetic cancellation type transformer and an energization control unit including two diodes and two switch element diodes is provided. A magnetic storage function and a noise filter function can be provided.

また、本発明の請求項6に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータがスイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第3のスイッチ素子と第4のスイッチ素子とを備え、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、前記第2のスイッチ素子は、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第3のスイッチ素子は、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第4のスイッチ素子は、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a DC / DC converter according to the first aspect, wherein the DC / DC converter of the first aspect is a switched capacitance type DC / DC converter, wherein the first capacitor and the second capacitor connected in series A capacitor is further provided between the energization control unit and the output unit, and the energization control unit includes a first switch element, a second switch element, a third switch element, and a fourth switch element, The first switch element has one end connected to the other end of the first inductor, the other end connected to the positive electrode side of the first capacitor and the positive electrode side terminal of the output unit, and the second switch The other end of the element is connected to the other end of the first inductor, one end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the third switch element is Is connected to the other end of the second inductor, the other end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the other end of the fourth switch element is the first side. 2 is connected to the other end of the inductor, and one end is connected to the negative side of the second capacitor and the negative side terminal of the output unit.

このような構成により、2つの直列キャパシタと、4つのスイッチ素子から構成される通電制御部とを有する従来のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, a conventional switched capacitance step-up / step-down DC / DC converter having two series capacitors and an energization control unit including four switch elements has a magnetic storage function and a noise filter function. Can be provided.

そして、本発明の請求項7に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータがスイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、前記通電制御部は、第1のダイオードと第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第2のダイオードとを備え、前記第1のダイオードは、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、前記第1のスイッチ素子は、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第2のスイッチ素子は、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第2のダイオードは、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されていることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the first aspect, the DC / DC converter according to the first aspect is a switched capacitance type DC / DC converter, wherein the first capacitor and the second capacitor connected in series are provided. A capacitor is further provided between the energization control unit and the output unit, and the energization control unit includes a first diode, a first switch element, a second switch element, and a second diode, One diode has one end connected to the other end of the first inductor, the other end connected to a positive electrode side of the first capacitor and a positive electrode side terminal of the output unit, and the first switch element is The other end is connected to the other end of the first inductor, one end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the second switch element has one end The other end of the second inductor is connected, the other end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the other end of the second diode is the second side. It is connected to the other end of the inductor, and one end is connected to the negative electrode side of the second capacitor and the negative electrode side terminal of the output unit.

このような構成により、2つの直列キャパシタと、2つのダイオードと2つのスイッチ素子とから構成される通電制御部とを有する従来のスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, the conventional switched capacitance type unidirectional step-up DC / DC converter having two series capacitors, two diodes, and two switch elements and having a current storage control unit has a magnetic storage. A function and a noise filter function can be provided.

そして、本発明の請求項8に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータがスイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第1のダイオードと第2のダイオードと第2のスイッチ素子とを備え、前記第1のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、前記第1のダイオードは、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第2のダイオードは、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、前記第2のスイッチ素子は、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されていることを特徴とする。   In the DC / DC converter according to claim 8 of the present invention, the DC / DC converter according to claim 1 is a switched capacitance type DC / DC converter, wherein the first capacitor and the second capacitor connected in series are provided. A capacitor is further provided between the energization control unit and the output unit, and the energization control unit includes a first switch element, a first diode, a second diode, and a second switch element, One switch element has one end connected to the other end of the first inductor, the other end connected to a positive side of the first capacitor and a positive side terminal of the output unit, and the first diode is The other end is connected to the other end of the first inductor, one end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the second diode has one end connected to the front. The other end of the second inductor is connected, the other end is connected to the negative electrode side of the first capacitor and the positive electrode side of the second capacitor, and the other end of the second switch element is the second capacitor. It is connected to the other end of the inductor, and one end is connected to the negative electrode side of the second capacitor and the negative electrode side terminal of the output unit.

このような構成により、2つの直列キャパシタと、2つのスイッチ素子と2つのダイオードとから構成される通電制御部とを有する従来のスイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータに、磁気蓄積機能とノイズフィルタ機能とを具備させることができる。   With such a configuration, magnetic storage is performed in a conventional switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter having two series capacitors, an energization control unit including two switch elements and two diodes. A function and a noise filter function can be provided.

また、本発明の請求項9に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線が第1のコアに巻き回しされ、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線が第2のコアに巻き回しされており、前記第1のコアと前記第2のコアは独立して構成されていることを特徴とする。   The DC / DC converter according to a ninth aspect of the present invention is the DC / DC converter according to the first aspect, wherein the first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized wound around the first core. The second inductor is configured such that a second winding that generates a magnetic flux when energized is wound around a second core, and the first core and the second core are configured independently. It is characterized by being.

このような構成により、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制するノイズ放射低減効果の高いDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, it is possible to realize a DC / DC converter having a high noise radiation reduction effect that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

また、本発明の請求項10に係るDC/DCコンバータは、請求項9のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のコア及び前記第2のコアはそれぞれギャップ(隙間)を有していることを特徴とする。   The DC / DC converter according to claim 10 of the present invention is the DC / DC converter according to claim 9, wherein each of the first core and the second core has a gap. Features.

このような構成により、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制するノイズ放射低減効果の高いDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, magnetic saturation can be prevented. In addition, it is possible to implement a DC / DC converter having a high noise radiation reduction effect that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

また、本発明の請求項11に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように1つの閉磁路が形成される1つのコアを共用してそのコアの異なる対向部分に巻き回しされていることを特徴とする。   The DC / DC converter according to an eleventh aspect of the present invention is the DC / DC converter according to the first aspect, wherein the first inductor includes a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second inductor. The inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized, and the first winding and the second winding have a single closed magnetic circuit so that the magnetic fluxes generated when energized mutually strengthen each other. One formed core is shared and wound around different opposing portions of the core.

このような構成により、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, it is possible to implement a DC / DC converter having a small-sized inductor core that suppresses noise generated during switching of the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

そして、本発明の請求項12に係るDC/DCコンバータは、請求項11のDC/DCコンバータにおいて、前記コアの対向部分には、ギャップ(隙間)が形成されていることを特徴とする。   A DC / DC converter according to a twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the DC / DC converter according to the eleventh aspect, a gap (gap) is formed in an opposing portion of the core.

このような構成により、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, magnetic saturation can be prevented. In addition, it is possible to implement a DC / DC converter having a small-sized inductor core that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

また、本発明の請求項13に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、前記コアは、中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、前記第1の巻線は、前記一方の側磁脚に巻き回しされ、前記第2の巻線は、前記他方の側磁脚に巻回しされていることを特徴とする。   The DC / DC converter according to a thirteenth aspect of the present invention is the DC / DC converter according to the first aspect, wherein the first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second The inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized, and the first winding and the second winding have two closed magnetic paths so that the magnetic fluxes generated by each other can be strengthened. Each of the cores is wound around one core, and the core has a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg, and the first winding is The second winding is wound around the other side magnetic leg, and the second winding is wound around the other side magnetic leg.

このような構成により、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, it is possible to implement a DC / DC converter having a small-sized inductor core that suppresses noise generated during switching of the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

そして、本発明の請求項14に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、前記コアは、中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、前記中央磁脚に積み重なるように巻き回しされ、前記中央磁脚と前記側磁脚には、ギャップ(隙間)が形成されていることを特徴とする。   The DC / DC converter according to a fourteenth aspect of the present invention is the DC / DC converter according to the first aspect, wherein the first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second The inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized, and the first winding and the second winding have two closed magnetic paths so that the magnetic fluxes generated by each other can be strengthened. Each of the cores is wound around each of the formed cores, and the core includes a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg, and the first winding and The second winding is wound so as to be stacked on the central magnetic leg, and a gap (gap) is formed between the central magnetic leg and the side magnetic leg.

このような構成により、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, magnetic saturation can be prevented. In addition, it is possible to implement a DC / DC converter having a small-sized inductor core that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

そして、本発明の請求項15に係るDC/DCコンバータは、請求項1のDC/DCコンバータにおいて、前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、前記コアは、中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、前記中央磁脚を介して前記2つの側磁脚をつなぐつなぎ部を有し、前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、前記つなぎ部を挟んで前記中央磁脚に積み重なるように巻き回しされていることを特徴とする。   A DC / DC converter according to a fifteenth aspect of the present invention is the DC / DC converter according to the first aspect, wherein the first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second The inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized, and the first winding and the second winding have two closed magnetic paths so that the magnetic fluxes generated by each other can be strengthened. Each of the cores is wound around one core to be formed, and the core includes a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg. A connecting portion connecting the two side magnetic legs, wherein the first winding and the second winding are wound so as to be stacked on the central magnetic leg across the connecting portion; Features.

このような構成により、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータを具現することができる。   With such a configuration, it is possible to implement a DC / DC converter having a small-sized inductor core that suppresses noise generated during switching of the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

本発明に係るDC/DCコンバータは、昇圧(降圧)を可変とするための磁気蓄積機能を有し、かつ、スイッチング時における入力線からのノイズ放射を抑制し、周辺機器への影響を防止することを可能とし、従来のノイズフィルタを削除することができる。
したがって、自動車の電動及び電動アシストシステム系における電力変換器の構成部品点数を削減し、製造コスト低減化を実現することができる。
The DC / DC converter according to the present invention has a magnetic storage function for making the step-up (step-down) variable, and suppresses noise emission from the input line at the time of switching, thereby preventing influence on peripheral devices. And the conventional noise filter can be eliminated.
Therefore, it is possible to reduce the number of components of the power converter in the electric and electric assist system of the automobile and to reduce the manufacturing cost.

本発明の第1の実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータを説明するための回路図である。1 is a circuit diagram for explaining a core-separated DC / DC converter according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータを説明するための回路図である。(a)は、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータであり、(b)は、スイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータである。It is a circuit diagram for demonstrating the core separation type DC / DC converter of the 2nd Embodiment of this invention. (A) is a magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter, and (b) is a switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter. 本発明の第3の実施形態のコア分離型の磁気相殺型のDC/DCコンバータを説明するための回路図である。(a)は、磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータであり、(b)は、磁気相殺型の単方向降圧型のDC/DCコンバータである。It is a circuit diagram for demonstrating the core separation type | mold magnetic cancellation type DC / DC converter of the 3rd Embodiment of this invention. (A) is a magnetic cancellation type unidirectional step-up DC / DC converter, and (b) is a magnetic cancellation type unidirectional step-down DC / DC converter. 本発明の第4の実施形態のコア分離型のスイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータを説明するための回路図である。(a)は、スイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータであり、(b)は、スイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータである。It is a circuit diagram for demonstrating the core separation type switched capacitance type DC / DC converter of the 4th Embodiment of this invention. (A) is a switched capacitance type unidirectional step-up DC / DC converter, and (b) is a switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter. 本発明の実施形態のDC/DCコンバータにおける2つのインダクタをコア共用型のインダクタコアとした場合を説明するための図であり、(a)は、コア共用型のDC/DCコンバータに電流方向を示した回路図であり、(b)は、コアへの巻線方向、磁束方向を示したインダクタコアの説明図であり、(c)は、コアへの巻線方向、磁束方向及び漏れ磁束方向を示した中央磁脚、側磁脚を有するインダクタコアの説明図である。It is a figure for demonstrating the case where two inductors in the DC / DC converter of embodiment of this invention are made into a core shared type inductor core, (a) is a current direction to a core shared type DC / DC converter. It is the circuit diagram shown, (b) is explanatory drawing of the inductor core which showed the winding direction to a core, and a magnetic flux direction, (c) is the winding direction to a core, a magnetic flux direction, and a leakage magnetic flux direction It is explanatory drawing of the inductor core which has the center magnetic leg and side magnetic leg which showed. 比較例としての一般的なノイズフィルタのインダクタコアについて説明するための図であり、(a)は、一般的なノイズフィルタに電流方向を示した構成を説明するための回路図であり、(b)及び(c)は、コアへの巻線方向、磁束方向を示したインダクタコアの説明図である。It is a figure for demonstrating the inductor core of the general noise filter as a comparative example, (a) is a circuit diagram for demonstrating the structure which showed the electric current direction to the general noise filter, (b ) And (c) are explanatory diagrams of the inductor core showing the winding direction to the core and the magnetic flux direction. 本発明の第5の実施形態のコア共用型のDC/DCコンバータを説明するための回路図である。(a)は、DC/DCコンバータであり、(b)は、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータであり、(c)は、スイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータである。It is a circuit diagram for demonstrating the DC / DC converter of a core shared type of the 5th Embodiment of this invention. (A) is a DC / DC converter, (b) is a magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter, and (c) is a switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter. 本発明の第6の実施形態のコア分離型及びコア共用型DC/DCコンバータにおけるインダクタコアの実施形態を説明するための図である。同図には、各インダクタコアの実施形態のノイズ放射低減効果及び体格についての大小比較も合わせて示した。It is a figure for demonstrating embodiment of the inductor core in the core isolation | separation type | mold of the 6th Embodiment of this invention, and a core shared type DC / DC converter. The figure also shows a comparison of the magnitudes of noise emission reduction effects and physiques of the embodiments of each inductor core. DC/DCコンバータのノイズ放射低減効果を測定するための測定系及び測定装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the measuring system and measuring apparatus for measuring the noise radiation reduction effect of a DC / DC converter. 本発明のコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータのノイズ放射低減効果についての測定結果を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、得られた測定波形である。It is a figure for demonstrating the measurement result about the noise radiation reduction effect of the DC / DC converter of a core separation type switched capacitance type buck-boost type of this invention, (a) is a circuit diagram, (b) is obtained. Is a measured waveform. 図10の測定によって得られたノイズ電流値を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、ノイズ電流値(比較値)の波形である。It is a figure for demonstrating the noise current value obtained by the measurement of FIG. 10, (a) is a circuit diagram, (b) is a waveform of a noise current value (comparison value). 従来のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ(比較例1)のノイズ放射についての測定結果を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、得られた測定波形である。It is a figure for demonstrating the measurement result about the noise radiation of the conventional switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter (comparative example 1), (a) is a circuit diagram, (b) was obtained. It is a measurement waveform. 従来のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ(比較例2)のノイズ放射についての測定結果を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、得られた測定波形である。It is a figure for demonstrating the measurement result about the noise radiation of the conventional switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter (comparative example 2), (a) is a circuit diagram, (b) was obtained. It is a measurement waveform. 図12の測定によって得られたノイズ電流値を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、ノイズ電流値(比較値)の波形である。It is a figure for demonstrating the noise current value obtained by the measurement of FIG. 12, (a) is a circuit diagram, (b) is a waveform of a noise current value (comparison value). 図13の測定によって得られたノイズ電流値を説明するための図であり、(a)は、回路図、(b)は、ノイズ電流値(比較値)の波形である。It is a figure for demonstrating the noise current value obtained by the measurement of FIG. 13, (a) is a circuit diagram, (b) is a waveform of a noise current value (comparison value). 従来の自動車の電動及び電動アシストシステム系の電力変換器の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the electric power converter of the electric drive of the conventional motor vehicle, and an electrically-assisted system. 従来のノイズフィルタ及びDC/DCコンバータの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the conventional noise filter and DC / DC converter.

本発明のDC/DCコンバータの実施形態について、図1乃至図8を参照して説明する。さらに、図9乃至図15を参照して、実施形態による測定結果を説明する。   An embodiment of a DC / DC converter according to the present invention will be described with reference to FIGS. Furthermore, measurement results according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 15.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態であるコア分離型のDC/DCコンバータ100について、図1を参照して説明する。
(First embodiment)
A core-separated DC / DC converter 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

コア分離型のDC/DCコンバータ100は、正極端子及び負極端子間にDC入力が行われる入力部と、バッテリから入力部までの配線長による抵抗とバッテリの内部抵抗のインピーダンスを低減する平滑コンデンサC0と、磁気エネルギーを蓄積し、通電制御部10を構成するスイッチ素子からのノイズを抑制するフィルタ効果を有するインダクタL1及びインダクタL2と、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2をオン・オフする通電制御部10とで構成される。ここで、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2は、大電流及び高耐圧動作が可能なトランジスタ機能と並列接続されたダイオード機能とを有するIGBTを使用する。そして、さらに、このコア分離型のDC/DCコンバータ100は、通電制御部10の出力電圧を平滑化するコンデンサC1と、出力電圧が正極端子及び負極端子間に出力される出力部とを備えて構成される。なお、図示しないが、本実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータ100の動作を制御する制御回路部が別途備えられている。   The core-separated type DC / DC converter 100 includes an input unit in which DC input is performed between a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and a smoothing capacitor C0 that reduces impedance due to the wiring length from the battery to the input unit and the internal resistance of the battery. Inductor L1 and inductor L2 that store magnetic energy and have a filter effect that suppresses noise from the switch elements constituting energization control unit 10, and energization control unit 10 that turns on / off switch element S1 and switch element S2 It consists of. Here, the switch element S1 and the switch element S2 use an IGBT having a transistor function capable of a large current and high withstand voltage operation and a diode function connected in parallel. The core-separated DC / DC converter 100 further includes a capacitor C1 that smoothes the output voltage of the energization control unit 10, and an output unit that outputs the output voltage between the positive terminal and the negative terminal. Composed. Although not shown, a control circuit unit for controlling the operation of the core-separated DC / DC converter 100 of this embodiment is separately provided.

本実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータ100において、入力部は、DC入力が行われる正極端子及び負極端子からなる。平滑コンデンサC0は、バッテリから入力部までの配線長による抵抗とバッテリの内部抵抗のインピーダンスを低減するコンデンサであり、インダクタとLC回路を形成してノイズフィルタとしても機能する。したがって、内部抵抗の低い電解コンデンサあるいはフィルムコンデンサ等が好適である。そして、インダクタL1及びインダクタL2は、本発明の主構成要素であり、磁気エネルギーを蓄積し、通電制御部10を構成するスイッチ素子からのノイズを抑制するフィルタ効果を有するインダクタである。インダクタを構成するコアは、小型化・軽量化・高周波対応及び共用型を考慮してフェライトコアやダストコア等を使用することが好ましい。通電制御部10は、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2から構成され、これらのスイッチ素子のオン・オフ動作を制御する。スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2は、大電流、高耐圧動作が可能なIGBTであり、フライホイールダイオード付のものを使用することが好ましい。また、高速スイッチングが必要とされる場合はMOSFET等が好ましい。また、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2は、高耐圧・耐環境特性を有するSiCトランジスタやGaNトランジスタ等の使用も考えられる。そして、コンデンサC1は、通電制御部10からの出力を平滑化するコンデンサである。出力部は、コンデンサC1からの出力電圧を正極端子及び負極端子から出力する。   In the core-separated DC / DC converter 100 of the present embodiment, the input unit includes a positive terminal and a negative terminal where DC input is performed. The smoothing capacitor C0 is a capacitor that reduces the impedance of the resistance due to the wiring length from the battery to the input portion and the internal resistance of the battery, and also functions as a noise filter by forming an inductor and an LC circuit. Therefore, an electrolytic capacitor or a film capacitor having a low internal resistance is suitable. The inductor L1 and the inductor L2 are main components of the present invention, and are inductors that have a filter effect that accumulates magnetic energy and suppresses noise from the switch elements that constitute the energization control unit 10. As the core constituting the inductor, it is preferable to use a ferrite core, a dust core, or the like in consideration of miniaturization, weight reduction, high frequency compatibility, and common use. The energization control unit 10 includes a switch element S1 and a switch element S2, and controls on / off operations of these switch elements. The switch element S1 and the switch element S2 are IGBTs capable of operating with a large current and a high withstand voltage, and it is preferable to use a switch with a flywheel diode. Further, when high speed switching is required, a MOSFET or the like is preferable. The switch element S1 and the switch element S2 may be SiC transistors or GaN transistors having high withstand voltage / environment resistance characteristics. The capacitor C <b> 1 is a capacitor that smoothes the output from the energization control unit 10. The output unit outputs the output voltage from the capacitor C1 from the positive terminal and the negative terminal.

つぎに、このコア分離型のDC/DCコンバータ100の動作について説明する。DC/DCコンバータ100では、入力部の正極端子及び負極端子間に直流電圧が印加される。そして、入力電圧が平滑コンデンサC0により平滑化される。つぎに、スイッチ素子S2がオンするときインダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積され、スイッチ素子S2がオフするとき、蓄積された磁気エネルギーがスイッチ素子S1のダイオード機能を介して所定のデューティの磁気エネルギーが出力部に出力される。また、スイッチ素子S1がオンすると、インダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積され、スイッチ素子S1がオフするとき、蓄積された磁気エネルギーがスイッチ素子S2のダイオードを介して入力部に出力される。これにより出力部から入力部に直流エネルギーが移動する。   Next, the operation of the core-separated DC / DC converter 100 will be described. In the DC / DC converter 100, a DC voltage is applied between the positive terminal and the negative terminal of the input unit. Then, the input voltage is smoothed by the smoothing capacitor C0. Next, when the switch element S2 is turned on, magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2, and when the switch element S2 is turned off, the accumulated magnetic energy is magnetized with a predetermined duty via the diode function of the switch element S1. Energy is output to the output unit. Further, when the switch element S1 is turned on, magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2, and when the switch element S1 is turned off, the accumulated magnetic energy is output to the input unit via the diode of the switch element S2. Thereby, direct current energy moves from the output unit to the input unit.

このように構成することで、本実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータ100では、インダクタL1とインダクタL2は、磁気蓄積機能と共に、平滑コンデンサC0とでノイズフィルタとして機能するため、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S2のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができる。さらに、従来の電力制御装置(PCU)500の構成部品であるノイズフィルタ520(図16及び図17参照)を削除することができる。   With this configuration, in the core-separated DC / DC converter 100 of this embodiment, the inductor L1 and the inductor L2 function as a noise filter with the smoothing capacitor C0 as well as the magnetic storage function. And noise generated in switching of the switch element S2 can be reduced, and noise radiation from the input line can be suppressed. Furthermore, the noise filter 520 (see FIGS. 16 and 17), which is a component of the conventional power control unit (PCU) 500, can be deleted.

(第2の実施形態)
つぎに、第2の実施形態として、図2(a)及び図2(b)を参照して、前記の本発明の主要件を適用したコア分離型の磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200及びコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300の実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, as a second embodiment, referring to FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b), a core-separated magnetic offset type buck-boost DC / DC to which the main matter of the present invention is applied is applied. An embodiment of a converter 200 and a core separated switched capacitance type buck-boost DC / DC converter 300 will be described.

図2(a)は、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200の、昇圧動作における形態を示している。昇圧型のDC/DCコンバータの形態の場合は、図2(a)に示すように、左側の2端子が低電圧側の入力端子となり、右側の2端子が高電圧側の出力端子となる。また、降圧型のDC/DCコンバータの形態の場合は、高電圧側の右側端子が入力端子となり、低電圧側の左側端子が出力端子となり、昇圧型の場合と反対になって動作する。   FIG. 2A shows a mode in the step-up operation of the magnetic cancellation type step-up / step-down DC / DC converter 200. In the case of the step-up DC / DC converter, as shown in FIG. 2A, the two terminals on the left side are input terminals on the low voltage side, and the two terminals on the right side are output terminals on the high voltage side. In the case of the step-down DC / DC converter, the right terminal on the high voltage side serves as an input terminal, and the left terminal on the low voltage side serves as an output terminal.

ここでは、図2(a)に示した昇圧型の形態の場合について、その構成及び動作を説明する。まず構成として、磁気相殺型の昇圧型の形態のDC/DCコンバータ200は、正極端子と負極端子との間にDC入力が行われる入力部と、バッテリから入力部までの配線長による抵抗とバッテリの内部抵抗のインピーダンスを低減する平滑コンデンサC0と、この平滑コンデンサC0の両端に直列にそれぞれ一端が接続されたインダクタL1及びインダクタL2と、そして、インダクタL1の他端に一端が接続される磁気相殺型の変圧器T125と、この磁気相殺型の変圧器T125の他端とインダクタL2の他端に接続されるスイッチ素子S1、スイッチ素子S2、スイッチ素子S3、及び、スイッチ素子S4をオン・オフ制御する通電制御部20と、この通電制御部20の出力電圧を平滑化するコンデンサC1と、出力電圧が正極端子及び負極端子間に出力される出力部とを備えて構成されている。なお、図示しないが、本実施形態のコア分離型の磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200の全体動作を制御する制御回路部が別途備えられている。   Here, the configuration and operation of the boost type configuration shown in FIG. 2A will be described. First, as a configuration, a DC / DC converter 200 in a magnetic cancellation type step-up type includes an input unit in which DC input is performed between a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, a resistance depending on a wiring length from the battery to the input unit, and a battery. A smoothing capacitor C0 for reducing the impedance of the internal resistance, inductors L1 and L2 each having one end connected in series to both ends of the smoothing capacitor C0, and magnetic cancellation having one end connected to the other end of the inductor L1. Type switch T125, and switch element S1, switch element S2, switch element S3, and switch element S4 connected to the other end of this magnetic cancellation type transformer T125 and the other end of inductor L2 are turned on / off. An energization control unit 20 that performs, a capacitor C1 that smoothes the output voltage of the energization control unit 20, and an output voltage that is a positive terminal Beauty is configured by an output unit to be outputted between the negative terminal. Although not shown, a control circuit unit for controlling the entire operation of the core-separated magnetic cancellation type buck-boost DC / DC converter 200 of this embodiment is separately provided.

すなわち、本実施形態の磁気相殺型の昇圧型の形態のDC/DCコンバータ200において、入力部は、DC入力が行われる正極端子と負極端子からなる。平滑コンデンサC0は、バッテリから入力部までの配線長による抵抗とバッテリの内部抵抗のインピーダンスを低減するコンデンサであり、インダクタとLC回路を形成してノイズフィルタとしても機能する。そして、インダクタL1及びインダクタL2は、本発明の主構成要素であり、平滑コンデンサC0の両端に直列にそれぞれ一端が接続され、磁気エネルギーを蓄積し、通電制御部20を構成するスイッチ素子からのノイズを抑制するフィルタ効果を有するインダクタである。磁気相殺型の変圧器T125は、コアを介して1次巻線(下側)と2次巻線(上側)とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続されている変圧器である。通電制御部20は、スイッチ素子S1乃至スイッチ素子S4から構成され、これらのスイッチ素子のオン・オフ動作を制御する。スイッチ素子S1乃至スイッチ素子S4は、大電流及び高耐圧動作が可能なトランジスタ機能と並列接続されたダイオード機能とを有するIGBTである。コンデンサC1は、通電制御部20からの出力を平滑化するコンデンサである。出力部は、コンデンサC1からの出力電圧を正極端子及び負極端子から出力する。   That is, in the DC / DC converter 200 of the magnetic cancellation type boost type according to the present embodiment, the input unit includes a positive terminal and a negative terminal where DC input is performed. The smoothing capacitor C0 is a capacitor that reduces the impedance of the resistance due to the wiring length from the battery to the input portion and the internal resistance of the battery, and also functions as a noise filter by forming an inductor and an LC circuit. The inductor L1 and the inductor L2 are main components of the present invention. One end of each of the inductor L1 and the inductor L2 is connected in series to both ends of the smoothing capacitor C0, accumulates magnetic energy, and noise from a switch element constituting the energization control unit 20 It is an inductor which has a filter effect which suppresses. In the magnetic cancellation type transformer T125, the primary winding (lower side) and the secondary winding (upper side) are magnetically coupled via the core, and are connected to the reverse winding with a 1: 1 turns ratio. Is a transformer. The energization control unit 20 includes switch elements S1 to S4, and controls on / off operations of these switch elements. The switch elements S1 to S4 are IGBTs having a transistor function capable of large current and high breakdown voltage operation and a diode function connected in parallel. The capacitor C <b> 1 is a capacitor that smoothes the output from the energization control unit 20. The output unit outputs the output voltage from the capacitor C1 from the positive terminal and the negative terminal.

磁気相殺型の変圧器T125は、コアを介して1次巻線(下側)と2次巻線(上側)とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続されている。図示された1次巻線及び2次巻線に付されたドット記号は、電圧が誘起されたときの高電位側を示している。コアとして、例えば、フェライトコアを使用することで高周波に対応できかつ磁気相殺型の変圧器T125を軽量化することができる。   In the magnetic cancellation type transformer T125, the primary winding (lower side) and the secondary winding (upper side) are magnetically coupled via the core, and are connected to the reverse winding with a 1: 1 turns ratio. ing. The dot symbols attached to the illustrated primary and secondary windings indicate the high potential side when a voltage is induced. For example, by using a ferrite core as the core, it is possible to cope with a high frequency and to reduce the weight of the magnetic cancellation type transformer T125.

また、通電制御部20の各スイッチ素子S1乃至S4と他の部位との接続関係を述べる。スイッチ素子S1は、その一端が磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線の共通端子とは反対側の端子に接続されており、その他端がインダクタL2の他端及び出力部の負極側端子に接続されている。そして、スイッチ素子S2は、その一端が磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線の共通端子とは反対側の端子に接続され、その他端が出力部の正極側端子に接続されている。スイッチ素子S3は、その一端が磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線の共通端子とは反対側の端子に接続され、その他端がインダクタL2の他端及び出力部の負極側端子に接続されている。そして、スイッチ素子S4は、その一端が磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線の共通端子とは反対側の端子に接続され、その他端が出力部の正極側端子に接続されている。   In addition, the connection relationship between each switch element S1 to S4 of the energization control unit 20 and other parts will be described. One end of the switch element S1 is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding of the magnetic canceling transformer T125, and the other end is connected to the other end of the inductor L2 and the negative terminal on the output side. It is connected to the. The switch element S2 has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding of the magnetic canceling transformer T125, and the other end connected to the positive terminal of the output unit. One end of the switch element S3 is connected to the terminal opposite to the common terminal of the secondary winding of the magnetic canceling transformer T125, and the other end is connected to the other end of the inductor L2 and the negative terminal of the output unit. Has been. The switch element S4 has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding of the magnetic cancellation type transformer T125, and the other end connected to the positive terminal of the output unit.

つぎに、図2(a)に示した昇圧型の形態の場合について、その動作を説明する。まず、別途設けられた制御回路部から通電制御部20のスイッチ素子S1及びスイッチ素子S3の各ゲートに信号が与えられ、スイッチ素子S1とスイッチ素子S3とを交互にオン・オフ動作をさせる。スイッチ素子S1とスイッチ素子S3のオン動作時間のデューティは、所望する昇圧(降圧)率に応じて位相をずらして変化させる。このとき、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S4の各ゲートにはオフ信号のみが与えられ、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S4は常にオフ状態に保持される。昇圧動作の場合には、入力部に入力された入力電圧である直流電圧DC+が入力電圧となり、この直流電圧DC+が変換され、出力部には、この入力電圧以上の約2倍の電圧値である、入力電圧DC+とインダクタL1及びインダクタL2の誘起電圧と磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線の誘起電圧とが加算された直流電圧、が出力電圧として出力部に出力される。したがって、昇圧動作は、低電圧の入力部側から出力部の高電圧側に向かって順方向に行われる。   Next, the operation of the step-up type shown in FIG. 2A will be described. First, a signal is given from the separately provided control circuit unit to the gates of the switch element S1 and the switch element S3 of the energization control unit 20, and the switch element S1 and the switch element S3 are alternately turned on and off. The duty of the ON operation time of the switch element S1 and the switch element S3 is changed by shifting the phase according to a desired step-up (step-down) rate. At this time, only the off signal is given to the gates of the switch element S2 and the switch element S4, and the switch element S2 and the switch element S4 are always held in the off state. In the case of the boosting operation, the DC voltage DC + that is the input voltage input to the input unit becomes the input voltage, the DC voltage DC + is converted, and the output unit has a voltage value approximately twice the input voltage. A certain DC voltage obtained by adding the input voltage DC +, the induced voltage of the inductors L1 and L2, and the induced voltage of the secondary winding of the magnetic cancellation type transformer T125 is output to the output unit as an output voltage. Therefore, the boosting operation is performed in the forward direction from the low voltage input unit side toward the high voltage side of the output unit.

さらに、スイッチ素子S1とスイッチ素子S3とがそれぞれ交互にオン・オフ動作する場合について説明する。
スイッチ素子S1のみがオンすると、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)には、励磁電流が流れる。この励磁電流は入力部のDC+端子、インダクタL1、スイッチ素子S1、そして、インダクタL2のルートを流れる。スイッチ素子S1がオン状態である間は、この励磁電流は次第に増加し、スイッチ素子S1がオフされると、励磁電流は次第に減少しゼロになる。この間にインダクタL1及びインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積される。そして、スイッチ素子S1がオフされると、この蓄積された磁気エネルギーがインダクタL1及びインダクタL2から放出される。これらインダクタL1とインダクタL2から放出される励磁電流は、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線、スイッチ素子S2のダイオード部分を通り出力部の+端子へ流れる。
Further, a case where the switch element S1 and the switch element S3 are alternately turned on / off will be described.
When only the switch element S1 is turned on, an exciting current flows through the primary winding (lower side) of the magnetic cancellation type transformer T125. This exciting current flows through the route of the DC + terminal of the input unit, the inductor L1, the switch element S1, and the inductor L2. While the switch element S1 is in the on state, the exciting current gradually increases, and when the switch element S1 is turned off, the exciting current gradually decreases and becomes zero. During this time, magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2. When the switch element S1 is turned off, the stored magnetic energy is released from the inductor L1 and the inductor L2. The exciting currents emitted from the inductors L1 and L2 flow through the primary winding of the magnetic cancellation type transformer T125 and the diode portion of the switch element S2 to the + terminal of the output unit.

また、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)に励磁電流が流れると、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線(上側)には、相互誘導作用により励磁電流が発生する。この励磁電流は、スイッチ素子S4のダイオード部分を通り出力部の+端子へ流れる。この2次巻線の励磁電流は、1次巻線の励磁電流と実質的に同形の変化特性で発生し、かつ巻線比から実質的に同じ値で生じる。この磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線の励磁電流により平滑コンデンサC1が充電され、その結果、出力部の前記出力電圧が出力される。   Further, when an exciting current flows in the primary winding (lower side) of the magnetic cancellation type transformer T125, the exciting current flows in the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125 due to mutual induction. appear. This exciting current flows to the + terminal of the output section through the diode portion of the switch element S4. The excitation current of the secondary winding is generated with a variation characteristic substantially the same as that of the primary winding, and is generated with substantially the same value from the winding ratio. The smoothing capacitor C1 is charged by the excitation current of the secondary winding of the magnetic cancellation type transformer T125, and as a result, the output voltage of the output unit is output.

一方、スイッチ素子S3のみがオンすると、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線(上側)には励磁電流が流れる、この励磁電流は入力部のDC+端子、インダクタL1、スイッチ素子S3、そして、インダクタL2へ流れる。スイッチ素子S3がオン状態である間は、この励磁電流は次第に増加し、スイッチ素子S3がオフされると、励磁電流は次第に減少しゼロになる。この間にインダクタL1及びインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積される。そして、スイッチ素子S3がオフされると、この蓄積された磁気エネルギーがインダクタL1及びインダクタL2から放出される。これらインダクタL1とインダクタL2から放出される励磁電流は、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線、スイッチ素子S4のダイオード部分を通り出力部の+端子へ流れる。   On the other hand, when only the switching element S3 is turned on, an exciting current flows in the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125. This exciting current is the DC + terminal of the input section, the inductor L1, the switching element S3, and And flows to the inductor L2. While the switch element S3 is in the on state, the exciting current gradually increases, and when the switch element S3 is turned off, the exciting current gradually decreases and becomes zero. During this time, magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2. When the switch element S3 is turned off, the stored magnetic energy is released from the inductor L1 and the inductor L2. The exciting currents emitted from the inductors L1 and L2 flow through the secondary winding of the magnetic cancellation type transformer T125 and the diode portion of the switch element S4 to the + terminal of the output unit.

また、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線(上側)に励磁電流が流れると、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)には、相互誘導作用により励磁電流が発生する。この励磁電流は、スイッチ素子S2のダイオード部分を通り出力部の+端子へ流れる。この1次巻線の励磁電流は、2次巻線の励磁電流と実質的に同形の変化特性で発生し、かつ巻線比から実質的に同じ値で生じる。この磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線の励磁電流により平滑コンデンサC1が充電され、その結果、出力部の前記出力電圧が出力される。   When an excitation current flows through the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125, the excitation current flows through the primary winding (lower side) of the magnetic cancellation type transformer T125 due to mutual induction. appear. This exciting current flows to the + terminal of the output section through the diode portion of the switch element S2. The exciting current of the primary winding is generated with substantially the same change characteristics as the exciting current of the secondary winding, and is generated with substantially the same value from the winding ratio. The smoothing capacitor C1 is charged by the exciting current of the primary winding of the magnetic cancellation type transformer T125, and as a result, the output voltage of the output unit is output.

したがって、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200の昇圧動作では、磁気相殺型の変圧器T125を有するので、スイッチ素子S1がオンしかつスイッチ素子S3がオフすると、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)に励磁電流が流れ、同時に、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線(上側)にもこの変圧器T125磁化を相殺する方向に励磁電流が流れ、この2次巻線(上側)を通して磁気エネルギーが出力部の+端子へ供給される。そして、スイッチ素子S3がオンしかつスイッチ素子S1がオフすると、磁気相殺型の変圧器T125の2次巻線(上側)に励磁電流が流れ、同時に、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)にもこの変圧器T125磁化を相殺する方向に励磁電流が流れ、この1次巻線(下側)を通して磁気エネルギーが出力部の+端子へ供給される。これによって、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)と2次巻線(上側)のそれぞれの励磁電流の向きが反対になり、磁気相殺型の変圧器T125の直流磁化が相殺され、磁気飽和を抑制することができる。したがって、小さなコアであってもより大きな電力を扱うことができる。   Therefore, in the step-up operation of the magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter 200, since the magnetic cancellation type transformer T125 is included, when the switch element S1 is turned on and the switch element S3 is turned off, the magnetic cancellation type transformer An exciting current flows in the primary winding (lower side) of T125, and at the same time, an exciting current also flows in the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125 in a direction to cancel the magnetization of the transformer T125. Magnetic energy is supplied to the positive terminal of the output section through the secondary winding (upper side). When the switch element S3 is turned on and the switch element S1 is turned off, an exciting current flows through the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125, and at the same time, the primary winding of the magnetic cancellation type transformer T125. An exciting current also flows in the line (lower side) in a direction that cancels the magnetization of the transformer T125, and magnetic energy is supplied to the + terminal of the output unit through the primary winding (lower side). As a result, the directions of the excitation currents of the primary winding (lower side) and the secondary winding (upper side) of the magnetic cancellation type transformer T125 are reversed, and the DC magnetization of the magnetic cancellation type transformer T125 is changed. This cancels out the magnetic saturation. Therefore, even a small core can handle a larger amount of power.

また、出力部から出力される直流電圧は、インダクタL1とインダクタL2を設けたことで、入力電圧に対する出力電圧の昇圧機能は、これらインダクタL1とインダクタL2とに基づく誘導起電力と、磁気相殺型の変圧器T125の1次巻線(下側)と2次巻線(上側)とによる誘導起電力との和として実現される。その結果、スイッチ素子S1とスイッチ素子S3のオン動作時間のデューティを50%以下に可変することにより、入力電圧を1〜2倍の範囲で所望の値に昇圧することが可能となり、デューティを50%以上に可変にしてラップ期間を設けることにより2倍超の所望の値で昇圧することが可能となる。   Further, the DC voltage output from the output unit is provided with the inductor L1 and the inductor L2, so that the boost function of the output voltage with respect to the input voltage can be induced electromotive force based on the inductor L1 and the inductor L2, and the magnetic cancellation type. This is realized as the sum of the induced electromotive force of the primary winding (lower side) and the secondary winding (upper side) of the transformer T125. As a result, by changing the duty of the ON operation time of the switch elements S1 and S3 to 50% or less, the input voltage can be boosted to a desired value in a range of 1 to 2 times, and the duty is 50 It is possible to boost the voltage by a desired value more than twice by providing a lap period with a variable value of at least%.

さらに、本実施形態のコア分離型の磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200では、このように構成することで、インダクタL1とインダクタL2は、磁気蓄積機能と共に、平滑コンデンサC0とでノイズフィルタとして機能するため、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S3のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができる。さらに、従来の電力制御装置(PCU)500の構成部品であるノイズフィルタ520(図16及び図17参照)を削除することができる。   Furthermore, in the core-separated magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter 200 of this embodiment, the inductor L1 and the inductor L2 are configured to generate noise in the smoothing capacitor C0 together with the magnetic storage function. Since it functions as a filter, it is possible to reduce noise generated in switching of the switch element S1 and the switch element S3, and to suppress noise emission from the input line. Furthermore, the noise filter 520 (see FIGS. 16 and 17), which is a component of the conventional power control unit (PCU) 500, can be deleted.

つぎに、コア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300の昇圧動作における形態の場合について、図2(b)を参照して、その構成及び動作を説明する。   Next, the configuration and the operation of the step-up operation of the core-separated switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 300 will be described with reference to FIG.

まず、コア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇圧型の形態のDC/DCコンバータ300の構成は、正極端子と負極端子との間にDC入力が行われる入力部と、バッテリから入力部までの配線長によるインダクタとでLC回路を形成し、DC入力のノイズを平滑化する平滑コンデンサC0と、この平滑コンデンサC0の両端に直列にそれぞれ一端が接続されたインダクタL1及びインダクタL2と、そして、インダクタL1の他端に並列に接続されたスイッチ素子S1とスイッチ素子S2と、インダクタL2の他端に並列に接続されたスイッチ素子S3とスイッチ素子S4とから構成される通電制御部30と、スイッチ素子S1とスイッチ素子S2との他端に接続されたキャパシタC1と、スイッチ素子S3とスイッチ素子S4との他端に接続されたキャパシタC2とが直列接続された直列キャパシタ35と、直列キャパシタ35の両端を正極端子及び負極端子とする出力部とを備えて構成されている。なお、図示しないが、コア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇圧型の形態のDC/DCコンバータ300の全体動作を制御する制御回路部が別途備えられている。   First, the configuration of the DC / DC converter 300 in the form of a core-separated switched-capacitance step-up type includes an input section in which DC input is performed between a positive terminal and a negative terminal, and a wiring length from the battery to the input section. The smoothing capacitor C0 for smoothing the DC input noise, the inductor L1 and the inductor L2 having one end connected in series to both ends of the smoothing capacitor C0, and the inductor L1 An energization control unit 30 including a switch element S1 and a switch element S2 connected in parallel to the other end, a switch element S3 and a switch element S4 connected in parallel to the other end of the inductor L2, and a switch element S1; In addition to the capacitor C1 connected to the other end of the switch element S2, the switch element S3 and the switch element S4 And connected capacitor C2 and series capacitor 35 connected in series, is configured to include an output section for the two ends of the series capacitor 35 and the positive and negative terminals on. Although not shown, a separate control circuit unit is provided for controlling the overall operation of the DC / DC converter 300 of the core-type switched capacitance boost type.

ここで、スイッチ素子S1乃至スイッチ素子S4は、第1の実施形態と同様に、大電流及び高耐圧動作が可能なトランジスタ機能と並列接続されたダイオード機能とを有するIGBTを使用する。   Here, as in the first embodiment, the switch elements S1 to S4 use IGBTs having a transistor function capable of large current and high breakdown voltage operation and a diode function connected in parallel.

そして、このコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇圧型の形態のDC/DCコンバータ300の動作を説明する。まず、別途設けられた制御回路部から通電制御部30のスイッチ素子S2及びスイッチ素子S3の各ゲートに信号が与えられ、スイッチ素子S2とスイッチ素子S3とを交互にオン・オフ動作をさせる。スイッチ素子S2とスイッチ素子S3のオン動作時間のデューティは、同時にオン状態にならないように50%以下で位相をずらして変化させる。このとき、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S4の各ゲートにはオフ信号のみが与えられ、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S4は常にオフ状態に保持される。このようにすることで入力部の入力電圧を1倍から2倍に昇圧して出力部から出力する。また、50%以上のデューティ比とすれば、S2とS3とが同時にオンする時間は、L1及びL2に磁気エネルギーが蓄積され、その蓄積エネルギーを用いることで2倍以上の昇圧を行うことも可能である。   The operation of the DC / DC converter 300 of this core separated switched capacitance type step-up type will be described. First, signals are given to the gates of the switch element S2 and the switch element S3 of the energization control unit 30 from a separately provided control circuit unit, and the switch element S2 and the switch element S3 are alternately turned on and off. The duty of the ON operation time of the switch element S2 and the switch element S3 is changed by shifting the phase by 50% or less so as not to be in the ON state at the same time. At this time, only the off signal is given to the gates of the switch element S1 and the switch element S4, and the switch element S1 and the switch element S4 are always held in the off state. In this way, the input voltage of the input unit is boosted from 1 to 2 times and output from the output unit. Further, if the duty ratio is 50% or more, the magnetic energy is accumulated in L1 and L2 during the time when S2 and S3 are simultaneously turned on, and it is possible to boost more than twice by using the accumulated energy. It is.

そして、キャパシタC1とキャパシタC2とを交互に充電すると同時に、インダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーを蓄積させて昇圧を行う。   Then, the capacitor C1 and the capacitor C2 are charged alternately, and at the same time, the magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2 to boost the voltage.

まず、昇圧動作において、キャパシタC2が充電される場合の動作を説明する。スイッチ素子S2のゲート電圧が印加されてスイッチ素子S2がオンする。このとき、他のスイッチ素子S1、スイッチ素子S3、及び、スイッチ素子S4は、オフ状態である。そして、入力部のDC+端子、インダクタL1、スイッチ素子S2、キャパシタC2、スイッチ素子S4のダイオード部分、インダクタL2、そして、入力部のDC−端子のルートで充電電流が流れる。このとき、キャパシタC2が充電されると共に、インダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積される。   First, an operation when the capacitor C2 is charged in the boosting operation will be described. The gate voltage of the switch element S2 is applied and the switch element S2 is turned on. At this time, the other switch element S1, switch element S3, and switch element S4 are in the OFF state. A charging current flows through the route of the DC + terminal of the input unit, the inductor L1, the switch element S2, the capacitor C2, the diode part of the switch element S4, the inductor L2, and the DC− terminal of the input unit. At this time, the capacitor C2 is charged and magnetic energy is stored in the inductor L1 and the inductor L2.

ついで、スイッチS2がオフする。このとき、他のスイッチS1、スイッチS3、及び、スイッチS4は、オフ状態である。そして、インダクタL1及びインダクタL2に蓄積されていた磁気エネルギーが放出されて、充電電流がインダクタL1、スイッチ素子S1のダイオード部分、キャパシタC1、キャパシタC2、スイッチ素子S4のダイオード部分、インダクタL2、そして、入力部のDC−端子のルートで流れる。   Subsequently, the switch S2 is turned off. At this time, the other switches S1, S3, and S4 are in an off state. Then, the magnetic energy stored in the inductor L1 and the inductor L2 is released, and the charging current becomes the inductor L1, the diode part of the switch element S1, the capacitor C1, the capacitor C2, the diode part of the switch element S4, the inductor L2, and It flows in the route of the DC-terminal of the input unit.

一方、キャパシタC1が充電される場合の動作を説明する。スイッチ素子S3のゲート電圧が印加されてスイッチ素子S3がオンする。このとき、他のスイッチ素子S1、スイッチ素子S2、及び、スイッチ素子S4は、オフ状態である。そして、入力部のDC+端子、インダクタL1、スイッチ素子S1のダイオード部分、キャパシタC1、スイッチ素子S3、インダクタL2、そして、入力部のDC−端子のルートで充電電流が流れる。このとき、キャパシタC1が充電されると共に、インダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーが蓄積される。   On the other hand, the operation when the capacitor C1 is charged will be described. The gate voltage of the switch element S3 is applied and the switch element S3 is turned on. At this time, the other switch element S1, switch element S2, and switch element S4 are in the OFF state. A charging current flows through the DC + terminal of the input unit, the inductor L1, the diode portion of the switch element S1, the capacitor C1, the switch element S3, the inductor L2, and the DC-terminal of the input unit. At this time, the capacitor C1 is charged and magnetic energy is stored in the inductor L1 and the inductor L2.

ついで、スイッチS3がオフする。このとき、他のスイッチS1、スイッチS2、及び、スイッチS4は、オフ状態である。そして、インダクタL1及びインダクタL2に蓄積されていた磁気エネルギーが放出されて、充電電流がインダクタL1、スイッチ素子S1のダイオード部分、キャパシタC1、キャパシタC2、スイッチ素子S4のダイオード部分、インダクタL2、そして、入力部のDC−端子のルートで流れる。   Subsequently, the switch S3 is turned off. At this time, the other switches S1, S2, and S4 are in an off state. Then, the magnetic energy stored in the inductor L1 and the inductor L2 is released, and the charging current becomes the inductor L1, the diode part of the switch element S1, the capacitor C1, the capacitor C2, the diode part of the switch element S4, the inductor L2, and It flows in the route of the DC-terminal of the input unit.

このように、直列に接続されたキャパシタC1とキャパシタC2へ入力部から交互に充電電流を流すことと、この充電電流でインダクタL1とインダクタL2に磁気エネルギーを蓄積し、これらインダクタL1とインダクタL2からの磁気エネルギーの放出による充電電流で、キャパシタC1とキャパシタC2とを充電することで昇圧動作が行われる。   In this way, a charging current is alternately passed from the input section to the capacitors C1 and C2 connected in series, and magnetic energy is accumulated in the inductor L1 and the inductor L2 by this charging current, and the inductor L1 and the inductor L2 The boosting operation is performed by charging the capacitor C1 and the capacitor C2 with the charging current generated by the release of the magnetic energy.

さらに、本実施形態のコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300では、このように構成することで、インダクタL1とインダクタL2は、磁気蓄積機能と共に、平滑コンデンサC0とでノイズフィルタとして機能するため、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができる。さらに、従来の電力制御装置(PCU)500の構成部品であるノイズフィルタ520(図16及び図17参照)を削除することができる。   Further, in the core separated switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 300 of this embodiment, the inductor L1 and the inductor L2 are coupled with the magnetic storage function and the smoothing capacitor C0. Since it functions as a filter, it is possible to reduce noise generated in switching of the switch element S2 and the switch element S3 and to suppress noise emission from the input line. Furthermore, the noise filter 520 (see FIGS. 16 and 17), which is a component of the conventional power control unit (PCU) 500, can be deleted.

(第3の実施形態)
つぎに、第3の実施形態として、図3(a)及び図3(b)を参照して、前記の本発明の主要件を適用したコア分離型の磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ211及び磁気相殺型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ212の実施形態を説明する。
(Third embodiment)
Next, as a third embodiment, referring to FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), a core-separated magnetic canceling type unidirectional step-up DC to which the main matter of the present invention described above is applied. An embodiment of a DC / DC converter 211 and a magnetic cancellation type unidirectional step-down DC / DC converter 212 will be described.

本実施形態の2つのコア分離型のDC/DCコンバータは、第2の実施形態で図2(a)を参照して説明した磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200の基本構成から成り、通信制御部20の所定のスイッチ素子をダイオードに置き換えることによって、単方向昇圧型及び単方向降圧型の機能を限定した磁気相殺型のDC/DCコンバータとしたものであり、その他の主な構成及び機能は、第2の実施形態の磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200と同様である。ここでは、異なる点についてのみ説明する。   The two core-separated DC / DC converters of the present embodiment are composed of the basic configuration of the magnetic cancellation type buck-boost DC / DC converter 200 described with reference to FIG. 2A in the second embodiment. By replacing a predetermined switch element of the communication control unit 20 with a diode, a unidirectional step-up type and a unidirectional step-down type DC / DC converter with limited functions are obtained, and other main configurations And the function is the same as that of the magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter 200 of the second embodiment. Here, only different points will be described.

具体的には、図3(a)の磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ211は、通電制御部21の構成を、スイッチ素子S1、スイッチ素子S2、ダイオードD1、及び、ダイオードD2としたもので、第2の実施形態で説明した昇圧型の形態に機能を限定したものである。したがって、第2の実施形態の動作で説明した、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S3とがIGBTによるスイッチ動作をする機能を持ち、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S4とが常にオフ状態で使用する場合に、すなわち、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S4のダイオード特性のみを使用することに相当する動作を行う。   Specifically, in the magnetic cancellation type unidirectional step-up DC / DC converter 211 shown in FIG. 3A, the configuration of the energization control unit 21 is changed to a switch element S1, a switch element S2, a diode D1, and a diode D2. Thus, the function is limited to the step-up type described in the second embodiment. Therefore, when the switch element S1 and the switch element S3 described in the operation of the second embodiment have a function of performing the switch operation by the IGBT, and the switch element S2 and the switch element S4 are always used in the off state, That is, an operation corresponding to using only the diode characteristics of the switch element S2 and the switch element S4 is performed.

したがって、各通電制御部のスイッチ素子とダイオードとの関係は、それぞれ、第2の実施形態の各スイッチ素子に対し、本実施形態のスイッチ素子及びダイオードは、スイッチ素子S1は、スイッチ素子S1に相当し、ダイオードD1は、スイッチ素子S2に相当し、スイッチ素子S2は、スイッチ素子S3に相当し、ダイオードD2は、スイッチ素子S4にそれぞれ相当するように配設したものである。このように構成した磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ211では、スイッチ素子をダイオードに置き換えることによりスイッチ数を削減している。   Therefore, the relationship between the switch element and the diode of each energization control unit is the same as that of the switch element of the second embodiment, and the switch element and the diode of this embodiment are equivalent to the switch element S1. The diode D1 corresponds to the switch element S2, the switch element S2 corresponds to the switch element S3, and the diode D2 corresponds to the switch element S4. In the magnetic cancellation type unidirectional step-up DC / DC converter 211 configured as described above, the number of switches is reduced by replacing the switch elements with diodes.

一方、図3(b)の磁気相殺型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ212は、通電制御部22の構成を、ダイオードD1、スイッチ素子S1、ダイオードD2、及び、スイッチ素子S2としたもので、第2の実施形態で説明した降圧型の形態に機能を限定したものである。したがって、第2の実施形態の動作で説明した、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S4とがIGBTによるスイッチ動作をする機能を持ち、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S3とが常にオフ状態で使用する場合に、すなわち、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S3のダイオード特性のみを使用することに相当する動作を行う。   On the other hand, in the magnetic cancellation type unidirectional step-down DC / DC converter 212 of FIG. 3B, the configuration of the energization control unit 22 is a diode D1, a switch element S1, a diode D2, and a switch element S2. Thus, the function is limited to the step-down type described in the second embodiment. Therefore, when the switch element S2 and the switch element S4 described in the operation of the second embodiment have a function of performing the switch operation by the IGBT, and the switch element S1 and the switch element S3 are always used in the off state, That is, an operation corresponding to using only the diode characteristics of the switch element S1 and the switch element S3 is performed.

したがって、各通電制御部のスイッチ素子とダイオードとの関係は、それぞれ、第2の実施形態の各スイッチ素子に対し、本実施形態のスイッチ素子及びダイオードは、ダイオードD1は、スイッチ素子S1に相当し、スイッチ素子S1は、スイッチ素子S2に相当し、ダイオードD2は、スイッチ素子S3に相当し、スイッチ素子S2は、スイッチ素子S4にそれぞれ相当するように配設したものである。このように構成した磁気相殺型の単方向降圧型のDCDCコンバータ212では、スイッチ素子をダイオードに置き換えることによりスイッチ数を削減している。   Therefore, the relationship between the switch element and the diode of each energization control unit is the same as that of the switch element of the second embodiment, the diode D1 of the switch element and the diode of this embodiment corresponds to the switch element S1. The switch element S1 corresponds to the switch element S2, the diode D2 corresponds to the switch element S3, and the switch element S2 corresponds to the switch element S4. In the magnetic cancellation type unidirectional step-down DCDC converter 212 configured as described above, the number of switches is reduced by replacing the switch elements with diodes.

このように構成することで、本実施形態のコア分離型の磁気相殺型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ211及び磁気相殺型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ212では、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができる。そして、スイッチ素子をダイオードに置き換えることにより、スイッチ数を削減した磁気相殺型の単方向昇圧型及び単方向降圧型の機能に限定したDC/DCコンバータを実現することができる。   With this configuration, in the core-separated magnetic cancellation type unidirectional step-up DC / DC converter 211 and magnetic cancellation type unidirectional step-down DC / DC converter 212 of this embodiment, the magnetic storage function At the same time, noise generated in switching of the switch element can be reduced, and noise emission from the input line can be suppressed. By replacing the switch element with a diode, it is possible to realize a DC / DC converter limited to the functions of the magnetic cancellation type unidirectional step-up type and unidirectional step-down type with a reduced number of switches.

(第4の実施形態)
つぎに、第4の実施形態として、図4(a)及び図4(b)を参照して、前記の本発明の主要件を適用したコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ311及びスイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ312の実施形態を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, as a fourth embodiment, referring to FIG. 4A and FIG. 4B, a core-separated switched capacitance type unidirectional step-up type DC to which the main matter of the present invention is applied is described. An embodiment of a DC / DC converter 311 and a switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter 312 will be described.

本実施形態の2つのコア分離型のDC/DCコンバータは、第2の実施形態で図2(b)を参照して説明したスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300の基本構成から成り、通信制御部30の所定のスイッチ素子をダイオードに置き換えることによって、単方向昇圧型及び単方向降圧型の機能を有するスイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータとしたものであり、その他の主な構成及び機能は、第2の実施形態のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300と同様である。ここでは、異なる点についてのみ説明する。   The two core-separated DC / DC converters of this embodiment are composed of the basic configuration of the switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 300 described with reference to FIG. 2B in the second embodiment. By replacing the predetermined switch element of the communication control unit 30 with a diode, a switched capacitance type DC / DC converter having a unidirectional step-up type and a unidirectional step-down type function is obtained. The function is the same as that of the switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter 300 of the second embodiment. Here, only different points will be described.

具体的には、図4(a)のスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ311は、通電制御部31の構成を、ダイオードD1、スイッチ素子S2、スイッチ素子S3、及び、ダイオードD2としたもので、第2の実施形態で説明した昇圧型の形態に機能を限定したものである。したがって、第2の実施形態の動作で説明した、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3とがIGBTによるスイッチ動作をする機能を持ち、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S4とが常にオフ状態で使用する場合に、すなわち、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S4のダイオード特性のみを使用することに相当する動作を行う。   Specifically, in the switched capacitance type unidirectional step-up DC / DC converter 311 of FIG. 4A, the configuration of the energization control unit 31 includes a diode D1, a switch element S2, a switch element S3, and a diode D2. Thus, the function is limited to the step-up type described in the second embodiment. Therefore, when the switch element S2 and the switch element S3 described in the operation of the second embodiment have a function of performing the switch operation by the IGBT, and the switch element S1 and the switch element S4 are always used in the off state, That is, an operation corresponding to using only the diode characteristics of the switch element S1 and the switch element S4 is performed.

したがって、各通電制御部のスイッチ素子とダイオードとの関係は、それぞれ、第2の実施形態の各スイッチ素子に対し、本実施形態のスイッチ素子及びダイオードは、ダイオードD1は、スイッチ素子S1に相当し、スイッチ素子S2は、スイッチ素子S2に相当し、スイッチ素子S3は、スイッチ素子S3に相当し、ダイオードD2は、スイッチ素子S4にそれぞれ相当するように配設したものである。このように構成したスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ311では、スイッチ素子をダイオードに置き換えることによりスイッチ数を削減している。   Therefore, the relationship between the switch element and the diode of each energization control unit is the same as that of the switch element of the second embodiment, the diode D1 of the switch element and the diode of this embodiment corresponds to the switch element S1. The switch element S2 corresponds to the switch element S2, the switch element S3 corresponds to the switch element S3, and the diode D2 corresponds to the switch element S4. In the switched capacitance type unidirectional step-up DC / DC converter 311 configured as described above, the number of switches is reduced by replacing the switch elements with diodes.

一方、図4(b)のスイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ312は、通電制御部32の構成を、スイッチ素子S1、ダイオードD1、ダイオードD2、及び、スイッチ素子S2としたもので、第2の実施形態で説明した降圧型の形態に機能を限定したものである。したがって、第2の実施形態の動作で説明した、スイッチ素子S1及びスイッチ素子S4とがIGBTによるスイッチ動作をする機能を持ち、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3とが常にオフ状態で使用する場合に、すなわち、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3のダイオード特性のみを使用することに相当する動作を行う。   On the other hand, in the switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter 312 of FIG. 4B, the configuration of the energization control unit 32 is a switching element S1, a diode D1, a diode D2, and a switching element S2. Thus, the function is limited to the step-down type described in the second embodiment. Therefore, when the switch element S1 and the switch element S4 described in the operation of the second embodiment have a function of performing the switch operation by the IGBT, and the switch element S2 and the switch element S3 are always used in the off state, That is, an operation corresponding to using only the diode characteristics of the switch element S2 and the switch element S3 is performed.

したがって、各通電制御部のスイッチ素子とダイオードとの関係は、それぞれ、第2の実施形態の各スイッチ素子に対し、本実施形態のスイッチ素子及びダイオードは、スイッチ素子S1は、スイッチ素子S1に相当し、ダイオードD1は、スイッチ素子S2に相当し、スイッチ素子S3は、ダイオードD2は、スイッチ素子S3に相当し、スイッチ素子2は、スイッチ素子S4にそれぞれ相当するように配設したものである。このように構成したスイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ312では、スイッチ素子をダイオードに置き換えることによりスイッチ数を削減している。   Therefore, the relationship between the switch element and the diode of each energization control unit is the same as that of the switch element of the second embodiment, and the switch element and the diode of this embodiment are equivalent to the switch element S1. The diode D1 corresponds to the switch element S2, the switch element S3 corresponds to the switch element S3, and the switch element 2 corresponds to the switch element S4. In the switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter 312 configured as described above, the number of switches is reduced by replacing the switch elements with diodes.

このように構成することで、本実施形態のコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型のDC/DCコンバータ312及びスイッチトキャパシタンス型の単方向降圧型のDC/DCコンバータ312では、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができる。そして、スイッチ素子をダイオードに置き換えることにより、スイッチ数を削減したスイッチトキャパシタンス型の単方向昇圧型及び単方向降圧型の機能に限定したDC/DCコンバータを実現することができる。   With this configuration, the core separation type switched capacitance type unidirectional step-up DC / DC converter 312 and the switched capacitance type unidirectional step-down DC / DC converter 312 according to the present embodiment have a magnetic storage function. At the same time, noise generated in switching of the switch element can be reduced, and noise emission from the input line can be suppressed. Then, by replacing the switch element with a diode, a DC / DC converter limited to the switched capacitance type unidirectional step-up type and unidirectional step-down type functions with a reduced number of switches can be realized.

つぎに、本発明のDC/DCコンバータにおけるインダクタL1及びインダクタL2のコアを共用型にした場合を想定し、その共用型インダクタコアについて、従来の一般的なノイズフィルタ520と比較しながら、図5及び図6を参照して説明する。   Next, assuming a case where the cores of the inductor L1 and the inductor L2 in the DC / DC converter of the present invention are shared, the shared inductor core is compared with a conventional general noise filter 520, as shown in FIG. A description will be given with reference to FIG.

図5(a)は、例えば、コア共用型のインダクタコアを本発明の第1の実施形態で説明したDC/DCコンバータ100に適用したDC/DCコンバータ110を示す。図5(a)では、印加する電流方向と発生する誘導磁場方向とを示した回路図である。インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有しており、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように相互インダクタンスMを有して配設されていることが要件である。   FIG. 5A shows a DC / DC converter 110 in which, for example, a core-sharing type inductor core is applied to the DC / DC converter 100 described in the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is a circuit diagram showing the direction of the applied current and the direction of the induced magnetic field generated. The inductor L1 has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates a magnetic flux when energized. These first and second windings Is required to have a mutual inductance M so that magnetic fluxes generated by each other can be strengthened when energized.

また、図5(b)は、本実施形態におけるインダクタL1とのインダクタL2の巻線方向と発生する磁束方向をと示した図である。各巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように閉磁路が形成される一つのコアを共用して巻き回しされている。   FIG. 5B is a diagram showing the winding direction of the inductor L2 and the direction of the generated magnetic flux with the inductor L1 in the present embodiment. Each winding is wound by sharing one core in which a closed magnetic path is formed so that the magnetic fluxes generated by each other are strengthened when energized.

そして、図5(c)は、中央磁脚とこの中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有する一つのコアに、本実施形態におけるインダクタL1とインダクタL2の巻線方向と発生する磁束方向とを示した図である。一方及び他方の側磁脚にそれぞれインダクタL1とインダクタL2の巻線が巻き回しされている。   FIG. 5C shows the winding direction of the inductor L1 and the inductor L2 in this embodiment on one core having a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg. It is the figure which showed the magnetic flux direction to generate | occur | produce. Inductors L1 and L2 are wound around one and the other side magnetic legs, respectively.

したがって、本実施形態においては、2つのコイルを直列に巻いた場合と同様なインダクタンスの値を有する。そして、磁気蓄積機能を持ち昇圧に必要なインダクタンスを持つものである。   Therefore, in this embodiment, it has the same inductance value as when two coils are wound in series. It has a magnetic storage function and has an inductance necessary for boosting.

また、図6(a)は、従来の一般的なノイズフィルタ520において、電流方向を示した回路図である。ノイズフィルタ520においては、通電時に発生する磁束が打ち消し合うように、すなわち、相互インダクタンスMが1になるように配設されている。そして、コモンモードノイズに対しては強めあうようにインダクタンスが発生してノイズを低減するが、図6(b)及び図6(c)に示すように、通電電流に対してはインダクタンスを持たない。したがって、このノイズフィルタ520は、磁気蓄積機能がない。   FIG. 6A is a circuit diagram showing a current direction in a conventional general noise filter 520. The noise filter 520 is arranged so that magnetic fluxes generated upon energization cancel each other, that is, the mutual inductance M becomes 1. Then, an inductance is generated so as to strengthen the common mode noise and the noise is reduced. However, as shown in FIG. 6B and FIG. . Therefore, the noise filter 520 does not have a magnetic storage function.

(第5の実施形態)
そして、第5の実施形態として、図7(a)乃至図7(c)を参照して、本発明の主要件であるインダクタL1とインダクタL2とが、コア共用型である形態とした、DC/DCコンバータ110、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ210及びスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ310の実施形態を説明する。
(Fifth embodiment)
As a fifth embodiment, referring to FIG. 7A to FIG. 7C, the inductor L1 and the inductor L2, which are main items of the present invention, are configured to be a core shared type. Embodiments of a DC / DC converter 110, a magnetic cancellation type buck-boost DC / DC converter 210, and a switched capacitance type buck-boost DC / DC converter 310 will be described.

この実施形態のコア共用型においては、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電に磁束を生じる第2の巻線を有しており、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように相互インダクタンスMを有して形成されている。 In the shared core type of this embodiment, the inductor L1 has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates a magnetic flux when energized. The first winding and the second winding are formed with a mutual inductance M so that the magnetic fluxes generated by each other when energized reinforce each other.

その他の構成及び機能は、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明したDC/DCコンバータ100、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ200及びスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ300とそれぞれ同様である。   Other configurations and functions include the DC / DC converter 100, the magnetic cancellation type buck-boost DC / DC converter 200, and the switched capacitance type buck-boost DC / DC described in the first and second embodiments. It is the same as each converter 300.

このように構成することで、本実施形態のコア共型のDC/DCコンバータ110、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ210及びスイッチトキャパシタタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ310では、第1の実施形態及び第2の実施形態のDC/DCコンバータにおけるコア分離型のインダクタL1及びインダクタL2の構成よりも体格の小さいインダクタコアを有し、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチングに発生するノイズを低減して、入力線からのノイズ放射を抑制することができるDC/DCコンバータ110、磁気相殺型の昇降圧型のDC/DCコンバータ210及びスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ310となっている。 With this configuration, in the present embodiment of the core co-mold the DC / DC converter 110, a buck-type DC / DC converter 210 and switched capacitor chest type magnetic-field cancellation type buck-type DC / DC converter 310 The DC / DC converters of the first and second embodiments have an inductor core having a smaller physique than the configuration of the core-separated inductor L1 and inductor L2, and are generated in switching of the switch element together with the magnetic storage function DC / DC converter 110, magnetic cancellation type buck-boost type DC / DC converter 210, and switched capacitance type buck-boost type DC / DC converter 310 that can suppress noise emission and suppress noise emission from the input line. It has become.

(第6の実施形態)
つぎに、前記のインダクタコアに関する考察を踏まえて、本発明のDC/DCコンバータの実施形態として、図8(A)及び図8(B)を参照してインダクタコアの構成例を説明する。
(Sixth embodiment)
Next, based on the above considerations regarding the inductor core, a configuration example of the inductor core will be described with reference to FIGS. 8A and 8B as an embodiment of the DC / DC converter of the present invention.

図8(A)(a)及び図8(A)(b)は、第1の実施形態のコア分離型のDC/DCコンバータ100におけるインダクタコアの実施形態を説明するための図であり、図8(B)(c)乃至図8(B)(g)は、図5(a)のコア共用型のDC/DCコンバータ110におけるインダクタコアの実施形態を説明するための図である。   FIGS. 8A, 8A and 8A, 8B are diagrams for explaining an embodiment of an inductor core in the core-separated DC / DC converter 100 of the first embodiment. 8 (B) (c) to 8 (B) (g) are diagrams for describing an embodiment of an inductor core in the core shared DC / DC converter 110 of FIG. 5 (a).

さらに、図8における各実施形態は、各インダクタコアの実施形態のノイズ放射低減効果及び体格についての大小比較を横軸にして配置した。図8において、紙面左側に配置されるほどノイズ放射低減効果が大きく、体格は大きくなる。一方、紙面右側に配置されるほどノイズ放射低減効果は小さく、体格は小さくなることを示している。   Furthermore, each embodiment in FIG. 8 is arranged with the horizontal axis representing the magnitude comparison of the noise radiation reduction effect and the physique of each inductor core embodiment. In FIG. 8, the noise radiation reducing effect is greater and the physique is larger as it is arranged on the left side of the drawing. On the other hand, the noise radiation reduction effect is smaller and the physique is smaller as it is arranged on the right side of the page.

図8A(a)において、イングクタL1は、通電時に磁束を生じる巻線がコア1に巻き回しされ、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる巻線がコア2に巻き回しされており、コア1とコア2は独立して構成されている。このように構成することで、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制するノイズ放射低減効果の高いDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8A (a), the inductor L1 has a winding that generates a magnetic flux when energized, wound around the core 1, and an inductor L2 has a winding that generates a magnetic flux when energized, wound around the core 2. The core 2 is configured independently. With this configuration, the DC / DC converter has a high noise radiation reduction effect that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

図8A(b)は、図8A(a)に示すコアの形態において、コア1及びコア2がそれぞれギャップ(隙間)を有している形態を示している。このようにギャップ(隙間)を設けた構成にすることで、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制するノイズ放射低減効果の高いDC/DCコンバータとなっている。   FIG. 8A (b) shows a form in which the core 1 and the core 2 each have a gap (gap) in the form of the core shown in FIG. 8A (a). Thus, magnetic saturation can be prevented by adopting a configuration in which a gap is provided. In addition, the DC / DC converter has a high noise radiation reduction effect that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

図8B(c)において、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように1つの閉磁路が形成される1つのコアを共用してそのコアの異なる対向部分に巻き回しされている。このように構成することで、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8B (c), the inductor L1 has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates a magnetic flux when energized. The second winding is wound around different opposing portions of the core in common with one core in which one closed magnetic path is formed so that the magnetic fluxes generated by each other are strengthened when energized. With this configuration, the DC / DC converter has a small-sized inductor core that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

図8B(d)では、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように1つの閉磁路が形成される1つのコアを共用してそのコアの異なる対向部分にそれぞれ巻き回しされている。そして、このコアの対向部分には、ギャップ(隙間)が形成されている。このように構成することで、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8B (d), the inductor L1 has a first winding that generates magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates magnetic flux when energized. The second windings are wound around different opposing portions of the core in common with one core in which one closed magnetic circuit is formed so that the magnetic fluxes generated by each other when energized reinforce each other. A gap (gap) is formed in the facing portion of the core. With this configuration, magnetic saturation can be prevented. In addition, the DC / DC converter has a small-sized inductor core that suppresses noise generated during switching of the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

そして、図8B(e)において、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされている。そして、このコアは、中央磁脚とその中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、第1の巻線は、一方の側磁脚に巻き回しされ、第2の巻線は、他方の側磁脚に巻回しされている。したがって、このように構成することで、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタを有するDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8B (e), the inductor L1 has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates a magnetic flux when energized. The wire and the second winding are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that the magnetic fluxes generated by each other when energized are strengthened. The core has a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg, and the first winding is wound around one of the side magnetic legs. The winding is wound around the other side magnetic leg. Therefore, with this configuration, the DC / DC converter has a small-sized inductor that suppresses noise generated during switching of the switch element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

そして、図8B(f)においては、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされている。そして、このコアは、中央磁脚とその中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、第1の巻線及び第2の巻線は、中央磁脚に積み重なるように巻き回しされ、中央磁脚と側磁脚には、ギャップ(隙間)が形成されている。このように構成することで、磁気飽和を防止することができる。また、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8B (f), the inductor L1 has a first winding that generates magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates magnetic flux when energized. The winding and the second winding are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that magnetic fluxes generated by each other when energized are strengthened. The core has a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg, and the first winding and the second winding are stacked on the central magnetic leg. A gap (gap) is formed between the center magnetic leg and the side magnetic leg. With this configuration, magnetic saturation can be prevented. In addition, the DC / DC converter has a small-sized inductor core that suppresses noise generated during switching of the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

図8B(g)において、インダクタL1は、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、インダクタL2は、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、これら第1の巻線及び第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされている。そして、このコアは、中央磁脚とその中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、この中央磁脚を介して2つの側磁脚とをつなぐつなぎ部を有した構成になっている。そして、第1の巻線及び第2の巻線は、このつなぎ部を挟んで中央磁脚に積み重なるように巻き回しされている。このように構成することで、磁気蓄積機能と共にスイッチ素子のスイッチング時に発生するノイズが入力線から放射されることを抑制する体格の小さいインダクタコアを有するDC/DCコンバータとなっている。   In FIG. 8B (g), the inductor L1 has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the inductor L2 has a second winding that generates a magnetic flux when energized. The second windings are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that magnetic fluxes generated by each other are strengthened when energized. The core has a central magnetic leg and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg, and has a connecting portion that connects the two side magnetic legs via the central magnetic leg. It is configured. Then, the first winding and the second winding are wound so as to be stacked on the central magnetic leg with the connecting portion interposed therebetween. With this configuration, the DC / DC converter has a small-sized inductor core that suppresses noise generated when switching the switching element together with the magnetic storage function from being radiated from the input line.

図8のそれぞれにおける実施形態のインダクタコアの構成について、ノイズ放射低減効果及び体格についての大小比較を行った結果、ノイズ放射低減効果が大きい実施形態は、コア分離型の構成であるが、コア分離型では当然体格は大きくなる(図8(A)(a)及び(b))。一方、ノイズ放射低減効果が小さい実施形態は、コア共用型の構成であるが、コア共用型では体格は小さくなる(図8(B)(c)及び(d))という実験結果が得られた。   As a result of comparing the size of the noise radiation reduction effect and the physique of the configuration of the inductor core of each of the embodiments in FIG. 8, the embodiment having a large noise radiation reduction effect is a core separation type configuration. Naturally, the size of the mold increases (FIGS. 8A, 8A, and 8B). On the other hand, although the embodiment with a small noise radiation reduction effect is a core shared type configuration, the physique is smaller in the core shared type (FIGS. 8B, 8C, and 8D). .

また、ギャップの有無については、ノイズ低減の明確な効果の差異はないが、磁気飽和を防止できるという点で差異がある。   Further, regarding the presence or absence of a gap, there is no clear difference in the effect of noise reduction, but there is a difference in that magnetic saturation can be prevented.

したがって、ノイズ放射低減効果とインダクタコアの体格には、トレードオフの関係があると思われる。   Therefore, it seems that there is a trade-off between the noise radiation reduction effect and the size of the inductor core.

つぎに、本発明の実施形態のDC/DCコンバータにおける入力線からのノイズ放射低減効果の確認実験を行った結果を、従来のDC/DCコンバータと比較して、図9乃至図15を参照して説明する。   Next, the results of confirming the effect of reducing the noise radiation from the input line in the DC / DC converter according to the embodiment of the present invention are compared with those of the conventional DC / DC converter, with reference to FIGS. I will explain.

まず、図9を参照して確認実験のための測定系の構成及び装置について説明する。確認実験のための測定系は、被測定試料455であるDC/DCコンバータの入力端子DC+及びDC−に直流電圧を印加する直流電源装置(高砂社製)450、DC/DCコンバータの入力線側のノイズを測定する電流センサであるRF電流センサプローブ(シャフナー社製CSP9160)460、前記RF電流センサプローブ(シャフナー社製CSP9160)460の検出電流波形を表示するオシロスコープ(横河DL7480)470、被測定試料であるDC/DCコンバータ、及び、出力側端子にはキャパシタCoutを介して電子負荷装置(高砂社製)480を備えて構成される。本実験では、被測定試料455であるDC/DCコンバータの入力線側のノイズを測定するRF電流センサプローブ460の検出電流波形を示すオシロスコープ470のデータを、電流センサのノイズ波形の信号IDC(Common)として、被測定試料455を以下の3種類の場合について測定を行い、それぞれの測定結果を比較した。 First, the configuration and apparatus of a measurement system for a confirmation experiment will be described with reference to FIG. The measurement system for the confirmation experiment is a DC power supply device (manufactured by Takasago) 450 for applying a DC voltage to the input terminals DC + and DC− of the DC / DC converter, which is the sample 455 to be measured, RF current sensor probe (Schaffner CSP9160) 460, which is a current sensor for measuring noise, and an oscilloscope (Yokogawa DL7480) 470 for displaying the detected current waveform of the RF current sensor probe (Schaffner CSP9160) 460, measured A DC / DC converter as a sample and an output side terminal include an electronic load device (manufactured by Takasago) 480 via a capacitor Cout . In this experiment, data of the oscilloscope 470 indicating the detected current waveform of the RF current sensor probe 460 that measures noise on the input line side of the DC / DC converter that is the sample 455 to be measured is used as the signal I DC ( Common), the measurement sample 455 was measured for the following three types, and the measurement results were compared.

図10及び図11は、被測定試料455として、本発明の第2の実施形態であるのコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ320についてその入力線側のノイズを、電流センサを用いて測定した結果を示している。   10 and 11 show the noise on the input line side of the core-separated switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 320 according to the second embodiment of the present invention as the sample 455 to be measured. The result measured using the sensor is shown.

図10(a)は、本実験で用いたコア分離型のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ320の回路図であり、インダクタL1及びインダクタL2のインダクタンス値は、それぞれL/2とし、比較する従来のDC/DCコンバータのインダクタLのインダクタンス値の1/2とした。   FIG. 10A is a circuit diagram of the core separation type switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 320 used in this experiment. The inductance values of the inductor L1 and the inductor L2 are L / 2, respectively. The inductance value of the inductor L of the conventional DC / DC converter to be compared is set to ½.

図10(b)は、入力線側で電流センサを用いてノイズ波形を信号IDC(Common)として測定した結果である。そして、第2のスイッチ素子S2及び第3のスイッチ素子S3のスイッチング電圧波形であるVce(SW2)及びVce(SW3)をレファレンスとして測定した結果である。
入力線側での測定信号IDC(Common)が、第2のスイッチ素子S2及び第3のスイッチ素子S3のスイッチング時において、ほとんど影響されないということがわかる。すなわち、入力線からのノイズ放射低減効果が確認された。
FIG. 10B shows a result of measuring a noise waveform as a signal I DC (Common) using a current sensor on the input line side. And it is the result of having measured Vce (SW2) and Vce (SW3) which are the switching voltage waveform of 2nd switch element S2 and 3rd switch element S3 as a reference.
It can be seen that the measurement signal I DC (Common) on the input line side is hardly influenced when the second switch element S2 and the third switch element S3 are switched. That is, the noise radiation reduction effect from the input line was confirmed.

一方、図12乃至図15は、被測定試料455として、従来のスイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ400及び410についてその入力線側のノイズを、電流センサを用いて測定した結果を示している(比較例1及び比較例2)。   On the other hand, FIGS. 12 to 15 show the results of measuring the noise on the input line side of the conventional switched capacitance type buck-boost DC / DC converters 400 and 410 as the measured sample 455 using a current sensor. (Comparative Example 1 and Comparative Example 2).

図12(a)は、スイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ400(比較例1)の回路図であり、インダクタLがインダクタンス値Lとして、入力部の正極側端子に対して平滑コンデンサC0と並列接続の関係にあり、かつ、一端が入力部の正極側端子と接続され、他端がスイッチ素子S1とスイッチ素子S2の間に接続されている。   FIG. 12A is a circuit diagram of a switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 400 (Comparative Example 1), where the inductor L has an inductance value L and the smoothing capacitor C0 with respect to the positive terminal of the input unit. And one end is connected to the positive terminal of the input unit, and the other end is connected between the switch element S1 and the switch element S2.

図12(b)は、入力線側で電流センサを用いてノイズ波形を信号IDC(Common)として測定した結果である。そして、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3のスイッチング電圧波形であるVce(SW2)及びVce(SW3)をレファレンスとして測定した結果である。
入力線側での測定信号IDC(Common)が、スイッチ素子S3のスイッチング時において、変化していることが確認された。すなわち、入力線からのノイズの影響を受けていることが確認された。
FIG. 12B shows the result of measuring the noise waveform as a signal I DC (Common) using a current sensor on the input line side. And it is the result of having measured Vce (SW2) and Vce (SW3) which are the switching voltage waveforms of switch element S2 and switch element S3 as a reference.
It was confirmed that the measurement signal I DC (Common) on the input line side changed when the switching element S3 was switched. That is, it was confirmed that it was affected by noise from the input line.

また、図13(a)は、スイッチトキャパシタンス型の昇降圧型のDC/DCコンバータ410(比較例2)の回路図であり、インダクタLがインダクタンス値Lとして、入力部の負極側端子に対して平滑コンデンサC0と並列接続の関係にあり、かつ、一端が入力部の負極側端子と接続され、他端がスイッチ素子S3とスイッチ素子S4の間に接続されている。   FIG. 13A is a circuit diagram of a switched capacitance type step-up / step-down DC / DC converter 410 (Comparative Example 2). The inductor L has an inductance value L and is smooth with respect to the negative terminal of the input unit. The capacitor C0 is connected in parallel, and one end is connected to the negative terminal of the input unit, and the other end is connected between the switch element S3 and the switch element S4.

図13(b)は、入力線側で電流センサを用いてノイズ波形を信号IDC(Common)として測定した結果である。そして、スイッチ素子S2及びスイッチ素子S3のスイッチング電圧波形であるVce(SW2)及びVce(SW3)をレファレンスとして測定した結果である。
入力線側での測定信号IDC(Common)が、スイッチ素子S2のスイッチング時において、変化していることが確認された。すなわち、比較例1と同様に、入力線からのノイズの影響を受けていることが確認された。
FIG. 13B shows a result of measuring a noise waveform as a signal I DC (Common) using a current sensor on the input line side. And it is the result of having measured Vce (SW2) and Vce (SW3) which are the switching voltage waveforms of switch element S2 and switch element S3 as a reference.
It was confirmed that the measurement signal I DC (Common) on the input line side changed when the switching element S2 was switched. That is, as in Comparative Example 1, it was confirmed that the circuit was affected by noise from the input line.

本確認実験の測定結果を、図11、図14、及び、図15を参照して説明する。
図11(a)、図14(a)、及び、図15(a)は、それぞれ、本実施形態、比較例1、及び、比較例2のDC/DCコンバータの回路図を示しており、基本的には、図10(a)、図12(a)、及び、図13(a)と同様である。
図11(b)、図14(b)、及び、図15(b)は、前記各DC/DCコンバータの入力線側での測定信号IDC(Common)の測定によって得られた代表的なノイズ電流値の変化部分の測定波形を示している。各測定波形の変化部分のノイズ電流値を比較すると、本実施形態では、比較値9であり、比較例1及び比較例2における比較値は、それぞれ、18及び20であった。測定波形の大きなゆれは電源の影響と考慮すると、本実施形態によるDC/DCコンバータでは、従来のDC/DCコンバータの50%以上の低減効果を得ることが実験的にも確かめられた。
The measurement results of this confirmation experiment will be described with reference to FIGS. 11, 14, and 15.
FIGS. 11 (a), 14 (a), and 15 (a) show circuit diagrams of DC / DC converters of the present embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively. Specifically, this is the same as FIG. 10 (a), FIG. 12 (a), and FIG. 13 (a).
11 (b), 14 (b), and 15 (b) are representative noises obtained by measuring the measurement signal I DC (Common) on the input line side of each DC / DC converter. The measurement waveform of the change part of an electric current value is shown. When the noise current values of the changed portions of the respective measurement waveforms are compared, in this embodiment, the comparison value is 9, and the comparison values in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are 18 and 20, respectively. Considering that the large fluctuation of the measured waveform is the influence of the power source, it has been experimentally confirmed that the DC / DC converter according to the present embodiment can obtain a reduction effect of 50% or more of the conventional DC / DC converter.

以上説明したように、本実施形態のDC/DCコンバータによれば、昇圧(降圧)を可変とするための磁気蓄積機能を有し、かつ、スイッチング時における入力線からのノイズ放射を抑制し、周辺機器への影響を防止することを可能とし、従来のノイズフィルタを削除することができる。
したがって、本実施形態のDC/DCコンバータによれば、自動車の電動及び電動アシストシステム系における電力変換器の構成部品点数を削減し、製造コスト低減化を実現することができる。
As described above, according to the DC / DC converter of the present embodiment, it has a magnetic storage function for making the step-up (step-down) variable, and suppresses noise emission from the input line during switching, It is possible to prevent the influence on the peripheral devices, and the conventional noise filter can be deleted.
Therefore, according to the DC / DC converter of the present embodiment, it is possible to reduce the number of components of the power converter in the electric and electric assist system of the automobile and to reduce the manufacturing cost.

以上、各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、燃料電池自動車(FCV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、電気自動車(EV)、及び、太陽光発電システム等の電動及び電動アシストシステム系の電力変換器に利用することができる。   Each embodiment has been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, a fuel cell vehicle (FCV), a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), and solar power generation It can be used for power converters of electric and electric assist system systems such as systems.

10、20、21、22、30、31、32 通電制御部
25 磁気相殺型変圧器(T1)
35 直列キャパシタ
100、110 DC/DCコンバータ
200、210 磁気相殺型DC/DCコンバータ(昇降圧型)
211 磁気相殺型DC/DCコンバータ(単方向昇圧型)
212 磁気相殺型DC/DCコンバータ(単方向降圧型)
300、310、320 スイッチトキャパシタンス型DC/DCコンバータ(昇降圧型)
311 スイッチトキャパシタンス型DC/DCコンバータ(単方向昇圧型)
312 スイッチトキャパシタンス型DC/DCコンバータ(単方向降圧型)
400、410 従来のスイッチトキャパシタンス型DC/DCコンバータ(昇降圧型)
450 直流電源装置(高砂社製)
455 被測定試料(DC/DCコンバータ)
460 RF電流センサプローブ(シャフナー社製CSP9160)
470 オシロスコープ(横河DL7480)
480 電子負荷装置(高砂社製)
500 電力制御装置(PCU)
510 DC/DCコンバータ
520 ノイズフィルタ
550 配線
600 バッテリ
1000 自動車
L、L1、L2 インダクタ
M 相互インダクタンス
C0 平滑コンデンサ
C1、C2、Cout キャパシタ
S1、S2、S3、S4 スイッチ素子
D1、D2 ダイオード
10, 20, 21, 22, 30, 31, 32 Energization control unit 25 Magnetic cancellation type transformer (T1)
35 Series capacitor 100, 110 DC / DC converter 200, 210 Magnetic cancellation type DC / DC converter (buck-boost type)
211 Magnetic cancellation type DC / DC converter (unidirectional step-up type)
212 Magnetic cancellation type DC / DC converter (unidirectional step-down type)
300, 310, 320 Switched capacitance type DC / DC converter (buck-boost type)
311 Switched Capacitance Type DC / DC Converter (Unidirectional Boost Type)
312 Switched capacitance type DC / DC converter (unidirectional step-down type)
400, 410 Conventional switched capacitance type DC / DC converter (buck-boost type)
450 DC power supply (manufactured by Takasago)
455 Sample to be measured (DC / DC converter)
460 RF current sensor probe (Schaffner CSP9160)
470 oscilloscope (Yokogawa DL7480)
480 Electronic load device (manufactured by Takasago)
500 Power control unit (PCU)
510 DC / DC converter 520 Noise filter 550 Wiring 600 Battery 1000 Automotive L, L1, L2 Inductor M Mutual inductance C0 Smoothing capacitor C1, C2, C out capacitor S1, S2, S3, S4 Switch element D1, D2 Diode

Claims (15)

正極側端子と負極側端子とを有する入力部と、正極側端子と負極側端子とを有する出力部と、一端が前記入力部の正極側端子と接続され、他端が前記入力部の負極側端子と接続された平滑コンデンサと、前記入力部と前記出力部との間に設けられた複数のスイッチ素子を有する通電制御部とを備え、前記複数のスイッチ素子をスイッチングすることにより電力変換を行うDC/DCコンバータであって、
第1のインダクタは、
前記入力部の正極側端子に対して前記平滑コンデンサと並列接続の関係にあり、かつ、一端が前記入力部の正極側端子と接続され、他端が前記通電制御部の正極側端子と接続され、
第2のインダクタは、
前記入力部の負極側端子に対して前記平滑コンデンサと並列接続の関係にあり、かつ、一端が前記入力部の負極側端子と接続され、他端が前記通電制御部の負極側端子と接続されている
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。
An input unit having a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal, an output unit having a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal, one end connected to the positive electrode side terminal of the input unit, and the other end connected to the negative electrode side of the input unit A smoothing capacitor connected to a terminal, and an energization control unit having a plurality of switch elements provided between the input unit and the output unit, and performs power conversion by switching the plurality of switch elements A DC / DC converter,
The first inductor is
The smoothing capacitor is connected in parallel with the positive side terminal of the input unit, and one end is connected to the positive side terminal of the input unit and the other end is connected to the positive side terminal of the energization control unit. ,
The second inductor is
The smoothing capacitor is connected in parallel with the negative side terminal of the input unit, and one end is connected to the negative side terminal of the input unit and the other end is connected to the negative side terminal of the energization control unit. A DC / DC converter characterized by comprising:
前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子とを備え、
前記第1のスイッチ素子は、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、
一端が前記第1のインダクタの他端と前記第1のスイッチ素子の一端とに接続され、他端が前記第2のインダクタの他端と前記出力部の負極側端子とに接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
The energization control unit includes a first switch element and a second switch element,
The first switch element includes:
One end is connected to the other end of the first inductor, the other end is connected to the positive terminal of the output unit,
The second switch element is
One end is connected to the other end of the first inductor and one end of the first switch element, and the other end is connected to the other end of the second inductor and a negative terminal of the output unit. The DC / DC converter according to claim 1.
磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、
コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続する磁気相殺型の変圧器をさらに備え、
前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第3のスイッチ素子と第4のスイッチ素子とを備え、
前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前紀第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第3のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第4のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A magnetic cancellation type DC / DC converter,
A primary winding and a secondary winding are magnetically coupled via a core, connected to a reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the primary winding is connected to the other end of the first inductor. A magnetic canceling type transformer for connecting a common terminal with the secondary winding;
The energization control unit includes a first switch element, a second switch element, a third switch element, and a fourth switch element,
One end of the first switch element is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end is connected to the other end of the pre-secondary inductor and the negative terminal of the output unit. Connected,
The second switch element has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end connected to a positive terminal of the output unit,
The third switch element has one end connected to the terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to the other end of the second inductor and the negative terminal of the output unit. And
The fourth switch element has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding and the other end connected to a positive terminal of the output unit. Item 4. The DC / DC converter according to Item 1.
磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、
コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続する磁気相殺型の変圧器をさらに備え、
前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第1のダイオードと第2のスイッチ素子と第2のダイオードとを備え、
前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第1のダイオードは、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第2のダイオードは、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A magnetic cancellation type DC / DC converter,
A primary winding and a secondary winding are magnetically coupled via a core, connected to a reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the primary winding is connected to the other end of the first inductor. A magnetic canceling type transformer for connecting a common terminal with the secondary winding;
The energization control unit includes a first switch element, a first diode, a second switch element, and a second diode,
The first switch element has one end connected to the terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end connected to the other end of the second inductor and the negative terminal of the output unit. And
One end of the first diode is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end is connected to a positive terminal of the output unit.
The second switch element has one end connected to the terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to the other end of the second inductor and the negative terminal of the output unit. And
The second diode has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to a positive terminal of the output unit. The DC / DC converter according to 1.
磁気相殺型のDC/DCコンバータであって、
コアを介して1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合し、1対1の巻数比で逆巻結線に接続され、前記第1のインダクタの他端に前記1次巻線と前記2次巻線との共通端子を接続ずる磁気相殺型の変圧器をさらに備え、
前記通電制御部は、第1のダイオードと、第1のスイッチ素子と、第2のダイオードと第2のスイッチ素子とを備え、
前記第1のダイオードは、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第1のスイッチ素子は、一端が前記1次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第2のダイオードは、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記第2のインダクタの他端及び前記出力部の負極側端子に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、一端が前記2次巻線の前記共通端子とは反対側の端子に接続され、他端が前記出力部の正極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A magnetic cancellation type DC / DC converter,
A primary winding and a secondary winding are magnetically coupled via a core, connected to a reverse winding with a 1: 1 turns ratio, and the primary winding is connected to the other end of the first inductor. A magnetic canceling type transformer connecting a common terminal with the secondary winding;
The energization control unit includes a first diode, a first switch element, a second diode, and a second switch element,
One end of the first diode is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end is connected to the other end of the second inductor and a negative terminal of the output unit. ,
One end of the first switch element is connected to a terminal opposite to the common terminal of the primary winding, and the other end is connected to a positive terminal of the output unit.
The second diode has one end connected to the terminal opposite to the common terminal of the secondary winding, and the other end connected to the other end of the second inductor and the negative terminal of the output unit. ,
The second switch element has one end connected to a terminal opposite to the common terminal of the secondary winding and the other end connected to a positive terminal of the output unit. Item 4. The DC / DC converter according to Item 1.
スイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、
直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、
前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第3のスイッチ素子と第4のスイッチ素子とを備え、
前記第1のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第3のスイッチ素子は、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第4のスイッチ素子は、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A switched capacitance type DC / DC converter,
Further comprising a first capacitor and a second capacitor connected in series between the energization control unit and the output unit,
The energization control unit includes a first switch element, a second switch element, a third switch element, and a fourth switch element,
One end of the first switch element is connected to the other end of the first inductor, and the other end is connected to a positive electrode side of the first capacitor and a positive electrode side terminal of the output unit,
The second switch element has the other end connected to the other end of the first inductor, and one end connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor,
The third switch element has one end connected to the other end of the second inductor, and the other end connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor,
The other end of the fourth switch element is connected to the other end of the second inductor, and one end is connected to the negative electrode side of the second capacitor and the negative electrode side terminal of the output unit. The DC / DC converter according to claim 1.
スイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、
直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、
前記通電制御部は、第1のダイオードと第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子と第2のダイオードとを備え、
前記第1のダイオードは、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第1のスイッチ素子は、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第2のダイオードは、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A switched capacitance type DC / DC converter,
Further comprising a first capacitor and a second capacitor connected in series between the energization control unit and the output unit,
The energization control unit includes a first diode, a first switch element, a second switch element, and a second diode,
One end of the first diode is connected to the other end of the first inductor, and the other end is connected to a positive side of the first capacitor and a positive side terminal of the output unit,
The first switch element has the other end connected to the other end of the first inductor, and one end connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor,
The second switch element has one end connected to the other end of the second inductor and the other end connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor,
The other end of the second diode is connected to the other end of the second inductor, and the other end is connected to the negative electrode side of the second capacitor and the negative electrode side terminal of the output unit. The DC / DC converter according to claim 1.
スイッチトキャパシタンス型のDC/DCコンバータであって、
直列に接続された第1のキャパシタ及び第2のキャパシタを前記通電制御部と前記出力部との間にさらに備え、
前記通電制御部は、第1のスイッチ素子と第1のダイオードと第2のダイオードと第2のスイッチ素子とを備え、
前記第1のスイッチ素子は、一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの正極側及び前記出力部の正極側端子に接続され、
前記第1のダイオードは、他端が前記第1のインダクタの他端に接続され、一端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第2のダイオードは、一端が前記第2のインダクタの他端に接続され、他端が前記第1のキャパシタの負極側及び前記第2のキャパシタの正極側に接続され、
前記第2のスイッチ素子は、他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、一端が前記第2のキャパシタの負極側及び前記出力部の負極側端子に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A switched capacitance type DC / DC converter,
Further comprising a first capacitor and a second capacitor connected in series between the energization control unit and the output unit,
The energization control unit includes a first switch element, a first diode, a second diode, and a second switch element,
One end of the first switch element is connected to the other end of the first inductor, and the other end is connected to a positive electrode side of the first capacitor and a positive electrode side terminal of the output unit,
The other end of the first diode is connected to the other end of the first inductor, and the other end is connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor.
The second diode has one end connected to the other end of the second inductor and the other end connected to the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor,
The other end of the second switch element is connected to the other end of the second inductor, and one end is connected to the negative electrode side of the second capacitor and the negative electrode side terminal of the output unit. The DC / DC converter according to claim 1.
前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線が第1のコアに巻き回しされ、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線が第2のコアに巻き回しされており、
前記第1のコアと前記第2のコアは独立して構成されていることを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
In the first inductor, a first winding that generates a magnetic flux when energized is wound around a first core, and in the second inductor, a second winding that generates a magnetic flux when energized is connected to a second core. Being wound around,
2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the first core and the second core are configured independently.
前記第1のコア及び前記第2のコアはそれぞれギャップ(隙間)を有していることを特徴とする請求項9記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to claim 9, wherein the first core and the second core each have a gap. 前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように1つの閉磁路が形成される1つのコアを共用してそのコアの異なる対向部分に巻き回しされている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
The first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized,
The first winding and the second winding share a single core in which one closed magnetic circuit is formed so that the magnetic fluxes generated by each other when energized are shared, and are wound around different opposing portions of the core. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the DC / DC converter is turned.
前記コアの対向部分には、ギャップ(隙間)が形成されている
ことを特徴とする請求項11記載のDC/DCコンバータ。
The DC / DC converter according to claim 11, wherein a gap (gap) is formed in an opposing portion of the core.
前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、
前記コアは、
中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、
前記第1の巻線は、前記一方の側磁脚に巻き回しされ、
前記第2の巻線は、前記他方の側磁脚に巻回しされている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
The first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized,
The first winding and the second winding are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that magnetic fluxes generated when energized mutually strengthen each other,
The core is
A central magnetic leg, and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg,
The first winding is wound around the one side magnetic leg,
The DC / DC converter according to claim 1, wherein the second winding is wound around the other side magnetic leg.
前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、
前記コアは、
中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、前記中央磁脚に積み重なるように巻き回しされ、
前記中央磁脚と前記側磁脚には、ギャップ(隙間)が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
The first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized,
The first winding and the second winding are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that magnetic fluxes generated by each other when energized are strengthened,
The core is
A central magnetic leg, and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg,
The first winding and the second winding are wound so as to be stacked on the central magnetic leg,
2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein a gap is formed between the central magnetic leg and the side magnetic leg.
前記第1のインダクタは、通電時に磁束を生じる第1の巻線を有し、前記第2のインダクタは、通電時に磁束を生じる第2の巻線を有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、通電時に互いの発生する磁束が強め合うように2つの閉磁路が形成される1つのコアにそれぞれ巻き回しされており、
前記コアは、
中央磁脚と、前記中央磁脚の両側に設けられた2つの側磁脚とを有し、
前記中央磁脚を介して前記2つの側磁脚をつなぐつなぎ部を有し、
前記第1の巻線及び前記第2の巻線は、前記つなぎ部を挟んで前記中央磁脚に積み重なるように巻き回しされている
ことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
The first inductor has a first winding that generates a magnetic flux when energized, and the second inductor has a second winding that generates a magnetic flux when energized,
The first winding and the second winding are respectively wound around one core in which two closed magnetic paths are formed so that magnetic fluxes generated by each other when energized are strengthened,
The core is
A central magnetic leg, and two side magnetic legs provided on both sides of the central magnetic leg,
A connecting portion connecting the two side magnetic legs via the central magnetic leg;
2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the first winding and the second winding are wound so as to be stacked on the central magnetic leg with the connecting portion interposed therebetween.
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