JP5562380B2 - 電力変換装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電流指令と流れる電流に基づいてスイッチを駆動する電力変換装置に関する。
従来、電流指令と流れる電流に基づいてスイッチを駆動する電力変換装置として、例えば特許文献１に開示されているＤＣ−ＤＣコンバータがある。
このＤＣ−ＤＣコンバータは、目標電流とトランスに流れる電流に基づいて駆動信号の出力を制御し、トランジスタを駆動する。ＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチ回路と、ＣＰＵと、Ｄ／Ａコンバータ部と、電流センサと、絶対値回路と、コンパレータと、保持回路と、ＡＮＤ回路と、ドライブ回路とを備えている。
スイッチ回路は、直列接続された２つのトランジスタを２組並列接続して構成されている。ＣＰＵは、目標電圧と出力電圧の差分電圧に基づいて目標電流を生成する。Ｄ／Ａコンバータ部は、ＣＰＵの生成した目標電流を電圧に変換する。電流センサと絶対値回路は、トランスに流れる電流の絶対値を検出し電圧として出力する。コンパレータは、目標電流とトランスに流れる電流の絶対値を比較する。ＣＰＵのパルス出力部は、所定周期、所定デューティ比のパルス信号を出力する。保持回路とＡＮＤ回路は、コンパレータの比較結果に基づいてトランジスタの駆動信号の出力を制御する。トランスに流れる電流の絶対値が目標電流より小さいとき、保持回路とＡＮＤ回路は、パルス出力部の出力するパルス信号をトランジスタの駆動信号として出力する。一方、トランスに流れる電流の絶対値が目標電流より大きいとき、保持回路とＡＮＤ回路は、トランジスタの駆動信号の出力を停止する。ドライブ回路は、保持回路とＡＮＤ回路によって出力される駆動信号に基づいてトランジスタをオン、オフする。
特開２００９−１１８５７１号公報
ところで、ドライブ回路は、スイッチ回路の対角に配置されたトランジスタ毎に設けられている。そのため、対角に配置されたトランジスタが駆動信号に基づいて同一のタイミングでオン、オフする。つまり、ハードスイッチングすることになる。従って、スイッチング損失が増加し、ＤＣ−ＤＣコンバータの効率が低下してしまうという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、スイッチング損失を抑え、効率を向上することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
本発明は、１次巻線と２次巻線を有する変圧器と、直列接続された２つのスイッチを２組並列接続して構成され、変圧器の１次巻線に接続されるスイッチ手段と、所定周期の基準信号を生成し出力する基準信号生成手段と、変圧器又はスイッチ手段を流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出した電流が電流指令を超えるとリセット信号を生成し出力するリセット信号生成手段と、リセット信号が出力されたときにはリセット信号に基づいて、リセット信号が出力されないときには基準信号に基づいて駆動信号を生成しスイッチ手段のスイッチを駆動する駆動手段と、を備えた電力変換装置において、駆動手段は、第１基準信号の論理反転タイミングに基づいて第１駆動信号を生成し、第１駆動信号の論理反転タイミングに基づいて一方の直列接続された２つのスイッチを駆動する第１駆動手段と、リセット信号が出力されたときにはリセット信号に基づいて、リセット信号が出力されないときには第２基準信号の論理反転タイミングに基づいて第２駆動信号を生成し、第２駆動信号の論理反転タイミングに基づいて他方の直列接続された２つのスイッチを駆動する第２駆動手段と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、第１駆動手段は、第１駆動信号の論理反転タイミングに基づいて一方の直列接続された２つのスイッチを駆動する。第２駆動手段は、第２駆動信号の論理反転タイミングに基づいて他方の直列接続された２つのスイッチを駆動する。第１駆動信号は、第１基準信号の論理反転タイミングに基づいて生成される。リセット信号が出力されたときには、第２駆動信号は、リセット信号に基づいて生成される。リセット信号は、変圧器又はスイッチ手段に流れる電流が電流指令を超えると生成される。つまり、リセット信号は、第１基準信号の論理反転タイミングに対して任意のタイミングで出力される。そのため、リセット信号が出力されたときには、第１駆動信号と第２駆動信号の論理反転タイミングが異なることになる。従って、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、スイッチング損失を抑え、電力変換装置の効率を向上することができる。
第１実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路図である。 図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するための別のタイミングチャートである。 図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置の出力電流と効率の関係を示すグラフである。 第２実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路図である。 図５のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第３実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路図である。 図７のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第４実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路図である。 図９のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第５実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路図である。 図１１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電力変換装置を、車両に搭載されバッテリの電圧を絶縁して降圧し電子装置に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ装置に適用した例を示す。
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の構成について説明する。
図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置１（電力変換装置）は、バッテリＢ１の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ１に供給するフルブリッジ式コンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１は、トランス１０（変圧器）と、入力側回路１１（スイッチ手段）と、出力側回路１２と、制御回路１３とを備えている。
トランス１０は、１次側に入力される交流電圧を絶縁した状態で降圧し２次側から出力する素子である。トランス１０は、１次巻線１００と、２次巻線１０１、１０２とを備えている。１次巻線１００と２次巻線１０１、１０２の巻数比は、ｎ１：ｎ２（ｎ１＞ｎ２）に設定されている。１次巻線１００の一端と他端は、入力側回路１１に接続されている。２次巻線１０１、１０２は、直列接続されている。具体的には、２次巻線１０１の一端と２次巻線１０２の一端が接続されている。２次巻線１０１、１０２の他端、及び、２次巻線１０１、１０２の直列接続点は、出力側回路１２にそれぞれ接続されている。
入力側回路１１は、１次巻線１００とバッテリＢ１の間に接続され、バッテリＢ１の出力する直流電圧を交流電圧に変換して１次巻線１００に印加する回路である。入力側回路１１は、スイッチ１１０〜１１３を備え、直列接続された２つのスイッチを２組並列接続して構成されている。
スイッチ１１０〜１１３は、スイッチングすることでバッテリＢ１の出力する直流電圧を交流電圧に変換して１次巻線１００に印加する素子である。スイッチ１１０、１１１及びスイッチ１１２、１１３は、それぞれ直列接続されている。具体的には、スイッチ１１０、１１２の一端が、スイッチ１１１、１１３の一端にそれぞれ接続されている。直列接続された２組のスイッチ１１０、１１１及びスイッチ１１２、１１３は、並列接続され、バッテリＢ１に接続されている。具体的には、スイッチ１１０、１１２の他端がバッテリＢ１の正極端に、スイッチ１１１、１１３の他端がバッテリＢ１の負極端にそれぞれ接続されている。また、スイッチ１１０、１１１の直列接続点は１次巻線１００の一端に、スイッチ１１２、１１３の直列接続点は１次巻線１００の他端にそれぞれ接続されている。さらに、スイッチ１１０〜１１３の制御端は、制御回路１３にそれぞれ接続されている。
出力側回路１２は、２次巻線１０１、１０２と電子装置Ｓ１の間に接続され、２次巻線１０１、１０２の出力する交流電圧を直流電圧に変換して電子装置Ｓ１に供給する回路である。出力側回路１２は、ダイオード１２０、１２１と、コイル１２２と、コンデンサ１２３とを備えている。
ダイオード１２０、１２１は、２次巻線１０１、１０２にそれぞれ接続され、２次巻線１０１、１０２の出力する交流電圧をそれぞれ整流する素子である。ダイオード１２０のアノードは２次巻線１０１の他端に、カソードはコイル１２２にそれぞれ接続されている。ダイオード１２１のアノードは２次巻線１０２の他端に、カソードはコイル１２２にそれぞれ接続されている。
コイル１２２及びコンデンサ１２３は、ダイオード１２０、１２１によって変換された直流電圧を平滑化する素子である。コイル１２２の一端は、ダイオード１２０、１２１のカソードに接続されている。また、他端はコンデンサ１２３の一端に接続され、コンデンサ１２３の他端は２次巻線１０１、１０２の直列接続点に接続されている。さらに、コンデンサ１２３の一端は電子装置Ｓ１の正極端に、他端は電子装置Ｓ１の負極端にそれぞれ接続されている。
制御回路１３は、出力側回路１２の出力電圧が予め設定されている電圧参照値と一致するように入力側回路１１を制御する回路である。制御回路１３は、出力電圧検出部１３０と、電流参照値演算部１３１と、入力電流検出部１３２（電流検出手段）と、基準信号発生部１３３（基準信号生成手段）と、リセット信号発生部１３４（リセット信号生成手段）と、ＰＷＭ信号発生部１３５ａ、１３５ｂ（駆動手段）と、駆動回路１３６ａ、１３６ｂ（駆動手段）とを備えている。
出力電圧検出部１３０は、電子装置Ｓ１に供給する出力側回路１２の出力電圧を検出し、対応する所定電圧に変換して出力するブロックである。出力電圧検出部１３０は、出力側回路１２の出力端に接続されている。具体的には、コンデンサ１２３の一端に接続されている。また、出力電圧検出部１３０は、電流参照値演算部１３１に接続されている。
電流参照値演算部１３１は、出力電圧検出部１３０の出力電圧をデジタル値に変換するとともに、変換した出力電圧値とデジタル値として予め設定されている電圧参照値に基づいて電流参照値（電流指令）を決定し、対応する所定電圧に変換して出力するブロックである。具体的には、出力電圧値と電圧参照値の偏差を比例積分して電流参照値を求め、対応する所定電圧に変換して出力する。電流参照値演算部１３１は、出力電圧検出部１３０に接続されている。また、リセット信号発生部１３４に接続されている。
入力電流検出部１３２は、バッテリＢ１から入力される入力側回路１１の入力電流を検出し、対応する所定電圧に変換して出力するブロックである。入力電流検出部１３２は、入力側回路１１の入力端に設けられた電流センサに接続されている。具体的には、スイッチ１１１、１１３をバッテリＢ１に接続する配線に設けられた電流センサに接続されている。また、入力電流検出部１３２は、リセット信号発生部１３４に接続されている。
基準信号発生部１３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３を生成し出力するブロックである。ここで、基準信号ＣＬＫ１（第１基準信号）は、後述するＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ（第１駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ２（第２基準信号）は、後述するリセット信号ＲＳＴが出力されない場合に、後述するＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌ（第２駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ３は、後述するリセット信号ＲＳＴを生成するための信号である。基準信号発生部１３３は、リセット信号発生部１３４と、ＰＷＭ信号発生部１３５ａ、１３５ｂにそれぞれ接続されている。
リセット信号発生部１３４は、電流参照値演算部１３１の出力する電流参照値と、入力電流検出部１３２の出力する入力電流値と、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ３に基づいて、リセット信号ＲＳＴを生成し出力するブロックである。ここで、リセット信号ＲＳＴは、後述するＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成するための信号である。リセット信号発生部１３４は、電流参照値演算部１３１と、入力電流検出部１３２と、基準信号発生部１３３にそれぞれ接続されている。また、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部１３５ａ（第１駆動手段）は、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ１に基づいて、直列接続された２つのスイッチ１１０、１１１（一方の直列接続された２つのスイッチ）をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、基準信号発生部１３３に接続されている。また、駆動回路１３６ａに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部１３５ｂ（第２駆動手段）は、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ２と、リセット信号発生部１３４の出力するリセット信号ＲＳＴに基づいて、直列接続された２つのスイッチ１１２、１１３（他方の直列接続された２つのスイッチ）をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、基準信号発生部１３３と、リセット信号発生部１３４にそれぞれ接続されている。また、駆動回路１３６ｂに接続されている。
駆動回路１３６ａ（第１駆動手段）は、ＰＷＭ信号発生部１３５ａの出力するＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌに基づいてスイッチ１１０、１１１をスイッチングする回路である。駆動回路１３６ａは、ＰＷＭ信号発生部１３５ａに接続されている。また、スイッチ１１０、１１１の制御端にそれぞれ接続されている。
駆動回路１３６ｂ（第２駆動手段）は、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂの出力するＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌに基づいてスイッチ１１２、１１３をスイッチングする回路である。駆動回路１３６ｂは、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂに接続されている。また、スイッチ１１２，１１３の制御端にそれぞれ接続されている。
次に、図１〜図３を参照してＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作について説明する。
図１に示す出力電圧検出部１３０は、電子装置Ｓ１に供給する出力側回路１２の出力電圧を検出し、対応する所定電圧に変換して出力する。電流参照値演算部１３１は、出力電圧検出部１３０の出力電圧をデジタル値に変換する。そして、変換した出力電圧値とデジタル値として予め設定されている電圧参照値の偏差を比例積分して電流参照値を求め、対応する所定電圧に変換して出力する。
入力電流検出部１３２は、バッテリＢ１から入力される入力側回路１１の入力電流を検出し、対応する所定電圧に変換して出力する。基準信号発生部１３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３を生成し出力する。具体的には、図２及び図３に示すように、周期がＴ０（所定周期）であり、ハイレベル及びローレベルの期間がそれぞれＴ０／２である基準信号ＣＬＫ１を生成し出力する。周期がＴ０であり、立上り及び立下りタイミングが基準信号ＣＬＫ１に対してΔＴ１（所定時間）だけ早い、つまり、基準信号ＣＬＫ１をΔＴ１だけ早めた信号を基準信号ＣＬＫ２として出力する。基準信号ＣＬＫ１の立上り及び立下りタイミングで、一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ３を生成し出力する。ここで、ΔＴ１は、スイッチ１１２、１１３をともにオフするために設けられたデッドタイムと、スイッチ１１２、１１３のオン遅延時間の和より大きくなるように設定されている。オン遅延時間は、駆動回路がスイッチをオンしてから、スイッチが実際にオンするまでの遅延時間のことである。
図１に示すリセット信号発生部１３４は、電流参照値演算部１３１の出力する電流参照値と、入力電流検出部１３２の出力する入力電流値と、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ３に基づいて、リセット信号ＲＳＴを生成し出力する。具体的には、図２に示すように、入力電流値が電流参照値を超えるとハイレベルとなり、その後、基準信号ＣＬＫ３の立上りタイミングに同期してローレベルとなるリセット信号ＲＳＴを生成し出力する。
図１に示すＰＷＭ信号発生部１３５ａは、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングに基づいて、スイッチ１１０、１１１をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力する。具体的には、図２及び図３に示すように、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、基準信号ＣＬＫ１の次の立下りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈを生成し出力する。また、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、基準信号ＣＬＫ１の次の立上りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌを生成し出力する。以降、同様にしてＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力する。
図１に示すＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、基準信号発生部１３３の出力する基準信号ＣＬＫ２の論理反転タイミングと、リセット信号発生部１３４の出力するリセット信号ＲＳＴに基づいて、スイッチ１１２、１１３をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。具体的には、図２に示すように、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルであり、リセット信号ＲＳＴが出力されたときには、リセット信号ＲＳＴの立上りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、リセット信号ＲＳＴの次の立上りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈを生成し出力する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルであり、リセット信号ＲＳＴが出力されたときには、リセット信号ＲＳＴの立上りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、リセット信号ＲＳＴの次の立上りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。また、図３に示すように、リセット信号ＲＳＴが出力されないときには、基準信号ＣＬＫ２の立下りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、基準信号ＣＬＫ２の次の立上りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈを生成し出力する。リセット信号ＲＳＴが出力されないときには、基準信号ＣＬＫ２の立上りタイミングからデッドタイム経過後にハイレベルとなり、基準信号ＣＬＫ２の次の立下りタイミングでローレベルとなるＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。以降、同様にしてＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。
図１に示す駆動回路１３６ａは、ＰＷＭ信号発生部１３５ａの出力するＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングに基づいてスイッチ１１０、１１１をスイッチングする。具体的には、図２及び図３に示すＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌがハイレベルのときスイッチ１１０、１１１をそれぞれオンする。
図１に示す駆動回路１３６ｂは、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂの出力するＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいてスイッチ１１２、１１３をスイッチングする。具体的には、図２及び図３に示すＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌがハイレベルのときスイッチ１１２、１１３をそれぞれオンする。
これにより、バッテリＢ１の直流電圧が交流電圧に変換され、トランス１０の１次巻線１００に印加される。１次巻線１００に交流電圧が印加されると、２次巻線１０１、１０２から降圧された交流電圧が出力される。出力側回路１２は、２次巻線１０１、１０２の出力する交流電圧を直流電圧に変換して電子装置Ｓ１に供給する。
次に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの生成についてより詳細に説明する。
ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がハイレベルか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをハイレベルにする。
リセット信号発生部１３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部１３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後にＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がローレベルか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ１がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後にＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをハイレベルにする。
リセット信号発生部１３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部１３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後にＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをハイレベルにし、始めに戻る。
これにより、前述したＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力することができる。
リセット信号ＲＳＴが出力された場合、図２に示すように、時刻ｔ０において、ＰＷＭ１ＨとＰＷＭ２Ｌがともにハイレベルとなる。その後、時刻ｔ１において、ＰＷＭ２Ｌがローレベルとなる。そして、デッドタイム経過後の時刻ｔ２において、ＰＷＭ２Ｈがハイレベルとなる。その後、時刻ｔ３において、ＰＷＭ１Ｈがローレベルとなる。そして、デッドタイム経過後の時刻ｔ４において、ＰＷＭ２Ｌが立上りハイレベルとなる。
この場合、時刻ｔ０で、図１に示す対角に配置されたスイッチ１１０、１１３がともにオンし、１次巻線１００に電流が流れる。その後、時刻ｔ１で、スイッチ１１３だけがオフする。これにより、１次巻線１００からスイッチ１１２、スイッチ１１０を経て、１次巻線１００に至る電流経路が形成される。そのため、トランス１０の漏れインダクタンス成分を利用して、スイッチ１１２の出力容量の蓄積電荷を引抜くことができる。従って、時刻ｔ２でスイッチ１１２がオンする際に、ゼロ電圧スイッチングすることができる。
その後、時刻ｔ３で、スイッチ１１０がオフする。これにより、１次巻線１００からスイッチ１１２、バッテリＢ１、スイッチ１１１を経て１次巻線１００に至る電流経路が形成される。そのため、トランス１０の漏れインダクタンス成分を利用して、スイッチ１１１の出力容量の蓄積電荷を引抜くことができる。従って、時刻ｔ４で、スイッチ１１１がオンする際に、ゼロ電圧スイッチングすることができる。
スイッチ１１０、１１３がオンする際にも、同様に、ゼロ電圧スイッチングすることができる。また、図３に示すように、リセット信号ＲＳＴが出力されない場合において、スイッチ１１０〜１１３がオンする際にも、同様に、ゼロ電圧スイッチングすることができる。
次に、効果について説明する。
第１実施形態によれば、ＰＷＭ信号発生部１３５ａは、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングに基づいてＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力する。そして、駆動回路１３６ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングに基づいて直列接続された２つのスイッチ１１０、１１１をスイッチングする。また、ＰＷＭ信号発生部１３５ｂは、リセット信号ＲＳＴが出力されたときにはリセット信号ＲＳＴに基づいて、リセット信号ＲＳＴが出力されないときには基準信号ＣＬＫ２の論理反転タイミングに基づいてＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。そして、駆動回路１３６ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいて直列接続された２つのスイッチ１１２、１１３をスイッチングする。つまり、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングに基づいて直列接続された２つのスイッチ１１０、１１１をスイッチングする。また、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいて直列接続された２つのスイッチ１１２、１１３をスイッチングする。
ここで、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌは、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングに基づいて生成される。リセット信号ＲＳＴが出力されたときには、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌは、リセット信号ＲＳＴに基づいて生成される。リセット信号ＲＳＴは、入力側回路１１の入力電流が電流参照値を超えると出力される。つまり、リセット信号ＲＳＴは、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングに対して任意のタイミングで出力される。そのため、図２に示すように、リセット信号ＲＳＴが出力されたときには、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１ＬとＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングが異なることになる。従って、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、スイッチング損失を抑え、車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータ装置１の効率を向上することができる。
第１実施形態によれば、図３に示すように、基準信号ＣＬＫ２は、基準信号ＣＬＫ１をΔＴ１だけ早めた信号である。そのため、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１ＬとＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングが異なることになる。従って、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、リセット信号ＲＳＴの出力に関係なくスイッチング損失を抑えることができ、図４に示すように、対角に配置されたスイッチがＰＷＭ信号に基づいて同一のタイミングでオン、オフする従来の構成に比べ、効率を向上することができる。また、インダクタンス成分に起因したスイッチングサージも低減できる。そのため、スイッチの耐圧を抑えることができる。従って、スイッチの損失を抑えるとともに、コストを低減することができる。
第１実施形態によれば、時間ΔＴ１は、スイッチ１１２、１１３をともにオフするために設けられたデッドタイムと、スイッチ１１２、１１３のオン遅延時間の和より大きい大きくなるように設定されている。そのため、スイッチのオフ期間が非常に短い高デューティ比の場合であっても、スイッチ１１０、１１１のスイッチングタイミングと、スイッチ１１２、１１３のスイッチングタイミングをオン遅延時間より大きい時間ずらすことができる。従って、高デューティ比の動作状態であっても、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、広範囲な動作状態においても、スイッチング損失を抑え、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１の効率を向上することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置について説明する。第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に対して、基準信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２が同一の信号であり、所定タイミングで強制的にリセット信号を出力するようにしたものである。
まず、図５を参照して第２実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の構成について説明する。
図５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置２（電力変換装置）は、バッテリＢ２の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ２に供給するフルブリッジ式コンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ装置２は、トランス２０（変圧器）と、入力側回路２１（スイッチ手段）と、出力側回路２２と、制御回路２３とを備えている。
トランス２０は、１次巻線２００と、２次巻線２０１、２０２とを備えている。トランス２０は、第１実施形態のトランス１０と同一構成である。入力側回路２１は、スイッチ２１０〜２１３を備えている。入力側回路２１は、第１実施形態の入力側回路１１と同一構成である。出力側回路２２は、ダイオード２２０、２２１と、コイル２２２と、コンデンサ２２３とを備えている。出力側回路２２は、第１実施形態の出力側回路１２と同一構成である。
制御回路２３は、出力電圧検出部２３０と、電流参照値演算部２３１と、入力電流検出部２３２（電流検出手段）と、基準信号発生部２３３（基準信号生成手段）と、リセット信号発生部２３４（リセット信号生成手段）と、ＰＷＭ信号発生部２３５ａ、２３５ｂ（駆動手段）と、駆動回路２３６ａ、２３６ｂ（駆動手段）とを備えている。
出力電圧検出部２３０、電流参照値演算部２３１及び入力電流検出部２３２は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１及び入力電流検出部１３２と同一構成である。
基準信号発生部２３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ４を生成し出力するブロックである。ここで、基準信号ＣＬＫ１（第１基準信号）は、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ（第１駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ２（第２基準信号）は、リセット信号ＲＳＴが出力されない場合に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌ（第２駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ３、ＣＬＫ４は、リセット信号ＲＳＴを生成するための信号である。基準信号発生部２３３は、リセット信号発生部２３４と、ＰＷＭ信号発生部２３５ａ、２３５ｂにそれぞれ接続されている。
リセット信号発生部２３４は、電流参照値と、入力電流値と、基準信号ＣＬＫ３、ＣＬＫ４に基づいて、リセット信号ＲＳＴを生成し出力するブロックである。リセット信号発生部２３４は、比較器２３４ａと、ＯＲ回路２３４ｂと、ラッチ回路２３４ｃとを備えている。
比較器２３４ａは、電流参照値演算部２３１の出力電圧と、入力電流検出部２３２の出力電圧を比較する素子である。具体的には、コンパレータである。比較器２３４ａの反転入力端は電流参照値演算部２３１に、反転入力端は入力電流検出部２３２にそれぞれ接続されている。また、出力端は、ＯＲ回路２３４ｂに接続されている。
ＯＲ回路２３４ｂは、比較器２３４ａの出力電圧と基準信号ＣＬＫ４の論理和を出力する素子である。ＯＲ回路２３４ｂの一方の入力端は比較器２３４ａの出力端に、他方の入力端は基準信号発生部２３３にそれぞれ接続されている。また、出力端はラッチ回路２３４ｃに接続されている。
ラッチ回路２３４ｃは、ＯＲ回路２３４ｂの出力と基準信号ＣＬＫ３に基づいてリセット信号ＲＳＴを出力する素子である。ラッチ回路２３４ｃのセット入力端はＯＲ回路２３４ｂの出力端に、リセット入力端は基準信号発生部２３３にそれぞれ接続されている。また、Ｑ出力端は、ＰＷＭ信号発生部２３５ｂに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部２３５ａ、２３５ｂ及び駆動回路２３６ａ、２３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ａ、１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同一構成である。
次に、図５及び図６を参照してＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作について説明する。
図５に示す出力電圧検出部２３０、電流参照値演算部２３１及び入力電流検出部２３２は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１及び入力電流検出部１３２と同様の動作をする。
基準信号発生部２３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ４を生成し出力する。具体的には、図６に示すように、第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ１を生成し出力する。第１実施形態と異なり、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号を基準信号ＣＬＫ２として出力する。第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ３を生成し出力する。基準信号ＣＬＫ１の立上り及び立下りタイミングに対してΔＴ１だけ早いタイミングで、一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ４を生成し出力する。ここで、ΔＴ１は、スイッチ２１２、２１３をともにオフするために設けられたデッドタイムと、スイッチ２１２、２１３のオン遅延時間の和より大きい大きくなるように設定されている。
図５に示すリセット信号発生回路２３４は、電流参照値と、入力電流値と、基準信号ＣＬＫ３、ＣＬＫ４に基づいて、リセット信号ＲＳＴを生成し出力する。具体的には、図６に示すように、入力電流値が電流参照値以下であっても、基準信号ＣＬＫ４の立上りタイミングでハイレベルとなり、その後、基準信号ＣＬＫ３の立上りタイミングでローレベルとなるリセット信号ＲＳＴを生成し出力する。つまり、入力電流値が電流参照値以下であっても、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングのΔＴ１前に強制的にリセット信号を生成し出力する。
ＰＷＭ信号発生部２３５ａ、２３５ｂ及び駆動回路２３６ａ、２３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ａ、１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同様の動作をする。
これにより、バッテリＢ２の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ２に供給することができる。
次に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの生成についてより詳細に説明する。
ＰＷＭ信号発生部２３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がハイレベルか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをハイレベルにする。
リセット信号発生部２３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部２３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、リセット信号発生部２３４は、基準信号ＣＬＫ４が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ４が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部２３４は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにする。一方、基準信号ＣＬＫ４が立上っていないと判定した場合、又は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにした場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをハイレベルにする。一方、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルでないと判定した場合、基準信号ＣＬＫ４の立上り判定に戻る。
その後、ＰＷＭ信号発生部２３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がローレベルか否かを判定する基準信号ＣＬＫ１がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをハイレベルにする。
リセット信号発生部２３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部２３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、リセット信号発生部２３４は、基準信号ＣＬＫ４が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ４が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部２３４は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにする。一方、基準信号ＣＬＫ４が立上っていないと判定した場合、又は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにした場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部２３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをハイレベルにし、始めに戻る。一方、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベルでないと判定した場合、基準信号ＣＬＫ４の立上り判定に戻る。
次に、効果について説明する。
第２実施形態によれば、図６に示すように、基準信号ＣＬＫ２は、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号であり、リセット信号発生部２３４は、入力電流値が電流参照値以下であっても、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングのΔＴ１前に強制的にリセット信号を生成し出力する。そのため、入力電流値が電流参照値以下であり、本来リセット信号ＲＳＴが出力されないときであっても、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１ＬとＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングが異なることになる。従って、本来リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、スイッチング損失を抑えることができ、対角に配置されたスイッチがＰＷＭ信号に基づいて同一のタイミングでオン、オフする従来の構成に比べ、効率を向上することができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置について説明する。第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に対して、基準信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２が同一の信号であり、所定タイミングでリセット信号が出力されないときには、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングを遅らせるようにしたものである。
まず、図７を参照して第３実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の構成について説明する。
図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置３（電力変換装置）は、バッテリＢ３の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ３に供給するフルブリッジ式コンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ装置３は、トランス３０（変圧器）と、入力側回路３１（スイッチ手段）と、出力側回路３２と、制御回路３３とを備えている。
トランス３０は、１次巻線３００と、２次巻線３０１、３０２とを備えている。トランス３０は、第１実施形態のトランス１０と同一構成である。入力側回路３１は、スイッチ３１０〜３１３を備えている。入力側回路３１は、第１実施形態の入力側回路１１と同一構成である。出力側回路３２は、ダイオード３２０、３２１と、コイル３２２と、コンデンサ３２３とを備えている。出力側回路３２は、第１実施形態の出力側回路１２と同一構成である。
制御回路３３は、出力電圧検出部３３０と、電流参照値演算部３３１と、入力電流検出部３３２（電流検出手段）と、基準信号発生部３３３（基準信号生成手段）と、リセット信号発生部３３４（リセット信号生成手段）と、リセット信号確認部３３７（第１駆動手段）と、ＰＷＭ信号発生部３３５ａ（第１駆動手段）、３３５ｂ（第２駆動手段）と、駆動回路３３６ａ（第１駆動手段）、３３６ｂ（第２駆動手段）とを備えている。
出力電圧検出部３３０、電流参照値演算部３３１及び入力電流検出部３３２は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１及び入力電流検出部１３２と同一構成である。
基準信号発生部３３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５を生成し出力するブロックである。ここで、基準信号ＣＬＫ１（第１基準信号）、ＣＬＫ５は、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ（第１駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ２（第２基準信号）は、リセット信号ＲＳＴが出力されない場合に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌ（第２駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ３は、リセット信号ＲＳＴを生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ４は、後述するリセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫを生成するための信号である。基準信号発生部３３３は、リセット信号発生部３３４と、リセット信号確認部３３７と、ＰＷＭ信号発生部３３５ａ、３３５ｂにそれぞれ接続されている。
リセット信号発生部３３４は、第１実施形態のリセット信号発生部１３４と同一構成である。
リセット信号確認部３３７は、リセット信号ＲＳＴと基準信号ＣＬＫ４に基づいて、リセット信号ＲＳＴが出力されたことを確認するリセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫを生成し出力するブロックである。具体的には、フリップフロップ回路である。リセット信号確認部３３７のＤ入力端はリセット信号発生部３３４に、ＣＬＫ入力端は基準信号発生部３３３にそれぞれ接続されている。また、Ｑ出力端はＰＷＭ信号発生部３３５ａに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ５と、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫに基づいて、スイッチ３１０、３１１をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号発生部３３３と、リセット信号確認部３３７のＤ出力端にそれぞれ接続されている。また、駆動回路３３６ａに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部３３５ｂ及び駆動回路３３６ａ、３３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同一構成である。
次に、図７及び図８を参照してＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作について説明する。
図７に示す出力電圧検出部３３０、電流参照値演算部３３１及び入力電流検出部３３２は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１及び入力電流検出部１３２と同様の動作をする。
基準信号発生部３３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５を生成し出力する。具体的には、図８に示すように、第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ１を生成し出力する。第１実施形態と異なり、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号を基準信号ＣＬＫ２として出力する。第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ３を生成し出力する。基準信号ＣＬＫ１の立上り及び立下りタイミングに対してΔＴ１だけ早いタイミングで、一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ４を生成し出力する。基準信号ＣＬＫ１の立上り及び立下りタイミングに対してΔＴ１だけ遅いタイミングで、一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ５を生成し出力する。ここで、ΔＴ１は、スイッチ３１２、３１３をともにオフするために設けられたデッドタイムと、スイッチ３１２、３１３のオン遅延時間の和より大きい大きくなるように設定されている。
図７に示すリセット信号確認部３３７は、図８に示すように、基準信号ＣＬＫ４の立上りタイミングにおいてリセット信号ＲＳＴがハイレベルのときには、ハイレベルとなるリセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫを生成し出力する。一方、基準信号ＣＬＫ４の立上りタイミングにおいてリセット信号ＲＳＴがローレベルのときには、ローレベルとなるリセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫを生成し出力する。
図７に示すＰＷＭ信号発生部３３５ａは、図８に示すように、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルのときには、第１実施形態と同様に、基準信号ＣＬＫ１に基づいて生成した信号をＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、１Ｌとして出力する。一方、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがローレベルのときには、基準信号ＣＬＫ１に基づいて生成した信号を基準信号ＣＬＫ５に基づいてΔＴ１だけ遅らせＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌとして出力する。つまり、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングのΔＴ１前までにリセット信号ＲＳＴが出力されないときには、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングをΔＴ１だけ遅らせる。
図７に示すＰＷＭ信号発生部３３５ｂ及び駆動回路３３６ａ、３３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同様の動作をする。
これにより、バッテリＢ３の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ３に供給することができる。
次に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの生成についてより詳細に説明する。
ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がハイレベルか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルか否かを判定する。リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルでないと判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号ＣＬＫ５が立上ったか否かを判定する。リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルであると判定した場合、又は、基準信号ＣＬＫ５が立上ったと判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをハイレベルにする。
リセット信号発生部３３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部３３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部３３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをハイレベルにする。
リセット信号確認部３３７は、基準信号ＣＬＫ４が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ４が立上ったと判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット信号ＲＳＴがハイレベルか否かを判定する。リセット信号ＲＳＴがハイレベルであると判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫをハイレベルにする。一方、リセット信号ＲＳＴがハイレベルでないと判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫをローレベルにする。
ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号ＣＬＫ１がローレベルか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ１がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルか否かを判定する。リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルでないと判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、基準信号ＣＬＫ５が立上ったか否かを判定する。リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫがハイレベルであると判定した場合、又は、基準信号ＣＬＫ５が立上ったと判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをハイレベルにする。
リセット信号発生部３３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部３３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部３３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部３３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをハイレベルにする。
リセット信号確認部３３７は、基準信号ＣＬＫ４が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ４が立上ったと判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット信号ＲＳＴがハイレベルか否かを判定する。リセット信号ＲＳＴがハイレベルであると判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫをハイレベルにし、始めに戻る。一方、リセット信号ＲＳＴがハイレベルでないと判定した場合、リセット信号確認部３３７は、リセット確認信号ＲＳＴ＿ＣＫをローレベルにし、始めに戻る。
次に、効果について説明する。
第３実施形態によれば、図８に示すように、基準信号ＣＬＫ２は、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号であり、リセット信号確認部３３７、ＰＷＭ信号発生部３３５ａ及び駆動回路３３６ａは、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングのΔＴ１前までにリセット信号ＲＳＴが出力されないときには、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングをΔＴ１だけ遅らせる。そのため、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１ＬとＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングが異なることになる。従って、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、リセット信号ＲＳＴの出力に関係なくスイッチング損失を抑えることができ、対角に配置されたスイッチがＰＷＭ信号に基づいて同一のタイミングでオン、オフする従来の構成に比べ、効率を向上することができる。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置について説明する。第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、第１実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に対して、基準信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２が同一の信号であり、スイッチをオフからオンするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいて、スイッチをオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングを遅らせるようにしたものである。
まず、図９を参照して第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の構成について説明する。
図９に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置４（電力変換装置）は、バッテリＢ４の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ４に供給するフルブリッジ式コンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ装置４は、トランス４０（変圧器）と、入力側回路４１（スイッチ手段）と、出力側回路４２と、制御回路４３とを備えている。
トランス４０は、１次巻線４００と、２次巻線４０１、４０２とを備えている。トランス４０は、第１実施形態のトランス１０と同一構成である。入力側回路４１は、スイッチ４１０〜４１３を備えている。入力側回路４１は、第１実施形態の入力側回路１１と同一構成である。出力側回路４２は、ダイオード４２０、４２１と、コイル４２２と、コンデンサ４２３とを備えている。出力側回路４２は、第１実施形態の出力側回路１２と同一構成である。
制御回路４３は、出力電圧検出部４３０と、電流参照値演算部４３１と、入力電流検出部４３２（電流検出手段）と、基準信号発生部４３３（基準信号生成手段）と、リセット信号発生部４３４（リセット信号生成手段）と、ＰＷＭ信号確認部４３８ａ、４３８ｂ（第１駆動手段）と、ＰＷＭ信号発生部４３５ａ（第１駆動手段）、４３５ｂ（第２駆動手段）と、駆動回路４３６ａ（第１駆動手段）、４３６ｂ（第２駆動手段）とを備えている。
出力電圧検出部４３０、電流参照値演算部４３１、入力電流検出部４３２及びリセット信号発生部４３４は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１、入力電流検出部１３２及びリセット信号発生部１３４と同一構成である。
基準信号発生部４３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３を生成し出力するブロックである。ここで、基準信号ＣＬＫ１（第１基準信号）は、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ（第１駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ２（第２基準信号）は、リセット信号ＲＳＴが出力されない場合に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌ（第２駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ３は、リセット信号ＲＳＴを生成するための信号である。基準信号発生部４３３は、リセット信号発生部４３４と、ＰＷＭ信号発生部１３５ａ、１３５ｂにそれぞれ接続されている。
ＰＷＭ信号確認部４３８ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈに基づいて、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈが出力されたことを確認するＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号確認部４３８ａは、ＰＷＭ信号発生部４３５ａ、４３５ｂにそれぞれ接続されている。
ＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌに基づいて、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌが出力されたことを確認するＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、ＰＷＭ信号発生部４３５ａ、４３５ｂにそれぞれ接続されている。
ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、基準信号ＣＬＫ１と、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫ、ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫに基づいて、スイッチ４１０、４１１をスイッチングするためのＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌを生成し出力するブロックである。ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、基準信号発生部４３３と、ＰＷＭ信号確認部４３８ａ、４３８ｂにそれぞれ接続されている。また、駆動回路４３６ａに接続されている。
ＰＷＭ信号発生部４３５ｂ及び駆動回路４３６ａ、４３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同一構成である。
次に、図９及び図１０を参照してＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作について説明する。
図９に示す出力電圧検出部４３０、電流参照値演算部４３１及び入力電流検出部４３２は、第１実施形態の出力電圧検出部１３０、電流参照値演算部１３１及び入力電流検出部１３２と同様の動作をする。
基準信号発生部４３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３を生成し出力する。具体的には、図１０に示すように、第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ１を生成し出力する。第１実施形態と異なり、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号を基準信号ＣＬＫ２として出力する。第１実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ３を生成し出力する。
図９に示すＰＷＭ信号確認部４３８ａは、図１０に示すように、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈの立上りタイミングをΔＴ２遅らせたＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫを生成し出力する。図９に示すＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、図１０に示すように、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌの立上りタイミングをΔＴ２遅らせたＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫを生成し出力する。ここで、ΔＴ２は、スイッチ４１２、４１３のオン遅延時間より大きくなるように設定されている。
図９に示すＰＷＭ信号発生部４３５ａは、図１０に示すように、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングでＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがハイレベルの場合、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングでＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがローレベルである場合、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫの立上りタイミングでＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングにおいて、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがハイレベルである場合、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングでＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがローレベルである場合、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫの立上りタイミングでＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。つまり、スイッチ４１２、４１３をオフからオンするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいて、スイッチ４１０、４１１をオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングを遅らせる。しかも、スイッチ４１０、４１１をオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングが、スイッチ４１２、４１３をオフからオンするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに対してスイッチ４１２、４１３のオン遅延時間経過後となる。
ＰＷＭ信号発生部４３５ｂ及び駆動回路４３６ａ、４３６ｂは、第１実施形態のＰＷＭ信号発生部１３５ｂ及び駆動回路１３６ａ、１３６ｂと同様の動作をする。
これにより、バッテリＢ４の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ４に供給することができる。
次に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの生成についてより詳細に説明する。
ＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌが立上ってからΔＴ２経過したか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌが立上ってからΔＴ２経過したと判定した場合、ＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをハイレベルにする。
リセット信号発生部４３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部４３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにし、その結果、ＰＷＭ信号確認部４３８ｂは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号確認部４３８ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈが立上ってからΔＴ２経過したか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈが立上ってからΔＴ２経過したと判定した場合、ＰＷＭ信号確認部４３８ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部４３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをハイレベルにする。
リセット信号発生部４３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部４３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにし、その結果、ＰＷＭ信号確認部４３８ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号発生部４３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをハイレベルにし、始めに戻る。
次に、効果について説明する。
第４実施形態によれば、図１０に示すように、基準信号ＣＬＫ２は、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号であり、ＰＷＭ信号確認４３８ａ、４３８ｂ、ＰＷＭ信号発生部４３５ａ及び駆動回路４３６ａは、スイッチ４１２、４１３をオフからオンにするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングに基づいて、スイッチ４１０、４１１をオンからオフにするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングを遅らせる。そのため、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１ＬとＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングが確実に異なることになる。従って、リセット信号ＲＳＴが出力されないときにも、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、リセット信号ＲＳＴの出力に関係なくスイッチング損失を抑えることができ、対角に配置されたスイッチがＰＷＭ信号に基づいて同一のタイミングでオン、オフする従来の構成に比べ、効率を向上することができる。
第４実施形態によれば、時間ΔＴ２は、スイッチ４１２、４１３のオン遅延時間より大きくなるように設定されている。そのため、スイッチ４１０、４１１をオンからオフにするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングは、スイッチ４１２、４１３をオフからオンにするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、２Ｌの論理反転タイミングに対してスイッチ４１２、４１３のオン遅延時間経過後となる。従って、スイッチに遅れがあっても、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、確実に効率を向上することができる。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置について説明する。第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、第４実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に対して、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングから、スイッチをオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて、スイッチをオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングを早めるようにしたものである。
まず、図１１を参照して第５実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の構成について説明する。
図１１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置５（電力変換装置）は、バッテリＢ５の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ５に供給するフルブリッジ式コンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ装置５は、トランス５０（変圧器）と、入力側回路５１（スイッチ手段）と、出力側回路５２と、制御回路５３とを備えている。
トランス５０は、１次巻線５００と、２次巻線５０１、５０２とを備えている。トランス５０は、第４実施形態のトランス４０と同一構成である。入力側回路５１は、スイッチ５１０〜５１３を備えている。入力側回路５１は、第４実施形態の入力側回路４１と同一構成である。出力側回路５２は、ダイオード５２０、５２１と、コイル５２２と、コンデンサ５２３とを備えている。出力側回路５２は、第４実施形態の出力側回路４２と同一構成である。
制御回路５３は、出力電圧検出部５３０と、電流参照値演算部５３１と、入力電流検出部５３２（電流検出手段）と、基準信号発生部５３３（基準信号生成手段、第２駆動手段）と、リセット信号発生部５３４（リセット信号生成手段、第２駆動手段）と、ＰＷＭ信号確認部５３８ａ、５３８ｂと、時間計測部５３９ａ〜５３９ｃ（第２駆動手段）と、ＰＷＭ信号発生部５３５ａ（第１駆動手段）、５３５ｂ（第２駆動手段）と、駆動回路５３６ａ（第１駆動手段）、５３６ｂ（第２駆動手段）とを備えている。
出力電圧検出部５３０、電流参照値演算部５３１及び入力電流検出部５３２は、第４実施形態の出力電圧検出部４３０、電流参照値演算部４３１及び入力電流検出部４３２と同一構成である。
基準信号発生部５３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３、ＣＬＫ６を生成し出力するブロックである。ここで、基準信号ＣＬＫ１（第１基準信号）は、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ（第１駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ２（第２基準信号）は、リセット信号ＲＳＴが出力されない場合に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌ（第２駆動信号）を生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ３は、リセット信号ＲＳＴを生成するための信号である。基準信号ＣＬＫ６は、リセット信号ＲＳＴの出力タイミングを調整することによって、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングを調整するための信号である。基準信号発生部５３３は、リセット信号発生部５３４と、ＰＷＭ信号発生部５３５ａ、５３５ｂと、時間計測部５３９ａ〜５３９ｃにそれぞれ接続されている。
リセット信号発生部５３４は、電流参照値と、入力電流値と、基準信号ＣＬＫ３、ＣＬＫ６に基づいて、リセット信号ＲＳＴを生成し出力するブロックである。リセット信号発生部５３４は、比較器５３４ａと、ＯＲ回路５３４ｂと、ラッチ回路５３４ｃとを備えている。リセット信号発生部５３４は、第４実施形態のリセット信号発生部４３４とは異なるが、第２実施形態のリセット信号発生部２３４と同一構成である。
ＰＷＭ信号確認部５３８ａ、５３８ｂは、第４実施形態のＰＷＭ信号確認部４３８ａ、４３８ｂと同一構成である。
時間計測部５３９ａは、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈの立下りタイミングまでの時間αを計測するブロックである。時間計測部５３９ａは、基準信号発生部５３３と、ＰＷＭ信号発生部５３５ａにそれぞれ接続されている。
時間計測部５３９ｂは、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌの立下りタイミングまでの時間βを計測するブロックである。時間計測部５３９ｂは、基準信号発生部５３３と、ＰＷＭ信号発生部５３５ａにそれぞれ接続されている。
時間計測部５３９ｃは、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌの立下りタイミングまでの時間ΔＴ３Ｌ、及び、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈの立下りタイミングまでの時間ΔＴ３Ｈを計測するブロックである。時間計測部５３９ｃは、基準信号発生部５３３と、ラッチ回路５３４ｃのＱ出力端にそれぞれ接続されている。
ＰＷＭ信号発生部５３５ａ、５３５ｂ及び駆動回路５３６ａ、５３６ｂは、第４実施形態のＰＷＭ信号発生部４３５ａ、４３５ｂ及び駆動回路４３６ａ、４３６ｂと同一構成である。
次に、図１１及び図１２を参照してＤＣ−ＤＣコンバータ装置の動作について説明する。
図１１に示す出力電圧検出部５３０、電流参照値演算部５３１及び入力電流検出部５３２は、第４実施形態の出力電圧検出部４３０、電流参照値演算部４３１及び入力電流検出部４３２と同様の動作をする。
基準信号発生部５３３は、基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３、ＣＬＫ６を生成し出力する。具体的には、図１２に示すように、第４実施形態と同様の基準信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３を生成し出力する。時間計測部５３９ａ〜５３９ｃの計測結果基づいて、基準信号ＣＬＫ６を生成し出力する。
図１１に示すＰＷＭ信号確認部５３８ａ、５３８ｂは、図１２に示すように、第４実施形態と同様のＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫ、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫを生成し出力する。
図１１に示すＰＷＭ信号発生部５３５ａ、５３６ｂは、図１２に示すように、第４実施形態と同様のＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌを生成し出力する。
図１１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ装置５は、基準信号ＣＬＫ６が出力されないときには、第４実施形態と同様の動作をする。
時間計測部５３９ａは、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈの立下りタイミングまでの時間αを計測する。
時間計測部５３９ｂは、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌの立下りタイミングまでの時間βを計測する。
時間計測部５３９ｃは、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングから、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号である基準信号ＣＬＫ２の立下りタイミングまでの時間、又は、リセット信号ＲＳＴの立上りタイミングまでの時間を計測することで、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌの立下りタイミングまでの時間ΔＴ３Ｌを計測する。また、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングから、基準信号ＣＬＫ１と同一の信号である基準信号ＣＬＫ２の立上りタイミングまでの時間、又は、リセット信号ＲＳＴの立上りタイミングまでの時間を計測することで、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングからＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈの立下りタイミングまでの時間ΔＴ３Ｈを計測する。
基準信号発生部５３３は、時間α、β、ΔＴ３Ｌ、ΔＴ３Ｈに基づいて基準信号ＣＬＫ６を生成し出力する。具体的には、図１２に示すように、時間αが０でないときには、基準信号ＣＬＫ１の立上りタイミングから時間（ΔＴ３Ｌ−α）経過後に一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ６を生成し出力する。また、時間βが０でないときには、基準信号ＣＬＫ１の立下りタイミングから時間（ΔＴ３Ｈ−β）経過後に一定時間だけハイレベルとなる基準信号ＣＬＫ６を生成し出力する。
リセット信号発生回路５３４は、基準信号ＣＬＫ６の立上りタイミングでハイレベルとなり、その後、基準信号ＣＬＫ３の立上りタイミングでローレベルとなるリセット信号ＲＳＴを生成し出力する。
ＰＷＭ信号発生部５３５ａ、５３５ｂは、第４実施形態のＰＷＭ信号発生部４３５ａ、４３５ｂと同様の動作をする。その結果、直前に出力したＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈに対して立下りタイミングが時間βだけ早い信号を生成し出力する。また、直前に出力したＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌに対して立下りタイミングが時間αだけ早い信号を生成し出力する。つまり、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングから、スイッチ５１０、５１１をオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて、スイッチ５１２、５１３をオンからオフするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングを早める。
駆動回路５３６ａ、５３６ｂは、第４実施形態の駆動回路４３６ａ、４３６ｂと同様の動作をする。
これにより、バッテリＢ５の出力する直流電圧を絶縁して降圧し、車両に搭載された電子装置Ｓ５に供給することができる。
次に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌ、ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの生成についてより詳細に説明する。
ＰＷＭ信号確認部５３８ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌが立上ってからΔＴ２経過したか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌが立上ってからΔＴ２経過したと判定した場合、ＰＷＭ信号確認部５３８ｂは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がハイレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにし、時間計測部５３９ｂは、基準信号ＣＬＫ１の立上りからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌの立下りまでの時間βを計測する。そして、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをハイレベルにする。
リセット信号発生部５３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部５３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、及び、基準信号ＣＬＫ２がローレベルでないと判定した場合、リセット信号発生部５３４は、基準信号ＣＬＫ６が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ６が立上ったと判定した場合、リセット信号発生５３４は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにする。一方、基準信号ＣＬＫ６が立上っていないと判定した場合、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がローレベルであるか否かの判定に戻る。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルでとあると判定した場合、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにした場合、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにし、その結果、ＰＷＭ信号確認部５３８ｂは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｌ＿ＣＫをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号確認部５３８ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈが立上ってからΔＴ２経過したか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈが立上ってからΔＴ２経過したと判定した場合、ＰＷＭ信号確認部５３８aは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫをハイレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がローレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫがハイレベルかつ基準信号ＣＬＫ１がローレベルであると判定した場合、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにし、時間計測部５３９ａは、基準信号ＣＬＫ１の立下りからＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈの立下りまでの時間αを計測する。そして、ＰＷＭ信号発生部５３５ａは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｌをハイレベルにする。
リセット信号発生部５３４は、基準信号ＣＬＫ３が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ３が立上ったと判定した場合、リセット信号発生部５３４は、リセット信号ＲＳＴをローレベルにする。
その後、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであるか否かを判定する。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、及び、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルでないと判定した場合、リセット信号発生部５３４は、基準信号ＣＬＫ６が立上ったか否かを判定する。基準信号ＣＬＫ６が立上ったと判定した場合、リセット信号発生５３４は、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにする。一方、基準信号ＣＬＫ６が立上っていないと判定した場合、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルであるか否かの判定に戻る。ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈがハイレベルかつリセット信号ＲＳＴがハイレベル、又は、基準信号ＣＬＫ２がハイレベルでとあると判定した場合、リセット信号ＲＳＴをハイレベルにした場合、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにし、その結果、ＰＷＭ信号確認部５３８aは、ＰＷＭ確認信号ＰＷＭ２Ｈ＿ＣＫをローレベルにする。そして、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂは、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈをローレベルにしてからデッドタイム経過後に、ＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｌをハイレベルにし、始めに戻る。
次に、効果について説明する。
第５実施形態によれば、図１２に示すように、時間計測部５３９ａ〜５３９ｃ、基準信号発生部５３３、リセット信号発生５３４、ＰＷＭ信号発生部５３５ｂ、駆動回路５３６ｂ、は、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングから、スイッチ５１０、５１１をオンからオフにするＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの論理反転タイミングまでの時間α、βを計測し、計測した時間に基づいて、スイッチ５１２、５１３をオンからオフにするＰＷＭ信号ＰＷＭ２Ｈ、ＰＷＭ２Ｌの論理反転タイミングを時間α、β早める。その結果、ＰＷＭ信号ＰＷＭ１Ｈ、ＰＷＭ１Ｌの立下りタイミングが、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングからずれたとしても、即座に、基準信号ＣＬＫ１の論理反転タイミングと同期するようになる。従って、そのような場合であっても、対角に配置されたスイッチが同一のタイミングでオン、オフすることはない。これにより、確実に効率を向上することができる。
なお、第１〜第５実施形態では、入力側回路の入力電流に基づいてリセット信号ＲＳＴを生成し、スイッチを駆動する例を挙げているが、これに限られるものではない。トランスの１次巻線や２次巻線に流れる電流、出力側回路の入力電流や出力電流に基づいてリセット信号ＲＳＴを生成し、スイッチを駆動するようにしてもよい。
また、第１〜第５実施形態では、低周波の発振現象を防止するためのスロープ補償を省略している例を挙げているが、スロープ補償を加えるようにしてもよい。その場合、スロープ補償値は、検出した電流値に加算してもよいし、電流参照値に加算してもよい。また、電流参照値の生成は、アナログ処理で行ってもデジタル処理で行ってもよい。
１・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ装置（電力変換装置）、１０・・・トランス（変圧器）、１１・・・入力側回路（スイッチ手段）、１１０〜１１３・・・スイッチ、１２・・・出力側回路、１３・・・制御回路、１３０・・・出力電圧検出部、１３１・・・電流参照値演算部、１３２・・・入力電流検出部（電流検出手段）、１３３・・・基準信号発生部（基準信号生成手段）、１３４・・・リセット信号発生部（リセット信号生成手段）、１３５ａ・・・ＰＷＭ信号発生部（駆動手段、第１駆動手段）、１３５ｂ・・・ＰＷＭ信号発生部（駆動手段、第２駆動手段）、１３６ａ・・・駆動回路（駆動手段、第１駆動手段）、１３６ｂ・・・駆動回路（駆動手段、第２駆動手段）













Claims (9)

  1. １次巻線と２次巻線を有する変圧器（１０）と、
    直列接続された２つのスイッチを２組並列接続して構成され、前記変圧器の１次巻線に接続されるスイッチ手段（１１）と、
    所定周期の基準信号を生成し出力する基準信号生成手段（１３３）と、
    前記変圧器又は前記スイッチ手段を流れる電流を検出する電流検出手段（１３２）と、
    前記電流検出手段の検出した電流が電流指令を超えるとリセット信号を生成し出力するリセット信号生成手段（１３４）と、
    前記リセット信号が出力されたときには前記リセット信号に基づいて、前記リセット信号が出力されないときには前記基準信号に基づいて駆動信号を生成し前記スイッチ手段の前記スイッチを駆動する駆動手段（１３５ａ、１３５ｂ、１３６ａ、１３６ｂ）と、
    を備えた電力変換装置において、
    前記駆動手段は、
    第１基準信号の論理反転タイミングに基づいて第１駆動信号を生成し、前記第１駆動信号の論理反転タイミングに基づいて一方の直列接続された２つの前記スイッチを駆動する第１駆動手段（１３５ａ、１３６ａ）と、
    前記リセット信号が出力されたときには前記リセット信号に基づいて、前記リセット信号が出力されないときには第２基準信号の論理反転タイミングに基づいて第２駆動信号を生成し、前記第２駆動信号の論理反転タイミングに基づいて他方の直列接続された２つの前記スイッチを駆動する第２駆動手段（１３５ｂ、１３６ｂ）と、
    を有することを特徴とする電力変換装置。
  2. 前記第２基準信号は、前記第１基準信号を所定時間早めた信号であることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 前記第２基準信号は、前記第１基準信号と同一の信号であり、
    前記リセット信号生成手段（２３４）は、前記第１基準信号の論理反転タイミングの所定時間前に強制的に前記リセット信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  4. 前記第２基準信号は、前記第１基準信号と同一の信号であり、
    前記第１駆動手段（３３５ａ、３３６ａ、３３７）は、前記第１基準信号の論理反転タイミングの所定時間前までに前記リセット信号が出力されないときには、前記第１駆動信号の論理反転タイミングを所定時間遅らせることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  5. 前記所定時間は、他方の直列接続された２つの前記スイッチ（１１２、１１３）をともにオフするために設けられたデッドタイムと、他方の直列接続された２つの前記スイッチ（１１２、１１３）のオン遅延時間の和より大きいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  6. 前記第２基準信号は、前記第１基準信号と同一の信号であり、
    前記第１駆動手段（４３５ａ、４３６ａ、４３８ａ、４３８ｂ）は、前記スイッチ（４１２、４１３）をオフからオンにする前記第２駆動信号の論理反転タイミングに基づいて、前記スイッチ（４１０、４１１）をオンからオフにする前記第１駆動信号の論理反転タイミングを遅らせることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  7. 前記第２駆動手段（５３３、５３４、５３５ｂ、５３６ｂ、５３９ａ〜５３９ｃ）は、前記第１基準信号の論理反転タイミングから、前記スイッチ（５１０、５１１）をオンからオフにする前記第１駆動信号の論理反転タイミングまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて、前記スイッチ（５１２、５１３）をオンからオフにする前記第２駆動信号の論理反転タイミングを早めることを特徴とする請求項６記載の電力変換装置。
  8. 前記スイッチ（４１０、４１１）をオンからオフにする前記第１駆動信号の論理反転タイミングは、前記スイッチ（４１２、４１３）をオフからオンにする前記第２駆動信号の論理反転タイミングに対して前記スイッチ（４１２、４１３）のオン遅延時間経過後とすることを特徴とする請求項６又は７に記載の電力変換装置。
  9. 車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9397579B2 (en) * 2011-07-15 2016-07-19 O2Micro Inc Full-bridge switching DC/DC converters and controllers thereof
JP5632885B2 (ja) * 2012-08-31 2014-11-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
FR3033102B1 (fr) * 2015-02-20 2018-05-11 Devialet Alimentation a decoupage a branches commandees
TWI551029B (zh) * 2015-03-13 2016-09-21 晶致半導體股份有限公司 具有馬達停轉設定之馬達驅動裝置及其驅動方法
JP6464034B2 (ja) * 2015-05-29 2019-02-06 株式会社デンソー 電力変換装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710229A (en) * 1971-06-11 1973-01-09 Westinghouse Electric Corp Integrator controlled inverter
US5291384A (en) 1991-06-20 1994-03-01 Unitrode Corporation Phase shifted switching controller
JP2001258250A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP3629226B2 (ja) * 2001-07-31 2005-03-16 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置
JP4094408B2 (ja) * 2002-11-15 2008-06-04 ローム株式会社 直流−交流変換装置、制御回路、制御装置、及びそのコントローラｉｃ
JP4661524B2 (ja) * 2005-10-26 2011-03-30 Ｔｄｋ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータとその制御方法
CN101796712B (zh) * 2007-09-25 2013-03-27 株式会社大亨 Pwm信号生成装置和具有该pwm信号生成装置的逆变装置
JP5169151B2 (ja) * 2007-11-02 2013-03-27 株式会社豊田自動織機 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US7616457B2 (en) * 2007-11-20 2009-11-10 System General Corp. Synchronous regulation circuit
TWI452809B (zh) * 2011-03-08 2014-09-11 Green Solution Tech Co Ltd 全橋驅動控制電路及全橋式轉換電路
JP5480919B2 (ja) * 2012-01-17 2014-04-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置

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