JP2020054220A - マルチ入力電圧コンバータ - Google Patents

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Abstract

【課題】第１の入力電圧、或いは第２の入力電圧が入力され、出力電圧を出力するためのマルチ入力電圧コンバータを提供する。【解決手段】マルチ入力電圧コンバータ１は、第１の変換回路１１、第２の変換回路１２、及び出力回路１３を含む。第１の変換回路１１は、第１の受電モジュール１１１、第１の変圧器１１２及び第１のスイッチ部品１１３を含む。第２の変換回路１２は、第２の受電モジュール１２１及び第２のスイッチ部品１２２を含む。第１の受電モジュールに第１の入力電圧Ｖｉｎ１が入力される場合、第１のスイッチ部品が作動して出力回路１３によって出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。第２の受電モジュールに第２の入力電圧Ｖｉｎ２が入力される場合、第２のスイッチ部品が作動して出力回路１３によって出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。【選択図】図２

Description

本発明は、電圧コンバータに関し、特に複数の入力電圧範囲を有する電圧コンバータに関する。
電子電力領域において、複数の電圧入力の電圧コンバータは、よく知られている回路構成である。既存の回路では、１つの変圧器を複数の入力電圧巻きと組み合わせて構成される。その構成にすれば、特定の入力電圧と特定の出力電圧との組み合わせしか最良の変換効率が出ない。他の入力電圧に対応する効率は相対的に低くとなる。別の方法では、複数の入力電圧のそれぞれに対し電圧変換回路が設けられるように構成されるが、それは、回路構成が大きくなりすぎ、回路体積を小さくすることができない状況となる恐れがある。
そこで、簡単で異なる入力電圧のそれぞれに最良の変換効率を持たせるマルチ入力電圧コンバータを提供することは、業界にとって重要な課題となる。
本発明の主な目的は、既存技術において、簡単で異なる入力電圧のそれぞれに最良の変換効率を持たせるマルチ入力電圧コンバータを提供することである。
本発明による実施形態は、第１の入力電圧、或いは第２の入力電圧が入力して、出力電圧を出力するためのマルチ入力電圧コンバータを提供する。前記マルチ入力電圧コンバータ出力回路、第１の変換回路及び第２の変換回路を含む。第１の変換回路は、前記第１の入力電圧が入力する第１の受電モジュールと、一次側が前記第１の受電モジュールに電気的に接続される第１の変圧器と、前記第１の変圧器の二次側と前記出力回路との間に電気的に接続される第４のダイオード部品とを含み、なかでも、前記第１の変換回路の前記第１の受電モジュールに前記第１の入力電圧が入力された時、前記第１の変圧器、前記第４のダイオード部品、及び前記出力回路は、前記出力電圧を出力するように協調作用する。第２の変換回路は、前記第２の入力電圧が入力されるための第２の受電モジュールと、前記第２の受電モジュールに電気的に接続される第５のスイッチ部品とを含む。なかでも、前記第２の受電モジュールは、前記第５のスイッチ部品を介して前記出力回路に電気的に接続される。なかでも、前記第２の変換回路の前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、前記第５のスイッチ部品と前記出力回路は、前記出力電圧を出力するように協調作用する。
なかでも、前記出力回路は、第１の端部、及び第２の端部を有する第６のダイオード部品と、第１の端部、及び第２の端部を有する出力インダクタと、第１の端部、及び第２の端部を有する出力容量とを含む。前記第６のダイオード部品の前記第１の端部は、前記第４のダイオード部品の第２の端部に電気的に接続される。前記第６のダイオード部品の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続される。前記出力インダクタの前記第１の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第１の端部、及び前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第１の端部は、前記出力インダクタの前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第２の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第２の端部、及び前記第１の変圧器に電気的に接続される。
なかでも、前記第１の変換回路及び前記出力回路は、一緒にフォワード電圧変換回路を構成し、前記第２の変換回路及び前記出力回路は、一緒にバック電圧変換回路を構成する。
なかでも、第１の入力電圧は、高電圧範囲にあり、第２の入力電圧は、低電圧範囲にある。そこで、本発明は、第１の入力電圧、或いは第２の入力電圧が入力して、出力電圧を出力するためのマルチ入力電圧コンバータを提供する。前記マルチ入力電圧コンバータは、出力回路と、第１の変換回路と、第２の変換回路とを含む。第１の変換回路は、前記第１の入力電圧が入力する第１の受電モジュールと、一次側に前記第１の受電モジュールが電気的に接続される第１の変圧器と、前記第１の変圧器の二次側と前記出力回路との間に電気的に接続される第１のスイッチ部品とを含む。なかでも、前記第１の受電モジュールに前記第１の入力電圧が入力された場合、前記第１のスイッチ部品が作動して、前記出力回路から前記出力電圧が出力される。第２の変換回路は、前記第２の入力電圧が入力されるための第２の受電モジュールと、前記第２の受電モジュールに電気的に接続される第２のスイッチ部品を含む。なかでも、前記第２の受電モジュールは、前記第２のスイッチ部品を介して、前記出力回路に電気的に接続される。なかでも、前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、前記第２のスイッチ部品は作動して、前記出力回路から前記出力電圧を出力する。
なかでも、前記出力回路は、第１の端部及び第２の端部を有する導通素子と、第１の端部及び第２の端部を有する出力インダクタと、第１の端部及び第２の端部を有する出力容量とを含む。前記導通素子の前記第１の端部は、前記第１のスイッチ部品の第２の端部に電気的に接続される。前記導通素子の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続される。前記出力インダクタの前記第１の端部は、前記導通素子の前記第１の端部、及び前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第１の端部は、前記出力インダクタの前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第２の端部は、前記導通素子の前記第２の端部、及び前記第１の変圧器に電気的に接続される。
なかでも、前記第１の変換回路は、前記第１のスイッチ部品の開閉の制御するように、前記第１のスイッチ部品に電気的に接続される第１の制御モジュールをさらに含む。前記第２の変換回路は、前記第２の制御モジュールの開閉を制御するように、前記第２のスイッチ部品に電気的に接続される第２のスイッチ部品をさらに備える。
なかでも、前記導通素子は、第３のスイッチ部品である。前記第１の受電モジュールに第１の入力電圧が入力された場合、前記第１の制御モジュールは、前記出力電圧を出力するように、前記第１の変圧器、前記第１のスイッチ部品、及び前記出力回路前記導通素子を制御する。
なかでも、前記第２の変換回路の前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された時、前記第２の制御モジュールは、前記出力電圧を出力するように、前記第２のスイッチ部品、及び前記出力回路の前記導通素子を制御する。
なかでも、マルチ入力電圧コンバータは、前記第１の受電モジュールに入力された前記第１の入力電圧、又は前記第２の受電モジュールに入力された前記第２の入力電圧を検出するために、前記第１の制御モジュール及び前記第２の制御モジュールに電気的に接続される検出回路をさらに備える。
なかでも、前記第１の変換回路及び前記出力回路は、一緒にフォワード電圧変換回路を構成し、前記第２の変換回路及び前記出力回路は一緒にバック電圧変換回路を構成する。
なかでも、第１の入力電圧は、高電圧範囲にあり、第２の入力電圧は、低電圧範囲にある。
なかでも、前記第３のスイッチ部品は、第１の端部、第２の端部、及び第３の端部を含む。前記第３のスイッチ部品の前記第１の端部は、前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続され、前記第３のスイッチ部品の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続され、前記第３のスイッチ部品の前記第３の端部は、前記第１の制御モジュール及び前記第２の制御モジュールに電気的に接続される。
なかでも、前記第１の制御モジュール及び前記第２の制御モジュールは、前記第３のスイッチ部品の開閉を制御するために、それぞれがパルス幅変調信号を前記第３のスイッチ部品の前記第３の端部に送信する。
そこで、本発明は、第１の入力電圧或いは第２の入力電圧が入力され、出力電圧を出力するためのマルチ入力電圧コンバータを提供する。前記マルチ入力電圧コンバータは、出力回路、第１の変換回路、及び第２の変換回路を含む。第１の変換回路は、前記第１の入力電圧が入力されるための第１の受電モジュールと、一次側に前記第１の受電モジュールが電気的に接続される１の変圧器と、前記第１の変圧器の二次側と前記出力回路との間に電気的に接続される第４のダイオード部品とを含む。なかでも、前記第１の受電モジュールに前記第１の入力電圧が入力された場合、前記出力回路から前記出力電圧を出力する。第２の変換回路は、前記第２の入力電圧が入力されるための第２の受電モジュールと、前記第２の受電モジュールに電気的に接続される第５のスイッチ部品とを備える。なかでも、前記第２の受電モジュールは、前記第５のスイッチ部品を介して前記出力回路に電気的に接続される。なかでも、前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、前記第５のスイッチ部品は、作動して、前記出力回路から前記出力電圧を出力する。
なかでも、前記出力回路は、第１の端部及び第２の端部を有する第６のダイオード部品と、第１の端部及び第２の端部を有する出力インダクタと、第１の端部及び第２の端部を有する出力容量とを含む。前記第６のダイオード部品の前記第１の端部は、前記第４のダイオード部品の第２の端部に電気的に接続され、前記第６のダイオード部品の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続される。前記出力インダクタの前記第１の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第１の端部、及び前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第１の端部は、前記出力インダクタの前記第２の端部に電気的に接続される。前記出力容量の前記第２の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第２の端部、及び前記第１の変圧器に電気的に接続される。
なかでも、前記第１の変換回路と前記出力回路は一緒にフォワード電圧変換回路を構成する。前記第２の変換回路と前記出力回路は、一緒にバック電圧変換回路を構成する。
なかでも、第１の入力電圧は、高電圧範囲にあり、第２の入力電圧は低電圧範囲にある。
そこで、本発明によるマルチ入力電圧コンバータは、出力回路を共用する構成によって、フォワード電圧コンバータとバック電圧コンバータと組み合わせて、マルチ入力電圧の回路を兼用する目的を達する。それは、回路構成を簡素化するのみならず、さらに回路体積を減らして、さらにコストを削減することができる。
本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータを示す模式図である。 本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータを示す模式図である。 図２における導通素子を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータの変形例を示す模式図である。
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「マルチ入力電圧コンバータ」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。
なお、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」等の用語で各種の部品又は信号を説明する可能性があるが、これらの部品又は信号はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、主として一つの部品と別の部品、又は一つの信号と別の信号を区分するためのものであることが理解されたい。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。
以下において、２つの端部を有する電子部品であれば、水平に配置されると、左側の端部が第１の端部であり、右側の端部が第２の端部である。３つ以上の端部を有する電子であれば、図面の表示番号で端部番号を表示する。
〔本発明によるマルチ入力電圧コンバータの実施形態〕
図１乃至図３を参照する。図１は、本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータを示す模式図である。図２は、本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータを示す模式図である。図３は、図２における導通素子を示す模式図である。
本実施形態において、マルチ入力電圧コンバータ１は、第１の変換回路１１、第２の変換回路１２、出力回路１３、及び検出回路１４を含む。
第１の変換回路１１は、出力回路１３及び検出回路１４に電気的に接続される。同様に、第２の変換回路１２は、出力回路１３及び検出回路１４に電気的に接続される。
第１の変換回路１１は、第１の入力電圧Ｖｉｎ１が入力されて出力電圧Ｖｏｕｔに変換するために用いられる。第２の変換回路１２は、第２の入力電圧Ｖｉｎ２が入力されて出力電圧Ｖｏｕｔに変換するために用いられる。
第１の変換回路１１は、第１の受電モジュール１１１、第１の変圧器１１２、第１のスイッチ部品１１３、及び第１の制御モジュール１１５を含む。第１の受電モジュール１１１は、第１の入力電圧Ｖｉｎ１が入力されるために用いられる。
第１の変圧器１１２の一次側は、第１の受電モジュール１１１に電気的に接続され、第１の入力電圧Ｖｉｎ１を調整するために用いられる。
本実施形態において、第１のスイッチ部品１１３は、第１の端部、第２の端部、及び第３の端部を含む。第１のスイッチ部品１１３の第１の端部は、第１の変圧器１１２の二次側に電気的に接続される。第１のスイッチ部品１１３の第２の端部は、出力回路１３に電気的に接続される。即ち、第１の変圧器１１２の二次側は、前記第１のスイッチ部品１１３を介して出力回路１３に電気的に接続される。第１の制御モジュール１１５は、第１のスイッチ部品１１３の第３の端部に電気的に接続され、第１のスイッチ部品１１３の開閉を制御するために、少なくとも１つの制御信号を送信する。
第２の変換回路１２は、第２の受電モジュール１２１、第２のスイッチ部品１２２、及び第２の制御モジュール１２５を含む。
第２の受電モジュール１２１は、第２の入力電圧Ｖｉｎ２が入力されるために用いられる。第２のスイッチ部品１２２は、第１の端部、第２の端部、及び第３の端部を有する。第２のスイッチ部品１２２の第１の端部は、第２の受電モジュール１２１に電気的に接続される。第２のスイッチ部品１２２の第２の端部は、出力回路１３に電気的に接続される。第２の制御モジュール１２５は、第２のスイッチ部品１２２の第３の端部に電気的に接続され、第１のスイッチ部品１２２の開閉を制御するために、制御信号を送信する。
本実施形態において、第１の受電モジュール１１１及び第２の受電モジュール１２１は、整流器、コンデンサなどの素子を含んでもよいが、実際のニーズに応じて調整することができ、本発明には制限されない。
本実施形態において、第１の制御モジュール１１５及び第２の制御モジュール１２５はそれぞれパルス幅変調信号（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を第１のスイッチ部品１１３及び第２のスイッチ部品１２２に送信する。
出力回路１３は、導通素子１３１、出力インダクタＬｏ、及び出力容量Ｃｏを含む。
導通素子１３１の第１の端部は、第１のスイッチ部品１１３の第２の端部と、第２のスイッチ部品１２２の第２の端部と、出力インダクタＬｏの第１の端部とに電気的に接続される。導通素子１３１の第２の端部は、第１の変圧器１１２の二次側、及び出力容量Ｃｏの第２の端部に電気的に接続される。出力容量Ｃｏの第１の端部は、出力インダクタＬｏの第２の端部に電気的に接続される。本実施形態において、出力容量Ｃｏの第１の端部は正極端部であり、出力容量Ｃｏの第２の端部は負極端部である。
本実施形態において、マルチ入力電圧コンバータ１は、出力容量Ｃｏの第１の端部及び第２の端部を通して、出力電圧Ｖｏｕｔに負荷（図示しない）をかける。
本実施形態において、マルチ入力電圧コンバータ１の検出回路１４は、第１の受電モジュール１１１に入力される第１の入力電圧Ｖｉｎ１、又は第２の受電モジュール１２１に入力される第２の入力電圧Ｖｉｎ２を検出するために用いられる。詳しく言えば、検出回路１４が第１の変換回路１１の第１の受電モジュール１１１に第１の入力電圧Ｖｉｎ１が入力されたことを検出すると、検出回路１４が第１の検出信号を第１の制御モジュール１１５に送信して、第１の制御モジュール１１５を作動させる。それによって、第１の入力電圧Ｖｉｎ１を出力電圧Ｖｏｕｔに変換するように、第１の変換回路１１及び出力回路１３を協調作用させる。本実施形態において、第１の変換回路１１及び出力回路１３は一緒にフォワード電圧コンバータ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を構成する。
検出回路１４が、第２の変換回路１２の第２の受電モジュール１２１に第２の入力電圧Ｖｉｎ２と電気接続されたことを検出すると、検出回路１４は、第２の検出信号を第２の制御モジュール１２５に送信する。それによって、第２の制御モジュール１２５を作動させて、第２の入力電圧Ｖｉｎ２を出力電圧Ｖｏｕｔに変換するように、第２の変換回路１２及び出力回路１３を協調作用させる。本実施形態において、第２の変換回路１２及び出力回路１３は一緒にバック電圧コンバータ（Ｂｕｃｋ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を構成する。
図３を参照する。なかでも、出力回路１３の導通素子１３１は、スイッチ部品である。
詳しく言えば、導通素子１３１が図３に示したような第３のスイッチ部品１３１Ａであり、かつ、第１の変換回路１１の第１の受電モジュール１１１に第１の入力電圧Ｖｉｎ１が入力された場合、第１の制御モジュール１１５は、前記第１のスイッチ部品１１３と出力回路１３の第３のスイッチ部品１３１Ａとを協調作用させるように制御し、それにより、出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。本実施形態において、第１の制御モジュール１１５はパルス幅変調信号を第１のスイッチ部品１１３及び導通素子１３１（第３のスイッチ部品１３１Ａ）にそれぞれ送信して、第１のスイッチ部品１１３及び導通素子１３１（第３のスイッチ部品１３１Ａ）の開閉を制御する。
また、導通素子１３１は、図３に示したような第３のスイッチ部品１３１Ａであり、かつ、第２の変換回路１２の第２の受電モジュール１２１が第２の入力電圧Ｖｉｎ２に電気的に接続された場合、第２の制御モジュール１２５は、第２のスイッチ部品１２２と出力回路１３の導通素子１３１（即ち、第３のスイッチ部品１３１Ａ）協調作用させるように制御して、それにより、前記出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。本実施形態において、第２の制御モジュール１２５は、パルス幅変調信号を第２のスイッチ部品１２２及び導通素子１３１（第３のスイッチ部品１３１Ａ）にそれぞれ送信して、それにより、第２のスイッチ部品１２２及び導通素子１３１（第３のスイッチ部品１３１Ａ）の開閉を制御する。
本実施形態において、第３のスイッチ部品１３１Ａは、第１の端部、第２の端部、及び第３の端部を含む。なかでも、第３のスイッチ部品１３１Ａの第１の端部は導通素子１３１の第１の端部に対応する。第３のスイッチ部品１３１Ａの第２の端部は、導通素子１３１の第２の端部に対応する。さらに言えば、第１の制御モジュール１１５及び第２の制御モジュール１２５はそれぞれ第３のスイッチ部品１３１Ａの第３の端部に電気的に接続される。即ち、第１の制御モジュール１１５及び第２の制御モジュール１２５はそれぞれパルス幅変調信号を第３のスイッチ部品１３１Ａに送信して、それにより、第３のスイッチ部品１３１Ａの開閉を制御する。
本実施形態において、第１のスイッチ部品１１３、第２のスイッチ部品１２２、及び第３のスイッチ部品１３１Ａのそれぞれは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ， ＭＯＳＦＥＴ）、及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ， ＩＧＢＴ）である。第１のスイッチ部品１１３、第２のスイッチ部品１２２、及び第３のスイッチ部品１３１Ａの仕様は、実際のニーズに応じて調整することができ、本発明では制限されない。
本実施形態において、第１の入力電圧Ｖｉｎ１及び第２の入力電圧Ｖｉｎ２はそれぞれ高電圧範囲の入力電圧、及び低電圧範囲の入力電圧である。詳しく言えば、第１の入力電圧Ｖｉｎ１は、交流電圧２２０Ｖ、交流電圧１１０Ｖ、直流電圧４００Ｖ、直流電圧４８Ｖであり、即ち、高電圧範囲、例えば、ＤＣ４８Ｖ〜ＤＣ１００Ｖ、又はＡＣ９０Ｖ〜２６４Ｖの電圧範囲にある電圧であってもよい。
第２の入力電圧Ｖｉｎ２は、例えば、直流電圧２４Ｖ、直流電圧１２Ｖ、直流電圧５Ｖなど、主に比較的に低い電圧となる直流電圧であり、言い換えれば、第２の入力電圧Ｖｉｎ２は、低電圧範囲にあり、例えば、ＤＣ３．３Ｖ〜ＤＣ２４Ｖ又はＤＣ５Ｖ〜ＤＣ１２Ｖの電圧範囲にあるが、デザイナーは実際のニーズに応じて調整することができ、本発明では制限されない。
別の実施形態において、第１の入力電圧Ｖｉｎ１は安全規制を満たす高電圧絶縁条件が必要な入力電圧にしてもよい。第１の変換回路１１には、第１の変圧器１１１が含まれ、第１の入力電圧Ｖｉｎ１は第１の変圧器１１１によって変換され、安全規制の高電圧絶縁条件に準拠できる。なお、第２の入力電圧Ｖｉｎ２は、安全規制を満たす高電圧絶縁条件を必要としない入力電圧にすることができる。使用者は、実際のニーズに応じて調整することができ、本発明では制限されない。
図４を参照する。図４は、本発明の実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータの変形例を示す模式図である。
本実施形態において、マルチ入力電圧コンバータ１’と、上述した前記実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータ１との差別では、マルチ入力電圧コンバータ１の第１の変換回路１１には、第１のスイッチ部品１１３が含まれることに対して、本実施形態に係るマルチ入力電圧コンバータ１’の第１の変換回路１１は、第４のダイオード部品１１３’を含むことにある。また、マルチ入力電圧コンバータ１の出力回路１３は、スイッチ部品である導通素子１３１を含むことに対して、本実施形態において、出力回路１３は、第６のダイオード１３１’を含む。他の回路構成、回路作動、及び係る部品では、実質的に同様であるため、ここでは説明を省略する。
本実施形態において、第４のダイオード部品１１３’の第１の端部は陽極端部であり、第４のダイオード部品１１３’の第２の端部は陰極端部である。第６のダイオード部品１３１’の第１の端部が陰極端部であり、第６のダイオード部品１３１’の第２の端部が陽極端部である。
上記を纏めて、本発明によるマルチ入力電圧コンバータは、出力回路を共用する構成によって、フォワード電圧コンバータとバック電圧コンバータと組み合わせて、マルチ入力電圧の回路を兼用する目的を達する。それは、回路構成を簡素化するのみならず、さらに回路体積を減らして、さらにコストを削減することができる。
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
１、１’ マルチ入力電圧コンバータ
１１ 第１の変換回路
１２ 第２の変換回路
１３ 出力回路
１４ 検出回路
１１５ 第１の制御モジュール
１２５ 第２の制御モジュール
Ｖｉｎ１ 第１の入力電圧
Ｖｉｎ２ 第２の入力電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧
１１１ 第１の受電モジュール
１１２ 第１の変圧器
１１３ 第１のスイッチ部品
１２１ 第２の受電モジュール
１２２ 第２のスイッチ部品
１３１ 導通素子
Ｌｏ 出力インダクタ
Ｃｏ 出力容量
１３１Ａ 第３のスイッチ部品
１１３’ 第４のダイオード部品
１３１’ 第６のダイオード部品

Claims (13)

  1. 第１の入力電圧或いは第２の入力電圧が入力され、出力電圧を出力するために用いられ、出力回路、第１の変換回路、及び第２の変換回路を備える、マルチ入力電圧コンバータであって、
    前記第１の変換回路は、
    前記第１の入力電圧が入力されるために用いられる第１の受電モジュールと、
    一次側に前記第１の受電モジュールが電気的に接続される第１の変圧器と、
    前記第１の変圧器の二次側と前記出力回路との間に電気的に接続される第１のスイッチ部品と、
    を含み、
    前記第１の受電モジュールに前記第１の入力電圧が入力された場合、前記第１のスイッチ部品が作動して、前記出力回路から前記出力電圧を出力し、
    前記第２の変換回路は、
    前記第２の入力電圧が入力されるために用いられる第２の受電モジュールと、
    前記第２の受電モジュールに電気的に接続される第２のスイッチ部品と、
    を含み、
    前記第２の受電モジュールは、前記第２のスイッチ部品を介して前記出力回路に電気的に接続され、
    前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、前記第２のスイッチ部品が作動して、前記出力回路から前記出力電圧を出力する、マルチ入力電圧コンバータ。
  2. 前記出力回路は、第１の端部及び第２の端部を有する導通素子と、第１の端部及び第２の端部を有する出力インダクタと、第１の端部及び第２の端部を有する出力容量とをさらに備え、
    前記導通素子の前記第１の端部は、前記第１のスイッチ部品の第２の端部に電気的に接続され、前記導通素子の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続され、
    前記出力インダクタの前記第１の端部は、前記導通素子の前記第１の端部、及び前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続され、
    前記出力容量の前記第１の端部は、前記出力インダクタの前記第２の端部に電気的に接続され、前記出力容量の前記第２の端部は、前記導通素子の前記第２の端部、及び前記第１の変圧器に電気的に接続される、請求項１に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  3. 前記第１の変換回路は、前記第１のスイッチ部品の開閉を制御するために用いられる、前記第１のスイッチ部品に電気的に接続される第１の制御モジュールをさらに備え、
    前記第２の変換回路は、前記第２のスイッチ部品の開閉を制御するために用いられる、前記第２のスイッチ部品に電気的に接続される第２の制御モジュールをさらに備える、請求項１又は２に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  4. 前記導通素子は、第３のスイッチ部品であり、前記第１の受電モジュールに第１の入力電圧が入力された場合、前記第１の制御モジュールは、前記出力電圧を出力するように、前記第１の変圧器、前記第１のスイッチ部品、及び前記出力回路の前記導通素子を制御し、
    前記第２の変換回路の前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、第２の制御モジュールは、前記出力電圧を出力するように、前記前記第２のスイッチ部品、及び前記出力回路の前記導通素子を制御する、請求項３に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  5. 前記第１の制御モジュール及び前記第２の制御モジュールに電気的に接続され、前記第１の受電モジュールに入力された前記第１の入力電圧と、前記第２の受電モジュールに入力された前記第２の入力電圧とを検出するための検出回路をさらに備える、請求項３に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  6. 前記第１の変換回路及び前記出力回路は一緒にフォワード電圧変換回路を構成し、前記第２の変換回路及び前記出力回路は一緒にバック電圧変換回路を構成する、請求項１から５のいずれか一項に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  7. 第１の入力電圧は高電圧範囲にあり、第２の入力電圧は、低電圧範囲にある、請求項１から６のいずれか一項に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  8. 前記第３のスイッチ部品は、第１の端部、第２の端部、及び第３の端部を含み、前記第３のスイッチ部品の前記第１の端部は、前記第１のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続され、前記第３のスイッチ部品の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続され、前記第３のスイッチ部品の前記第３の端部は、前記第１の制御モジュール、及び前記第２の制御モジュールに電気的に接続される、請求項４に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  9. 前記第３のスイッチ部品の開閉を制御するために、前記第１の制御モジュール、又は前記第２の制御モジュールはそれぞれパルス幅変調信号を前記第３のスイッチ部品の前記第３の端部に送信する、請求項８に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  10. 第１の入力電圧或いは第２の入力電圧が入力され、出力電圧を出力するために用いられ、出力回路、第１の変換回路、及び第２の変換回路を備える、マルチ入力電圧コンバータであって、
    前記第１の変換回路は、
    前記第１の入力電圧が入力されるために用いられる第１の受電モジュールと、
    一次側に前記第１の受電モジュールが電気的に接続される第１の変圧器と、
    前記第１の変圧器の二次側と前記出力回路との間に電気的に接続される第４のダイオード部品と、
    を備え、
    前記第１の受電モジュールに前記第１の入力電圧が入力された場合、前記出力回路から前記出力電圧を出力し、
    前記第２の変換回路は、
    前記第２の入力電圧が入力するために用いられる第２の受電モジュールと、
    前記第２の受電モジュールに電気的に接続される第５のスイッチ部品と、
    を備え、
    前記第２の受電モジュールは、前記第５のスイッチ部品を介して、前記出力回路に電気的に接続され、
    前記第２の受電モジュールに前記第２の入力電圧が入力された場合、前記第５のスイッチ部品は作動し、前記出力回路から前記出力電圧を出力する、マルチ入力電圧コンバータ。
  11. 前記出力回路は、第１の端部及び第２の端部を有する第６のダイオード部品と、第１の端部及び第２の端部を有する出力インダクタと、第１の端部及び第２の端部を有する出力容量とを備え、
    前記第６のダイオード部品の前記第１の端部は、前記第４のダイオード部品の第２の端部に電気的に接続され、前記第６のダイオード部品の前記第２の端部は、前記第１の変圧器に電気的に接続され、
    前記出力インダクタの前記第１の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第１の端部、及び前記第５のスイッチ部品の前記第２の端部に電気的に接続され、
    前記出力容量の前記第１の端部は、前記出力インダクタの前記第２の端部に電気的に接続され、前記出力容量の前記第２の端部は、前記第６のダイオード部品の前記第２の端部、及び前記第１の変圧器に電気的に接続される、請求項１０に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  12. 前記第１の変換回路及び前記出力回路は一緒にフォワード電圧変換回路を構成し、前記第２の変換回路及び前記出力回路は一緒にバック電圧変換回路を構成する、請求項１０に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
  13. 第１の入力電圧は高電圧範囲にあり、第２の入力電圧は低電圧範囲にある、請求項１０に記載のマルチ入力電圧コンバータ。
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