JP2013099194A - Insulated type dc-dc converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変圧器における偏磁解消の仕組みを備えた絶縁型DC‐DCコンバータに関するものである。 The present invention relates to an isolated DC-DC converter having a mechanism for eliminating demagnetization in a transformer.
従来より電力変換を行う絶縁型DC‐DCコンバータとしては、1次側(入力側)スイッチング回路において直流電圧を交流電圧に変換し、当該交流電圧を変圧器により変圧し、得られた交流電流を2次側(出力側)スイッチング回路において同期整流して出力するものが知られている。 Conventionally, as an isolated DC-DC converter that performs power conversion, a DC voltage is converted into an AC voltage in a primary side (input side) switching circuit, the AC voltage is transformed by a transformer, and the obtained AC current is converted. A secondary side (output side) switching circuit that outputs a signal by synchronous rectification is known.
このような絶縁型DC‐DCコンバータにおいては1次側スイッチング回路と2次側スイッチング回路との両方でスイッチング素子のオン/オフを制御する必要があるが、スイッチング素子の個体差や制御遅れなどの原因でスイッチングに遅れが生じた場合、変圧器の巻線を流れる電流の向きに偏りが生じ、偏磁が生じてしまうという問題があった。 In such an insulated DC-DC converter, it is necessary to control on / off of the switching element by both the primary side switching circuit and the secondary side switching circuit. When a delay occurs in switching due to the cause, there is a problem that the direction of the current flowing through the winding of the transformer is biased and the magnetism is biased.
特許文献1に示すものは、1次側スイッチング回路で直流電圧を交流電圧に変換し2次側が単に整流ダイオードで構成される、1方向のみに対応した片方向DC−DCコンバータであるため、1次側スイッチングの遅れのみに対処すればよく、1次側巻線と直列に接続した電流計により電流値を測定し、当該電流値と0アンペアとの偏差に基づきスイッチングのタイミングを補正するという方法により偏磁を解消している。
Since the one shown in
一方、2次側にもスイッチング素子が設けられる双方向DC−DCコンバータにおいては基本的に出力電圧端子における電流は一定方向に流れる(力行と呼ぶ)ほか、出力電圧端子において電流が逆流する(回生と呼ぶ)場合がある。回生状態においては、1次側だけでなく2次側のスイッチング遅れによっても偏磁が生じるため、特許文献1の補正では偏磁を解消し切れないという問題がある。
On the other hand, in a bidirectional DC-DC converter in which a switching element is also provided on the secondary side, the current at the output voltage terminal basically flows in a certain direction (called powering), and the current flows backward at the output voltage terminal (regeneration). Called). In the regenerative state, the demagnetization is caused not only by the primary side but also by the switching delay of the secondary side, so that there is a problem that the demagnetization cannot be completely eliminated by the correction of
このような課題を解決する手段として、変圧器の1次側及び2次側それぞれの巻き線と直列にコンデンサを挿入することにより、電流の直流成分を取り除くという方法がある。しかしながら、この方法を用いると力行時及び回生時の偏磁を解消することはできるものの、コンデンサの挿入により装置が大型化・コストアップするという別の問題が生じてしまう。 As a means for solving such a problem, there is a method of removing a direct current component of a current by inserting a capacitor in series with each winding of the primary side and the secondary side of the transformer. However, although this method can eliminate the bias magnetism during power running and regeneration, there is another problem that the size and cost of the device increase due to the insertion of a capacitor.
本発明は、このような装置の大型化やコストアップを回避し、ソフトウェアによるスイッチング素子の制御のみによって双方向ゆえの課題である力行時及び回生時の偏磁を同時に解消する絶縁型DC‐DCコンバータを提供することを目的としている。 The present invention avoids such an increase in size and cost of the device, and simultaneously eliminates the biasing and regenerative magnetism that is a problem due to bidirectionality only by controlling the switching element by software. It aims to provide a converter.
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.
すなわち、本発明の絶縁型DC‐DCコンバータは、スイッチング素子により構成され当該スイッチング素子のオン/オフを制御することにより直流電圧を交流電圧に変換して出力する1次側スイッチング回路と、当該1次側スイッチング回路の出力電圧を変圧する変圧器と、スイッチング素子により構成され当該スイッチング素子のオン/オフを制御することにより前記変圧器の出力電圧を整流する2次側スイッチング回路と、出力指令に基づいて前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路に含まれるスイッチング素子のゲートに送る電圧パルスを指令するパルス指令を生成するパルス制御手段と、前記パルス指令に基づいて生成した電圧パルスを前記スイッチング素子のゲートに送ることによって前記スイッチング素子のオン/オフを制御するパルス生成手段とを有し、入出力間で電力の変換を行う絶縁型DC‐DCコンバータにおいて、前記変圧器の1次側巻線と直列に接続された1次側電流検出手段と、2次側スイッチング回路の出力電圧端子と直列に接続された2次側電流検出手段と、1次側電流検出器により検出された電流値に基づきパルス補正量を演算するパルス補正量演算手段と、2次側電流検出器により検出された電流の向きにより力行・回生いずれのモードで動作しているかを判定し当該モードに基づいて制御モードを切り替える制御モード切替手段と、前記制御モードに基づいて補正対象となるスイッチング素子を選択し前記パルス補正量に基づいて当該選択されたスイッチング素子に対する前記パルス指令を補正するパルス補正手段とを有することを特徴とする絶縁型DC‐DCコンバータである。 That is, the insulation type DC-DC converter of the present invention includes a primary side switching circuit configured by a switching element, which converts a DC voltage into an AC voltage by controlling on / off of the switching element and outputs the AC voltage. A transformer that transforms the output voltage of the secondary side switching circuit, a secondary side switching circuit that is constituted by a switching element and rectifies the output voltage of the transformer by controlling on / off of the switching element; A pulse control means for generating a pulse command for instructing a voltage pulse to be sent to the gates of switching elements included in the primary side switching circuit and the secondary side switching circuit, and a voltage pulse generated based on the pulse command. Sending the switching element to the gate of the switching element. In an isolated DC-DC converter having a pulse generating means for controlling on / off of the power source and converting power between input and output, the primary side connected in series with the primary side winding of the transformer Pulse correction for calculating a pulse correction amount based on the current value detected by the current detection means, the secondary current detection means connected in series with the output voltage terminal of the secondary side switching circuit, and the primary current detector Control mode switching means for determining whether the operation is in powering or regenerative mode based on the direction of the current detected by the secondary current detector, and switching the control mode based on the mode, and the control Pulse correcting means for selecting a switching element to be corrected based on a mode, and correcting the pulse command for the selected switching element based on the pulse correction amount; An insulation type DC-DC converter, characterized in that it comprises.
ここで、力行とは出力電圧端子において負荷を正常に駆動する方向に電流が流れている状態であり、回生とは出力電圧端子において力行時と逆方向に電流が流れている状態である。本発明の絶縁型DC‐DCコンバータは力行・回生それぞれのモードに対して補正対象となるスイッチング素子を選択し補正を行うため、力行時だけでなく回生時においても回路にコンデンサを追加することなく好適に偏磁を解消することができる。 Here, the power running is a state in which a current flows in a direction in which the load is normally driven at the output voltage terminal, and the regeneration is a state in which a current flows in the opposite direction to the power running at the output voltage terminal. Since the isolated DC-DC converter of the present invention selects and corrects a switching element to be corrected for each mode of power running and regeneration, without adding a capacitor to the circuit not only during power running but also during regeneration. Biasing can be preferably eliminated.
さらに、最小限の制御で偏磁を適切に解消するためには、前記パルス補正手段が力行時の制御モードにおいては前記1次側スイッチング回路のスイッチング素子を、回生時の制御モードにおいては前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路のスイッチング素子を補正対象として選択するようにすることが望ましい。 Furthermore, in order to appropriately eliminate the bias magnetism with the minimum control, the pulse correction means switches the switching element of the primary side switching circuit in the control mode at the time of power running, and the above-mentioned 1 in the control mode at the time of regeneration. It is desirable to select the switching element of the secondary side switching circuit and the secondary side switching circuit as a correction target.
また、前記パルス補正量演算手段において偏磁の解消に好適なパルス補正量を決定するためには、前記パルス補正量演算手段が前記1次側電流検出手段により検出された電流の直流成分を検出するフィルタを備え、前記直流成分と0アンペアとの偏差をパルス補正量として出力するように構成することが好ましい。 In addition, in order to determine a pulse correction amount suitable for eliminating the demagnetization in the pulse correction amount calculation means, the pulse correction amount calculation means detects the DC component of the current detected by the primary side current detection means. It is preferable that the filter is configured to output a deviation between the DC component and 0 amperes as a pulse correction amount.
さらに、前記制御モード切替手段の動作を簡易な構成によって実現するためには、前記パルス補正手段が力行・回生に対応する制御モードに対してそれぞれ1の入力端子を有し、前記制御モード切替手段としては1またはそれ以上のスイッチが前記入力端子の一方を接地しもう一方を前記パルス補正量演算手段の出力に接続するように構成し、前記2次側電流検出手段により検出された電流値と0Aとの偏差に基づいて前記スイッチの切り替えを行うように構成することが望ましい。 Further, in order to realize the operation of the control mode switching means with a simple configuration, the pulse correction means has one input terminal for each control mode corresponding to power running / regeneration, and the control mode switching means The one or more switches are configured such that one of the input terminals is grounded and the other is connected to the output of the pulse correction amount calculating means, and the current value detected by the secondary side current detecting means is It is desirable that the switch is switched based on a deviation from 0A.
また、前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路として特に還流ダイオード付きスイッチング素子を2対直列に並べたアームを2対並列に並べたフルブリッジ回路が用いられる場合において、簡易な制御により好適に偏磁を解消するためには、前記パルス補正手段は力行時の制御モードにおいては前記1次側フルブリッジ回路を構成する1のアームに含まれるスイッチング素子を補正し、回生時の制御モードにおいては前記1次側フルブリッジ回路を構成する1のアームであって力行時の制御モードにおいて補正されないものに含まれるスイッチング素子及び前記2次側フルブリッジ回路を構成する両方のアームに含まれるスイッチング素子を補正することが好ましい。 In addition, in the case where a full bridge circuit in which two pairs of arms in which two pairs of switching elements with freewheeling diodes are arranged in series is used as the primary side switching circuit and the secondary side switching circuit, simple control is used. In order to preferably eliminate the magnetic bias, the pulse correction means corrects the switching element included in one arm constituting the primary side full bridge circuit in the control mode at the time of power running, and the control mode at the time of regeneration. Switching element included in one arm constituting the primary side full bridge circuit and not corrected in the control mode during powering and switching included in both arms constituting the secondary side full bridge circuit It is preferable to correct the element.
本発明は、以上説明した構成であるから、力行時だけでなく回生時においても回路にコンデンサを追加することなく好適に偏磁を解消することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to suitably eliminate the magnetic bias without adding a capacitor to the circuit not only during power running but also during regeneration.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの構成を説明する。 First, the configuration of the isolated DC-DC converter according to the present embodiment will be described.
本実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータは、図1に示されるように、1次側スイッチング回路1と、1次側スイッチング回路1の出力電圧を変圧する変圧器2と、変圧器2の出力電圧を整流する2次側スイッチング回路3とからなる絶縁型コンバータ回路4を備え、出力指令T1に基づいて1次側スイッチング回路1に含まれるスイッチング素子SW1からSW4及び2次側スイッチング回路3に含まれるスイッチング素子SW5からSW8のゲートに送る電圧パルスを指令するパルス指令T2を生成するパルス制御手段5と、前記パルス指令T2の入力に基づいて生成した電圧パルスT3を前記スイッチング素子SW1からSW8のゲートに送ることによって前記スイッチング素子SW1からSW8のオン/オフを制御するパルス生成手段6とを有し、入出力間で電力の変換を行っている。
As shown in FIG. 1, the isolated DC-DC converter according to the present embodiment includes a primary
1次側スイッチング回路1、変圧器2、及び2次側スイッチング回路3とからなる絶縁型コンバータ回路4は、図2に示されるような構成となっている。1次側スイッチング回路1では、還流ダイオード付きスイッチング素子SW1とSW2、SW3とSW4とがそれぞれ直列に構成されアームA1及びアームA2を構成し、当該2のアームを並列に並べることによりフルブリッジ回路を構成している。2次側スイッチング回路3では、還流ダイオード付きスイッチング素子SW5とSW6、SW7とSW8とがそれぞれ直列に構成されアームA3及びアームA4を構成し、当該2のアームを並列に並べることによりフルブリッジ回路を構成している。変圧器2の1次側巻線の両端はスイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2との間、及びスイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4との間にそれぞれ接続されており、変圧器2の2次側巻線の両端はスイッチング素子SW5とスイッチング素子SW6との間、及びスイッチング素子SW7とスイッチング素子SW8との間にそれぞれ接続されている。
An
また、1次側スイッチング回路1は入力電圧端子24と並列に設置された1次側入力コンデンサ21を含んでおり、2次側スイッチング回路3は出力電圧端子25と直列に接続された平滑リアクトル22及び出力電圧端子25と並列に設置された2次側出力コンデンサ23を含んでいる。
The primary
スイッチング素子SW1からSW8には、典型的にはIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)が用いられ、当該IGBTのゲートに印加する電圧によって当該IGBTのオン/オフを制御する。また、パルス補正手段11、パルス制御手段5、パルス生成手段6は、例えば1つのCPU(Central Processing Unit)等により実現することが可能である。
IGBTs (insulated gate bipolar transistors) are typically used as the switching elements SW1 to SW8, and the on / off state of the IGBT is controlled by a voltage applied to the gate of the IGBT. The
1次側入力コンデンサ21及び2次側出力コンデンサ23は、電圧を平滑化するために設置されている。また、平滑リアクトル22は、出力電流を平滑化するために設置されている。これらのコンデンサや平滑リアクトルを設置しない回路や、スナバ回路などの付加回路を備えた回路を絶縁型コンバータ回路4として用いることも可能である。
The primary
また上記の構成に加えて、本実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータは、図1に示されるように、変圧器2の1次側巻線と直列に接続された1次側電流検出手段7と、2次側スイッチング回路3の出力電圧端子25と直列に接続された2次側電流検出手段9と、1次側電流検出器により検出された電流値に基づきパルス補正量を演算するパルス補正量演算手段8と、2次側電流検出器により検出された電流の向きにより力行・回生いずれのモードで動作しているかを判定し当該モードに基づいて制御モードを切り替える制御モード切替手段10と、前記制御モードに基づいて補正対象となるスイッチング素子を選択し前記パルス補正量に基づいて前記パルス指令T2を補正するパルス補正手段11とを有している。
Further, in addition to the above configuration, the insulation type DC-DC converter according to the present embodiment includes a primary side current detecting means connected in series with the primary side winding of the
パルス補正量演算手段8及び制御モード切替手段10は、図3に示されるような構成となっている。本実施形態のように、1次側電流検出手段7及び2次側電流検出手段9には必ずしも電流計のように具体的な電流値を測定可能な機器を用いる必要はなく、検出地点における電流値をそれぞれパルス補正量の演算及び制御モードの切り替えに反映することが可能な構成となっていれば十分である。 The pulse correction amount calculation means 8 and the control mode switching means 10 are configured as shown in FIG. As in the present embodiment, it is not always necessary to use a device capable of measuring a specific current value, such as an ammeter, for the primary current detection means 7 and the secondary current detection means 9. It is sufficient if the configuration can reflect the values in the calculation of the pulse correction amount and the switching of the control mode.
パルス補正量演算手段8は、フィルタ31によって1次側電流検出手段7で検出された電流Iac1の直流成分を検出し、当該直流成分と0アンペアとの偏差に基づいて補償器32によりパルス補正量を生成する。フィルタ31には、一般的なローパスフィルタ等を用いることができる。
The pulse correction amount calculation means 8 detects the direct current component of the current Iac1 detected by the primary current detection means 7 by the
制御モード切替手段10は2つの出力端子を備え、比較器33により2次側電流検出手段9により検出された電流Idcと0アンペアとの大小を比較し、当該比較の結果に基づいてスイッチ34の切り替えを行うことにより、前記出力端子の一方を接地し、もう一方の出力端子をパルス補正量演算手段8の出力と接続する。スイッチ34には、例えばトランジスタやリレーなどを用いることが可能である。力行・回生それぞれの制御モードに対応する両出力端子はパルス補正手段11の入力となり、パルス補正手段11は当該入力に基づいてパルス指令T2を補正する。
The control mode switching means 10 has two output terminals, compares the magnitude of the current Idc detected by the secondary current detection means 9 by the
次に、本実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの動作を図4を参照して説明する。 Next, the operation of the isolated DC-DC converter according to this embodiment will be described with reference to FIG.
図4は、本実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータにおけるスイッチング素子SW1からSW8に対する電圧パルスと変圧器2に生じる電流及び電圧との関係を模式的に表わした概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram schematically showing the relationship between the voltage pulse for the switching elements SW1 to SW8 and the current and voltage generated in the
グラフ41から44に示されるように、1次側スイッチング回路1において、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2、スイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4とは同時にオンになることがないように反転動作をしており、アーム短絡の発生を防止している。スイッチング素子SW1及びスイッチング素子SW3は位相をずらしたパルスによって駆動されており、パルス制御手段5がパルス指令T2を通じて当該位相差を調節することによって出力指令T1と実際の出力電圧との乖離を解消する。
As shown in
また、グラフ45、46に示されるように、2次側スイッチング回路3においては、スイッチング素子SW5とスイッチング素子SW8、スイッチング素子SW6とスイッチング素子SW7の動作は同期しており、スイッチング素子SW5とスイッチング素子SW6とが反転動作を行うことで変圧器2の出力として得られる交流電圧を直流電圧に変換している。
As shown in
またこのとき、変圧器2の1次側及び2次側巻線の両端電圧を示したのがグラフ47であり、力行時(Idcが正の向きの時)及び回生時(Idcが負の向きの時)における変圧器2の1次側及び2次側巻線を流れる電流を示したのがそれぞれグラフ48及びグラフ49である。
Also, at this time, the voltage across the primary side and secondary side winding of the
ここで、スイッチング素子SW1に対する電圧パルスの立ち上がりがa時点からa´時点に遅れた場合、及びスイッチング素子SW6とスイッチング素子SW7とに対する電圧パルスの立ち上がりがb時点からb´時点に遅れた場合を考える。 Here, consider the case where the rise of the voltage pulse for the switching element SW1 is delayed from the time point a to the time point a ', and the case where the rise of the voltage pulse for the switching elements SW6 and SW7 is delayed from the time point b to the time point b'. .
グラフ47に示されるように、力行時・回生時に関わらず、電圧波形はa‐a´間の遅れのみに影響を受ける。一方、電流波形については、力行時においてはグラフ48に示されるようにa‐a´間のスイッチング素子SW1の遅れのみに影響を受けるが、回生時においてはグラフ49に示されるようにa‐a´間のスイッチング素子SW1の遅れとb‐b´間のスイッチング素子SW6及びスイッチング素子7の遅れとの両方の影響を受ける。
As shown in the
これに対し、制御モード切替手段10は、力行時には1次側のスイッチング素子SW1及びSW2に、回生時には1次側のスイッチング素子SW3及びスイッチング素子SW4と2次側の全てのスイッチング素子を補正対象として選択し、パルス補正手段11が当該選択されたスイッチング素子に対するパルス指令T2を前記パルス補正量に基づき補正する。このとき、それぞれのスイッチング素子に対しては同じ向きに補正をすればよく、当該補正により偏磁を好適に解消することが可能である。 On the other hand, the control mode switching means 10 uses the primary-side switching elements SW1 and SW2 for power running and the primary-side switching elements SW3 and SW4 and all secondary-side switching elements for correction during regeneration. The pulse correction means 11 corrects the pulse command T2 for the selected switching element based on the pulse correction amount. At this time, it is only necessary to correct each switching element in the same direction, and it is possible to suitably eliminate the magnetic bias by the correction.
以上のように、本実施形態に係る絶縁型DC‐DCコンバータは、スイッチング素子SW1からSW4により構成され当該スイッチング素子SW1からSW4のオン/オフを制御することにより直流電圧を交流電圧に変換して出力する1次側スイッチング回路1と、当該1次側スイッチング回路1の出力電圧を変圧する変圧器2と、スイッチング素子SW5からSW8により構成され当該スイッチング素子SW5からSW8のオン/オフを制御することにより前記変圧器2の出力電圧を整流する2次側スイッチング回路3と、出力指令T1に基づいて前記1次側スイッチング回路1及び前記2次側スイッチング回路3に含まれるスイッチング素子SW1からSW8のゲートに送る電圧パルスを指令するパルス指令T2を生成するパルス制御手段5と、前記パルス指令T2に基づいて生成した電圧パルスT3を前記スイッチング素子SW1からSW8のゲートに送ることによって前記スイッチング素子SW1からSW8のオン/オフを制御するパルス生成手段6とを有し、入出力間で電力の変換を行う絶縁型DC‐DCコンバータにおいて、前記変圧器2の1次側巻線と直列に接続された1次側電流検出手段7と、2次側スイッチング回路3の出力電圧端子25と直列に接続された2次側電流検出手段9と、1次側電流検出器により検出された電流値に基づきパルス補正量を演算するパルス補正量演算手段8と、2次側電流検出器により検出された電流の向きにより力行・回生いずれのモードで動作しているかを判定し当該モードに基づいて制御モードを切り替える制御モード切替手段10と、前記制御モードに基づいて補正対象となるスイッチング素子を選択し前記パルス補正量に基づいて当該選択されたスイッチング素子に対する前記パルス指令T2を補正するパルス補正手段11とを有することを特徴とする絶縁型DC‐DCコンバータである。
As described above, the insulation type DC-DC converter according to the present embodiment is configured by the switching elements SW1 to SW4, and converts the DC voltage into the AC voltage by controlling on / off of the switching elements SW1 to SW4. The primary
このように、本実施形態に係る絶縁型DC‐DCコンバータは力行・回生それぞれのモードに対して補正対象となるスイッチング素子を選択し補正を行うため、力行時だけでなく回生時においても回路にコンデンサを追加することなく好適に偏磁を解消することができる。 As described above, since the isolated DC-DC converter according to the present embodiment selects and corrects the switching element to be corrected for each mode of power running and regeneration, the circuit is used not only during power running but also during regeneration. It is possible to suitably eliminate the bias without adding a capacitor.
さらに、前記パルス補正手段11が力行時の制御モードにおいては前記1次側スイッチング回路1のスイッチング素子SW1及びSW2を、回生時の制御モードにおいては前記1次側スイッチング回路1及び前記2次側スイッチング回路3のスイッチング素子であるSW3、SW4、及びSW5からSW8を補正対象として選択することにより、偏磁を適切に解消する最小限の制御を実現している。
Further, the switching elements SW1 and SW2 of the primary
また、前記パルス補正量演算手段8が前記1次側電流検出手段7により検出された電流の直流成分を検出するフィルタ31を備え、前記直流成分と0アンペアとの偏差をパルス補正量として出力することにより偏磁の解消に好適なパルス補正量を決定する構成となっている。
The pulse correction amount calculation means 8 includes a
さらに、前記パルス補正手段11が力行・回生に対応する制御モードに対してそれぞれ1の入力端子を有し、前記制御モード切替手段10としては1またはそれ以上のスイッチ34が前記入力端子の一方を接地しもう一方を前記パルス補正量演算手段8の出力に接続するように構成し、前記2次側電流検出手段9により検出された電流値と0Aとの偏差に基づいて前記スイッチ34の切り替えを行うように構成し、前記制御モード切替手段10の動作を簡易な構成によって実現している。
Further, the pulse correction means 11 has one input terminal for each control mode corresponding to power running / regeneration, and as the control mode switching means 10, one or
また、前記1次側スイッチング回路1及び前記2次側スイッチング回路3として特に還流ダイオード付きスイッチング素子を2対直列に並べたアームを2対並列に並べたフルブリッジ回路を用い、前記パルス補正手段11は力行時の制御モードにおいては前記1次側フルブリッジ回路を構成する1のアームに含まれるスイッチング素子であるSW1、SW2を補正し、回生時の制御モードにおいては前記1次側フルブリッジ回路を構成する1のアームであって力行時の制御モードにおいて補正されないものに含まれるスイッチング素子であるSW3、SW4及び前記2次側フルブリッジ回路を構成する両方のアームに含まれるスイッチング素子であるSW5からSW8を補正するため、簡易な制御により好適に偏磁を解消する構成となっている。
Further, as the primary
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…1次側スイッチング回路
2…変圧器
3…2次側スイッチング回路
4…絶縁型コンバータ回路
5…パルス制御手段
6…パルス生成手段
7…1次側電流検出手段
8…パルス補正量演算手段
9…2次側電流検出手段
10…制御モード切替手段
11…パルス補正手段
21…1次側入力コンデンサ
22…平滑リアクトル
23…2次側出力コンデンサ
24…入力電圧端子
25…出力電圧端子
31…フィルタ
32…補償器
33…比較器
34…スイッチ
41…スイッチング素子SW1のゲート電圧を表わすグラフ
42…スイッチング素子SW2のゲート電圧を表わすグラフ
43…スイッチング素子SW3のゲート電圧を表わすグラフ
44…スイッチング素子SW4のゲート電圧を表わすグラフ
45…スイッチング素子SW5及びスイッチング素子SW8のゲート電圧を表わすグラフ
46…スイッチング素子SW6及びスイッチング素子SW7のゲート電圧を表わすグラフ
47…変圧器の1次側電圧Vac1及び2次側電圧Vac2を表わすグラフ
48…力行時における変圧器の1次側電流Iac1及び2次側電流Iac2を表わすグラフ
49…回生時における変圧器の1次側電流Iac1及び2次側電流Iac2を表わすグラフ
SW1〜SW4…1次側スイッチング回路に含まれるスイッチング素子
SW5〜SW8…2次側スイッチング回路に含まれるスイッチング素子
A1、A2…1次側スイッチング回路に含まれるアーム
A3、A4…2次側スイッチング回路に含まれるアーム
T1…出力指令
T2…パルス指令
T3…電圧パルス
Vac1…変圧器の1次側電圧
Vac2…変圧器の1次側電圧
Iac1…変圧器の1次側電流
Iac2…変圧器の1次側電流
Idc…2次側電流検出手段による検出電流
DESCRIPTION OF
Vac1 ... Primary voltage of the transformer
Vac2 ... Transformer primary voltage
Iac1 ... Transformer primary current
Iac2 ... Transformer primary current
Idc: Current detected by secondary current detection means
Claims (5)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP2011242137A JP2013099194A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Insulated type dc-dc converter |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019167271A1 (en) | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device |
JP2021093849A (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 株式会社明電舎 | Dc power supply and control method thereof |
-
2011
- 2011-11-04 JP JP2011242137A patent/JP2013099194A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019167271A1 (en) | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device |
JPWO2019167271A1 (en) * | 2018-03-02 | 2021-02-04 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
US11316433B2 (en) | 2018-03-02 | 2022-04-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device including first and second bridge circuits |
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