JP2019009848A - Dc-dc converter, power supply system employing the same, and automobile employing the power supply system - Google Patents

Dc-dc converter, power supply system employing the same, and automobile employing the power supply system Download PDF

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信太朗 田中
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裕二 曽部
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Tadahiko Senda
忠彦 千田
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Abstract

To provide a DC-DC converter capable of suppressing output voltage fluctuation while performing dead time change control for reducing a switching loss of the DC-DC converter, and a power supply system with the same.SOLUTION: A power conversion device comprises an input terminal, an output terminal, multiple semiconductor switching elements, and a control circuit which controls dead times among the multiple switching elements. A DC-DC converter is characterized in that, in a power supply system where a device that is different from the DC-DC converter is present, at least one dead time among the multiple switching elements can be changed based on operation information of the device that is different from the DC-DC converter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は電力変換装置に関し、特に、半導体スイッチ素子をオン/オフ駆動する一連のパルス間に設定されるデッドタイムが設けられ、これを用いた電源システム及び当該電源システムを用いた自動車に関する。   The present invention relates to a power conversion device, and more particularly, to a power supply system using a dead time set between a series of pulses for driving on / off of a semiconductor switch element and a vehicle using the power supply system.

近年、化石燃料の枯渇や地球環境問題の悪化を背景として、ハイブリッド自動車や電気自動車のような、電気エネルギーを利用した自動車への関心が高まっており、実用化されている。   In recent years, against the background of depletion of fossil fuels and the deterioration of global environmental problems, interest in automobiles using electric energy, such as hybrid cars and electric cars, has increased and has been put to practical use.

このような電気エネルギーを用いた自動車は、車輪を駆動するためのモータに電力を供給するための高圧バッテリ電圧を降圧して、必要な電力を低圧の電気機器へ供給する電力変換装置が備えられることが多い。この低圧の電気機器の例として、エアコンやオーディオ、自動車のコントローラー等がある。低圧の電気機器に高圧バッテリから電力を供給する電力変換装置には、一般にDC−DCコンバータが用いられる。   An automobile using such electric energy is provided with a power conversion device that steps down a high-voltage battery voltage for supplying power to a motor for driving wheels and supplies necessary power to a low-voltage electric device. There are many cases. Examples of such low-voltage electrical devices include air conditioners, audios, and automobile controllers. In general, a DC-DC converter is used for a power conversion device that supplies power from a high-voltage battery to a low-voltage electric device.

DC−DCコンバータには複数の半導体スイッチ素子が設けられている。半導体スイッチ素子は、例えばMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)やIGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)などから構成される。DC−DCコンバータでは、それらの半導体スイッチ素子で構成されるスイッチング回路のオン/オフを制御することにより、電力変換が行われる。代表的なDC−DC コンバータは、スイッチング回路を用いて直流入力を一旦交流に変換した後、トランスを用いてこれを変圧( 昇圧または降圧) し、さらに、出力回路、例えば整流回路などを用いてこれを再び直流に変換する装置である。これによって入力電圧とは異なる電圧を持った直流出力を得ることができる。ここで、大容量が要求されるスイッチング回路としては、いわゆるフルブリッジ型のスイッチング回路が用いられることが一般的であるが、この種の半導体スイッチ素子において発生するスイッチング損失を低減可能な駆動方式として、位相シフト制御方式が知られている。   The DC-DC converter is provided with a plurality of semiconductor switch elements. The semiconductor switch element includes, for example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like. In the DC-DC converter, power conversion is performed by controlling on / off of a switching circuit constituted by these semiconductor switch elements. A typical DC-DC converter converts a direct current input into alternating current using a switching circuit, then transforms the voltage using a transformer (step-up or step-down), and further uses an output circuit such as a rectifier circuit. It is a device that converts this to DC again. As a result, a DC output having a voltage different from the input voltage can be obtained. Here, as a switching circuit requiring a large capacity, a so-called full-bridge type switching circuit is generally used. However, as a driving method capable of reducing switching loss generated in this type of semiconductor switching element. A phase shift control method is known.

位相シフト制御方式においては、フルブリッジ型のスイッチング回路を構成する4 つのスイッチ素子の一方のレッグの上側スイッチ素子と他方のレッグの下側スイッチ素子の位相( 一方のレッグの下側スイッチ素子と他方のレッグの上側スイッチ素子の位相も同様) が出力電圧に応じて制御され、これにより、一方のレッグの上側スイッチ素子と他方のレッグの下側スイッチ素子が同時にオン状態となる期間、並びに、一方のレッグの下側スイッチ素子と他方のレッグの上側スイッチ素子が同時にオン状態となる期間が出力電圧に応じて調整される。ここで、スイッチング回路(トランスの1次側) から出力回路(トランスの2次側) に伝送される電力は、一方のレッグの上側スイッチ素子と他方のレッグの下側スイッチ素子が同時にオン状態となる期間、並びに、一方のレッグの下側スイッチ素子と他方のレッグの上側スイッチ素子が同時にオン状態となる期間によって決まることから、上記位相を制御することにより、出力電圧を所望の値に安定させることが可能となる。   In the phase shift control method, the phase of the upper switch element of one leg and the lower switch element of the other leg of the four switch elements constituting the full bridge type switching circuit (the lower switch element and the other leg of one leg). The same applies to the phase of the upper switch element of one leg) according to the output voltage, so that the upper switch element of one leg and the lower switch element of the other leg are simultaneously turned on, The period during which the lower switch element of the second leg and the upper switch element of the other leg are simultaneously turned on is adjusted according to the output voltage. Here, the power transmitted from the switching circuit (primary side of the transformer) to the output circuit (secondary side of the transformer) is such that the upper switch element of one leg and the lower switch element of the other leg are simultaneously turned on. And the period in which the lower switch element of one leg and the upper switch element of the other leg are simultaneously turned on, the output voltage is stabilized at a desired value by controlling the phase. It becomes possible.

しかし、出力電圧を安定に所望の値とするには、DC−DCコンバータの負荷電流変動に対する高応答な電圧制御器が必要であるが、DC−DCコンバータの負荷であるエアコンやオーディオなどは、使用状況により電流量が変化する。その際、負過電流の変動等によりDC−DCコンバータの出力電圧の変動が大きいと、DC−DCコンバータの負荷として並列接続されているDC−DCコンバータとは異なる機器へ影響を及ぼす可能性がある。従って、DC−DCコンバータは、負過電流変動が大きい場合でも、出力電圧変動を抑制するために、高応答な電圧制御器が必要である。   However, in order to stably set the output voltage to a desired value, a voltage controller having a high response to the load current fluctuation of the DC-DC converter is required. The amount of current varies depending on the usage conditions. At that time, if the fluctuation of the output voltage of the DC-DC converter is large due to the fluctuation of the negative overcurrent or the like, there is a possibility of affecting a device different from the DC-DC converter connected in parallel as the load of the DC-DC converter. is there. Therefore, the DC-DC converter requires a highly responsive voltage controller to suppress the output voltage fluctuation even when the negative overcurrent fluctuation is large.

また、スイッチング回路の複数のスイッチ素子は、レッグの上側とレッグの下側とに分けて設けられ、レッグの上側のスイッチ素子とレッグの下側のスイッチ素子とは直列接続されている。このとき、直列接続されたレッグの上側のスイッチ素子とレッグの下側のスイッチ素子が同時にオンとなると、レッグ短絡が発生し、過電流が流れる可能性がある。従って、レッグの上側のスイッチ素子とレッグの下側のスイッチ素子とが同時にオンにならないように、同一のレッグに属する2つのスイッチ素子のうち、一方のスイッチ素子のオン期間と他方のスイッチ素子のオン期間との間に、これら2つのスイッチ素子がいずれもオフ状態となる期間を設ける必要がある。このような期間は、デッドタイムと呼ばれている。   The plurality of switch elements of the switching circuit are provided separately on the upper side of the leg and the lower side of the leg, and the switch element on the upper side of the leg and the switch element on the lower side of the leg are connected in series. At this time, if the switch element on the upper side of the legs connected in series and the switch element on the lower side of the leg are turned on at the same time, a leg short circuit may occur and an overcurrent may flow. Therefore, of the two switch elements belonging to the same leg, the on-period of one switch element and the other switch element of the other leg are prevented so that the switch element on the upper side of the leg and the switch element on the lower side of the leg are not simultaneously turned on. It is necessary to provide a period in which both of these two switch elements are in the off state between the on period. Such a period is called dead time.

また、位相シフト制御方式によるスイッチング回路においては、上記4つのスイッチ素子の容量成分及び/ 又は各スイッチ素子に付加された容量素子の容量成分と共振用インダクタンス(例えば、共振コイルやトランス漏れインダクタンス)によって共振回路が形成され、その共振特性を利用して、これら半導体スイッチ素子の電圧を零に近づけてターンオンすることによるスイッチング損失の低減が図られている。この共振回路は、同一のレッグに属する一方のスイッチ素子がターンオフしてから他方のスイッチ素子がターンオンするまでの期間、すなわちデッドタイムにおいて共振動作を行い、これによってスイッチング回路を構成する4 つのスイッチ素子のターンオン損失の低減が図られている。このように、位相シフト制御方式によるスイッチング回路においてデッドタイムは、ターンオン損失低減のための共振期間としても利用される。
したがって、デッドタイムをどの程度の長さに設定するかは、上記共振回路の共振特性を考慮して定める必要がある。上記共振回路の共振特性は、DC−DCコンバータの入力電圧や出力電流によって変化し、具体的には入力電圧が大きくなるほど、また、出力電流が小さくなるほど、共振に必要な時間が長くなる。
Further, in the switching circuit based on the phase shift control method, the capacitance components of the four switching elements and / or the capacitance components of the capacitance elements added to the respective switching elements and the resonance inductance (for example, resonance coil or transformer leakage inductance) are used. A resonance circuit is formed, and the switching loss is reduced by using the resonance characteristics to turn on the voltage of these semiconductor switch elements close to zero. The resonance circuit performs resonance operation during a period from when one switch element belonging to the same leg is turned off to when the other switch element is turned on, that is, a dead time, and thereby four switch elements constituting the switching circuit. The turn-on loss is reduced. Thus, the dead time is also used as a resonance period for reducing the turn-on loss in the switching circuit based on the phase shift control method.
Therefore, it is necessary to determine how long the dead time is set in consideration of the resonance characteristics of the resonance circuit. The resonance characteristics of the resonance circuit vary depending on the input voltage and output current of the DC-DC converter. Specifically, the longer the input voltage is, and the smaller the output current is, the longer the time required for resonance.

そこで、このような問題を解決する手段として、特開2016−111776号公報(特許文献1)がある。これは、スイッチング回路を制御する制御回路により、DC−DCコンバータの負荷電流の増加に応じてデッドタイムが減少するように、電流の値に応じてスイッチング周期に対するデッドタイムの割合を変更する電力変換装置が開示されている。   Therefore, as a means for solving such a problem, there is JP-A-2006-1111776 (Patent Document 1). This is a power conversion that changes the ratio of the dead time to the switching period according to the current value so that the dead time decreases according to the increase in the load current of the DC-DC converter by the control circuit that controls the switching circuit. An apparatus is disclosed.

特開2016−111776号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-1111776

ところで、上述の特許文献1に記載の電力変換装置は、電流増加に応じたデッドタイム変更の制御を導入することにより、DC−DCコンバータの出力電圧を制御する電圧制御器のインナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を追加する必要がある。制御回路の安定動作のため、アウターループに配置される電圧制御器の応答時定数は、インナーループである電流制御器の応答時定数よりも、十分に遅く設定する必要がある。しかしながら、電圧制御器の応答時定数を遅くすると、DC−DCコンバータの負過電流変動に対する出力電圧変動の応答性が低下してしまう問題があった。   By the way, the power converter described in Patent Document 1 described above introduces dead time into the inner loop of the voltage controller that controls the output voltage of the DC-DC converter by introducing control of dead time change according to current increase. It is necessary to add a current controller for change. For stable operation of the control circuit, it is necessary to set the response time constant of the voltage controller arranged in the outer loop sufficiently slower than the response time constant of the current controller that is the inner loop. However, when the response time constant of the voltage controller is delayed, there is a problem that the response of the output voltage fluctuation to the negative overcurrent fluctuation of the DC-DC converter is lowered.

本発明の目的は、DC−DCコンバータのスイッチング損失を低減するデッドタイム変更制御を行いながら、出力電圧変動を抑制可能なDC−DCコンバータおよびこれを備えた電源システムを提供することにある。   The objective of this invention is providing the DC-DC converter which can suppress an output voltage variation, and a power supply system provided with the same, performing dead time change control which reduces the switching loss of a DC-DC converter.

本発明に係る電力変換装置は、複数の半導体スイッチ素子と、前記複数のスイッチ素子間のデッドタイムを制御する制御回路とを備え、且車両に搭載される電力変換装置であって、前記車両に搭載され且前記電力変換装置とは異なる装置の動作情報に基づいて、前記複数のスイッチング素子間のデッドタイムを制御することを特徴とする電力変換装置により達成される。   A power conversion device according to the present invention is a power conversion device that includes a plurality of semiconductor switch elements and a control circuit that controls a dead time between the plurality of switch elements, and is mounted on a vehicle. This is achieved by a power conversion device that controls a dead time between the plurality of switching elements based on operation information of a device that is mounted and different from the power conversion device.

なお、動作情報とは、機器の駆動/停止状態、入出力電圧や入出力電流などである。   Note that the operation information includes the drive / stop state of the device, input / output voltage, input / output current, and the like.

また、前記異なる装置とは、前記電力変換装置の入力端子に並列接続又はバッテリを介して接続される機器(例えば、車両駆動用インバータや車載充電器など)や、前記電力変換装置の出力端子に並列接続又はバッテリを介して接続される機器(例えば、エアコンやオーディオ、クーラントポンプ、バッテリなど)や、車両電子制御ユニットである。   In addition, the different device is a device connected in parallel to the input terminal of the power conversion device or via a battery (for example, an inverter for driving a vehicle or an in-vehicle charger), or an output terminal of the power conversion device. A device connected in parallel or via a battery (for example, an air conditioner, audio, coolant pump, battery, etc.) or a vehicle electronic control unit.

本発明によれば、デッドタイムが可変であり且、DC−DCコンバータの出力電圧を制御する電圧制御器のインナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を追加することなく、DC−DCコンバータと異なる機器の動作情報に応じてデッドタイムを可変するため、スイッチング損失を低減しながら、DC−DCコンバータの出力電圧を安定に所望の値にすることが可能である。   According to the present invention, the dead time is variable and the DC-DC converter can be used without adding a current controller for changing the dead time to the inner loop of the voltage controller that controls the output voltage of the DC-DC converter. Since the dead time is varied according to the operation information of different devices, the output voltage of the DC-DC converter can be stably set to a desired value while reducing the switching loss.

また、前記動作情報は、複数の装置からの動作情報に基づいて、前記複数のスイッチング素子間のデッドタイムを変更することが好ましい。   The operation information preferably changes a dead time between the plurality of switching elements based on operation information from a plurality of devices.

また、前記制御回路は、前記異なる装置における前記電力変換装置の入力端子に並列接続及び/又はバッテリを介して接続される機器の電圧が大きいほど、前記複数のスイッチング素子間のデッドタイムを長くすることもまた好ましい。   In addition, the control circuit increases the dead time between the plurality of switching elements as the voltage of a device connected in parallel and / or via a battery to the input terminal of the power converter in the different device increases. It is also preferable.

また、前記制御回路は、前記異なる装置における前記電力変換装置の出力端子に並列接続又はバッテリを介して接続される機器の駆動数が少ないほど及び/又は電流が小さいほど、前記複数のスイッチング素子間のデッドタイムを長くすることもまた好ましい。   In addition, the control circuit may be configured such that the smaller the number of drives and / or the smaller the current connected to the output terminals of the power converters in the different devices, the smaller the current between the plurality of switching elements. It is also preferable to increase the dead time.

また、前記制御回路は、前記異なる装置における前記電力変換装置の出力端子に並列接続又はバッテリを介して接続される機器の駆動数が少ないほど又は電流が小さいほど、前記複数のスイッチング素子間のデッドタイムを長くすることもまた好ましい。   In addition, the control circuit may reduce the dead between the plurality of switching elements as the number of devices connected to the output terminal of the power conversion device in the different device or the number of devices connected via a battery decreases. It is also preferable to increase the time.

また、前記制御回路は最大デッドタイム値が設定され、前記制御回路により算出されたデッドタイムの値が、前記最大デッドタイム値よりも大きい場合、前記制御回路のデッドタイム出力を、前記最大デッドタイム値とすることもまた好ましい。さらに前記制御回路は最小デッドタイム値が設定され、前記制御回路により算出されたデッドタイムの値が、前記最小デッドタイム値よりも小さい場合、前記制御回路のデッドタイム出力を、前記最小デッドタイム値とすることもまた好ましい。   Further, when the control circuit is set with a maximum dead time value and the dead time value calculated by the control circuit is larger than the maximum dead time value, the control circuit dead time output is output to the maximum dead time value. It is also preferable to use a value. Further, when the control circuit is set with a minimum dead time value and the dead time value calculated by the control circuit is smaller than the minimum dead time value, the control circuit outputs the dead time output of the control circuit. It is also preferable that

本発明の実施例1による双方向DC−DCコンバータの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the bidirectional | two-way DC-DC converter by Example 1 of this invention. 位相シフト制御を行う制御回路40における電圧制御部70およびデッドタイム設定部80の構成を示した回路ブロック図である。3 is a circuit block diagram showing configurations of a voltage control unit 70 and a dead time setting unit 80 in a control circuit 40 that performs phase shift control. FIG. 負荷R2の駆動/停止状態とデッドタイムとの関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the drive / stop state of load R2, and a dead time. 複数の負荷R2の駆動/停止状態とデッドタイムとの関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the drive / stop state of several load R2, and a dead time. 負荷R1の電圧状態とデッドタイムとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the voltage state of load R1, and a dead time. 負荷R1および負荷R2の電流状態とデッドタイムとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current state of load R1 and load R2, and dead time. 本実施形態に係るDC−DCコンバータ200の出力信号算出方法の説明図である。It is explanatory drawing of the output signal calculation method of the DC-DC converter 200 which concerns on this embodiment. 本実施形態の効果を説明する出力電流と出力電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output current and output voltage explaining the effect of this embodiment. 本発明の実施例2による双方向DC−DCコンバータの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the bidirectional | two-way DC-DC converter by Example 2 of this invention. 第2実施例に係るDC−DCコンバータ200を使用した車載電源系統に関するものである。The present invention relates to an in-vehicle power supply system using a DC-DC converter 200 according to the second embodiment. 電源システムとして自動車1000に適用した場合のブロック構成図である。It is a block block diagram at the time of applying to the motor vehicle 1000 as a power supply system.

以下、図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の実施の形態について説明する。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。   Hereinafter, an embodiment of a power conversion device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is described about the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications and application examples within the scope of the technical concept of the present invention.

(第1の実施形態)
(主回路構成)
図1は、本発明の実施例1による双方向DC−DCコンバータの回路構成図である。
(First embodiment)
(Main circuit configuration)
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a bidirectional DC-DC converter according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施形態に係る電力変換装置は、入力端子1と入力端子2の間に印加される入力電圧Vinを変圧して、出力電圧Voutを生成し、これを出力端子3と出力端子4に供給する装置である。   The power conversion device according to the present embodiment transforms the input voltage Vin applied between the input terminal 1 and the input terminal 2 to generate the output voltage Vout, and supplies this to the output terminal 3 and the output terminal 4. Device.

また本実施形態に係る電力変換装置は、トランス20と、このトランス20と入力端子1及び2との間に接続されたスイッチング回路10と、トランス20と出力端子3及び4との間に接続された出力回路30と、スイッチング回路10を制御する制御回路40と、を備えている。   The power converter according to the present embodiment is connected between the transformer 20, the switching circuit 10 connected between the transformer 20 and the input terminals 1 and 2, and the transformer 20 and the output terminals 3 and 4. And an output circuit 30 and a control circuit 40 for controlling the switching circuit 10.

実施時においては、入力端子1と入力端子2の間には、直流電源V1と、直流電源V1により駆動する負荷R1と、が接続される。出力端子3と出力端子4の間には、直流電源V2と、直流電源V2により駆動する負荷R2と、が接続される。ここで負荷R1や負荷R2は、車両駆動用モータや、パワーステアリング装置等の補機等である。   At the time of implementation, a DC power supply V1 and a load R1 driven by the DC power supply V1 are connected between the input terminal 1 and the input terminal 2. Between the output terminal 3 and the output terminal 4, a DC power source V2 and a load R2 driven by the DC power source V2 are connected. Here, the load R1 and the load R2 are an auxiliary machine such as a vehicle driving motor or a power steering device.

なお、入力端子1と入力端子2の間に入力電圧Vinを安定化させるコンデンサC1が接続されるが、入力端子1及び2側から見て、直流電源V1側に接続されても良い。出力端子3及び4に接続されるコンデンサC2についても同様である。   A capacitor C1 that stabilizes the input voltage Vin is connected between the input terminal 1 and the input terminal 2, but may be connected to the DC power supply V1 side as viewed from the input terminals 1 and 2. The same applies to the capacitor C2 connected to the output terminals 3 and 4.

(スイッチング回路10)
スイッチング回路10は、入力端子1及び入力端子2に印加される入力電圧Vinを交流に変換して、トランス20の1次巻線N1に供給する役割を行い、本実施例では4つのスイッチ素子11aないし14aがフルブリッジ接続された構成を為す。スイッチング回路10の一方の入力接続点は、入力端子1及び入力端子2に接続され、スイッチング回路10の他方の出力接続点は、トランス20の1次巻線N1の両端に接続される。
(Switching circuit 10)
The switching circuit 10 converts the input voltage Vin applied to the input terminal 1 and the input terminal 2 into an alternating current and supplies it to the primary winding N1 of the transformer 20, and in this embodiment, four switching elements 11a. 14a is configured to be connected by a full bridge. One input connection point of the switching circuit 10 is connected to the input terminal 1 and the input terminal 2, and the other output connection point of the switching circuit 10 is connected to both ends of the primary winding N <b> 1 of the transformer 20.

スイッチング回路10の詳細構成は、入力端子1及び入力端子2に直列接続されたスイッチ素子11aおよびスイッチ素子12aと、スイッチ素子11aおよびスイッチ素子12aの接続点Aと、同じく入力端子1及び入力端子2に直列接続されたスイッチ素子13aおよびスイッチ素子14aと、スイッチ素子13aおよびスイッチ素子14aの接続点Bと、を備える。   The detailed configuration of the switching circuit 10 includes a switch element 11a and a switch element 12a connected in series to the input terminal 1 and the input terminal 2, a connection point A between the switch element 11a and the switch element 12a, and the input terminal 1 and the input terminal 2 as well. Switch element 13a and switch element 14a connected in series, and connection point B of switch element 13a and switch element 14a.

接続点Aには1次巻線N1の一方に接続され、接続点Bには1次巻線N1の他方に接続される。スイッチ素子11aないし14aに関しては、公知であるスイッチ素子を用いることができるが、FET(電界効果トランジスタ)を用いることが好ましい。   The connection point A is connected to one of the primary windings N1, and the connection point B is connected to the other of the primary windings N1. As the switch elements 11a to 14a, known switch elements can be used, but FETs (field effect transistors) are preferably used.

またスイッチ素子11aないし14aには、それぞれダイオード11bないし14bおよびコンデンサ11cないし14cが並列接続される。これらのダイオード11bないし14bおよびコンデンサ11cないし14cは、スイッチ素子11aないし14aとは別固体であっても良く、スイッチ素子11a〜14aの寄生成分であっても良い。また、スイッチ素子11aないし14aの寄生成分と別固体のダイオードおよびコンデンサを併用しても良い。   Diodes 11b to 14b and capacitors 11c to 14c are connected in parallel to the switch elements 11a to 14a, respectively. These diodes 11b to 14b and capacitors 11c to 14c may be separate solids from the switch elements 11a to 14a, or may be parasitic components of the switch elements 11a to 14a. Further, the parasitic components of the switch elements 11a to 14a may be used in combination with another solid diode and capacitor.

(トランス20)
本実施形態に係るトランス20は、センタータップ構成であり、1次巻線N1と、2次巻線N2a及び2次巻線N2bを備える。1次巻線N1と2次巻線N2aの巻数比又は1次巻線N1と2次巻線N2bの巻数比は、入力電圧Vinの電圧範囲および出力電圧Voutの電圧範囲に応じて設定される。
(Transformer 20)
The transformer 20 according to the present embodiment has a center tap configuration, and includes a primary winding N1, a secondary winding N2a, and a secondary winding N2b. The turns ratio of the primary winding N1 and the secondary winding N2a or the turns ratio of the primary winding N1 and the secondary winding N2b is set according to the voltage range of the input voltage Vin and the voltage range of the output voltage Vout. .

またトランス20には、1次巻線N1と直列に共振用インダクタンスL1が設けられる。スイッチ素子11aないし14aの容量成分及び/又は各スイッチ素子11aないし14aに付加されたコンデンサ11cないし14cの容量成分と共振用インダクタンスL1によって、スイッチング回路10に発生するスイッチング損失を低減する共振回路が形成される。なお、トランス20の共振用インダクタンスL1の値が小さい場合、共振用インダクタンスL1と直列に別固体のインダクタを接続して、インダクタンスの値を大きくしても良い。   The transformer 20 is provided with a resonance inductance L1 in series with the primary winding N1. A resonance circuit that reduces switching loss generated in the switching circuit 10 is formed by the capacitance components of the switch elements 11a to 14a and / or the capacitance components of the capacitors 11c to 14c added to the switch elements 11a to 14a and the resonance inductance L1. Is done. When the value of the resonance inductance L1 of the transformer 20 is small, another inductance may be connected in series with the resonance inductance L1 to increase the inductance value.

なお、本実施形態の説明においては、スイッチ素子11aとスイッチ素子12aからなる直列回路を「第1レッグ」、スイッチ素子13aとスイッチ素子14aからなる直列回路を「第2レッグ」と呼ぶ。第1レッグの中点である接続点Aは、共振用インダクタンスL1を介して、トランス20の1次巻線N1の一方に接続され、第2レッグの中点である接続点Bは、トランス20の1次巻線N1の他方に接続される。   In the description of the present embodiment, a series circuit including the switch element 11a and the switch element 12a is referred to as a “first leg”, and a series circuit including the switch element 13a and the switch element 14a is referred to as a “second leg”. The connection point A, which is the midpoint of the first leg, is connected to one of the primary windings N1 of the transformer 20 via the resonance inductance L1, and the connection point B, which is the midpoint of the second leg, is connected to the transformer 20 Is connected to the other primary winding N1.

(出力回路30)
本実施形態に係る出力回路30は、トランス20の2次巻線N2aおよびN2bに現れる交流電圧を平滑及び整流して、直流電圧である出力電圧Voutを生成し、この出力電圧Voutを出力端子3及び出力端子4の間に供給する。
(Output circuit 30)
The output circuit 30 according to the present embodiment smoothes and rectifies the AC voltage appearing in the secondary windings N2a and N2b of the transformer 20 to generate an output voltage Vout that is a DC voltage, and this output voltage Vout is output to the output terminal 3. And between the output terminals 4.

ダイオード31は、トランス20の2次巻線N2aの一方と整流接続点Sとの間に接続される。ダイオード32は、トランス20の2次巻線N2bの一方と整流接続点Sとの間に接続される。   The diode 31 is connected between one of the secondary windings N2a of the transformer 20 and the rectifying connection point S. The diode 32 is connected between one of the secondary windings N2b of the transformer 20 and the rectifying connection point S.

中性点Tは、トランス20の2次巻線N2aの他方と、トランス20の2次巻線N2bの他方との接続点である。平滑コイルL2は、中性点Tと出力端子3との間に接続される。コンデンサC2は、出力端子3と出力端子4の間に接続される。電圧検出回路51は、出力端子3と出力端子4の間の出力電圧を検出する。   The neutral point T is a connection point between the other secondary winding N2a of the transformer 20 and the other secondary winding N2b of the transformer 20. The smoothing coil L <b> 2 is connected between the neutral point T and the output terminal 3. The capacitor C <b> 2 is connected between the output terminal 3 and the output terminal 4. The voltage detection circuit 51 detects the output voltage between the output terminal 3 and the output terminal 4.

このような構成を有する出力回路30のうち、ダイオード31及び32は、トランス20の2次巻線N2aと2次巻線N2bから現れる交流電圧を整流する整流回路を構成する。平滑コイルL2とコンデンサC2は、中性点Tに発生する整流出力を平滑化する平滑回路を構成する。なお、ダイオード31及び32はFETなどに置き換えてよく、さらに導通損失の小さい公知技術である同期整流動作を行っても良い。   In the output circuit 30 having such a configuration, the diodes 31 and 32 constitute a rectifier circuit that rectifies the AC voltage appearing from the secondary winding N2a and the secondary winding N2b of the transformer 20. Smoothing coil L2 and capacitor C2 constitute a smoothing circuit that smoothes the rectified output generated at neutral point T. The diodes 31 and 32 may be replaced with FETs or the like, and a synchronous rectification operation, which is a well-known technique with small conduction loss, may be performed.

(制御回路40)
本実施形態に係る制御回路40は、コンデンサC2の両端間に印加される出力電圧Voutを予め定められた目標値となるように、スイッチング回路10の動作を制御する回路である。制御回路40は、図1に示すように、電圧制御部70とデッドタイム設定部80によって構成される。なお、本実施形態の説明では、予め定められた目標値を「指令値Vref」と呼ぶ。
(Control circuit 40)
The control circuit 40 according to this embodiment is a circuit that controls the operation of the switching circuit 10 so that the output voltage Vout applied across the capacitor C2 becomes a predetermined target value. As shown in FIG. 1, the control circuit 40 includes a voltage control unit 70 and a dead time setting unit 80. In the description of the present embodiment, the predetermined target value is referred to as “command value Vref”.

制御回路40は、電圧検出回路51により検出した出力電圧Voutと指令値Vrefに基づいて、電圧制御部70において、位相シフト制御方式を行う出力信号41ないし44を生成する。生成された出力信号41ないし44は、絶縁回路60により、スイッチ素子11a〜14aを駆動する駆動信号61〜64を生成し、スイッチ素子11a〜14aの制御電極に駆動信号61〜64が供給される。   Based on the output voltage Vout detected by the voltage detection circuit 51 and the command value Vref, the control circuit 40 generates output signals 41 to 44 for performing the phase shift control method in the voltage control unit 70. The generated output signals 41 to 44 generate drive signals 61 to 64 for driving the switch elements 11a to 14a by the insulating circuit 60, and the drive signals 61 to 64 are supplied to the control electrodes of the switch elements 11a to 14a. .

また制御回路40は、入力端子1と入力端子2の間に接続された負荷R1の電圧値VR1または/且つ負荷R1に流れる電流値IR1または/且つ出力端子3と出力端子4の間に接続された負荷R2の電流値IR2に基づいて、スイッチ素子11a〜14aの出力信号である41〜44のデッドタイムを制御する。   The control circuit 40 is connected between the voltage value VR1 of the load R1 connected between the input terminal 1 and the input terminal 2 and / or the current value IR1 flowing through the load R1 and / or between the output terminal 3 and the output terminal 4. Based on the current value IR2 of the load R2, the dead times of 41 to 44 that are output signals of the switch elements 11a to 14a are controlled.

図2は、位相シフト制御を行う制御回路40における電圧制御部70およびデッドタイム設定部80の構成を示した回路ブロック図である。   FIG. 2 is a circuit block diagram showing the configuration of the voltage control unit 70 and the dead time setting unit 80 in the control circuit 40 that performs phase shift control.

図2に示すように制御回路40は、減算部71と、PI制御部72と、Duty制限部77と、パルス生成設定部78と、出力信号生成部79と、デッドタイム設定部80と、三角波信号器91と、を備える。   As shown in FIG. 2, the control circuit 40 includes a subtraction unit 71, a PI control unit 72, a duty limiting unit 77, a pulse generation setting unit 78, an output signal generation unit 79, a dead time setting unit 80, a triangular wave And a signal device 91.

さらにPI制御部72は、比例部73及び比例部74と、積分部75と、加算部76と、を備える。デッドタイム設定部80は、デッドタイム選択部81と、デッドタイム制限部82と、を備えている。   Further, the PI control unit 72 includes a proportional unit 73, a proportional unit 74, an integrating unit 75, and an adding unit 76. The dead time setting unit 80 includes a dead time selection unit 81 and a dead time restriction unit 82.

制御回路40の動作に関して説明する。   The operation of the control circuit 40 will be described.

減算部71には、指令値Vrefと電圧検出回路51で検出された出力電圧Voutの差分を減算し、それらの差分電圧101を計算する。指令値Vrefは、図1に示されたDC−DCコンバータ200の任意の指令電圧値であり、DC−DCコンバータ200内部で予め設定しておいても良く、外部からの指令値に応じて変更しても良い。   The subtraction unit 71 subtracts the difference between the command value Vref and the output voltage Vout detected by the voltage detection circuit 51, and calculates the difference voltage 101 between them. The command value Vref is an arbitrary command voltage value of the DC-DC converter 200 shown in FIG. 1, and may be set in advance in the DC-DC converter 200, and is changed according to a command value from the outside. You may do it.

差分電圧101は、PI制御部72に入力される。PI制御部72では、比例部73及び74、積分部75および加算部76により、位相シフト制御に必要なDuty値102を計算する。   The differential voltage 101 is input to the PI control unit 72. In the PI control unit 72, the proportional units 73 and 74, the integration unit 75, and the addition unit 76 calculate the duty value 102 necessary for the phase shift control.

Duty値102は、Duty制限部77に入力される。Duty制限部77では、予め設定される最大Duty値Duty_maxと最小Duty値Duty_minが設けられる。なお、最大Duty値Duty_maxと最小Duty値Duty_minは、一定値でなく、外部からの指令値により変更しても良い。   The duty value 102 is input to the duty restriction unit 77. The duty limiter 77 is provided with a preset maximum duty value Duty_max and minimum duty value Duty_min. Note that the maximum duty value Duty_max and the minimum duty value Duty_min are not constant values, but may be changed by an external command value.

図2のDuty制限部77に示されるように、PI制御部72で出力されたDuty値102と、最大Duty値Duty_maxおよび最小Duty値Duty_minが比較され、Duty値102が最大Duty値Duty_maxを超えた場合、制限部出力Duty値103をDuty_maxとし、Duty値102が最小Duty値Duty_minを下回った場合、制限部出力Duty値103をDuty_minとする。   As shown in the duty restriction unit 77 of FIG. 2, the duty value 102 output from the PI control unit 72 is compared with the maximum duty value Duty_max and the minimum duty value Duty_min, and the duty value 102 exceeds the maximum duty value Duty_max. In this case, the limiting unit output duty value 103 is set to Duty_max, and when the duty value 102 is lower than the minimum duty value Duty_min, the limiting unit output duty value 103 is set to Duty_min.

制限部出力Duty値と、最大Duty値Duty_maxと最小Duty値Duty_minには次の関係式は数(1)が成立する。なお、Duty値は、1周期あたりのオン時間比である。   The following relational expression is established for the limiting unit output duty value, the maximum duty value Duty_max, and the minimum duty value Duty_min. The duty value is an on-time ratio per cycle.

Duty_min ≦ Duty値 ≦Duty_max …数(1)
パルス生成設定部78は、Duty制限部77からの制限部出力Duty値103と、デッドタイム出力信号104に基づいて、位相シフト制御を実現するためのパルス生成信号106を出力する。
Duty_min ≤ Duty value ≤ Duty_max ... number (1)
The pulse generation setting unit 78 outputs a pulse generation signal 106 for realizing phase shift control based on the limiting unit output duty value 103 from the duty limiting unit 77 and the dead time output signal 104.

(デッドタイム設定方法の説明)
ここで、図3(a)ないし図3(d)を用いてデッドタイム出力信号104の生成方法を説明する。
(Explanation of dead time setting method)
Here, a method for generating the dead time output signal 104 will be described with reference to FIGS.

図2に示されたデッドタイム選択部81は、DC−DCコンバータ200とは異なる装置である負荷R1の駆動/停止状態と、負荷R1に印加される電圧VR1値と、負荷R1に流れる電流値IR1もしくはそれに比例する電流値と、DC−DCコンバータ200とは異なる装置である負荷R2の駆動/停止状態と、負荷R2に印加される電圧値VR2と、負荷R2に流れる電流値IR2もしくはそれに比例する電流値のうち、少なくともひとつの情報が入力される。   The dead time selection unit 81 shown in FIG. 2 includes a driving / stopped state of the load R1, which is a device different from the DC-DC converter 200, a voltage VR1 value applied to the load R1, and a current value flowing through the load R1. IR1 or a current value proportional thereto, a drive / stop state of a load R2, which is a device different from the DC-DC converter 200, a voltage value VR2 applied to the load R2, and a current value IR2 flowing through the load R2 or proportional thereto At least one piece of information among the current values to be input is input.

デッドタイム選択部81は、入力された情報と図3(a)や図3(b)に示すデッドタイム設定表を用いることにより、入力された情報に対応するデッドタイム設定信号105を出力する。   The dead time selection unit 81 outputs a dead time setting signal 105 corresponding to the input information by using the input information and the dead time setting table shown in FIG. 3A or 3B.

図3(a)や図3(b)のデッドタイム設定表について説明する。デッドタイム設定信号105の算出方法としては、例えば以下の(1)〜(3)の方法がある。従って、これらのうちいずれかの方法を用いて、デッドタイム設定信号105を算出すれば良い。また、これの方法を複数用いても良い。さらに負荷R1およびR2の情報は、ひとつとは限らず複数の負荷からの情報を用いても良い。ただし、これらは一例でありその他のDC−DCコンバータ200とは異なる装置の情報やそれを用いた他の方法によりデッドタイム設定信号105を求めても良い。   The dead time setting table shown in FIGS. 3A and 3B will be described. As a calculation method of the dead time setting signal 105, there are the following methods (1) to (3), for example. Therefore, the dead time setting signal 105 may be calculated using any one of these methods. A plurality of these methods may be used. Furthermore, the information on the loads R1 and R2 is not limited to one, and information from a plurality of loads may be used. However, these are merely examples, and the dead time setting signal 105 may be obtained by information on a device different from the other DC-DC converter 200 and other methods using the information.

(1)図3(a)のように、負荷R2の駆動/停止状態とデッドタイムとの関係を示すデッドタイム設定表1を用いる。詳しくは、負荷R2が駆動状態の場合、デッドタイム設定信号105をDd_aとし、負荷R2が停止状態の場合、デッドタイム設定信号105をDd_bとする。なお、Dd_aとDd_bの大小関係は、負荷R2が駆動時は、スイッチング回路10のデッドタイム期間中における共振時間が短くて良いため、Dd_aはDd_bより小さく設定することが好ましい。また、図3(b)のように複数の負荷R2−1〜R2−4の駆動/停止状態と、デッドタイムとの関係を示すデッドタイム設定表2により、デッドタイム設定信号105を決定しても良い。例えば、負荷R2−1が駆動(ON)、負荷R2−2が停止(OFF)、負荷R2−3が停止(OFF)、負荷R2−4が停止(OFF)の場合、デッドタイム設定信号105はDd_cとする。その他デッドタイム設定信号105のうちDd_d〜Dd_gは、図3bに従い、決定できるため説明は省略する。なお、負荷R2−1〜R2−4の情報に基づいたデッドタイム設定部81について説明したが、負荷の個数が変更されても、本実施形態が適用できる。   (1) As shown in FIG. 3A, the dead time setting table 1 showing the relationship between the driving / stopped state of the load R2 and the dead time is used. Specifically, when the load R2 is in the driving state, the dead time setting signal 105 is Dd_a, and when the load R2 is in the stop state, the dead time setting signal 105 is Dd_b. Note that the magnitude relationship between Dd_a and Dd_b is preferably set to be smaller than Dd_b because the resonance time during the dead time period of the switching circuit 10 may be short when the load R2 is driven. Further, as shown in FIG. 3B, the dead time setting signal 105 is determined by the dead time setting table 2 indicating the relationship between the driving / stopped states of the plurality of loads R2-1 to R2-4 and the dead time. Also good. For example, when the load R2-1 is driven (ON), the load R2-2 is stopped (OFF), the load R2-3 is stopped (OFF), and the load R2-4 is stopped (OFF), the dead time setting signal 105 is Let Dd_c. In addition, since Dd_d to Dd_g in the dead time setting signal 105 can be determined according to FIG. Although the dead time setting unit 81 based on the information on the loads R2-1 to R2-4 has been described, the present embodiment can be applied even if the number of loads is changed.

(2)図3(c)のように、負荷R1の電流値IR1または/且負荷R2の電流値IR2に基づいて、デッドタイム設定信号105を決定する。デッドタイム設定部81には、負荷R1の電流値IR1または/且負荷R2の電流値IR2と、デッドタイム設定信号105との関係を示すデッドタイム設定表3が予め設定されている。なお、負荷R1の電流値IR1または/且負荷R2の電流値IR2が大きい場合、スイッチング回路10のデッドタイム期間中における共振時間が短くて良いため、デッドタイム設定信号105を小さくすることが好ましい。また、図3(c)に示すように負荷R1または負荷R2の駆動/停止状態に基づいて、デッドタイム設定表の値を変更しても良い。また、図3(c)は、負荷R1の電流値IR1または/且負荷R2の電流値IR2とデッドタイム設定信号105の関係を比例関数で示しているが、その他の関数や、変曲点、関数の連続性がなくとも良い。   (2) As shown in FIG. 3C, the dead time setting signal 105 is determined based on the current value IR1 of the load R1 and / or the current value IR2 of the load R2. In the dead time setting unit 81, a dead time setting table 3 indicating the relationship between the current value IR1 of the load R1 and / or the current value IR2 of the load R2 and the dead time setting signal 105 is set in advance. When the current value IR1 of the load R1 and / or the current value IR2 of the load R2 is large, the resonance time during the dead time period of the switching circuit 10 may be short. Therefore, it is preferable to make the dead time setting signal 105 small. Further, as shown in FIG. 3C, the value of the dead time setting table may be changed based on the driving / stopping state of the load R1 or the load R2. FIG. 3C shows the relationship between the current value IR1 of the load R1 and / or the current value IR2 of the load R2 and the dead time setting signal 105 as a proportional function, but other functions, inflection points, There may be no function continuity.

(3)図3(d)のように、負荷R1の電圧値VR1に基づいて、デッドタイム設定信号105を決定する。デッドタイム設定部81には、負荷R1の電圧値VR1と、デッドタイム設定信号105との関係を示すデッドタイム設定表4が予め設定されている。なお、負荷R1の電圧値VR1が小さい場合、スイッチング回路10のデッドタイム期間中における共振時間が短くて良いため、デッドタイム設定信号105を小さくすることが好ましい。また、図3(d)は、負荷R1の電圧値VR1とデッドタイム設定信号105の関係を比例関数で示しているが、その他の関数を用いても良く、変曲点のある関数など連続性のない関数を用いても良い。   (3) As shown in FIG. 3D, the dead time setting signal 105 is determined based on the voltage value VR1 of the load R1. In the dead time setting unit 81, a dead time setting table 4 indicating the relationship between the voltage value VR1 of the load R1 and the dead time setting signal 105 is set in advance. When the voltage value VR1 of the load R1 is small, the resonance time during the dead time period of the switching circuit 10 may be short. Therefore, it is preferable to make the dead time setting signal 105 small. FIG. 3D shows the relationship between the voltage value VR1 of the load R1 and the dead time setting signal 105 as a proportional function. However, other functions may be used, and continuity such as a function having an inflection point may be used. You may use a function without.

このように、例えば上述した(1)〜(3)の算出方法を用いることにより、デッドタイム選択部81において、デッドタイム設定信号105を求めることができる。   Thus, for example, the dead time setting signal 105 can be obtained in the dead time selection unit 81 by using the calculation methods (1) to (3) described above.

続いて、デッドタイム設定信号105は、デッドタイム制限部82に入力される。デッドタイム制限部82では、予め設定される最大デッドタイム値Dd_maxと最小デッドタイム値Dd_minが設けられる。なお、最大デッドタイム値Dd_maxと最小デッドタイム値Dd_min は、一定値である必要はなく、外部からの指令値により変更しても良い。図3(a)ないし図3(d)に示されるデッドタイム選択部81で出力されたデッドタイム設定信号105と、最大デッドタイム値Dd_maxおよび最小デッドタイム値Dd_minが比較され、デッドタイム設定信号105が最大デッドタイム値Dd_maxを超えた場合、デッドタイム出力信号104を最大デッドタイム値Dd_maxとし、デッドタイム設定信号105が最小デッドタイム値Dd_minを下回った場合、デッドタイム出力信号104を最小デッドタイム値Dd_minとする。   Subsequently, the dead time setting signal 105 is input to the dead time limiter 82. In the dead time limiting unit 82, a preset maximum dead time value Dd_max and a minimum dead time value Dd_min are provided. Note that the maximum dead time value Dd_max and the minimum dead time value Dd_min do not have to be constant values, and may be changed according to an external command value. The dead time setting signal 105 output from the dead time selection unit 81 shown in FIGS. 3A to 3D is compared with the maximum dead time value Dd_max and the minimum dead time value Dd_min, and the dead time setting signal 105 is compared. Exceeds the maximum dead time value Dd_max, the dead time output signal 104 is set to the maximum dead time value Dd_max. When the dead time setting signal 105 falls below the minimum dead time value Dd_min, the dead time output signal 104 is Let Dd_min.

デッドタイム出力信号104と、最大デッドタイム値Dd_maxと最小デッドタイム値Dd_minには次の数(2)が成立する。なお、デッドタイム出力信号10は、1周期あたりのデッドタイム時間比である。   The following number (2) holds for the dead time output signal 104, the maximum dead time value Dd_max, and the minimum dead time value Dd_min. The dead time output signal 10 is a dead time time ratio per cycle.

Dd_min≦ (デッドタイム出力信号104) ≦Dd_max …数(2)
このように、デッドタイム設定部80により、デッドタイム出力信号104を出力することができる。なお、以上の説明はスイッチング回路10のスイッチ素子11aとスイッチ素子12aからなる直列回路である第1レッグと、スイッチ素子13aとスイッチ素子14aからなる直列回路である第2レッグのデッドタイムを等しくするようにデッドタイムを設定する計算方法を述べているが、第1レッグと第2レッグのデッドタイムを異なるように、デッドタイム出力信号104を変更しても良い。例えば、スイッチ素子11aとスイッチ素子12aからなる直列回路である第1レッグにおけるデッドタイム出力信号104をDd_12とし、スイッチ素子11aとスイッチ素子12aからなる直列回路である第2レッグにおけるデッドタイム出力信号104をDd_34としても良い。
Dd_min ≦ (dead time output signal 104) ≦ Dd_max (2)
As described above, the dead time setting unit 80 can output the dead time output signal 104. In the above description, the dead times of the first leg, which is a series circuit composed of the switch elements 11a and 12a, of the switching circuit 10 and the second leg, which is a series circuit composed of the switch elements 13a and 14a, are made equal. Although the calculation method for setting the dead time is described, the dead time output signal 104 may be changed so that the dead times of the first leg and the second leg are different. For example, let Dd_12 be the dead time output signal 104 in the first leg that is a series circuit composed of the switch element 11a and the switch element 12a, and dead time output signal 104 in the second leg that is a series circuit composed of the switch element 11a and the switch element 12a. May be Dd_34.

(パルス生成設定部78説明)
パルス生成設定部78におけるパルス生成信号106の生成方法を説明する。
(Description of pulse generation setting unit 78)
A method for generating the pulse generation signal 106 in the pulse generation setting unit 78 will be described.

パルス生成設定部78には、Duty制限部77で算出された制限部出力Duty値103とデッドタイム制限部82で算出されたデッドタイム出力信号104が入力される。入力された信号に従い、スイッチング回路10のスイッチ素子11aないし14aを駆動するパルス生成信号106を算出する。   The pulse generation setting unit 78 receives the limiting unit output duty value 103 calculated by the duty limiting unit 77 and the dead time output signal 104 calculated by the dead time limiting unit 82. In accordance with the input signal, a pulse generation signal 106 for driving the switch elements 11a to 14a of the switching circuit 10 is calculated.

図4は、本実施形態に係るDC−DCコンバータ200の出力信号算出方法の説明図である。パルス生成信号106は、各スイッチ素子11aないし14aのオン/オフのタイミングを決定するためのオンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bが出力される。   FIG. 4 is an explanatory diagram of an output signal calculation method of the DC-DC converter 200 according to the present embodiment. As the pulse generation signal 106, on-timing threshold signals 41a to 44a and off-timing threshold values 41b to 44b for determining the on / off timings of the switch elements 11a to 14a are output.

なお、オフタイミング閾値41b〜44bは、制限部出力Duty値103により設定される。オンタイミング閾値信号41a〜44aは、制限部出力Duty値103とデッドタイム出力信号104により設定される。例えば、制限部出力Duty値103をD、第1レッグにおけるデッドタイム出力信号104をDd_12、第2レッグにおけるデッドタイム出力信号104をDd_34とすると、オンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bは以下の通りである。   The off timing threshold values 41 b to 44 b are set by the limiting unit output duty value 103. The on-timing threshold signals 41 a to 44 a are set by the limiter output duty value 103 and the dead time output signal 104. For example, when the limiter output duty value 103 is D, the dead time output signal 104 in the first leg is Dd_12, and the dead time output signal 104 in the second leg is Dd_34, the on-timing threshold signal 41a to 44a and the off-timing threshold signal 41b to 44b is as follows.

オンタイミング閾値信号41aは1、42aは0.5、43aはD+Dd_34、44aはD+ 0.5+Dd_34である。
オフタイミング閾値41bは0.5−Dd_12、42bは1−Dd_12、43bはD+0.5、44bはDである。
The on-timing threshold signal 41a is 1, 42a is 0.5, 43a is D + Dd_34, and 44a is D + 0.5 + Dd_34.
The off timing threshold 41b is 0.5-Dd_12, 42b is 1-Dd_12, 43b is D + 0.5, and 44b is D.

ただし、上記は一例であり、Duty制限部77で算出された制限部出力Duty値103とデッドタイム制限部82で算出されたデッドタイム出力信号104に基づいて、オンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bが設定されれば良い。このようにして、パルス生成設定部78により、パルス生成信号106におけるオンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bが出力される。   However, the above is an example, and the on-timing threshold signals 41 a to 44 a and the off-time are based on the limiting unit output duty value 103 calculated by the duty limiting unit 77 and the dead time output signal 104 calculated by the dead time limiting unit 82. The timing threshold values 41b to 44b may be set. In this manner, the pulse generation setting unit 78 outputs the on-timing threshold signals 41a to 44a and the off-timing thresholds 41b to 44b in the pulse generation signal 106.

(出力信号生成部79の説明)
出力信号生成部79には、パルス生成設定部78からのパルス生成信号106と、三角波信号器91からの三角波92に基づいて、出力信号41〜44を生成する。
(Description of output signal generator 79)
The output signal generation unit 79 generates output signals 41 to 44 based on the pulse generation signal 106 from the pulse generation setting unit 78 and the triangular wave 92 from the triangular wave signal device 91.

図4を用いて、出力信号生成部79の動作に説明する。三角波信号器91は、任意の三角波周波数に応じて三角波92を出力される。なお、三角波周波数は外部の指令値に基づいて変更しても良い。なお、三角波92は、三角波でなくても良く、パルス生成信号105と比較可能な信号波形であれば良い。   The operation of the output signal generator 79 will be described with reference to FIG. The triangular wave signal device 91 outputs a triangular wave 92 according to an arbitrary triangular wave frequency. The triangular wave frequency may be changed based on an external command value. Note that the triangular wave 92 does not have to be a triangular wave and may be any signal waveform that can be compared with the pulse generation signal 105.

出力信号生成部79には、パルス信号設定部78から出力されるパルス生成信号106における各スイッチ素子11aないし14aのオン/オフのタイミングを決定するためのオンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bと、三角波信号器91から出力される三角波92が入力される。   The output signal generation unit 79 includes an on timing threshold signal 41a to 44a and an off timing threshold for determining the on / off timing of each switch element 11a to 14a in the pulse generation signal 106 output from the pulse signal setting unit 78. 41b to 44b and the triangular wave 92 output from the triangular wave signal device 91 are input.

出力信号生成部79は、三角波92とオンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bとを比較してスイッチ素子のオン/オフタイミングを設定する出力信号41〜44を出力する。すなわち、出力信号41〜44は、三角波92の値が、オンタイミング閾値信号41a〜44aおよびオフタイミング閾値41b〜44bに達したタイミングでオン/オフを切り替える。具体的には、三角波92の値が、オンタイミング閾値信号41aに達したタイミングで、出力信号41がオンになる。   The output signal generator 79 compares the triangular wave 92 with the on-timing threshold signals 41a to 44a and the off-timing threshold values 41b to 44b, and outputs output signals 41 to 44 that set the on / off timing of the switch elements. That is, the output signals 41 to 44 are switched on / off at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the on timing threshold signals 41a to 44a and the off timing thresholds 41b to 44b. Specifically, the output signal 41 is turned on at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the on-timing threshold signal 41a.

また、三角波92の値が、オフタイミング閾値信号41bに達したタイミングで、出力信号41がオフになる。   Also, the output signal 41 is turned off at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the off timing threshold signal 41b.

また、三角波92の値が、オンタイミング閾値信号42aに達したタイミングで、出力信号42がオンになる。   Further, the output signal 42 is turned on at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the on-timing threshold signal 42a.

また、三角波92の値が、オフタイミング閾値信号42bに達したタイミングで、出力信号42がオフになる。   Also, the output signal 42 is turned off at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the off timing threshold signal 42b.

また、三角波92の値が、オンタイミング閾値信号43aに達したタイミングで、出力信号43がオンになる。   The output signal 43 is turned on at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the on-timing threshold signal 43a.

また、三角波92の値が、オフタイミング閾値信号43bに達したタイミングで、出力信号43がオフになる。   Further, the output signal 43 is turned off at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the off timing threshold signal 43b.

また、三角波92の値が、オンタイミング閾値信号44aに達したタイミングで、出力信号44がオンになる。   The output signal 44 is turned on at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the on-timing threshold signal 44a.

また、三角波92の値が、オフタイミング閾値信号44bに達したタイミングで、出力信号44がオフになる。   Further, the output signal 44 is turned off at the timing when the value of the triangular wave 92 reaches the off timing threshold signal 44b.

以上のように、パルス信号設定部78から出力されるパルス生成信号106と、三角波信号器91からの三角波92により、スイッチ素子11a〜14aをオン/オフタイミングを設定する出力信号41〜44が生成される。   As described above, the output signals 41 to 44 for setting the on / off timing of the switch elements 11a to 14a are generated by the pulse generation signal 106 output from the pulse signal setting unit 78 and the triangular wave 92 from the triangular wave signal device 91. Is done.

出力信号生成部79により算出された出力信号41〜44は、絶縁回路60に入力される。絶縁回路60により、制御回路40とスイッチング回路10との電気的な絶縁が行われ、出力信号41〜44をスイッチ素子11a〜14aを駆動する駆動信号61〜64が生成され、スイッチ素子11a〜14aの制御電極へ入力される。   The output signals 41 to 44 calculated by the output signal generation unit 79 are input to the insulation circuit 60. The insulation circuit 60 electrically insulates the control circuit 40 and the switching circuit 10, generates output signals 41 to 44 and drive signals 61 to 64 for driving the switch elements 11 a to 14 a, and switches elements 11 a to 14 a. To the control electrode.

このように、本実施形態におけるDC−DCコンバータ200においては、デッドタイムをDC−DCコンバータ200とは異なる機器の情報に基づいて制御されることから、DC−DCコンバータ200の出力電圧を制御する電圧制御器のインナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を追加することなく、電圧制御を行うことで、DC−DCコンバータ200の出力電圧が安定に動作することが可能である。   As described above, in the DC-DC converter 200 according to the present embodiment, the dead time is controlled based on information on a device different from that of the DC-DC converter 200, and thus the output voltage of the DC-DC converter 200 is controlled. By performing voltage control without adding a current controller for changing dead time to the inner loop of the voltage controller, the output voltage of the DC-DC converter 200 can operate stably.

図5は、本実施形態の効果を示す図であり、DC−DCコンバータ200の出力電流が50Aから200Aに変動した際、インナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を挿入した場合と、本実施形態におけるデッドタイム制御を行った場合におけるDC−DCコンバータ200の出力電圧の変動を示している。   FIG. 5 is a diagram showing the effect of the present embodiment. When the output current of the DC-DC converter 200 changes from 50 A to 200 A, a case where a current controller for changing the dead time is inserted in the inner loop, The fluctuation | variation of the output voltage of the DC-DC converter 200 at the time of performing the dead time control in embodiment is shown.

図5が示すように、本実施形態におけるDC−DCコンバータ200の出力電圧の変動は、アンダーシュートが小さくなっておりかつ出力電圧が安定するまでの期間も短縮されており、電圧制御の安定性に改善が見られた。   As shown in FIG. 5, the fluctuation of the output voltage of the DC-DC converter 200 in the present embodiment is such that the undershoot is small and the period until the output voltage is stabilized is shortened. There was an improvement.

(実施例の効果)
以上、説明したように、本実施形態によれば、DC−DCコンバータとは異なる機器によりデッドタイムが制御可能であり且、DC−DCコンバータの出力電圧を制御する電圧制御器のインナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を追加することなく、DC−DCコンバータと異なる機器の動作情報に応じてデッドタイムを可変するため、スイッチング損失を低減しながら、DC−DCコンバータの出力電圧を安定に所望の値にすることが可能である。
(Effect of Example)
As described above, according to this embodiment, the dead time can be controlled by a device different from the DC-DC converter, and the dead loop is set in the inner loop of the voltage controller that controls the output voltage of the DC-DC converter. Without adding a current controller for changing the time, the dead time can be changed according to the operating information of the equipment different from the DC-DC converter, so the output voltage of the DC-DC converter can be stabilized while reducing the switching loss. It is possible to obtain a desired value.

(第2の実施形態)
図6は、本発明の実施例2による双方向DC−DCコンバータの回路構成図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a bidirectional DC-DC converter according to Embodiment 2 of the present invention.

スイッチング回路10およびトランス20、出力回路30は実施例1と同様である。制御回路40において、デッドタイム設定部80において、デッドタイム選択部81を削除し、DC−DCコンバータ200の制御回路40とは異なる車両電源制御部300を設けている。   The switching circuit 10, the transformer 20, and the output circuit 30 are the same as those in the first embodiment. In the control circuit 40, the dead time setting unit 80 is deleted from the dead time setting unit 80, and a vehicle power source control unit 300 different from the control circuit 40 of the DC-DC converter 200 is provided.

図7は、第2実施例に係るDC−DCコンバータ200を使用した車載電源系統に関するものである。なお、DC−DCコンバータ200の低圧側をE側、高圧側をF側とする。   FIG. 7 relates to an in-vehicle power supply system using the DC-DC converter 200 according to the second embodiment. The low voltage side of the DC-DC converter 200 is the E side, and the high voltage side is the F side.

電源系統の構成は、低圧バッテリV2の一端は、DC−DCコンバータ200のE側の一端に接続され、低圧バッテリV2の他端は、DC−DCコンバータ200のE側の他端に接続される。エアコンなどの補機機器500の一端は、DC−DCコンバータ200のE側の一端に接続され、補機機器500の他端は、DC−DCコンバータ200のE側の他端に接続される。HV系機器400の一端がDC−DCコンバータ200のF側の一端に接続され、HV系機器400の他端がDC−DCコンバータ200のF側の他端に接続される。高圧バッテリV1の一端は、DC−DCコンバータ200のF側の一端に接続され、高圧バッテリV1の他端は、リレー600を介して、DC−DCコンバータ200のF側の他端に接続される。車両電源制御部300は、DC−DCコンバータ200含む各機器のスイッチング動作や、電力の送電方向、電力量等およびデッドタイム出力信号105制御する。なお、リレー800はなくてもよい。   In the configuration of the power supply system, one end of the low-voltage battery V2 is connected to one end on the E side of the DC-DC converter 200, and the other end of the low-voltage battery V2 is connected to the other end on the E side of the DC-DC converter 200. . One end of auxiliary equipment 500 such as an air conditioner is connected to one end on the E side of DC-DC converter 200, and the other end of auxiliary equipment 500 is connected to the other end on the E side of DC-DC converter 200. One end of the HV system device 400 is connected to one end on the F side of the DC-DC converter 200, and the other end of the HV system device 400 is connected to the other end on the F side of the DC-DC converter 200. One end of the high-voltage battery V1 is connected to one end on the F side of the DC-DC converter 200, and the other end of the high-voltage battery V1 is connected to the other end on the F side of the DC-DC converter 200 via the relay 600. . The vehicle power supply control unit 300 controls the switching operation of each device including the DC-DC converter 200, the power transmission direction, the amount of power, and the dead time output signal 105. Note that the relay 800 may be omitted.

図8は、電源システムとして自動車1000に適用した場合のブロック構成図である。   FIG. 8 is a block configuration diagram when the present invention is applied to an automobile 1000 as a power supply system.

DC−DCコンバータ200とは異なる装置である負荷R1は、車両構成図において主にHV系機器400および充電器600であり、例えば車両駆動用インバータ、車載充電器、急速充電器、前記車両の駆動力を発生するモータに電力を供給するインバータ、冷却液を循環させるポンプなどである。また、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R2は、車両構成図において主に補機機器500であり、例えばエアコンやオーディオ、自動車のコントローラー、電動ブレーキなどである。なお、負荷R1およびR2は、上記に限られるものではなく、駆動/停止もしくは電流もしくは電圧を検出可能な機器であれば良い。   The load R1, which is a device different from the DC-DC converter 200, is mainly an HV system device 400 and a charger 600 in the vehicle configuration diagram. For example, an inverter for driving a vehicle, an in-vehicle charger, a quick charger, and driving of the vehicle An inverter that supplies power to a motor that generates force, a pump that circulates coolant, and the like. The load R2, which is a device different from the DC-DC converter, is mainly the auxiliary equipment 500 in the vehicle configuration diagram, and is, for example, an air conditioner, an audio, an automobile controller, an electric brake, or the like. The loads R1 and R2 are not limited to the above, and may be any device that can drive / stop or detect current or voltage.

(車両電源制御部300)
車両電源制御部300は、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R1の駆動/停止状態と、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R1に印加される電圧VR1値と、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R1に流れる電流値IR1もしくはそれに比例する電流値と、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R2の駆動/停止状態と、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R2に印加される電圧値VR2と、DC−DCコンバータとは異なる装置である負荷R2に流れる電流値IR2もしくはそれに比例する電流値のうち、少なくともひとつの情報が入力される。車両電源制御部300は、入力された情報と図3に示すデッドタイム設定表を用いることにより、入力された情報に対応するデッドタイム出力信号105を出力する。
(Vehicle power supply control unit 300)
The vehicle power supply control unit 300 includes a drive / stop state of a load R1, which is a device different from the DC-DC converter, a voltage VR1 value applied to the load R1, which is a device different from the DC-DC converter, and a DC-DC The current value IR1 flowing through the load R1, which is a device different from the converter, or a current value proportional thereto, the drive / stop state of the load R2, which is a device different from the DC-DC converter, and a device different from the DC-DC converter At least one piece of information is input between a voltage value VR2 applied to a certain load R2 and a current value IR2 flowing through the load R2, which is a device different from the DC-DC converter, or a current value proportional thereto. The vehicle power supply control unit 300 outputs a dead time output signal 105 corresponding to the input information by using the input information and the dead time setting table shown in FIG.

続いて、デッドタイム設定信号105は、デッドタイム制限部82に入力される。以降の動作は、実施例1と同様であり説明は省略する。   Subsequently, the dead time setting signal 105 is input to the dead time limiter 82. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

以上の通り、DC−DCコンバータ200の制御回路40からデッドタイム設定部81を削除することで、DC−DCコンバータ200内部でのデッドタイム制御処理を軽減することが可能となる。   As described above, by deleting the dead time setting unit 81 from the control circuit 40 of the DC-DC converter 200, it is possible to reduce the dead time control processing inside the DC-DC converter 200.

(実施例の効果)
以上、説明したように、本発明によれば、DC−DCコンバータとは異なる機器によりデッドタイムが制御可能であり且、DC−DCコンバータの出力電圧を制御する電圧制御器のインナーループにデッドタイム変更用の電流制御器を追加することなく、DC−DCコンバータと異なる機器の動作情報に応じてデッドタイムを可変するため、スイッチング損失を低減しながら、DC−DCコンバータの出力電圧を安定に所望の値にすることが可能である。また、デッドタイム可変制御をDC−DCコンバータの外部で行うことにより、DC−DCコンバータ内部でのデッドタイム制御処理時間を軽減することが可能となる。
(Effect of Example)
As described above, according to the present invention, the dead time can be controlled by a device different from the DC-DC converter, and the dead time is set in the inner loop of the voltage controller that controls the output voltage of the DC-DC converter. Without adding a current controller for change, the dead time can be changed according to the operation information of the equipment different from the DC-DC converter, so that the output voltage of the DC-DC converter can be stably desired while reducing the switching loss. The value can be Further, by performing the dead time variable control outside the DC-DC converter, the dead time control processing time inside the DC-DC converter can be reduced.

なお、本実施形態においては、電源システムとして自動車に適用した場合を例示したが、これ以外の電源システムへの適用も可能である。   In the present embodiment, the case where the present invention is applied to an automobile as an example of the power supply system is illustrated, but application to other power supply systems is also possible.

以上、説明したように本発明の実施例1及び実施例22では、電圧形フルブリッジ回路と電流形センタタップ回路の組合せとしたが、その他デッドタイムを使用する回路構成においても、同様の構成、制御、効果を有することは当然である。以上、説明したように本発明は、絶縁機能を有するDC−DCコンバータ全般に適用することが可能である。   As described above, in Example 1 and Example 22 of the present invention, a combination of a voltage-type full bridge circuit and a current-type center tap circuit is used. However, in a circuit configuration that uses other dead time, the same configuration, It is natural to have control and effect. As described above, the present invention can be applied to all DC-DC converters having an insulating function.

1及び2…入力端子、3及び4…出力端子、10…スイッチング回路、11a〜14a…スイッチ素子、11b〜14b…ダイオード、11c〜14c…コンデンサ、20…トランス、30…出力回路、31…ダイオード、32…ダイオード、40…制御回路、41〜44…出力信号、41a〜44a…オンタイミング閾値信号、41b〜44b…オフタイミング閾値、51…電圧検出回路、60…絶縁回路、61〜64…駆動信号、70…電圧制御部、71…減算部、72…PI制御部、73及び74…比例部、75…積分部、76…加算部、77…Duty制限部、78…パルス信号設定部、79…出力信号生成部、80…デッドタイム設定部、81…デッドタイム選択部、82…デッドタイム制限部、91…三角波信号部、92…三角波、101…差分電圧、102…Duty値、103…制限部出力Duty値、104…デッドタイム出力信号、105…デッドタイム設定信号、106…パルス生成信号、200…DCDCコンバータ、300…車両電源制御部、400…HV系機器、500…補機機器、600…リレー、A及びB…接続点、C1…コンデンサ、C2…コンデンサ、L1…共振用インダクタンス、L2…平滑コイル、N1…1次巻線、N2a…2次巻線、N2b…2次巻線、S…整流接続点、T…中性点、V1及びV2…直流電源、R1及びR2…負荷、VR1…電圧値、IR1…電流値、IR2…電流値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 and 2 ... Input terminal, 3 and 4 ... Output terminal, 10 ... Switching circuit, 11a-14a ... Switch element, 11b-14b ... Diode, 11c-14c ... Capacitor, 20 ... Transformer, 30 ... Output circuit, 31 ... Diode , 32 ... Diode, 40 ... Control circuit, 41 to 44 ... Output signal, 41a to 44a ... On timing threshold signal, 41b to 44b ... Off timing threshold, 51 ... Voltage detection circuit, 60 ... Insulation circuit, 61 to 64 ... Drive 70, voltage control unit, 71 ... subtraction unit, 72 ... PI control unit, 73 and 74 ... proportional unit, 75 ... integration unit, 76 ... addition unit, 77 ... duty limiting unit, 78 ... pulse signal setting unit, 79 ... Output signal generation unit, 80 ... Dead time setting unit, 81 ... Dead time selection unit, 82 ... Dead time limit unit, 91 ... Triangular wave signal unit, 92 ... Triangle DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Differential voltage 102 ... Duty value 103 ... Limiting part output Duty value 104 ... Dead time output signal 105 ... Dead time setting signal 106 ... Pulse generation signal 200 ... DCDC converter 300 ... Vehicle power supply control part 400 ... HV system equipment, 500 ... auxiliary equipment, 600 ... relay, A and B ... connection point, C1 ... capacitor, C2 ... capacitor, L1 ... resonance inductance, L2 ... smooth coil, N1 ... primary winding, N2a ... secondary winding, N2b ... secondary winding, S ... rectification connection point, T ... neutral point, V1 and V2 ... DC power supply, R1 and R2 ... load, VR1 ... voltage value, IR1 ... current value, IR2 …Current value

Claims (14)

入力端子と、出力端子と、複数のスイッチ素子と、前記複数のスイッチ素子間のデッドタイムを制御する制御回路と、を備えるDC−DCコンバータであって、当該DC−DCコンバータとは異なる装置が存在する電源システムに用いられ、
前記制御回路は、前記DC−DCコンバータとは異なる装置の動作情報に基づいて、前記複数のスイッチ素子間の少なくとも一つのデッドタイムを変更するDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter comprising an input terminal, an output terminal, a plurality of switch elements, and a control circuit for controlling a dead time between the plurality of switch elements, wherein a device different from the DC-DC converter is provided. Used in existing power systems,
The control circuit is a DC-DC converter that changes at least one dead time between the plurality of switch elements based on operation information of a device different from the DC-DC converter.
請求項1に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータは、車両に搭載されるDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 1, comprising:
The DC-DC converter is a DC-DC converter mounted on a vehicle.
請求項2に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記DCDCコンバータとは異なる装置は、複数設けられ、
前記複数の装置の動作情報に基づいて、前記デッドタイム指令を段階的に変更するDCDCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 2, comprising:
A plurality of devices different from the DCDC converter are provided,
A DCDC converter that changes the dead time command stepwise based on operation information of the plurality of devices.
請求項2または3に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータとは異なる装置の動作情報は、前記車両に搭載されている前記DC−DCコンバータとは異なる装置の駆動状態、停止状態、入力電圧、出力電圧、入力電流、出力電流のいずれかであるDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 2 or 3,
The operation information of the device different from the DC-DC converter is any of a driving state, a stopped state, an input voltage, an output voltage, an input current, and an output current of the device different from the DC-DC converter mounted on the vehicle. A DC-DC converter.
請求項2ないし4に記載されたいずれかのDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータとは異なる装置とは、前記入力端子または前記出力端子に並列又はバッテリを介して接続される装置であるDC−DCコンバータ。
The DC-DC converter according to any one of claims 2 to 4,
The device different from the DC-DC converter is a DC-DC converter which is a device connected to the input terminal or the output terminal in parallel or via a battery.
請求項5に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記出力端子に並列接続される前記DC−DCコンバータとは異なる装置の駆動数が少ないほど、前記デッドタイムを長くするDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 5, comprising:
The DC-DC converter which lengthens the dead time, so that there are few drive numbers of the apparatus different from the said DC-DC converter connected in parallel with the said output terminal.
請求項5に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記入力端子に並列接続される前記DC−DCコンバータとは異なる装置に印加される電圧が大きいほど、前記デッドタイムを長くするDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 5, comprising:
The DC-DC converter which lengthens the dead time, so that the voltage applied to the apparatus different from the said DC-DC converter connected in parallel with the said input terminal is large.
請求項5に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記出力端子に並列接続される前記DC−DCコンバータとは異なる装置に流れる電流若しくはこれに比例した電流が小さいほど、前記デッドタイムを長くするDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 5, comprising:
The DC-DC converter which lengthens the dead time, so that the electric current which flows into the apparatus different from the said DC-DC converter connected in parallel with the said output terminal, or the electric current proportional to this is small.
請求項2ないし5に記載されたいずれかのDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータとは異なる装置の動作情報は、前記車両がプラグを介した充電状態により当該装置の停止に関する情報であるDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to any one of claims 2 to 5,
The operation information of the device different from the DC-DC converter is a DC-DC converter that is information related to the stop of the device depending on the state of charge of the vehicle via the plug.
請求項9に記載されたDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータとは異なる装置は、充電器、前記車両の駆動力を発生するモータに電力を供給するインバータ、冷却液を循環させるポンプのいずれかであるDC−DCコンバータ。
A DC-DC converter according to claim 9, comprising:
A device different from the DC-DC converter is a DC-DC converter that is one of a charger, an inverter that supplies electric power to a motor that generates driving force of the vehicle, and a pump that circulates a coolant.
請求項2ないし10に記載されたいずれかのDC−DCコンバータであって、
前記制御回路は、当該制御回路により算出されたデッドタイムの値が前記最大デッドタイム値よりも大きい場合、前記制御回路のデッドタイム値を、前記最大デッドタイム値とし、
当該制御回路により算出されたデッドタイムの値が前記最小デッドタイム値よりも小さい場合、前記制御回路のデッドタイム値を、前記最小デッドタイム値とするDC−DCコンバータ。
The DC-DC converter according to any one of claims 2 to 10,
When the value of the dead time calculated by the control circuit is larger than the maximum dead time value, the control circuit sets the dead time value of the control circuit as the maximum dead time value,
A DC-DC converter in which when the dead time value calculated by the control circuit is smaller than the minimum dead time value, the dead time value of the control circuit is the minimum dead time value.
請求項1ないし11に記載されたいずれかのDC−DCコンバータであって、
前記DC−DCコンバータは、
トランスと、
前記入力端子と前記トランスとの間に設けられ、第1及び第2のレッグを含むフルブリッジ型のスイッチング回路と、
前記出力端子と前記トランスとの間に設けられた出力回路と、を備え、
前記制御回路は、前記スイッチング回路を位相シフト制御し、かつ前記第1及び第2のレッグの少なくとも一方のデッドタイムを変更するDC−DCコンバータ。
The DC-DC converter according to any one of claims 1 to 11,
The DC-DC converter
With a transformer,
A full bridge type switching circuit provided between the input terminal and the transformer and including first and second legs;
An output circuit provided between the output terminal and the transformer,
The control circuit is a DC-DC converter that controls a phase shift of the switching circuit and changes a dead time of at least one of the first and second legs.
請求項1ないし11に記載されたいずれかのDC−DCコンバータを備える電源システムであって、
当該DC−DCコンバータとは異なる装置を有する電源システム。
A power supply system comprising any one of the DC-DC converters according to claim 1,
A power supply system having a device different from the DC-DC converter.
請求項13に記載された電源システムを備える自動車であって、
前記DC−DCコンバータとは異なる装置は、車両駆動用インバータ、車載充電器、急速充電器、冷却液を循環させるポンプのいずれかである自動車。
An automobile comprising the power supply system according to claim 13,
The device different from the DC-DC converter is an automobile that is one of a vehicle drive inverter, an in-vehicle charger, a quick charger, and a pump for circulating a coolant.
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