JP6406031B2 - Dcdcコンバータ - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかるDCDCコンバータを具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、サージ電圧の抑制手法を変更する。
以下、第3実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図15に示すように、DCDCコンバータの構成を変更する。なお、図15において、先の図5に示した部材と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (9)
- 第1端子(T1)及び第2端子(T2)に直流電源(41)が接続され、前記直流電源から出力される直流電圧を変換して出力するDCDCコンバータ(20;20a)において、
1次側巻線(24a)、及び前記直流電源側に設けられた2次側巻線(24b;28b)を有するトランス(24;28)を備え、
前記2次側巻線のセンタタップ(CT2)は、前記直流電源側に設けられ、
前記2次側巻線の第1端と前記第2端子との間に設けられたスイッチであって、自身に並列に容量成分(Coss)が設けられた第1スイッチ(SW1)と、
前記2次側巻線の第2端と前記第2端子との間に設けられたスイッチであって、自身に並列に容量成分が設けられた第2スイッチ(SW2)と、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチと前記第2端子との間、又は前記センタタップと前記第1端子との間に接続され、前記直流電源の出力電流を平滑化する平滑リアクトル(22)と、
前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力を伝送すべく、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの双方をオン状態とする第1操作状態と、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち一方をオン状態としてかつ他方をオフ状態とする第2操作状態とを交互に繰り返す操作手段と、
前記第1操作状態から前記第2操作状態への移行時において、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち前記第2操作状態においてオフ状態とされるスイッチに設けられた前記容量成分に流れる電流を吸収する吸収手段(24;26a,26b;28)とを備え、
前記吸収手段は、前記第1操作状態から前記第2操作状態への移行時に電流が流れる電気経路であって、前記平滑リアクトル、前記1次側巻線及び前記2次側巻線を含む第1電気経路のインピーダンスを、前記移行時に電流が流れる電気経路であって、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち前記第2操作状態においてオフ状態とされるスイッチに設けられた前記容量成分、前記2次側巻線及び前記平滑リアクトルを含む第2電気経路のインピーダンスよりも小さくするインピーダンス低下手段を含むことを特徴とするDCDCコンバータ。 - 前記インピーダンス低下手段は、前記第1電気経路のインピーダンスを前記第2電気経路のインピーダンスよりも小さくするために、前記第1電気経路に存在する前記トランスの漏れインダクタンスを、前記第2電気経路に存在する前記トランスの漏れインダクタンスよりも小さくするように構成された前記トランスである請求項1記載のDCDCコンバータ。
- 前記センタタップを境として分けた前記2次側巻線のそれぞれを、第1巻線(S1)及び第2巻線(S2)と定義し、
前記第2巻線は、前記トランスを構成するコア(52)の巻回部(52a)周りに巻回され、
前記1次側巻線(P1,P2;P1)は、前記第2巻線の外周に巻き重ねられ、
前記第1巻線は、前記1次側巻線の外周に巻き重ねられ、
前記トランスは、前記第1巻線及び前記1次側巻線の間の距離と、前記第2巻線及び前記1次側巻線の間の距離とのそれぞれが、前記第1巻線及び前記第2巻線の間の距離よりも短くされるように構成されている請求項2記載のDCDCコンバータ。 - センタタップ(CT1)を境として分けた前記1次側巻線のそれぞれを、第3巻線(P2)及び第4巻線(P1)と定義し、
前記第3巻線は、前記第2巻線の外周に巻き重ねられ、
前記第4巻線は、前記第3巻線の外周に巻き重ねられ、
前記第1巻線は、前記第4巻線の外周に巻き重ねられ、
前記トランスは、前記第2巻線及び前記第3巻線の間の距離と、前記第1巻線及び前記第4巻線の間の距離とのそれぞれが、前記第1巻線及び前記第2巻線の間の距離よりも短くされるように構成されている請求項3記載のDCDCコンバータ。 - 前記1次側巻線は、電気的絶縁性を有する第1絶縁層(53,58)を介して前記第2巻線の外周に巻き重ねられ、
前記第1巻線は、電気的絶縁性を有する第2絶縁層(54,59)を介して前記1次側巻線の外周に巻き重ねられ、
前記トランスは、前記1次側巻線及び前記第2巻線の間に前記第1絶縁層が挟まれてかつ、前記1次側巻線及び前記第1巻線の間に前記第2絶縁層が挟まれた状態においても、前記第1巻線及び前記1次側巻線の間の距離と、前記第2巻線及び前記1次側巻線の間の距離とのそれぞれが、前記第1巻線及び前記第2巻線の間の距離よりも短くされるように構成されている請求項3又は4記載のDCDCコンバータ。 - 前記吸収手段は、前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力が伝送されている期間のみにおいて、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち前記第2操作状態においてオフ状態とされるスイッチに並列接続されるコンデンサ(26a,26b)を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載のDCDCコンバータ。
- 前記吸収手段は、前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力が伝送されている期間のみにおいてオン状態とされるスイッチ(27a,27b)と、前記コンデンサとを含む請求項6記載のDCDCコンバータ。
- 第1端子(T1)及び第2端子(T2)に直流電源(41)が接続され、前記直流電源から出力される直流電圧を変換して出力するDCDCコンバータ(20;20a)において、
1次側巻線(24a)、及び前記直流電源側に設けられた2次側巻線(24b;28b)を有するトランス(24;28)を備え、
前記2次側巻線のセンタタップ(CT2)は、前記直流電源側に設けられ、
前記2次側巻線の第1端と前記第2端子との間に設けられたスイッチであって、自身に並列に容量成分(Coss)が設けられた第1スイッチ(SW1)と、
前記2次側巻線の第2端と前記第2端子との間に設けられたスイッチであって、自身に並列に容量成分が設けられた第2スイッチ(SW2)と、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチと前記第2端子との間、又は前記センタタップと前記第1端子との間に接続され、前記直流電源の出力電流を平滑化する平滑リアクトル(22)と、
前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力を伝送すべく、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの双方をオン状態とする第1操作状態と、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち一方をオン状態としてかつ他方をオフ状態とする第2操作状態とを交互に繰り返す操作手段と、
前記第1操作状態から前記第2操作状態への移行時において、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち前記第2操作状態においてオフ状態とされるスイッチに設けられた前記容量成分に流れる電流を吸収する吸収手段(24;26a,26b;28)とを備え、
前記吸収手段は、前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力が伝送されている期間のみにおいてオン状態とされるスイッチ(27a,27b)と、前記2次側巻線から前記1次側巻線へと電力が伝送されている期間のみにおいて、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち前記第2操作状態においてオフ状態とされるスイッチに並列接続されるコンデンサ(26a,26b)とを含むことを特徴とするDCDCコンバータ。 - 当該DCDCコンバータは、双方向DCDCコンバータである請求項1〜8のいずれか1項に記載のDCDCコンバータ。
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