JP2016140208A - 出力電圧反転型dcdcコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1はこの発明の実施の形態1における出力電圧反転型DCDCコンバータの回路図である。
この従来技術では、直列接続された2つのスイッチング素子10及び11の接続点と、第1コンデンサ2の低電位側と第2コンデンサ9の高電位側の接続点との間にリアクトル12が接続されている。この比較例においても、入力のエネルギをリアクトル12に蓄積して出力する構成は同じであり、基本的なスイッチング素子10及び11の通流率は同じである。これらの通流率に応じてパルス幅を決定したゲート信号により各スイッチング素子10及び11がオン/オフ制御される。
第2スイッチング素子4に印加される電圧=VC (2)
第3スイッチング素子5に印加される電圧=VC (3)
第4スイッチング素子6に印加される電圧=VB+VA−VC (4)
電流モードC:リプル電流変化率=(VA−VC)/L (6)
この実施の形態2における出力電圧反転型DCDCコンバータの回路構成自体は、図1に示した場合と同じである。
図15は、この発明の実施の形態3における出力電圧反転型DCDCコンバータの回路図であり、図1と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
なお、放電防止用ダイオード15は、中間コンデンサ8が放電するのを防ぐために取り付けた保護目的であり、中間コンデンサ8が短時間で放電する恐れのない場合には、省略することが可能である。
図17は、この実施の形態4における出力電圧反転型DCDCコンバータの回路図であり、図1に示した回路と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
その他の構成は、図1に示した構成と同様である。また、動作については実施の形態1の場合と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
図18は、この実施の形態5における出力電圧反転型DCDCコンバータの回路図であり、図1に示した回路と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
その他の構成は、図1に示した構成と同様である。また、動作については実施の形態2の場合と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
4 第2スイッチング素子、5 第3スイッチング素子、6 第4スイッチング素子、
7 リアクトル、8 中間コンデンサ、9 第2コンデンサ、
15 放電防止用ダイオード、16 第1抵抗器、17 第1ツェナーダイオード、
18 第1ダイオード、19 第2ダイオード、20 第3ダイオード、
21 第4ダイオード、23 制御回路、25 放電防止用ダイオード、
26 第2抵抗器、27 第2ツェナーダイオード。
Claims (6)
- 直流電源に並列に第1コンデンサが接続され、この第1コンデンサの高電位側と第2コンデンサの低電位側との間には各々自己消弧形の第1スイッチング素子、第2スイッチング素子、第3スイッチング素子、および第4スイッチング素子が、そのドレイン端子をそれぞれ上記第1コンデンサの高電位側に向けて順次直列に接続され、上記第2コンデンサの高電位側は上記第1コンデンサの低電位側に接続され、上記第2スイッチング素子のドレイン端子と第3スイッチング素子のソース端子との間には中間コンデンサが並列に接続され、上記第2スイッチング素子と上記第3スイッチング素子との接続点と上記第1コンデンサの低電位側と第2コンデンサの高電位側の接続点との間にリアクトルが接続され、上記第1から第4の各々の上記スイッチング素子にはそれぞれ並列に還流ダイオードが接続される一方、
第1から第4の各々のスイッチング素子をオン/オフするゲート信号を生成するとともに、上記中間コンデンサの両端電圧を上記第1コンデンサの両端電圧と上記第2コンデンサの両端電圧との平均値を目標値として制御する制御回路を備え、
上記第1スイッチング素子と上記第2スイッチング素子に対する上記ゲート信号の生成用の搬送波の相互間、および上記第3スイッチング素子と上記第4スイッチング素子に対する上記ゲート信号の生成用の搬送波の相互間は互いに位相差を持つようにそれぞれ設定されており、
上記第1コンデンサ側と上記第2コンデンサ側の双方向で電力を伝送することを特徴とする出力電圧反転型DCDCコンバータ。 - 直流電源に並列に第1コンデンサが接続され、この第1コンデンサの高電位側と第2コンデンサの低電位側との間には自己消弧形の第1スイッチング素子、自己消弧形の第2スイッチング素子、第1ダイオード、および第2ダイオードが、そのドレイン端子とカソード端子を上記第1コンデンサの高電位側に向けて順次直列に接続され、上記第2コンデンサの高電位側は上記第1コンデンサの低電位側に接続され、上記第2スイッチング素子のドレイン端子と上記第1ダイオードのアノード端子との間には中間コンデンサが並列に接続され、上記第2スイッチング素子と第1ダイオードとの接続点と上記第1コンデンサの低電位側と第2コンデンサの高電位側の接続点との間にリアクトルが接続され、上記第1スイッチング素子と上記第2スイッチング素子にはそれぞれ並列に還流ダイオードが接続される一方、
上記第1スイッチング素子と上記第2スイッチング素子をオン/オフするゲート信号を生成するとともに、上記中間コンデンサの両端電圧を上記第1コンデンサの両端電圧と上記第2コンデンサの両端電圧との平均値を目標値として制御する制御回路を備え、
上記第1スイッチング素子と上記第2スイッチング素子に対する上記ゲート信号の生成用の搬送波の相互間は互いに位相差を持つように設定されており、
上記第1コンデンサ側から上記第2コンデンサ側に向けて電力を伝送することを特徴とする出力電圧反転型DCDCコンバータ。 - 直流電源に並列に第1コンデンサが接続され、この第1コンデンサの高電位側と第2コンデンサの低電位側との間には、第3ダイオード、第4ダイオード、自己消弧形の第3スイッチング素子、自己消弧形の第4スイッチング素子が、そのカソード端子とドレイン端子を上記第1コンデンサの高電位側に向けて順次直列に接続され、上記第2コンデンサの高電位側は上記第1コンデンサの低電位側に接続され、上記第4ダイオードのカソード端子と上記第3スイッチング素子のソース端子との間には中間コンデンサが並列に接続され、上記第4ダイオードと上記第3スイッチング素子との接続点と上記第1コンデンサの低電位側と第2コンデンサの高電位側の接続点との間にリアクトルが接続され、上記第3スイッチング素子と上記第4スイッチング素子にはそれぞれ並列に還流ダイオードが接続される一方、
上記第3スイッチング素子と上記第4スイッチング素子をオン/オフするゲート信号を生成するとともに、上記中間コンデンサの両端電圧を上記第1コンデンサの両端電圧と上記第2コンデンサの両端電圧との平均値を目標値として制御する制御回路を備え、
上記第3スイッチング素子と上記第4スイッチング素子に対する上記ゲート信号の生成用の搬送波の相互間は互いに位相差を持つように設定されており、
上記第2コンデンサ側から上記第1コンデンサ側に向けて電力を伝送することを特徴とする出力電圧反転型DCDCコンバータ。 - 上記中間コンデンサの低電位側と上記第2コンデンサの低電位側との間に第1抵抗器と第1ツェナーダイオードが直列に接続され、上記第1ツェナーダイオードは、そのアノード端子が上記第2コンデンサの低電位側に向けて、カソード端子が上記中間コンデンサの低電位側に向けてそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の出力電圧反転型DCDCコンバータ。
- 上記中間コンデンサの高電位側と上記第1コンデンサの高電位側との間に第2抵抗器と第2ツェナーダイオードが直列に接続され、上記第2ツェナーダイオードは、そのカソード端子が上記第1コンデンサの高電位側に向けて、アノード端子が上記中間コンデンサの高電位側に向けてそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の出力電圧反転型DCDCコンバータ。
- 上記ゲート信号の生成用の搬送波の相互間に対して設定されている上記位相差は、180度であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の出力電圧反転型DCDCコンバータ。
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2015
- 2015-01-29 JP JP2015014900A patent/JP6242353B2/ja active Active
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