JP2020202679A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ＤＣ−ＤＣコンバータ回路において、スイッチの耐圧を抑える。【解決手段】トランスＴと、トランスＴの一次巻線Ｌ１の一方の端子と電源Ｂの一方の端子との間に接続される遮断用スイッチＳＷｃと、一次巻線Ｌ１の他方の端子と電源Ｂの他方の端子との間に接続される駆動用スイッチＳＷｄと、遮断用スイッチＳＷｃ及び駆動用スイッチＳＷｄをオンさせることと、遮断用スイッチＳＷｃ及び駆動用スイッチＳＷｄをオフさせることを交互に繰り返す制御部４とを備えてＤＣ−ＤＣコンバータ１を構成する。【選択図】図１
Description
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
ＤＣ−ＤＣコンバータとして、たとえばアクティブクランプ方式のＤＣ−ＤＣコンバータが知られている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、一方の端子がトランスの一次巻線の一方の端子に接続され、他方の端子が電源のマイナス端子に接続される駆動用スイッチと、一方の端子が一次巻線の一方の端子と駆動用スイッチの一方の端子との接続点に接続されるクランプスイッチと、一方の端子がクランプスイッチの他方の端子に接続され、他方の端子が電源のプラス端子と一次巻線の他方の端子との接続点に接続されるコンデンサとを備え、駆動用スイッチ及びクランプスイッチを交互にオン、オフさせることにより、電源から供給される直流の電力を所定の電力に変換するとともに、一次巻線が飽和することを抑制するものがある。
関連する技術として、特許文献１がある。
しかしながら、上記ＤＣ−ＤＣコンバータでは、入力電圧だけでなくコンデンサにかかる電圧も駆動用スイッチにかかり、その分、駆動用スイッチの耐圧を高くする必要があり、駆動用スイッチのコストやオン抵抗が高くなる。そのため、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、製造コストが高くなるとともに、効率が低下する懸念がある。スイッチにかかる電圧が高くなる課題はそのほかのＤＣ−ＤＣコンバータについても共通である。
そこで、本発明の一側面に係る目的は、スイッチの耐圧を抑えることが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することである。
本発明に係る一つの形態であるＤＣ−ＤＣコンバータは、トランスと、トランスの一次巻線の一方の端子と電源の一方の端子との間に接続される遮断用スイッチと、一次巻線の他方の端子と電源の他方の端子との間に接続される駆動用スイッチと、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオンさせることと、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオフさせることを交互に繰り返す制御部とを備える。
これにより、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオフしているとき、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチのうちの一方のスイッチにかかる電圧に電源の電圧が含まれないようにしつつ、他方のスイッチにかかる電圧を電源の電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの耐圧を抑えることができる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一方の端子が遮断用スイッチの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点に接続され、他方の端子が駆動用スイッチの一方の端子と電源の他方の端子との接続点に接続されるリセットスイッチを備え、制御部は遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオンさせるとともにリセットスイッチをオフさせることと、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオフさせるとともにリセットスイッチをオンさせることを交互に繰り返すようにしてもよい。
これにより、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチがオフからオンに切り替わると、一次巻線の一方端からリセットスイッチ及び駆動用スイッチに並列接続されるダイオードを介して一次巻線の他方端に電流が流れて一次巻線に蓄積されているエネルギーをリセットさせることができる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータは、遮断用スイッチの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点と、駆動用スイッチの一方の端子と電源の他方の端子との接続点との間に接続されるダイオードを備えていてもよい。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一次巻線の他方の端子と駆動用スイッチの他方の端子との接続点にスナバ回路またはリセット回路が接続されていてもよい。
これにより、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオンまたはオフすることで生じるリンギングを低減することができるため、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの耐圧をさらに抑えることができる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一方の端子が一次巻線の他方の端子と駆動用スイッチの他方の端子との接続点に接続されるクランプスイッチと、一方の端子がクランプスイッチの他方の端子に接続され、他方の端子が駆動用スイッチの一方の端子と電源の他方の端子との接続点に接続されるコンデンサとを備え、制御部は遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオンさせるとともにクランプスイッチをオフさせることと、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオフさせるとともにクランプスイッチをオンさせることを交互に繰り返すようにしてもよい。
これにより、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチがオフからオンに切り替わると、コンデンサにかかる電圧が遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの一方にかかり、入力電圧が遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの他方にかかる。また、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチがオンからオフに切り替わると、コンデンサにかかる電圧がクランプスイッチにかかる。このように、入力電圧とコンデンサにかかる電圧との合計電圧が遮断用スイッチ、駆動用スイッチ、及びクランプスイッチにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチ、駆動用スイッチ、及びクランプスイッチの耐圧を抑えることができる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一方の端子が一次巻線の他方の端子と駆動用スイッチの他方の端子との接続点に接続されるクランプスイッチと、一方の端子がクランプスイッチの他方の端子に接続され、他方の端子が遮断用スイッチの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点に接続されるコンデンサとを備え、制御部は遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオンさせるとともにクランプスイッチをオフさせることと、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオフさせるとともにクランプスイッチをオンさせることを交互に繰り返すようにしてもよい。
これにより、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチがオフからオンに切り替わると、コンデンサにかかる電圧が遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの一方にかかり、入力電圧が遮断用スイッチ及び駆動用スイッチの他方にかかる。また、遮断用スイッチ及び駆動用スイッチがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチがオンからオフに切り替わると、コンデンサにかかる電圧がクランプスイッチにかかる。このように、入力電圧とコンデンサにかかる電圧との合計電圧が遮断用スイッチ、駆動用スイッチ、及びクランプスイッチにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチ、駆動用スイッチ、及びクランプスイッチの耐圧を抑えることができる。
また、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、フォワード方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、スイッチの耐圧を抑えることができる。
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。
図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１は、コンデンサＣ１と、遮断用スイッチＳＷｂと、駆動用スイッチＳＷｄと、リセットスイッチＳＷｒｅと、クランプスイッチＳＷｃと、コンデンサＣｃと、トランスＴと、整流回路２と、平滑回路３と、制御部４とを備え、電源Ｂから供給される直流の電力を所定の電力に変換して負荷または二次電池などに出力する。
整流回路２は、整流用スイッチＳＷｒ１と、整流用スイッチＳＷｒ２とを備える。
平滑回路３は、インダクタＬと、コンデンサＣ２とを備える。
平滑回路３は、インダクタＬと、コンデンサＣ２とを備える。
なお、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、クランプスイッチＳＷｃ、整流用スイッチＳＷｒ１、及び整流用スイッチＳＷｒ２は、それぞれ、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などとする。
また、整流用スイッチＳＷｒ１、ＳＷｒ２をダイオードに替えてもよい。
遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子（ソース端子）がトランスＴの一次巻線Ｌ１の一方の端子に接続され、遮断用スイッチＳＷｂの他方の端子（ドレイン端子）が電源Ｂの一方の端子（プラス端子）に接続される。駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子（ソース端子）が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）に接続され、駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子（ドレイン端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子に接続される。リセットスイッチＳＷｒｅの一方の端子（ドレイン端子）が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点に接続され、リセットスイッチＳＷｒｅの他方の端子（ソース端子）が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子との接続点に接続される。クランプスイッチＳＷｃの一方の端子（ソース端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子と駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子との接続点に接続される。コンデンサＣｃの一方の端子がクランプスイッチＳＷｃの他方の端子に接続され、コンデンサＣｃの他方の端子が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子との接続点に接続される。トランスＴの二次巻線Ｌ２の一方の端子が整流用スイッチＳＷｒ１の一方の端子（ドレイン端子）とインダクタＬの一方の端子の接続点に接続され、二次巻線Ｌ２の他方の端子が整流用スイッチＳＷｒ２の一方の端子（ドレイン端子）に接続される。インダクタＬの他方の端子がコンデンサＣ２の一方の端子に接続される。整流用スイッチＳＷｒ１の他方の端子（ソース端子）が整流用スイッチＳＷｒ２の他方の端子（ソース端子）とコンデンサＣ２の他方の端子との接続点に接続される。
遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子（ソース端子）がトランスＴの一次巻線Ｌ１の一方の端子に接続され、遮断用スイッチＳＷｂの他方の端子（ドレイン端子）が電源Ｂの一方の端子（プラス端子）に接続される。駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子（ソース端子）が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）に接続され、駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子（ドレイン端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子に接続される。リセットスイッチＳＷｒｅの一方の端子（ドレイン端子）が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点に接続され、リセットスイッチＳＷｒｅの他方の端子（ソース端子）が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子との接続点に接続される。クランプスイッチＳＷｃの一方の端子（ソース端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子と駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子との接続点に接続される。コンデンサＣｃの一方の端子がクランプスイッチＳＷｃの他方の端子に接続され、コンデンサＣｃの他方の端子が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子との接続点に接続される。トランスＴの二次巻線Ｌ２の一方の端子が整流用スイッチＳＷｒ１の一方の端子（ドレイン端子）とインダクタＬの一方の端子の接続点に接続され、二次巻線Ｌ２の他方の端子が整流用スイッチＳＷｒ２の一方の端子（ドレイン端子）に接続される。インダクタＬの他方の端子がコンデンサＣ２の一方の端子に接続される。整流用スイッチＳＷｒ１の他方の端子（ソース端子）が整流用スイッチＳＷｒ２の他方の端子（ソース端子）とコンデンサＣ２の他方の端子との接続点に接続される。
制御部４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）やマイクロコンピュータなどにより構成され、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、クランプスイッチＳＷｃ、整流用スイッチＳＷｒ１、及び整流用スイッチＳＷｒ２のそれぞれの動作を制御する。
すなわち、制御部４は、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄをオンさせるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃをオフさせることと、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄをオフさせるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃをオンさせることを交互に繰り返す。遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄのオン、オフが繰り返されると、電源Ｂから供給される直流の電力が交流に変換されて一次巻線Ｌ１から二次巻線Ｌ２に伝わる。また、制御部４は、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄをオンさせているとき、整流用スイッチＳＷｒ１をオフさせるとともに整流用スイッチＳＷｒ２をオンさせる。すると、２次コイルＬ２からインダクタＬ及びコンデンサＣ２を介して負荷または二次電池などに電流が流れる。また、制御部４は、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄをオフさせているとき、整流用スイッチＳＷｒ１をオンさせるとともに整流用スイッチＳＷｒ２をオフさせる。すると、整流用スイッチＳＷｒ１からインダクタＬ及びコンデンサＣ２を介して負荷または二次電池などに電流が流れる。
また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ、コンデンサＣｃ、及びリセットスイッチＳＷｒｅを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の一方の端子からリセットスイッチＳＷｒｅ、コンデンサＣｃ、及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
これにより、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかり、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。なお、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃにかかる電圧はゼロ［Ｖ］であり、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしているとき、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧はゼロ［Ｖ］である。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第２実施形態＞
図２は、第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図２は、第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）ではなく、リセットスイッチＳＷｒｅの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている点である。なお、図２に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかり、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、リセットスイッチＳＷｒｅによりコンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第３実施形態＞
図３は、第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３は、第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点である。すなわち、ダイオードＤのカソード端子が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続され、ダイオードＤのアノード端子が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）との接続点に接続されている。なお、図３に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ、コンデンサＣｃ、及びダイオードＤを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の一方の端子から遮断スイッチＳＷｂの寄生ダイオード、コンデンサＣ１、コンデンサＣｃ、及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第４実施形態＞
図４は、第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図４は、第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点と、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）ではなく、ダイオードＤのカソード端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている点である。なお、図４に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、ダイオードＤによりコンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第５実施形態＞
図５は、第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図５は、第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅが省略されている点である。なお、図５に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子から遮断用スイッチＳＷｂの寄生ダイオード、コンデンサＣ１、コンデンサＣｃ、及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第６実施形態＞
図６は、第６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図６は、第６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅが省略されている点と、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）ではなく、遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている点である。なお、図６に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第７実施形態＞
図７は、第７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図７は、第７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅ、クランプスイッチＳＷｃ、及びコンデンサＣｃが省略され、駆動用スイッチＳＷｄの両端にリセット回路Ｒｅが接続されている点である。なお、図７に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作と同様とする。
第７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかり、駆動用スイッチＳＷｄに入力電圧Ｖｉｎがかからない。このように、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、遮断用スイッチＳＷｂにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第８実施形態＞
図８は、第８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８は、第８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、電源Ｂと一次巻線Ｌ１との間において、電源Ｂのプラス側に設けられている部品と電源Ｂのマイナス側に設けられている部品とが互いに入れ替わっている点である。
すなわち、遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子（ドレイン端子）がトランスＴの一次巻線Ｌ１の一方の端子に接続され、遮断用スイッチＳＷｂの他方の端子（ソース端子）が電源Ｂの一方の端子（マイナス端子）に接続される。駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子（ドレイン端子）が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）に接続され、駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子（ソース端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子に接続される。リセットスイッチＳＷｒｅの一方の端子（ソース端子）が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線の一方の端子との接続点に接続され、リセットスイッチＳＷｒｅの他方の端子（ドレイン端子）が駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子と電源Ｂの他方の端子との接続点に接続される。クランプスイッチＳＷｃの一方の端子（ドレイン端子）が一次巻線Ｌ１の他方の端子と駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子との接続点に接続される。コンデンサＣｃの一方の端子がクランプスイッチＳＷｃの他方の端子に接続され、コンデンサＣｃの他方の端子がリセットスイッチＳＷｒｅの他方の端子と駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子との接続点に接続される。なお、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子からリセットスイッチＳＷｒｅ、コンデンサＣｃ、クランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ、コンデンサＣｃ、及びリセットスイッチＳＷｒｅを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかり、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（プラス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第９実施形態＞
図９は、第９実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図９に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図９は、第９実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図９に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図９に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）ではなく、リセットスイッチＳＷｒｅの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている点である。なお、図９に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにリセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第９実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかり、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、リセットスイッチＳＷｒｅ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第９実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、リセットスイッチＳＷｒｅ及びクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、リセットスイッチＳＷｒｅによりコンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（プラス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第１０実施形態＞
図１０は、第１０実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１０に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１０は、第１０実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１０に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１０に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点である。すなわち、ダイオードＤのカソード端子が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）と駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子との接続点に接続され、ダイオードＤのアノード端子が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている。なお、図１０に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子からダイオードＤ、コンデンサＣｃ、及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ、コンデンサＣｃ、コンデンサＣ１、及び遮断スイッチＳＷｂの寄生ダイオードを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第１０実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第１０実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（プラス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに遮断用スイッチＳＷｂにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第１１実施形態＞
図１１は、第１１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１１は、第１１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点と、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）ではなく、ダイオードＤのアノード端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子に接続されている点である。なお、図１１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第１１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第１１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、ダイオードＤによりコンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（プラス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第１２実施形態＞
図１２は、第１２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１２は、第１２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅが省略されている点である。なお、図１２に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ、コンデンサＣｃ、コンデンサＣ１、遮断用スイッチＳＷｂの寄生ダイオードを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第１２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
また、第１２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、クランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃの他方の端子の電位を電源Ｂの他方の端子（プラス端子）の電位にクランプさせることができるため、コンデンサＣｃにかかる電圧が増加することを抑えることができ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるときに駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧がマイナスの電圧になることを抑制することができる。
＜第１３実施形態＞
図１３は、第１３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１３は、第１３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅが省略されている点と、コンデンサＣｃの他方の端子が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）ではなく、遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている点である。なお、図１３に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの動作と同様とする。
遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わるとともにクランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、一次巻線Ｌ１の一方の端子からコンデンサＣｃ及びクランプスイッチＳＷｃを介して一次巻線Ｌ１の他方の端子に電流が流れた後、一次巻線Ｌ１の他方の端子からクランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを介して一次巻線Ｌ１の一方の端子に電流が流れ、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンしていたときに一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーがリセットされる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフしているとともにクランプスイッチＳＷｃがオンしているとき、コンデンサＣｃに電圧Ｖｒがかかるものとする。
第１３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかる。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、クランプスイッチＳＷｃがオンからオフに切り替わると、電圧ＶｒがクランプスイッチＳＷｃにかかる。このように、入力電圧ＶｉｎとコンデンサＣｃにかかる電圧Ｖｒとの合計電圧が遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃにかからないようにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びクランプスイッチＳＷｃのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第１４実施形態＞
図１４は、第１４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１４は、第１４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅ、クランプスイッチＳＷｃ、及びコンデンサＣｃが省略され、駆動用スイッチＳＷｄの両端にリセット回路Ｒｅが接続されている点である。なお、図１４に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作と同様とする。
第１４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが駆動用スイッチＳＷｄにかかり、遮断用スイッチＳＷｂに入力電圧Ｖｉｎがかからない。このように、遮断用スイッチＳＷｂにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第１５実施形態＞
図１５は、第１５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１５は、第１５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、クランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを省略している点である。なお、図１５に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの動作は、図１に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの動作と同様とする。
第１５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅがオフからオンに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかり、駆動用スイッチＳＷｄに入力電圧Ｖｉｎがかからない。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅがオンからオフに切り替わると、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。このように、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、遮断用スイッチＳＷｂ及びリセットスイッチＳＷｒｅにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第１６実施形態＞
図１６は、第１６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１５に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１６は、第１６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１５に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１６に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点である。すなわち、ダイオードＤのカソード端子が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続され、ダイオードＤのアノード端子が電源Ｂの他方の端子（マイナス端子）と駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子との接続点に接続されている。なお、図１６に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作は、図１５に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作と同様とする。
第１６実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかり、駆動用スイッチＳＷｄに入力電圧Ｖｉｎがかからない。このように、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、遮断用スイッチＳＷｂにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第１７実施形態＞
図１７は、第１７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１７は、第１７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、クランプスイッチＳＷｃ及びコンデンサＣｃを省略している点である。なお、図１７に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの動作は、図８に示す遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの動作と同様とする。
第１７実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅがオフからオンに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかり、駆動用スイッチＳＷｄに入力電圧Ｖｉｎがかからない。また、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオフからオンに切り替わり、リセットスイッチＳＷｒｅがオンからオフに切り替わると、入力電圧ＶｉｎがリセットスイッチＳＷｒｅにかかる。このように、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、遮断用スイッチＳＷｂ及びリセットスイッチＳＷｒｅにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ、駆動用スイッチＳＷｄ、及びリセットスイッチＳＷｒｅのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
＜第１８実施形態＞
図１８は、第１８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１７に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１８は、第１８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す図である。なお、図１８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１７に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１において、図１７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１と異なる点は、リセットスイッチＳＷｒｅの代わりにダイオードＤが設けられている点である。すなわち、ダイオードＤのカソード端子が電源Ｂの他方の端子（プラス端子）と駆動用スイッチＳＷｄの一方の端子の接続点に接続され、ダイオードＤのアノード端子が遮断用スイッチＳＷｂの一方の端子と一次巻線Ｌ１の一方の端子との接続点に接続されている。なお、図１８に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作は、図１７に示す遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの動作と同様とする。
第１８実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１では、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンからオフに切り替わると、電源Ｂの電圧である入力電圧Ｖｉｎが遮断用スイッチＳＷｂにかかり、駆動用スイッチＳＷｄに入力電圧Ｖｉｎがかからない。このように、駆動用スイッチＳＷｄにかかる電圧に電源Ｂの電圧が含まれないようにしつつ、遮断用スイッチＳＷｂにかかる電圧を電源Ｂの電圧のみにすることができるため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの耐圧を抑えることができる。そのため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄのコストやオン抵抗が高くなることを抑えることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の製造コストが高くなることやＤＣ−ＤＣコンバータ１の効率が低下することを抑制することができる。
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
例えば、図１〜図１８に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１は、フォワード方式のＤＣ−ＤＣコンバータであるが、フライバック方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ１をフライバック方式のＤＣ−ＤＣコンバータとする場合、整流用スイッチＳＷｒ１及びインダクタＬが省略されるものとする。フライバック方式のＤＣ−ＤＣコンバータの場合、図７と図１４のリセット回路Ｒｅをスナバ回路Ｓｎに変更するとよい。また、リセット回路Ｒｅとスナバ回路Ｓｎは駆動用スイッチＳＷｄの両端ではなく、一次巻線Ｌ１の両端に接続してもよい。リセット回路Ｒｅとスナバ回路Ｓｎの一例を図１９に示す。リセット回路はコンデンサとダイオードの直列接続で、ダイオードの向きは駆動スイッチＳＷｄの両端に接続する際は駆動スイッチＳＷｄの寄生ダイオードと逆向き、一次巻線Ｌ１の両端に接続する際はアノードが電源Ｂのマイナス側でカソードが電源Ｂのプラス側になる向きである。スナバ回路はコンデンサと抵抗が直列接続している。
また、図１〜図６、図８〜図１３に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１は、アクティブクランプ方式であったが、アクティブクランプ方式でなく、一般的なスナバ回路Ｓｎやリセット回路Ｒｅを設けてもよい。すなわち、一次巻線Ｌ１の他方の端子と駆動用スイッチＳＷｄの他方の端子との接続点にスナバ回路Ｓｎやリセット回路Ｒｅが接続されていてもよい。これにより、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄがオンまたはオフすることで生じるリンギングを低減することができるため、遮断用スイッチＳＷｂ及び駆動用スイッチＳＷｄの耐圧をさらに抑えることができる。
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ
２ 整流回路
３ 平滑回路
４ 制御部
Ｂ 電源
Ｃｃ、Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
ＳＷｂ 遮断用スイッチ
ＳＷｄ 駆動用スイッチ
ＳＷｒｅ リセットスイッチ
ＳＷｃ クランプスイッチ
ＳＷｒ１、ＳＷｒ２ 整流用スイッチ
Ｔ トランス
Ｌ インダクタ
Ｌ１ 一次巻線
Ｌ２ 二次巻線
２ 整流回路
３ 平滑回路
４ 制御部
Ｂ 電源
Ｃｃ、Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
ＳＷｂ 遮断用スイッチ
ＳＷｄ 駆動用スイッチ
ＳＷｒｅ リセットスイッチ
ＳＷｃ クランプスイッチ
ＳＷｒ１、ＳＷｒ２ 整流用スイッチ
Ｔ トランス
Ｌ インダクタ
Ｌ１ 一次巻線
Ｌ２ 二次巻線
Claims (7)
- トランスと、
前記トランスの一次巻線の一方の端子と電源の一方の端子との間に接続される遮断用スイッチと、
前記一次巻線の他方の端子と前記電源の他方の端子との間に接続される駆動用スイッチと、
前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオンさせることと、前記遮断用スイッチ及び駆動用スイッチをオフさせることを交互に繰り返す制御部と、
を備えるＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
一方の端子が前記遮断用スイッチの一方の端子と前記一次巻線の一方の端子との接続点に接続され、他方の端子が前記駆動用スイッチの一方の端子と前記電源の他方の端子との接続点に接続されるリセットスイッチを備え、
前記制御部は前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオンさせるとともに前記リセットスイッチをオフさせることと、前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオフさせるとともに前記リセットスイッチをオンさせることを交互に繰り返す
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記遮断用スイッチの一方の端子と前記一次巻線の一方の端子との接続点と、前記駆動用スイッチの一方の端子と前記電源の他方の端子との接続点との間に接続されるダイオードを備える
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項１から３のいずれか一項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記一次巻線の他方の端子と前記駆動用スイッチの他方の端子との接続点にスナバ回路またはリセット回路が接続されている
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項１から４のいずれか一項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
一方の端子が前記一次巻線の他方の端子と前記駆動用スイッチの他方の端子との接続点に接続されるクランプスイッチと、
一方の端子が前記クランプスイッチの他方の端子に接続され、他方の端子が前記駆動用スイッチの一方の端子と前記電源の他方の端子との接続点に接続されるコンデンサとを備え、
前記制御部は前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオンさせるとともに前記クランプスイッチをオフさせることと、前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオフさせるとともに前記クランプスイッチをオンさせることを交互に繰り返す
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項１から４のいずれか一項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
一方の端子が前記一次巻線の他方の端子と前記駆動用スイッチの他方の端子との接続点に接続されるクランプスイッチと、
一方の端子が前記クランプスイッチの他方の端子に接続され、他方の端子が前記遮断用スイッチの一方の端子と前記一次巻線の一方の端子との接続点に接続されるコンデンサとを備え、
前記制御部は前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオンさせるとともに前記クランプスイッチをオフさせることと、前記遮断用スイッチ及び前記駆動用スイッチをオフさせるとともに前記クランプスイッチをオンさせることを交互に繰り返す
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 請求項５または６に記載のＤＣ−ＤＣコンバータであって、
当該ＤＣ−ＤＣコンバータはフォワード方式のＤＣ‐ＤＣコンバータである
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (4)
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