JP2014072917A - 双方向dc−dcコンバータ - Google Patents
双方向dc−dcコンバータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014072917A JP2014072917A JP2012214764A JP2012214764A JP2014072917A JP 2014072917 A JP2014072917 A JP 2014072917A JP 2012214764 A JP2012214764 A JP 2012214764A JP 2012214764 A JP2012214764 A JP 2012214764A JP 2014072917 A JP2014072917 A JP 2014072917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- circuit
- current
- phase
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【解決手段】本コンバータは、電源側と負荷側との間に設けられ、キャパシタ及びインダクタを含む共振回路と、第1スイッチング素子と第2スイッチング素子と第3スイッチング素子と第4スイッチング素子とを有するブリッジ回路と、ブリッジ回路のスイッチングを制御する制御回路とを有する。そして、このブリッジ回路は、共振回路に対して第1方向で電流を流すように第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子が接続されており、共振回路に対して第1方向とは逆の第2方向で電流を流すように第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子が接続されている。また、制御回路は、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子をオン状態にする第1期間と、第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子をオン状態にする第2期間とを切り替える。そして、第1方向及び第2方向は、電源側と負荷側との電位の大小に応じて切り替わる。
【選択図】図4
Description
図4に本実施の形態に係る回路を示す。本実施の形態に係る非絶縁型双方向DC−DCコンバータは、キャパシタC1乃至C3と、インダクタL1と、nチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)S1乃至S4と、FETS1乃至S4のドライバ100とを有する。
Ton=Toff=Ta/2
fsw=1/(Ton+Toff+2Tdt)
第1の実施の形態における回路で、出力電流Ioが大きくなると、キャパシタC2の端子間電圧Vcが大きくなって行くが、ある電圧以上となると、共振の位相が進み出す現象が生ずる。この様子を図13(a)乃至(d)に示す。図13(a)は、出力電流Ioが増加して出力電圧Voが低下している状態を示している。そして、図13(b)乃至(d)に点線で示す波形のように、図7(e)乃至(g)で示した波形とは異なる波形が発生している。このような波形からすると、スイッチングが行われる第1フェーズと第2フェーズの切り替え時、第2フェーズから第1フェーズへの切り替え時に電流が流れており、スイッチング損失が発生してしまう。
第1の実施の形態では、1サイクルのうち第1フェーズでのみ電流を流すため、キャパシタC2を流れる電流のピーク値が大きくなってしまう。そこで、図20に示すような回路を採用することで、全波型の非絶縁双方向DC−DCコンバータが得られるようになる。
第3の実施の形態に係る基本回路は、例えば図26に示すような回路として用いられる。基本的な回路構成は図20で示した基本回路と同じであるが、電源側にはバッテリが接続され、負荷側には、負荷に加えて電源も接続されている。さらに、FETS12のドレイン及びFETS42のドレインとインダクタL11の一端には、抵抗R1の一端が接続されており、抵抗R1の他端は接地されている。同様に、FETS32のドレイン及びFETS22のドレインとキャパシタC12の一端とには、抵抗R2の一端が接続されており、抵抗R2の他端は接地されている。抵抗R1及びR2は、プルダウン抵抗である。また、インダクタL11の一端には、ツェナーダイオードZD1のアノードが接続され、ツェナーダイオードZD1のカソードは、ツェナーダイオードZD2のカソードに接続されており、ツェナーダイオードZD2のアノードは、インダクタL11の他端に接続されている。
図27に、図4に示した双方向DC−DCコンバータに、定電流化回路と、BMS(Battery Management System)を伴うバッテリとが接続されている応用例を示す。定電流化回路は、スイッチ部と、電流センサと、コントローラとを有する。
非絶縁型双方向DC−DCコンバータを並列に接続する例を図29に示す。図29に示す例では、各々非絶縁型双方向DC−DCコンバータにバッテリが接続されたn個のユニットが、負荷に対して並列に接続されている。また、電源(又は充電器)も負荷に対して接続される。
応用例1の図27に示した回路を、図29に示したように並列に接続することも可能である。さらに、第3の実施の形態に係る回路を図27に示すように変形した上で、図29に示したように並列に接続することも可能である。
さらなる応用例を図33に示す。図33は、例えば第1の実施の形態又は第3の実施の形態に係る双方向DC−DCコンバータを並列に接続して車両に設けられたモータを駆動する構成例を示している。この構成例では、PFC(Power Factor Correction)、DC/DCコンバータ及びCCCV(Constant Current and Constant Voltage)制御回路とを有する充電器も含まれている。
C1−C12 キャパシタ
L1−L11 インダクタ
Claims (5)
- 電源側と負荷側との間に設けられ、キャパシタ及びインダクタを含む共振回路と、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子と第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子とを有するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路のスイッチングを制御する制御回路と、
を有し、
前記ブリッジ回路は、
前記共振回路に対して第1の方向で電流を流すように前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子が接続されており、
前記共振回路に対して前記第1の方向とは逆の第2の方向で電流を流すように前記第3のスイッチング素子及び第4のスイッチング素子が接続されており、
前記制御回路は、
前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子をオン状態にする第1の期間と、前記第3のスイッチング素子及び前記第4のスイッチング素子をオン状態にする第2の期間とを切り替え、
前記第1の方向及び前記第2の方向は、前記電源側と前記負荷側との電位の大小に応じて切り替わる
双方向DC−DCコンバータ。 - 前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが四辺形の対辺に配置され、
前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが前記四辺形の異なる対辺に配置され、
前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とを接続し且つ前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とを接続するように前記共振回路が接続され、
前記第1のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とが前記電源側に接続され、
前記第2のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが前記負荷側に接続される
請求項1記載の双方向DC−DCコンバータ。 - 前記第1のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とが直列に接続され、
前記第2のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが直列に接続され、
前記第1のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子との接続点と、前記第2のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子との接続点とが、前記共振回路で接続される
請求項1記載の双方向DC−DCコンバータ。 - 前記第1の期間と前記第2の期間との切り替え時に前記第1乃至第4のスイッチング素子が全てオフ状態となる期間が設けられている
請求項2又は3記載の双方向DC−DCコンバータ。 - 前記電源側と前記負荷側との少なくともいずれかと前記ブリッジ回路との間にインダクタが備えられている
請求項3又は4記載の双方向DC−DCコンバータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012214764A JP6047357B2 (ja) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 双方向dc−dcコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012214764A JP6047357B2 (ja) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 双方向dc−dcコンバータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014072917A true JP2014072917A (ja) | 2014-04-21 |
JP6047357B2 JP6047357B2 (ja) | 2016-12-21 |
Family
ID=50747673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012214764A Expired - Fee Related JP6047357B2 (ja) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 双方向dc−dcコンバータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6047357B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111384937A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 负载控制电路、负载控制方法和存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040141345A1 (en) * | 2003-01-17 | 2004-07-22 | The Hong Kong Polytechnic University | DC to DC converter |
JP2006262619A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチドキャパシタ形dc/dcコンバータ装置 |
JP2009017772A (ja) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | Dc/dc電力変換装置 |
WO2009075366A1 (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | ソフトスイッチング電力変換装置 |
JP2009183080A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | Dc−dcコンバータの制御装置 |
-
2012
- 2012-09-27 JP JP2012214764A patent/JP6047357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040141345A1 (en) * | 2003-01-17 | 2004-07-22 | The Hong Kong Polytechnic University | DC to DC converter |
JP2006262619A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチドキャパシタ形dc/dcコンバータ装置 |
JP2009017772A (ja) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | Dc/dc電力変換装置 |
WO2009075366A1 (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | ソフトスイッチング電力変換装置 |
JP2009183080A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | Dc−dcコンバータの制御装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111384937A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 负载控制电路、负载控制方法和存储介质 |
CN111384937B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-08-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 负载控制电路、负载控制方法和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6047357B2 (ja) | 2016-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210281179A1 (en) | Hybrid DC-DC Power Converter with Small Voltage Conversion Ratio | |
JP5590124B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP4546296B2 (ja) | Dc/dcコンバータ装置 | |
US7274173B2 (en) | Power control circuit for charge storage element | |
US9209793B2 (en) | Bootstrap circuitry for an IGBT | |
US20080074905A1 (en) | Method for Controlling Bidirectional DC-DC Converter | |
KR101734210B1 (ko) | 양방향 직류-직류 컨버터 | |
US20130207626A1 (en) | Switching Power Supply Circuit | |
JP2015181329A (ja) | 電力変換装置 | |
US10243455B2 (en) | Bidirectional DC-DC converter | |
US9124176B2 (en) | Voltage converter comprising a storage inductor with one winding and a storage inductor with two windings | |
US9024593B2 (en) | Power supply unit and a method for operating the same | |
CN108832710B (zh) | 用于不间断电源的充放电平衡变换器 | |
JP6047357B2 (ja) | 双方向dc−dcコンバータ | |
KR101030776B1 (ko) | 승압형 직류/직류 변환기 | |
US11563377B2 (en) | Hybrid power converters | |
KR20140001084A (ko) | 공용코어 역률보정 공진 컨버터 | |
JP6137947B2 (ja) | 双方向絶縁型dc−dcコンバータ | |
WO2020021020A1 (en) | Active clamp flyback converter with variable resonance frequency | |
JP2019126163A (ja) | 車載用のdcdcコンバータ | |
JP6292972B2 (ja) | 電源装置及びled照明装置 | |
JP2014003828A (ja) | 充放電システム | |
JP7464925B2 (ja) | 充電器 | |
JP7341020B2 (ja) | 双方向dc/dcコンバータ | |
US7180249B2 (en) | Switching element driving circuit and discharge lamp lighting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150917 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160719 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6047357 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |