JP2023095076A - 電力変換装置および絶縁形電力変換システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数台のトランスの電流をバランスさせながら、一次電流と二次電流の双方を低減し、一次巻線と二次巻線の双方に細い電線を用いることが可能な電力変換装置を提供すること。【解決手段】一方の巻線が直列接続され、他方の巻線が並列接続された少なくとも２個のトランスを含むトランス群を少なくとも２群含む電力変換装置において、並列接続された巻線は、トランス群が直列に接続されるように構成され、直列接続された巻線は、トランス群が並列に接続されるように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は電力変換装置および絶縁形電力変換システムに関し、特に電力変換の制御に関する。

電圧の変換を絶縁しながら行えるトランスは、民生用途から産業用途まであらゆる分野の電力変換回路に用いられている。一般的には、トランスは磁性体を用いた受動部品であるので、回路内で支配的な体積を持つ部品の一つである。したがって、トランスの小型化を目的とした構成が従来から検討されている。例えば、複数台のトランスを組み合わせた接続構成が提案されている（特許文献１及び２）。

特許文献１では、複数台のトランスの一方の巻線を並列に接続し、他方の巻線を整流ダイオードを介して並列に接続する構成となっている。特許文献１のように、トランスを複数台に分割することで、トランスの１台あたりの電力を低減し、コアを小型化できる。しかし、トランスの一次巻線と二次巻線を双方とも並列に接続すると、トランスの漏れインダクタンスのばらつきに起因してトランス間で電流のアンバランスが起こりやすい。したがって、電流アンバランスを考慮したトランス設計が必要となり、コアの小型化を妨げる結果となる。

特許文献２では、複数台のトランスの一方の巻線を直列接続し、他方の巻線を並列接続してトランスを複数台に分割する構成となっている。特許文献２の構成とすることで、直列接続した巻線の電流は同一であるので、直列接続した全てのトランスで電流が等しくなり、並列接続されたトランスの電流もバランスさせることが可能となる。

特開２０１８－０２６９１０号公報 特開２００６－１４７９７８号公報

特許文献２に記載されている方法では、並列接続された各トランスは並列数に応じて電流が低減する。しかし、並列接続された各トランスの電流は低減しない。この場合、トランスを複数に分割してコアの小型化を図る目的があるにも関わらず、並列接続された各トランスの巻線には大電流に対応した太い電線を用いる必要がある。太い電線は銅の断面積が大きいため曲げにくいので、コアの巻枠に巻き付けづらく、巻線占積率（巻枠面積に対する巻線面積の比率）が低くなる。したがって、必要な巻数を確保できず、巻枠のより大きな大型コアを用いる必要がある場合もあり、トランスの小型化が困難になる場合がある。したがって、トランスを複数のトランスに分割した構成において、各トランスの電流をバランスさせながら、トランスの一次電流と二次電流の双方を低減する手法が必要である。

本願において開示されるもののうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。代表的な一実施形態の電力変換装置は、一方の巻線が直列接続され、他方の巻線が並列接続された少なくとも２個のトランスを含むトランス群を少なくとも２群含む電力変換装置において、前記並列接続された巻線は、前記トランス群が直列に接続されるように構成され、前記直列接続された巻線は、前記トランス群が並列に接続されるように構成されることを特徴とする。

上記一実施形態によれば、複数台のトランスの電流をバランスさせながら、一次電流と二次電流の双方を低減でき、一次巻線と二次巻線の双方に細い電線を用いることでトランスを小型化することが可能になる。

本発明の実施の形態１における電力変換装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２における電力変換装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３における電力変換装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態４における電力変換装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態５における電力変換装置の回路構成の一例を示す図である。

以下、実施の形態を図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本開示の実施の形態１における電力変換装置１００の回路構成の一例である。電力変換装置１００は、第１トランス１０１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１とで構成される第１トランス群１０２と、第３トランス１０１ａ＿２と第４トランス１０１ｂ＿２とで構成される第２トランス群１０３とを備える。なお、第１トランス１０１ａ＿１、第２トランス１０１ｂ＿１、第３トランス１０１ａ＿２、及び、第４トランス１０１ｂ＿２の仕様は同一であるものとする。

第１トランス群１０２を構成する第１トランス１０１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１は、図１の紙面左側（一次）の巻線が直列に接続されており、紙面右側（二次）の巻線が並列に接続されている。また、第２トランス群１０３を構成する第３トランス１０１ａ＿２と第４トランス１０１ｂ＿２も同様に図１の紙面左側の一次の巻線が直列に接続されており、図１の紙面右側の二次の巻線が並列に接続されている。

第１トランス群１０２の一次端子１０４と第２トランス群１０３の一次端子１０５は全体一次端子１０８に対して並列に接続される。一方、第１トランス群１０２の二次端子１０６と第２トランス群１０３の二次端子１０７は全体二次端子１０９に対して直列に接続される。

すなわち、実施の形態１に係る電力変換装置は、一方の巻線が直列接続され、他方の巻線が並列接続された少なくとも２個のトランスを含むトランス群を少なくとも２群含む電力変換装置において、並列接続された巻線は、トランス群が直列に接続されるように構成され、直列接続された巻線は、トランス群が並列に接続されるように構成されることを特徴とする。

＜動作：電流＞
次に、図１を用いて本開示の実施の形態１における電力変換装置１００の動作を説明する。全体一次端子１０８の全体一次端子電圧をｖ１、全体一次端子１０８に流れる全体一次電流をｉ１とする。また、全体二次端子１０９の全体二次端子電圧をｖ２、全体二次端子１０９に流れる全体二次電流をｉ２とする。

最初に、第１トランス群１０２を構成する第１トランス１０１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１の動作を説明する。第１トランス１０１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１の一次の巻線は直列に接続されているため、第１トランス１０１ａ＿１の第１トランス一次電流ｉ１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１の第２トランス一次電流ｉ１ｂ＿１は等しく、ｉ１ａ＿１＝ｉ１ｂ＿１である。したがって、第１トランス１０１ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１が並列に接続される二次の巻線においても、第１トランス１０１ａ＿１の第１トランス二次電流ｉ２ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１の第２トランス二次電流ｉ２ｂ＿１は等しくなり、ｉ２ａ＿１＝ｉ２ｂ＿１となる。

同様に、第２トランス群１０３を構成する第３トランス１０１ａ＿２の第３トランス一次電流ｉ１ａ＿２と第４トランス１０１ｂ＿２の第４トランス一次電流ｉ１ｂ＿２は等しく、ｉ１ａ＿２＝ｉ１ｂ＿２である。したがって、第３トランス１０１ａ＿２の第３トランス二次電流ｉ２ａ＿２と第４トランス１０１ｂ＿２の第４トランス二次電流ｉ２ｂ＿２は等しくなり、ｉ２ａ＿２＝ｉ２ｂ＿２となる。ここで、第１トランス群１０２と第２トランス群１０３の二次の巻線は直列に接続されるため、以下の関係が成り立つ。

ｉ２ａ＿１＋ｉ２ｂ＿１＝ｉ２ａ＿２＋ｉ２ｂ＿２ （１－１）

（１－１）式およびｉ２ａ＿１＝ｉ２ｂ＿１、ｉ２ａ＿２＝ｉ２ｂ＿２より、各二次電流には以下の関係が成り立つ。

ｉ２ａ＿１＝ｉ２ｂ＿１＝ｉ２ａ＿２＝ｉ２ｂ＿２ （１－２）

（１－２）式より、全てのトランスの二次電流が等しくなる。したがって、一次電流についても以下の関係が成り立つ。

ｉ１ａ＿１＝ｉ１ｂ＿１＝ｉ１ａ＿２＝ｉ１ｂ＿２ （１－３）
以上の関係式によれば、電力変換装置１００では全てのトランスの一次電流と二次電流がバランスする。

次に、各トランスの電流と全体一次端子１０８に流れる全体一次電流ｉ１および全体二次端子１０９に流れる全体二次電流ｉ２との関係について説明する。第１トランス１０１ａ＿１の第１トランス一次電流ｉ１ａ＿１と第３トランス１０１ａ＿２の第３トランス一次電流ｉ１ａ＿２との間には以下の関係が成り立つ。

ｉ１＝ｉ１ａ＿１＋ｉ１ａ＿２＝２×ｉ１ａ＿１ （１－４）

したがって、（１－３）、（１－４）式より、各トランスの一次電流と全体一次電流ｉ１には以下の関係が成り立つ。

ｉ１ａ＿１＝ｉ１ｂ＿１＝ｉ１ａ＿２＝ｉ１ｂ＿２＝ｉ１／２ （１－５）
すなわち、第１トランス１０１ａ＿１、第２トランス１０１ｂ＿１、第３トランス１０１ａ＿２、及び、第４トランス１０１ｂ＿２の一次の巻線には、全体一次電流ｉ１の半分の電流が流れる。

また、第１トランス１０１ａ＿１の第１トランス二次電流ｉ２ａ＿１および第２トランス１０１ｂ＿１の第２トランス二次電流ｉ２ｂ＿１と全体二次電流ｉ２には以下の関係が成り立つ。

ｉ２＝ｉ２ａ＿１＋ｉ２ｂ＿１＝２×ｉ２ａ＿１ （１－６）

したがって、（１－２）、（１－６）式より、各トランスの二次電流と全体二次電流ｉ２には以下の関係が成り立つ。

ｉ２ａ＿１＝ｉ２ｂ＿１＝ｉ２ａ＿２＝ｉ２ｂ＿２＝ｉ２／２ （１－７）
すなわち、第１トランス１０１ａ＿１、第２トランス１０１ｂ＿１、第３トランス１０１ａ＿２、及び、第４トランス１０１ｂ＿２の二次の巻線には、全体二次電流ｉ２の半分の電流が流れる。

以上（１－５）、（１－７）式より、実施の形態１の構成により、全てのトランスの一次電流と二次電流が全体一次電流ｉ１と全体二次電流ｉ２から半減され、一次と二次の双方で全体一次電流および全体二次電流よりも電流容量の小さな巻線を使用することができ、トランスを小型化できる。

＜動作：電圧＞
次に各トランスの端子電圧と全体端子電圧との関係について説明する。全体一次端子１０８から見て、第１トランス群１０２と第２トランス群１０３は並列に接続される。したがって、全体一次端子電圧ｖ１と第１トランス群１０２の第１トランス群一次端子電圧ｖ１＿１および第２トランス群１０３の第２トランス群一次端子電圧ｖ１＿２は同一の電圧となるので、以下の関係式が成り立つ。

ｖ１＿１＝ｖ１＿２＝ｖ１ （１－８）

また、全体二次端子１０９から見て、同一の構成を有する第１トランス群１０２と第２トランス群１０３は直列に接続される。（１－８）式より、同一の構成を有する第１トランス群１０２と第２トランス群１０３の一次端子電圧が同一なので、第１トランス群１０２の第１トランス群二次端子電圧ｖ２＿１および第２トランス群１０３の第２トランス群二次端子電圧ｖ２＿２は同一の電圧となるので、以下の関係式が成り立つ。

ｖ２＿１＝ｖ２＿２ （１－９）

したがって、全体二次端子電圧ｖ２の半分の電圧が、第１トランス群１０２の第１トランス群二次端子電圧ｖ２＿１および第２トランス群１０３の第２トランス群二次端子電圧ｖ２＿２になるので、以下の関係式が成り立つ。

ｖ２＿１＝ｖ２＿２＝ｖ２／２ （１－１０）

また、第１トランス１０１ａ＿１の第１トランス二次端子電圧ｖ２ａ＿１と第２トランス１０１ｂ＿１の第２トランス二次端子電圧ｖ２ｂ＿１は等しいため、一次端子電圧についても以下の関係が成り立つ。

ｖ１ａ＿１＝ｖ１ｂ＿１＝ｖ１＿１／２ （１－１１）

同様に、第３トランス１０１ａ＿２の第３トランス二次端子電圧ｖ２ａ＿２と第４トランス１０１ｂ＿２の第４トランス二次端子電圧ｖ２ｂ＿２は等しいため、一次端子電圧について以下の関係が成り立つ。

ｖ１ａ＿２＝ｖ１ｂ＿２＝ｖ１＿２／２ （１－１２）

したがって、（１－８）、（１－９）、（１－１１）、（１－１２）式より、各トランスの一次端子電圧について以下の関係が成り立つ。

ｖ１ａ＿１＝ｖ１ｂ＿１＝ｖ１ａ＿２＝ｖ１ｂ＿２＝ｖ１／２ （１－１３）

同様に、各トランスの二次端子電圧についても（１－９）式から以下の関係が成り立つ。

ｖ２ａ＿１＝ｖ２ｂ＿１＝ｖ２ａ＿２＝ｖ２ｂ＿２＝ｖ２／２ （１－１４）

（１－１３）、（１－１４）式から、実施の形態１の構成により、各トランスの端子電圧も半減される。また、（１－８）、（１－１０）式から、トランス群同士を直列に接続した巻線側ではトランス群の端子電圧が全体端子電圧から低減され、並列に接続した巻線側ではトランス群の端子電圧が全体端子電圧と等しくなる。

したがって、全体一次端子電圧ｖ１と全体二次端子電圧ｖ２のうち、電圧の高い方においてトランス群同士を直列に接続することで、高圧側のトランス群の端子電圧を低減でき、絶縁距離を短縮できることからトランスの小型化が可能である。すなわち、直列接続された複数のトランス群の各トランス群の電圧を加算した電圧は、並列接続されたトランス群に共通の電圧よりも高電圧であるように構成されることが可能である。

なお、実施の形態１において、図１に記載の接続構成を一次と二次で入れ替えても良い。すなわち、図１の紙面左側を２次、図１の紙面右側を１次とし、電力変換装置１００の入出力を逆にすることも可能である。すなわち、電力変換装置は、並列接続された巻線を一次巻線とし、直列接続された巻線を二次巻線とすることが可能である。この場合には、二次側ではトランス群間が直列となるので、昇圧インバータ等の装置として使用される場合には、高圧となる二次側の一つのトランスに印加される電圧が低減され、電力変換装置の小型化に寄与する。また、逆に、電力変換装置は、直列接続された巻線を一次巻線とし、並列接続された巻線を二次巻線とすることが可能である。この場合には、一次側ではトランス群間が直列となるので、降圧インバータ等の装置として使用される場合には、高圧となる一次側の一つのトランスに印加される電圧が低減され、電力変換装置の小型化に寄与する。

（実施の形態２）
本開示における実施の形態２は、実施の形態１におけるトランス群の数およびトランス群を構成するトランスの数を拡張し、一般化したものである。図２は実施の形態２における電力変換装置１００の回路構成の一例である。図２では、図１と比較して第１トランス群１０２と第２トランス群１０３に加えて別のトランス群が追加され、全部でＮ個のトランス群が接続されている。また、各トランス群を構成するトランスの数は全部でｎ個である。この場合においても、実施の形態１と同様の原理によって各トランスの電流が等しくなり、以下のような関係が成立する。

ｉ１ａ＿１＝・・・＝ｉ１ｎ＿１＝・・・＝ｉ１ａ＿Ｎ＝・・・＝ｉ１ｎ＿Ｎ＝ｉ１／Ｎ （２－１）

ｉ２ａ＿１＝・・・＝ｉ２ｎ＿１＝・・・＝ｉ２ａ＿Ｎ＝・・・＝ｉ２ｎ＿Ｎ＝ｉ２／ｎ （２－２）

（２－１）式より、一次側ではトランス群間が並列に接続されており、トランス群内でトランスが直列に接続されているため、トランス群の個数Ｎで一次電流が分割される。一方、二次側ではトランス群間が直列に接続されており、トランス群内でトランスが並列に接続されているため、トランス群内でのトランス並列数である個数ｎで二次電流が分割される。

次に、トランス群の端子電圧についても実施の形態１と同様の原理によって、以下のような関係が成立する。

ｖ１＿１＝・・・＝ｖ１＿Ｎ＝ｖ１ （２－３）

ｖ２＿１＝・・・＝ｖ２＿Ｎ＝ｖ２／Ｎ （２－４）

（２－３）式より、一次側ではトランス群間が並列に接続されているため、各トランス群の一次端子電圧は全体一次端子電圧ｖ１と等しくなる。一方、（２－４）式より、二次側ではトランス群間が直列に接続されているため、トランス群の直列数で二次端子電圧が分圧される。また、各トランスの一次端子電圧についても実施の形態１と同様の原理により、以下の関係が成り立つ。

ｖ１ａ＿１＝・・・＝ｖ１ｎ＿１＝・・・＝ｖ１ａ＿Ｎ＝・・・＝ｖ１ｎ＿Ｎ＝ｖ１／ｎ （２－５）

ｖ２ａ＿１＝・・・＝ｖ２ｎ＿１＝・・・＝ｖ２ａ＿Ｎ＝・・・＝ｖ２ｎ＿Ｎ＝ｖ２／Ｎ （２－６）

（２－５）式より、一次側では各トランスの端子電圧は各トランス群を構成するトランスの個数ｎで分圧される。また、（２－６）式より、二次側では各トランスの端子電圧はトランス群の個数Ｎで分圧される。この場合には、トランス群に含まれるトランスの数は、全てのトランス群で同一の個数である。

上述したように、本開示においては任意のトランス群数およびトランス数に対しても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、各トランスの電流および端子電圧は上記接続形態によってトランス群数またはトランス個数で分割、分圧される。また、トランス群を同一仕様のパッケージ製品として準備することで、製造負荷を低減して製造コストを低減することが可能となる。さらに、トランス群を同一仕様のパッケージ製品として準備することで、トランス群間の特性の製造バラツキを低減することも可能となる。さらに、同一仕様であれば、トランス群内の空中配線、及び、トランス群間の空中配線を基板のパターン配線とし、上記効果を一層増大させることが可能になる。

（実施の形態３）
本開示における実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２における各トランスをトランス群で構成したものである。図３は実施の形態３における電力変換装置１００の回路構成の一例である。図３では、第１トランス群３０１を構成する各トランスがさらに第１小トランス群３０２ａ、３０２ｂで構成されている。また、第２トランス群３０３を構成する各トランスも第２小トランス群３０４ａ、３０４ｂで構成されている。すなわち、トランス群間の接続関係は維持されたまま、トランス群のそれぞれがトランス群間の前記接続関係を有する電力変換装置に置き換えられて構成されることが可能である。

本開示におけるトランス群は、単体でトランスとして機能するため、図３のようなトランス群の複合化が可能であり、この場合においても実施の形態１および実施の形態２と同様に一次電流と二次電流の双方を全体電流から低減できる。なお、図３ではトランス群を構成する小トランス群が２個であるが、本開示においてはこれに限定せず、３個以上で構成してもよい。

（実施の形態４）
本開示における実施の形態４は、実施の形態１における各トランスの二次側をセンタタップ形で構成したものである。図４は実施の形態４における電力変換装置１００の回路構成の一例である。図４では、第１トランス４０１ａ＿１、第２トランス４０１ｂ＿１、第３トランス４０１ａ＿２、第４トランス４０１ｂ＿２の二次側がセンタタップ形である。各トランスおよびトランス群の一次側の構成は実施の形態１と同様のため説明を省略する。

第１トランス群４０２を構成する第１トランス４０１ａ＿１と第２トランス４０１ｂ＿１は、第１トランス４０１ａ＿１の第１二次巻線４０４と第２トランス４０１ｂ＿１の第１二次巻線４０５が並列に接続される。

また、第１トランス４０１ａ＿１のセンタタップ線４０６と第２トランス４０１ｂ＿１のセンタタップ線４０７も並列に接続される。

さらに、第１トランス４０１ａ＿１の第２二次巻線４０８と第２トランス４０１ｂ＿１の第２二次巻線４０９も並列に接続される。並列に接続された第１二次巻線と第２二次巻線は、第１ダイオード４１０と第２ダイオード４１１を介して並列に接続され、同様に並列接続されたセンタタップ線４０６、４０７とともに第１トランス群４０２の二次端子４１２に接続される。

第２トランス群４０３の二次側については、第１トランス群４０２と同様の接続形態であるため説明を省略する。

第１トランス群４０２の二次端子４１２と第２トランス群４０３の二次端子４１３は直列に接続され、全体二次端子４１４に接続される。なお、図４における全体二次端子４１４では電圧および電流が直流になる点で図１における全体二次端子１０９とは異なる。これは、センタタップ形にすることで整流用ダイオードの後段でトランス群間を接続する必要があるためである。

センタタップ形の場合、例えば第１トランス４０１ａ＿１の第１トランス一次電流ｉ１ａ＿１が正の場合には第１二次電流ｉ２ａ＿１１が流れ、負の場合には第２二次電流ｉ２ａ＿１２が流れる（上記の極性については逆極性でも成り立ち、全体二次端子４１４の直流電圧の極性によって決まる）。実施の形態４の場合、各トランスの二次電流には以下の関係が成り立つ。なお、一次電流については実施の形態１の（１－５）式と同様である。

ｉ２ａ＿１１＝ｉ２ｂ＿１１＝ｉ２ａ＿２１＝ｉ２ｂ＿２１ （４－１）

ｉ２ａ＿１２＝ｉ２ｂ＿１２＝ｉ２ａ＿２２＝ｉ２ｂ＿２２ （４－２）

（４－１）式は各トランスの第１二次電流、（４－２）式は第２二次電流の関係を示しており、各トランスで等しくなる。各トランスの端子電圧についても実施の形態１と同様の原理によって以下の関係が成り立つ。

ｖ２ａ＿１１＝ｖ２ｂ＿１１＝ｖ２ａ＿２１＝ｖ２ｂ＿２１ （４－３）

ｖ２ａ＿１２＝ｖ２ｂ＿１２＝ｖ２ａ＿２２＝ｖ２ｂ＿２２ （４－４）

（４－３）式は各トランスの第１二次巻線端子電圧、（４－４）式は第２二次巻線端子電圧の関係を示しており、各トランスで等しくなる。なお、図４ではダイオードを用いているが、本開示ではこれに限定せず、МＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を用いて同期整流する構成としても良い。

上述したように、本開示のセンタタップ形であっても実施の形態１～３と同様の原理で各トランスの電流をバランスさせつつ、一次電流と二次電流の双方を低減可能である。

（実施の形態５）
本開示における実施の形態５は、実施の形態１～４におけるトランス構成を絶縁形ＤＣ－ＤＣコンバータに適用したものである。図５は実施の形態５における電力変換装置５００の回路構成の一例である。図５では、一次側直流部に第１ＤＣリンクコンデンサ５０１が接続され、その後段に直流を高周波交流に変換するブリッジ回路５０２が接続される。ブリッジ回路５０２の出力端子は複数のトランス群で構成される電力変換装置１００の全体一次端子に接続される。電力変換装置１００の全体二次端子は、高周波交流を直流に変換するブリッジ回路５０３の入力端子に接続される。ブリッジ回路５０３の後段の二次側直流部には第２ＤＣリンクコンデンサ５０４が接続される。実施の形態１乃至４のいずれかの実施の形態に記載の電力変換装置を搭載した絶縁形電力変換システムを構築することが可能になる。

なお、図５において第１ＤＣリンクコンデンサ５０１の紙面左側に任意の電力変換装置が直列または並列に接続されても良く、その形態を問わない。同様に、第２ＤＣリンクコンデンサ５０４の紙面右側に任意の電力変換装置が直列または並列に接続されても良く、その形態を問わない。また、ブリッジ回路５０２は任意のブリッジ回路方式でよく、例えばフルブリッジやハーフブリッジでもよい。さらに、ブリッジ回路５０３についても任意のブリッジ回路方式でよく、フルブリッジ、ハーフブリッジやダイオードブリッジでもよい。電力変換装置５００を構成する絶縁形ＤＣ－ＤＣコンバータについても任意の方式としてよく、例えばＤｕａｌ Ａｃｔｉｖｅ Ｂｒｉｄｇｅや共振形コンバータでもよい。

以上のように絶縁形ＤＣ－ＤＣコンバータに本開示を適用することにより、トランス部がコンパクトになり電力変換システム全体を小型化することが可能になる。

１００・・・電力変換装置、１０１ａ＿１・・・第１トランス、１０１ｂ＿１・・・第２トランス、１０１ａ＿２・・・第３トランス、１０１ｂ＿２・・・第４トランス、１０２・・・第１トランス群、１０３・・・第２トランス群、１０４、１０５・・・一次端子、１０６、１０７・・・二次端子、１０８・・・全体一次端子、１０９・・・全体二次端子、ｖ１・・・ 全体一次端子電圧、ｖ２・・・全体二次端子電圧、ｉ１・・・全体一次電流、ｉ２・・・全体二次電流、ｖ１＿１・・・第１トランス群一次端子電圧、ｖ１＿２・・・第２トランス群一次端子電圧、ｖ２＿１・・・第１トランス群二次端子電圧、ｖ２＿２・・・第２トランス群二次端子電圧、ｖ１ａ＿１・・・第１トランス一次端子電圧、ｖ１ｂ＿１・・・第２トランス一次端子電圧、ｖ１ａ＿２・・・第３トランス一次端子電圧、ｖ１ｂ＿２・・・第４トランス一次端子電圧、ｖ２ａ＿１・・・第１トランス二次端子電圧、ｖ２ｂ＿１・・・第２トランス二次端子電圧、ｖ２ａ＿２・・・第３トランス二次端子電圧、ｖ２ｂ＿２・・・第４トランス二次端子電圧、ｉ１ａ＿１・・・第１トランス一次電流、ｉ１ｂ＿１・・・第２トランス一次電流、ｉ１ａ＿２・・・第３トランス一次電流、ｉ１ｂ＿２・・・第４トランス一次電流、ｉ２ａ＿１・・・第１トランス二次電流、ｉ２ｂ＿１・・・第２トランス二次電流、ｉ２ａ＿２・・・第３トランス二次電流、ｉ２ｂ＿２・・・第４トランス二次電流

Claims (8)

1. 一方の巻線が直列接続され、他方の巻線が並列接続された少なくとも２個のトランスを含むトランス群を少なくとも２群含む電力変換装置において、
   前記並列接続された巻線は、前記トランス群が直列に接続されるように構成され、
   前記直列接続された巻線は、前記トランス群が並列に接続されるように構成されることを特徴とする電力変換装置。
2. 直列接続された複数の前記トランス群の各トランス群の電圧を加算した電圧は、並列接続された前記トランス群に共通の電圧よりも高電圧であるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記並列接続された巻線は一次巻線であり、前記直列接続された巻線は二次巻線であることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記直列接続された巻線は一次巻線であり、前記並列接続された巻線は二次巻線であることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
5. 前記トランス群に含まれる前記トランスの数は、全ての前記トランス群で同一の個数であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
6. 前記トランス群間の接続関係は維持されたまま、前記トランス群のそれぞれが前記トランス群間の前記接続関係を有する前記電力変換装置に置き換えられて構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
7. 前記トランスの二次巻線がセンタタップ形で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電力変換装置を搭載した絶縁形電力変換システム。

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