JP6556481B2

JP6556481B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6556481B2
Application number: JP2015068321A
Authority: JP
Inventors: 由憲松下; 荘田　隆博; 隆博荘田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP2016189653A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

従来、複数の絶縁電源を必要とする場合、一次側が電源に接続された電源トランスと、電源トランスの二次側に複数の独立した二次巻線とを設け、これらの二次巻線にそれぞれ負荷回路を接続した電力変換装置がある。この場合、絶縁電源の数に比例して二次巻線を設ける回路構成であるため、回路構成が大型化する。 Conventionally, when a plurality of insulated power supplies are required, a power transformer whose primary side is connected to the power source and a plurality of independent secondary windings on the secondary side of the power transformer are provided, and each of these secondary windings is provided. There is a power conversion device to which a load circuit is connected. In this case, since the circuit configuration is provided with secondary windings in proportion to the number of insulated power supplies, the circuit configuration increases in size.

そこで、二次巻線を複数設ける代わりに、電源トランスの二次側に並列に接続された複数のスイッチと、これらの複数のスイッチの出力側に接続されたコンデンサとを設け、スイッチのオン時間を時分割制御した電力変換装置がある（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, instead of providing a plurality of secondary windings, a plurality of switches connected in parallel to the secondary side of the power transformer and a capacitor connected to the output side of these switches are provided, and the on-time of the switches There is a power conversion device that performs time-sharing control (see, for example, Patent Document 1).

特開平６−３３５２５１号公報JP-A-6-335251

しかし、特許文献１に記載の従来技術は、二次側回路のスイッチング制御により、電圧の調整制御と、電流の経路制御との両方の制御が行われる。よって、特許文献１に記載の従来技術は、二次側回路のスイッチング制御が複雑になっている。 However, in the prior art described in Patent Document 1, both voltage adjustment control and current path control are performed by switching control of the secondary circuit. Therefore, in the conventional technique described in Patent Document 1, the switching control of the secondary side circuit is complicated.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる電力変換装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the power converter device which can aim at simplification of control of a secondary side circuit.

本発明に係る電力変換装置は、一次側回路と、該一次側回路と絶縁して設けられた二次側回路と、を備え、該二次側回路は複数の出力経路を含む電力変換装置であって、前記一次側回路と、前記二次側回路との間を絶縁し、前記一次側回路の一次側出力電圧を前記二次側回路に供給する電源トランスと、前記電源トランスの二次側と、前記複数の出力経路との間に、前記複数の出力経路に対応して並列的に接続され、前記複数の出力経路のそれぞれへの接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持する切替スイッチと、前記複数の出力経路に応じて、前記一次側出力電圧を制御する制御部と、前記一次側出力電圧の指令値に基づいて、前記一次側出力電圧に対応する前記二次側回路の二次側出力電圧の出力先を、前記複数の出力経路の何れかに切り替える切替部と、を備え、前記一次側回路は、前記制御部から出力された駆動パルスに応じて、前記一次側出力電圧を制御するスイッチング素子を有し、前記制御部は、前記複数の出力経路のうち、切り替えられた出力経路に対応した前記二次側回路の二次側出力電圧と、前記切り替えられた出力経路に対応した前記一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、前記二次側回路の二次側出力電圧に対応した前記一次側出力電圧のためのｐｗｍ信号を生成させる前記駆動パルスを補償し、前記切替部は、前記一次側回路から前記二次側回路に前記一次側出力電圧が供給されている間、前記一次側出力電圧の指令値に基づいて、前記オン状態及び前記オフ状態の何れかに前記切替スイッチを保持させる、ことを特徴とする。
A power converter according to the present invention includes a primary circuit and a secondary circuit provided so as to be insulated from the primary circuit, and the secondary circuit is a power converter including a plurality of output paths. A power transformer that insulates between the primary circuit and the secondary circuit and supplies a primary output voltage of the primary circuit to the secondary circuit; and a secondary side of the power transformer And the plurality of output paths are connected in parallel corresponding to the plurality of output paths, and the connection state to each of the plurality of output paths is maintained in either the on state or the off state. and selector switch, in response to the plurality of output paths, and a control unit for controlling the pre-Symbol primary output voltage, based on a command value of the primary-side output voltage, the corresponding to the primary side output voltage two to The output destination of the secondary side output voltage of the secondary side circuit is set to the plurality of output paths. E Bei a switching unit for switching to either Re, wherein the primary circuit in response to the outputted drive pulse from the control unit, a switching element for controlling the primary side output voltage, wherein, Based on the secondary output voltage of the secondary circuit corresponding to the switched output path and the command value of the primary output voltage corresponding to the switched output path among the plurality of output paths. And compensating the drive pulse for generating a pwm signal for the primary side output voltage corresponding to the secondary side output voltage of the secondary side circuit, and the switching unit from the primary side circuit to the secondary side While the primary side output voltage is supplied to the circuit, the changeover switch is held in either the on state or the off state based on a command value of the primary side output voltage .

本発明に係る電力変換装置によれば、一次側回路で出力電圧の制御を行い、二次側回路で出力電圧の出力先の制御を行うことができる。したがって、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる。 According to the power conversion device of the present invention, the output voltage can be controlled by the primary circuit, and the output destination of the output voltage can be controlled by the secondary circuit. Therefore, it is possible to simplify the control of the secondary side circuit.

また、本発明に係る電力変換装置において、前記一次側回路と、前記二次側回路との間を絶縁し、前記一次側出力電圧を前記二次側回路に供給する電源トランスと、前記電源トランスの二次側と、前記複数の出力経路との間に、前記複数の出力経路に対応して並列的に接続され、前記複数の出力経路のそれぞれへの接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持する切替スイッチと、をさらに備え、前記切替部は、前記一次側出力電圧の指令値に基づいて、前記オン状態及び前記オフ状態の何れかに前記切替スイッチを保持させることが好ましい。 In the power conversion device according to the present invention, a power transformer that insulates the primary side circuit from the secondary side circuit and supplies the primary side output voltage to the secondary side circuit, and the power transformer Between the secondary side and the plurality of output paths in parallel corresponding to the plurality of output paths, and the connection state to each of the plurality of output paths is the ON state and the OFF state. It is preferable that the changeover switch is further held, and the changeover unit holds the changeover switch in either the on state or the off state based on a command value of the primary output voltage. .

この電力変換装置によれば、二次側に複数の二次巻線を設けることなく、１つの電源トランスで複数の出力経路のうちの何れかに出力電圧を出力することができる。したがって、回路規模を縮小することができるので、製造コストを削減することができる。 According to this power conversion device, it is possible to output an output voltage to any one of a plurality of output paths with one power transformer without providing a plurality of secondary windings on the secondary side. Therefore, the circuit scale can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明に係る電力変換装置において、前記一次側回路は、前記制御部から出力された駆動パルスに応じて、前記一次側出力電圧を制御するスイッチング素子を有し、前記制御部は、前記複数の出力経路のうち、切り替えられた出力経路に対応した二次側出力電圧と、前記切り替えられた出力経路に対応した前記一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、前記駆動パルスを補償することが好ましい。 Further, in the power conversion device according to the present invention, the primary side circuit includes a switching element that controls the primary side output voltage in accordance with a drive pulse output from the control unit, and the control unit includes The drive pulse is compensated based on a secondary output voltage corresponding to the switched output path and a command value of the primary output voltage corresponding to the switched output path among the plurality of output paths. It is preferable to do.

この電力変換装置によれば、補償された駆動パルスに応じてスイッチング素子を制御することができる。よって、出力電圧を補償することができる。
また、本発明に係る電力変換装置において、前記切替部は、前記一次側回路が前記複数の出力経路のうち一部の出力経路に対応したｐｗｍ信号を発生させている場合、前記一部の出力経路への接続状態をオン状態に保持させ、前記一次側回路が前記複数の出力経路のうち他の一部の出力経路に対応したｐｗｍ信号を発生させている場合、前記他の一部の出力経路への接続状態をオン状態に保持させることが好ましい。
この電力変換装置によれば、二次側に複数の二次巻き線を設けることなく、複数の出力経路のうちの何れかに出力電圧を出力することができる。したがって、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる。 According to this power converter, the switching element can be controlled in accordance with the compensated drive pulse. Therefore, the output voltage can be compensated.
Further, in the power conversion device according to the present invention, when the primary side circuit generates a pwm signal corresponding to a part of the plurality of output paths, the part of the output is selected. When the connection state to the path is kept on, and the primary side circuit generates the pwm signal corresponding to the other part of the plurality of output paths, the other part of the outputs It is preferable to keep the connection state to the path in the on state.
According to this power converter, an output voltage can be output to any one of a plurality of output paths without providing a plurality of secondary windings on the secondary side. Therefore, it is possible to simplify the control of the secondary side circuit.

本発明によれば、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power converter device which can aim at simplification of control of a secondary side circuit can be provided.

本実施形態に係る電力変換装置１の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the power converter device 1 which concerns on this embodiment. 制御部２１の機能構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a functional configuration of a control unit 21. FIG.

図１は、本実施形態に係る電力変換装置１の回路構成を示す図である。図１に示すように、電力変換装置１は、一次側回路と、一次側回路と絶縁して設けられた二次側回路と、を備えたものである。ここで、二次側回路は、複数の出力経路１５、１６を含んでいるものである。また、電力変換装置１は、詳細について後述するが、制御部２１と、切替部３１とを備えている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power conversion device 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 includes a primary side circuit and a secondary side circuit provided to be insulated from the primary side circuit. Here, the secondary circuit includes a plurality of output paths 15 and 16. Moreover, although mentioned later for details, the power converter device 1 is provided with the control part 21 and the switch part 31. FIG.

具体的には、電力変換装置１は、直流電源１０、Ｈブリッジインバータ１１、電源トランス１２、整流器１３、切替スイッチ１４、出力経路１５、１６、及びコンデンサ１７、１８を備えている。また、電力変換装置１は、制御部２１と、切替部３１との間に、出力側信号変換部２３及びフォトカプラ２４を備えている。また、電力変換装置１は、制御部２１と、出力経路１６との間に、フィードバック回路４１を備えている。また、電力変換装置１は、制御部２１と、出力経路１５との間に、フィードバック回路４２を備えている。 Specifically, the power conversion device 1 includes a DC power supply 10, an H bridge inverter 11, a power transformer 12, a rectifier 13, a changeover switch 14, output paths 15 and 16, and capacitors 17 and 18. Further, the power conversion device 1 includes an output-side signal conversion unit 23 and a photocoupler 24 between the control unit 21 and the switching unit 31. In addition, the power conversion device 1 includes a feedback circuit 41 between the control unit 21 and the output path 16. Further, the power conversion device 1 includes a feedback circuit 42 between the control unit 21 and the output path 15.

また、電源トランス１２を基準とすると、一次側回路は、直流電源１０と、Ｈブリッジインバータ１１とを含むものである。また、電源トランス１２を基準とすると、二次側回路は、整流器１３、切替スイッチ１４、出力経路１５、１６、コンデンサ１７、１８を含むものである。 When the power transformer 12 is used as a reference, the primary circuit includes a DC power supply 10 and an H-bridge inverter 11. When the power transformer 12 is used as a reference, the secondary circuit includes a rectifier 13, a changeover switch 14, output paths 15 and 16, and capacitors 17 and 18.

直流電源１０は、例えば二次電池で構成され、直流電力を出力側に供給するものである。直流電源１０の出力側は、Ｈブリッジインバータ１１に接続されている。よって、直流電源１０は、直流電力をＨブリッジインバータ１１に供給するものである。 The DC power source 10 is constituted by a secondary battery, for example, and supplies DC power to the output side. The output side of the DC power supply 10 is connected to the H bridge inverter 11. Therefore, the DC power supply 10 supplies DC power to the H bridge inverter 11.

Ｈブリッジインバータ１１は、入力側が直流電源１０の出力側に接続され、出力側が電源トランス１２の一次側に接続され、４個のスイッチング素子から構成されるものである。Ｈブリッジインバータ１１の機能構成は当業者であれば容易に理解されるものであるため、詳細についての説明は省略するが、Ｈブリッジインバータ１１は、４個のスイッチング素子のうち、対角に配置された２個のスイッチング素子と、もう一方の２個のスイッチング素子とを交互に導通させることにより出力電圧を制御するものである。 The H-bridge inverter 11 is composed of four switching elements, with the input side connected to the output side of the DC power supply 10 and the output side connected to the primary side of the power transformer 12. Since the functional configuration of the H-bridge inverter 11 is easily understood by those skilled in the art, a detailed description thereof is omitted, but the H-bridge inverter 11 is arranged diagonally among the four switching elements. The output voltage is controlled by alternately conducting the two switching elements thus made and the other two switching elements.

電源トランス１２は、一次側回路と、二次側回路との間を絶縁し、一次側回路の一次側出力電圧を二次側回路に供給するものである。電源トランス１２は、一次側がＨブリッジインバータ１１に接続され、二次側が整流器１３に接続されている。電源トランス１２は、一次側と、二次側との巻線比に応じた交番電圧を整流器１３に印加するものである。 The power transformer 12 insulates between the primary side circuit and the secondary side circuit and supplies the primary side output voltage of the primary side circuit to the secondary side circuit. The power transformer 12 has a primary side connected to the H-bridge inverter 11 and a secondary side connected to the rectifier 13. The power transformer 12 applies an alternating voltage according to the winding ratio between the primary side and the secondary side to the rectifier 13.

整流器１３は、入力側が電源トランス１２に接続され、出力側が切替スイッチ１４に接続され、ブリッジ回路で構成されるものであり、入力側に印加された交番電圧を直流電圧に整流するものである。 The rectifier 13 is connected to the power transformer 12 on the input side and connected to the changeover switch 14 on the output side, and is configured by a bridge circuit. The rectifier 13 rectifies the alternating voltage applied to the input side to a DC voltage.

切替スイッチ１４は、電源トランス１２の二次側と、複数の出力経路１５、１６との間に、複数の出力経路１５、１６に対応して並列的に接続され、複数の出力経路１５、１６のそれぞれへの接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持するものである。 The changeover switch 14 is connected in parallel between the secondary side of the power transformer 12 and the plurality of output paths 15, 16 corresponding to the plurality of output paths 15, 16. The connection state to each of these is held in either an on state or an off state.

なお、オン状態は、接続がされている状態を意味する。接続がされている状態は、図示しない負荷側に一次側から電圧が供給される状態であればよい。例えば、切替スイッチ１４が、電源トランス１２の二次側と、出力経路１５との間をオン状態に保持している場合、電源トランス１２の二次側と、出力経路１５との間の経路は、図示しない負荷側に一次側から電圧が供給される状態となる。図示しない負荷側に一次側から電圧が供給される状態は、機械的接続、電気的接続、及び磁気的接続等の何れかの構成で実現されればよい。 Note that the on state means a connected state. The connected state may be a state where a voltage is supplied from a primary side to a load side (not shown). For example, when the changeover switch 14 holds the secondary side of the power transformer 12 and the output path 15 in the ON state, the path between the secondary side of the power transformer 12 and the output path 15 is Then, the voltage is supplied from the primary side to the load side (not shown). The state in which the voltage is supplied from the primary side to the load side (not shown) may be realized by any configuration such as mechanical connection, electrical connection, and magnetic connection.

一方、オフ状態は、接続がされていない状態を意味する。接続がされていない状態は、図示しない負荷側に一次側から電圧が供給されない状態であればよい。例えば、切替スイッチ１４が、電源トランス１２の二次側と、出力経路１５との間をオフ状態に保持している場合、電源トランス１２の二次側と、出力経路１５との間の経路は、図示しない負荷側に一次側から電圧が供給されない状態となる。図示しない負荷側に一次側から電圧が供給されない状態は、機械的接続の解除、電気的接続の解除、及び磁気的接続の解除等の何れかの構成で実現されればよい。なお、オフ状態であっても、後述するコンデンサ１７、１８により図示しない負荷側にコンデンサ１７、１８から電圧が供給される場合がある。 On the other hand, the off state means a state in which connection is not established. The state of not being connected may be a state in which no voltage is supplied from the primary side to the load side (not shown). For example, when the changeover switch 14 holds the secondary side of the power transformer 12 and the output path 15 in the off state, the path between the secondary side of the power transformer 12 and the output path 15 is Thus, no voltage is supplied from the primary side to the load side (not shown). The state in which no voltage is supplied to the load side (not shown) from the primary side may be realized by any configuration such as release of mechanical connection, release of electrical connection, and release of magnetic connection. Even in the off state, a voltage may be supplied from the capacitors 17 and 18 to the load side (not shown) by the capacitors 17 and 18 described later.

切替スイッチ１４は、具体的には、整流器１３の出力側と、出力経路１５及び出力経路１６の入力側との間に設けられている。より具体的には、切替スイッチ１４は、整流器１３の出力側と、出力経路１５の入力側との間の経路を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持するものである。また、切替スイッチ１４は、整流器１３の出力側と、出力経路１６の入力側との間の経路を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持するものである。 Specifically, the changeover switch 14 is provided between the output side of the rectifier 13 and the input sides of the output path 15 and the output path 16. More specifically, the changeover switch 14 holds the path between the output side of the rectifier 13 and the input side of the output path 15 in either an on state or an off state. The changeover switch 14 holds the path between the output side of the rectifier 13 and the input side of the output path 16 in either an on state or an off state.

ここで、切替スイッチ１４は、複数の出力経路１５、１６のうち、同時に複数の経路をオン状態に保持せず、何れか１つの経路をオン状態にしたときには他の経路をオフ状態にするものであって、経路の状態を排他的に保持するものである。 Here, the change-over switch 14 does not hold a plurality of paths at the same time among the plurality of output paths 15 and 16 and turns off the other paths when any one path is turned on. In this case, the path state is exclusively held.

出力経路１５は、入力側が切替スイッチ１４の出力側に接続され、出力側が図示しない負荷側に接続され、図１の出力Ａとして出力される。また、出力経路１５には、コンデンサ１８が並列に接続され、コンデンサ１８に印加される電圧が二次側出力電圧となり、整流器１３の出力側と、出力経路１５の入力側との間の経路がオフ状態のときに図１の出力Ａとして出力される。出力経路１６は、入力側が切替スイッチ１４の出力側に接続され、出力側が図示しない負荷側に接続され、図１の出力Ｂとして出力される。また、出力経路１６には、コンデンサ１７が並列に接続され、コンデンサ１７に印加される電圧が二次側出力電圧となり、整流器１３の出力側と、出力経路１６の入力側との間の経路がオフ状態のときに図１の出力Ｂとして出力される。このように、出力経路１５と並列に接続されたコンデンサ１８及び出力経路１６と並列に接続されたコンデンサ１７により、出力Ａ及び出力Ｂへの同時出力が可能な回路構成となっている。なお、出力経路１５の出力側に接続された負荷と、出力経路１６の出力側に接続された負荷とは、別々のものである。 The output path 15 has an input side connected to the output side of the changeover switch 14, an output side connected to a load side (not shown), and is output as an output A in FIG. Further, a capacitor 18 is connected in parallel to the output path 15, and a voltage applied to the capacitor 18 becomes a secondary output voltage, and a path between the output side of the rectifier 13 and the input side of the output path 15 is provided. 1 is output as output A in FIG. The output path 16 has an input side connected to the output side of the changeover switch 14, an output side connected to a load side (not shown), and is output as an output B in FIG. Further, a capacitor 17 is connected in parallel to the output path 16, and a voltage applied to the capacitor 17 becomes a secondary output voltage, and a path between the output side of the rectifier 13 and the input side of the output path 16 is provided. 1 is output as B in FIG. In this way, the capacitor 18 connected in parallel with the output path 15 and the capacitor 17 connected in parallel with the output path 16 have a circuit configuration capable of simultaneous output to the output A and the output B. Note that the load connected to the output side of the output path 15 and the load connected to the output side of the output path 16 are different.

フィードバック回路４１は、帰還側信号変換部３５と、フォトカプラ２５とを備え、出力経路１６の二次側出力電圧のデータを制御部２１に転送するものである。図示は省略するが、コンデンサ１７の両端には電圧を検知する機器が並列して設けられており、フィードバック回路４１は、その機器の出力を取得するものである。帰還側信号変換部３５は、その機器の出力をＡ／Ｄ変換し、予め設定された形式のデータに変換し、フォトカプラ２５に出力するものである。フォトカプラ２５は、二次側回路と、制御部２１との間を絶縁し、帰還側信号変換部３５の出力、すなわち、二次側出力電圧のデータを制御部２１に転送するものである。 The feedback circuit 41 includes a feedback side signal conversion unit 35 and a photocoupler 25, and transfers secondary side output voltage data of the output path 16 to the control unit 21. Although illustration is omitted, devices for detecting voltage are provided in parallel at both ends of the capacitor 17, and the feedback circuit 41 acquires the output of the device. The feedback side signal conversion unit 35 performs A / D conversion on the output of the device, converts the output into data in a preset format, and outputs the data to the photocoupler 25. The photocoupler 25 insulates the secondary side circuit from the control unit 21 and transfers the output of the feedback side signal conversion unit 35, that is, the data of the secondary side output voltage to the control unit 21.

フィードバック回路４２は、帰還側信号変換部３６と、フォトカプラ２６とを備え、出力経路１５の二次側出力電圧のデータを制御部２１に転送するものである。図示は省略するが、コンデンサ１８の両端には電圧を検知する機器が並列して設けられており、フィードバック回路４２は、その機器の出力を取得するものである。帰還側信号変換部３６は、その機器の出力をＡ／Ｄ変換し、予め設定された形式のデータに変換し、フォトカプラ２６に出力するものである。フォトカプラ２６は、二次側回路と、制御部２１との間を絶縁し、帰還側信号変換部３６の出力、すなわち、二次側出力電圧のデータを制御部２１に転送するものである。 The feedback circuit 42 includes a feedback side signal conversion unit 36 and a photocoupler 26, and transfers secondary side output voltage data of the output path 15 to the control unit 21. Although illustration is omitted, devices for detecting voltage are provided in parallel at both ends of the capacitor 18, and the feedback circuit 42 acquires the output of the device. The feedback-side signal conversion unit 36 performs A / D conversion on the output of the device, converts the output into data in a preset format, and outputs the data to the photocoupler 26. The photocoupler 26 insulates the secondary side circuit from the control unit 21 and transfers the output of the feedback side signal conversion unit 36, that is, the data of the secondary side output voltage to the control unit 21.

上記で説明した一次側回路及び二次側回路は、制御部２１及び切替部３１が制御する。具体的には、制御部２１は、複数の出力経路１５、１６に応じて、一次側回路の一次側出力電圧を制御するものである。切替部３１は、一次側出力電圧の指令値に基づいて、一次側出力電圧に対応する二次側回路の二次側出力電圧の出力先を、複数の出力経路１５、１６の何れかに切り替えるものである。切替部３１は、一次側出力電圧の指令値に基づいて、オン状態及びオフ状態の何れかに切替スイッチ１４を保持させるものである。 The control unit 21 and the switching unit 31 control the primary side circuit and the secondary side circuit described above. Specifically, the control unit 21 controls the primary side output voltage of the primary side circuit according to the plurality of output paths 15 and 16. The switching unit 31 switches the output destination of the secondary side output voltage of the secondary side circuit corresponding to the primary side output voltage to one of the plurality of output paths 15 and 16 based on the command value of the primary side output voltage. Is. The switching unit 31 holds the changeover switch 14 in either the on state or the off state based on the command value of the primary side output voltage.

制御部２１には、第１記憶部２２が接続されている。第１記憶部２２は、制御部２１の各種制御に必要なデータが格納されている。切替部３１には、第２記憶部３３が接続されている。第２記憶部３３は、切替部３１の各種制御に必要なデータが格納されている。なお、第１記憶部２２及び第２記憶部３３の詳細については後述する。 A first storage unit 22 is connected to the control unit 21. The first storage unit 22 stores data necessary for various controls of the control unit 21. A second storage unit 33 is connected to the switching unit 31. The second storage unit 33 stores data necessary for various controls of the switching unit 31. Details of the first storage unit 22 and the second storage unit 33 will be described later.

上記で説明したように、一次側回路に含まれるＨブリッジインバータ１１は、制御部２１から出力された駆動パルスｐｕｌｓｅに応じて、一次側出力電圧を制御するスイッチング素子を有している。また、制御部２１は、複数の出力経路１５、１６のうち、切り替えられた出力経路に対応した二次側出力電圧と、切り替えられた出力経路に対応した一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償するものである。 As described above, the H-bridge inverter 11 included in the primary circuit has a switching element that controls the primary output voltage according to the drive pulse pulse output from the controller 21. Further, the control unit 21 selects a secondary side output voltage corresponding to the switched output path among the plurality of output paths 15 and 16 and a command value of the primary side output voltage corresponding to the switched output path. Based on this, the drive pulse pulse is compensated.

次に、制御部２１の詳細について図２を用いて説明する。図２は、制御部２１の機能構成を示すブロック図である。制御部２１は、マイコンを主体として構成されたものであり、駆動パルスｐｕｌｓｅをＨブリッジインバータ１１に供給するものである。また、制御部２１は、駆動パルスｐｕｌｓｅに応じて生成された一次側出力電圧の指令値を出力側信号変換部２３に供給するものである。 Next, the detail of the control part 21 is demonstrated using FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control unit 21. The control unit 21 is configured mainly with a microcomputer, and supplies a drive pulse pulse to the H-bridge inverter 11. The control unit 21 supplies a command value of the primary side output voltage generated according to the drive pulse pulse to the output side signal conversion unit 23.

図２に示すように、制御部２１は、フィードバック制御部５１と、フィードフォワード制御部５２とを備えている。フィードバック制御部５１は、オンデューティ算出手段５９、オンデューティ補償手段６０、及び駆動パルス生成手段５５を備えている。オンデューティ算出手段５９は、電流指令値制御手段５３及びオンデューティ制御手段５４を備えている。 As shown in FIG. 2, the control unit 21 includes a feedback control unit 51 and a feedforward control unit 52. The feedback control unit 51 includes on-duty calculation means 59, on-duty compensation means 60, and drive pulse generation means 55. The on-duty calculation unit 59 includes a current command value control unit 53 and an on-duty control unit 54.

ここで、第１記憶部２２は、下記の各種演算の入力と出力との対応関係が記憶されたテーブルが記憶されたものである。つまり、制御部２１は、第１記憶部２２を参照することにより、下記で説明する各種演算結果を求めればよい。なお、上記のテーブルは、実験値又は理論計算等により予め求めておけばよい。 Here, the 1st memory | storage part 22 memorize | stores the table in which the correspondence of the input and output of the following various calculations was memorize | stored. That is, the control unit 21 may obtain various calculation results described below by referring to the first storage unit 22. In addition, what is necessary is just to obtain | require said table previously by an experimental value or theoretical calculation.

フィードバック制御部５１は、電圧Ｖｏと、電圧指令値Ｖｏ＊と、電流Ｉｄｃとに基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを生成するものである。 The feedback control unit 51 generates a drive pulse pulse based on the voltage Vo, the voltage command value Vo *, and the current Idc.

具体的には、電流指令値制御手段５３は、電圧Ｖｏと、電圧指令値Ｖｏ＊と、に基づいて、電流指令値Ｉｄｃ＊を求めるものである。電圧Ｖｏは、上記で説明した二次側出力電圧に相当する。なお、二次側出力電圧は、上記で説明したフィードバック回路４１、４２から取得すればよい。電圧指令値Ｖｏ＊は、上記で説明した一次側出力電圧の指令値に相当する。電流指令値制御手段５３は、例えば、電圧Ｖｏと、電圧指令値Ｖｏ＊との差分を比例積分制御することにより、電流指令値Ｉｄｃ＊を求めるものである。 Specifically, the current command value control means 53 obtains a current command value Idc * based on the voltage Vo and the voltage command value Vo *. The voltage Vo corresponds to the secondary output voltage described above. The secondary output voltage may be acquired from the feedback circuits 41 and 42 described above. The voltage command value Vo * corresponds to the command value of the primary side output voltage described above. The current command value control means 53 obtains the current command value Idc * by, for example, proportional-integral control of the difference between the voltage Vo and the voltage command value Vo *.

オンデューティ制御手段５４は、電流指令値Ｉｄｃ＊と、電流Ｉｄｃと、に基づいて、Ｈブリッジインバータ１１のスイッチング素子のオンデューティｄｕｔｙを求めるものである。電流Ｉｄｃは、直流電源１０からＨブリッジインバータ１１へ流れる電流の検知結果であって、例えばシャント抵抗器で検知されるものである。オンデューティ制御手段５４は、例えば、電流指令値Ｉｄｃ＊と、電流Ｉｄｃとの差分を比例積分制御することにより、オンデューティｄｕｔｙを求めるものである。 The on-duty control means 54 obtains the on-duty duty of the switching element of the H bridge inverter 11 based on the current command value Idc * and the current Idc. The current Idc is a detection result of a current flowing from the DC power supply 10 to the H-bridge inverter 11, and is detected by, for example, a shunt resistor. The on-duty control means 54 obtains the on-duty duty by, for example, performing proportional integral control on the difference between the current command value Idc * and the current Idc.

オンデューティ補償手段６０は、オンデューティｄｕｔｙと、後述するオンデューティ理論値Ｄｏｎ＊と、に基づいて、オンデューティｄｕｔｙを補償するものである。 The on-duty compensation means 60 compensates the on-duty duty based on the on-duty duty and an on-duty theoretical value Don * described later.

駆動パルス生成手段５５は、補償されたオンデューティｄｕｔｙに基づいて、Ｈブリッジインバータ１１のスイッチング素子を動作させる駆動パルスｐｕｌｓｅを生成し、Ｈブリッジインバータ１１に出力するものである。駆動パルスｐｕｌｓｅは、例えば三角波又は鋸歯波のようなキャリア信号と、補償後のオンデューティｄｕｔｙとを比較し、キャリア信号と比べて補償後のオンデューティｄｕｔｙが大きくなる区間だけ、スイッチング素子がオン状態となるようなパルス信号、すなわち、矩形波である。 The drive pulse generation means 55 generates a drive pulse pulse for operating the switching element of the H bridge inverter 11 based on the compensated on-duty duty, and outputs it to the H bridge inverter 11. For the drive pulse pulse, for example, a carrier signal such as a triangular wave or a sawtooth wave is compared with the compensated on-duty duty, and the switching element is in the on-state only during a period when the compensated on-duty duty is larger than the carrier signal. Is a pulse signal such as a rectangular wave.

フィードフォワード制御部５２は、電圧推定手段５６及びオンデューティ理論値算出手段５７を備えている。フィードフォワード制御部５２は、電流Ｉｄｃと、電圧指令値Ｖｏ＊と、に基づいて、オンデューティ理論値Ｄｏｎ＊を求め、フィードフォワード補償するものである。 The feedforward control unit 52 includes voltage estimation means 56 and on-duty theoretical value calculation means 57. The feedforward control unit 52 calculates the on-duty theoretical value Don * based on the current Idc and the voltage command value Vo *, and performs feedforward compensation.

具体的には、電圧推定手段５６は、電流Ｉｄｃに基づいて、電圧Ｖｄｓを推定するものである。つまり、電圧推定手段５６は、電流Ｉｄｃに基づいて、二次側出力電圧を推定するものである。オンデューティ理論値算出手段５７は、推定した電圧Ｖｄｓと、電圧指令値Ｖｏ＊と、に基づいて、オンデューティ理論値Ｄｏｎ＊を求めるものである。つまり、オンデューティ理論値算出手段５７は、推定した二次側出力電圧と、一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、オンデューティ理論値Ｄｏｎ＊を求めるものである。なお、オンデューティ理論値Ｄｏｎ＊の代わりに、数学モデルによる近似式を用いることにより、近似値Ｄｃｍｐが求められてもよい。 Specifically, the voltage estimation means 56 estimates the voltage Vds based on the current Idc. That is, the voltage estimation means 56 estimates the secondary output voltage based on the current Idc. The on-duty theoretical value calculation means 57 calculates the on-duty theoretical value Don * based on the estimated voltage Vds and the voltage command value Vo *. In other words, the on-duty theoretical value calculation means 57 calculates the on-duty theoretical value Don * based on the estimated secondary output voltage and the command value of the primary output voltage. Note that the approximate value Dcmp may be obtained by using an approximate expression based on a mathematical model instead of the on-duty theoretical value Don *.

つまり、制御部２１は、フィードバック回路４１、４２から取得した二次側出力電圧が、一次側出力電圧の指令値とずれた場合、一次側出力電圧の指令値に近づくようにｐｗｍ信号を変化させるものである。この際、制御部２１は、複数の出力経路１５、１６のうち、切り替えられた出力経路に対応した二次側出力電圧と、切り替えられた出力経路に対応した一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償するものである。 That is, when the secondary side output voltage acquired from the feedback circuits 41 and 42 deviates from the primary side output voltage command value, the control unit 21 changes the pwm signal so as to approach the primary side output voltage command value. Is. At this time, the control unit 21 selects the secondary side output voltage corresponding to the switched output path among the plurality of output paths 15 and 16, the command value of the primary side output voltage corresponding to the switched output path, Based on the above, the drive pulse pulse is compensated.

具体的には、制御部２１は、一次側出力電圧の指令値が、出力経路１５に対応するものである間、フィードバック回路４２から取得した二次側出力電圧に対応した一次側出力電圧のためのｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを出力し、フィードバック回路４１から取得した二次側出力電圧に対応した一次側出力電圧のためのｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを出力しない。同様に、制御部２１は、一次側出力電圧の指令値が、出力経路１６に対応するものである間、フィードバック回路４１から取得した二次側出力電圧に対応した一次側出力電圧のためのｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを出力し、フィードバック回路４２から取得した二次側出力電圧に対応した一次側出力電圧のためのｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを出力しない。 Specifically, the control unit 21 determines that the primary side output voltage corresponds to the secondary side output voltage acquired from the feedback circuit 42 while the command value of the primary side output voltage corresponds to the output path 15. The drive pulse pulse for generating the pwm signal is output, and the drive pulse pulse for generating the pwm signal for the primary side output voltage corresponding to the secondary side output voltage acquired from the feedback circuit 41 is not output. Similarly, the control unit 21 sets the pwm for the primary output voltage corresponding to the secondary output voltage acquired from the feedback circuit 41 while the command value of the primary output voltage corresponds to the output path 16. A drive pulse pulse for generating a signal is output, and a drive pulse pulse for generating a pwm signal for the primary output voltage corresponding to the secondary output voltage acquired from the feedback circuit 42 is not output.

次に、図１に戻り、切替部３１の詳細について説明する。切替部３１は、マイコンを主体として構成されたものであり、一次側出力電圧に対応する二次側回路の二次側出力電圧の出力先の切替指令を切替スイッチ１４に供給するものである。切替部３１は、具体的には、出力側信号変換部２３及びフォトカプラ２４を介して、制御部２１からの指令に基づいて動作するものである。 Next, returning to FIG. 1, the details of the switching unit 31 will be described. The switching unit 31 is configured mainly with a microcomputer, and supplies a changeover command of the output destination of the secondary side output voltage of the secondary side circuit corresponding to the primary side output voltage to the changeover switch 14. Specifically, the switching unit 31 operates based on a command from the control unit 21 via the output-side signal conversion unit 23 and the photocoupler 24.

ここで、第２記憶部３３は、下記の各種処理の入力と出力との対応関係が記憶されたテーブルが記憶されたものである。つまり、切替部３１は、第２記憶部３３を参照することにより、下記で説明する各種処理を実行すればよい。なお、上記のテーブルは、予め設計値等から求めておけばよい。 Here, the second storage unit 33 stores a table in which correspondences between inputs and outputs of various processes described below are stored. That is, the switching unit 31 may execute various processes described below by referring to the second storage unit 33. In addition, what is necessary is just to obtain | require said table from a design value etc. previously.

出力側信号変換部２３は、出力指示信号、具体的には一次側出力電圧の指令値を、フォトカプラ２４内で処理する形式の信号に変換し、フォトカプラ２４に転送する。フォトカプラ２４は、一次側回路と、二次側回路との絶縁状態を維持しつつ、切替部３１に一次側出力電圧の指令値を転送する。切替部３１は、第２記憶部３３を参照し、一次側出力電圧の指令値に基づいて、オン状態及びオフ状態の何れかに切替スイッチ１４を保持させる。具体的には、切替部３１は、第２記憶部３３を参照し、切替スイッチ１４を制御することにより、複数の出力経路１５、１６のうち、一次側出力電圧の指令値に対応するものを選択する。 The output side signal conversion unit 23 converts an output instruction signal, specifically, a command value of the primary side output voltage into a signal of a format to be processed in the photocoupler 24 and transfers the signal to the photocoupler 24. The photocoupler 24 transfers the command value of the primary side output voltage to the switching unit 31 while maintaining the insulation state between the primary side circuit and the secondary side circuit. The switching unit 31 refers to the second storage unit 33 and holds the changeover switch 14 in either the on state or the off state based on the command value of the primary side output voltage. Specifically, the switching unit 31 refers to the second storage unit 33 and controls the changeover switch 14 so as to select one corresponding to the command value of the primary side output voltage among the plurality of output paths 15 and 16. select.

つまり、切替部３１は、切替スイッチ１４の切替動作を、一次側出力電圧の指令値に基づいて実施する。よって、切替部３１は、一次側回路が出力経路１５に対応したｐｗｍ信号を発生させている場合、切替スイッチ１４により、出力経路１５への接続状態をオン状態に保持させる。また、切替部３１は、一次側回路が出力経路１６に対応したｐｗｍ信号を発生させている場合、切替スイッチ１４により、出力経路１６への接続状態をオン状態に保持させる。 That is, the switching unit 31 performs the switching operation of the changeover switch 14 based on the command value of the primary side output voltage. Therefore, when the primary side circuit generates the pwm signal corresponding to the output path 15, the switching unit 31 holds the connection state to the output path 15 in the ON state by the changeover switch 14. In addition, when the primary side circuit generates a pwm signal corresponding to the output path 16, the switching unit 31 causes the switch 14 to hold the connection state to the output path 16 in the ON state.

このようにすることで、電力変換装置１は、二次側に複数の二次巻線を設けることなく、１つの電源トランス１２で複数の出力経路１５、１６のうちの何れかに出力電圧を出力することができる。 By doing in this way, the power converter device 1 does not provide a plurality of secondary windings on the secondary side, and outputs the output voltage to any one of the plurality of output paths 15 and 16 with one power transformer 12. Can be output.

なお、制御部２１に与える出力経路１５、１６に対応する一次側出力電圧の指令値を適切なタイミングで切り替えることで、出力経路１５と、出力経路１６とにそれぞれ指定した電圧を同時に印加し続けることができる。これにより、複数の異なる出力電圧を同時に出力するＤＣ−ＤＣコンバータを、ひとつの電源トランス１２で実現することができる。 In addition, by switching the command value of the primary side output voltage corresponding to the output paths 15 and 16 given to the control unit 21 at an appropriate timing, the specified voltages are continuously applied to the output path 15 and the output path 16 respectively. be able to. Thereby, a DC-DC converter that simultaneously outputs a plurality of different output voltages can be realized by a single power transformer 12.

以上、電力変換装置１の回路構成について説明した。次に、電力変換装置１の動作について説明する。制御部２１は、図示しない外部機器、例えばＥＣＵからの指令により、出力経路１５に対応する一次側出力電圧の指令値を生成する。次に、制御部２１は、生成した一次側出力電圧の指令値に対応するｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを生成し、生成した駆動パルスｐｕｌｓｅをＨブリッジインバータ１１に供給する。また、制御部２１は、生成した一次側出力電圧の指令値を出力側信号変換部２３に供給する。 The circuit configuration of the power conversion device 1 has been described above. Next, operation | movement of the power converter device 1 is demonstrated. The control unit 21 generates a command value of the primary side output voltage corresponding to the output path 15 by a command from an external device (not shown) such as an ECU. Next, the control unit 21 generates a drive pulse pulse that generates a pwm signal corresponding to the generated command value of the primary output voltage, and supplies the generated drive pulse pulse to the H-bridge inverter 11. Further, the control unit 21 supplies the generated command value of the primary side output voltage to the output side signal conversion unit 23.

次に、Ｈブリッジインバータ１１は、制御部２１から供給された駆動パルスｐｕｌｓｅに応じた一次側出力電圧を生成する。Ｈブリッジインバータ１１は、生成した一次側出力電圧を電源トランス１２を介して二次側回路に供給する。次に、整流器１３は、電源トランス１２を介して供給された一次側出力電圧を整流する。 Next, the H-bridge inverter 11 generates a primary side output voltage corresponding to the drive pulse pulse supplied from the control unit 21. The H bridge inverter 11 supplies the generated primary side output voltage to the secondary side circuit via the power transformer 12. Next, the rectifier 13 rectifies the primary side output voltage supplied via the power transformer 12.

この間、切替部３１は、出力側信号変換部２３から供給された一次側出力電圧の指令値に基づいて、オン状態及びオフ状態の何れかに切替スイッチ１４を保持させる。これにより、切替スイッチ１４は、出力経路１５の接続状態をオン状態に保持すると共に、出力経路１６の接続状態をオフ状態に保持する。 During this time, the switching unit 31 holds the changeover switch 14 in either the on state or the off state based on the command value of the primary side output voltage supplied from the output side signal conversion unit 23. As a result, the changeover switch 14 holds the connection state of the output path 15 in the on state and holds the connection state of the output path 16 in the off state.

この接続状態において、整流器１３は、整流した電圧を出力経路１５に供給する。次に、コンデンサ１８に電圧が印加され、図示しない負荷へ二次側出力電圧が出力Ａとして供給される。この際、フィードバック回路４２は、二次側出力電圧の検知結果を制御部２１に転送する。制御部２１は、出力経路１５に対応した二次側出力電圧と、出力経路１５に対応した一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償する。次に、制御部２１は、補償した駆動パルスｐｕｌｓｅをＨブリッジインバータ１１に供給し、以後、上記の動作が繰り返される。 In this connected state, the rectifier 13 supplies the rectified voltage to the output path 15. Next, a voltage is applied to the capacitor 18 and a secondary output voltage is supplied as an output A to a load (not shown). At this time, the feedback circuit 42 transfers the detection result of the secondary output voltage to the control unit 21. The control unit 21 compensates the drive pulse pulse based on the secondary output voltage corresponding to the output path 15 and the command value of the primary output voltage corresponding to the output path 15. Next, the control unit 21 supplies the compensated drive pulse pulse to the H-bridge inverter 11, and thereafter the above operation is repeated.

なお、制御部２１は、図示しない外部機器、例えばＥＣＵからの指令により、出力経路１６に対応する一次側出力電圧の指令値を生成した場合、Ｈブリッジインバータ１１、電源トランス１２、整流器１３、及び出力側信号変換部２３の動作は同様であり、制御部２１の動作が出力経路１６に対応するものである点と、切替部３１の動作が出力経路１６への接続状態をオン状態に保持するものである点とで相違する。よって、制御部２１及び切替部３１に関連する動作について説明し、他の回路構成の動作説明については省略する。 In addition, when the control part 21 produces | generates the command value of the primary side output voltage corresponding to the output path | route 16 by the command from the external apparatus which is not shown in figure, for example, ECU, H bridge inverter 11, the power supply transformer 12, the rectifier 13, and The operation of the output side signal conversion unit 23 is the same, and the operation of the control unit 21 corresponds to the output path 16 and the operation of the switching unit 31 holds the connection state to the output path 16 in the ON state. It is different in that it is a thing. Therefore, operations related to the control unit 21 and the switching unit 31 will be described, and description of operations of other circuit configurations will be omitted.

制御部２１は、図示しない外部機器、例えばＥＣＵからの指令により、出力経路１６に対応する一次側出力電圧の指令値を生成する。次に、制御部２１は、生成した一次側出力電圧の指令値に対応するｐｗｍ信号を生成させる駆動パルスｐｕｌｓｅを生成し、生成した駆動パルスｐｕｌｓｅをＨブリッジインバータ１１に供給する。また、制御部２１は、生成した一次側出力電圧の指令値を出力側信号変換部２３に供給する。 The control unit 21 generates a command value of the primary side output voltage corresponding to the output path 16 by a command from an external device (not shown) such as an ECU. Next, the control unit 21 generates a drive pulse pulse that generates a pwm signal corresponding to the generated command value of the primary output voltage, and supplies the generated drive pulse pulse to the H-bridge inverter 11. Further, the control unit 21 supplies the generated command value of the primary side output voltage to the output side signal conversion unit 23.

切替部３１は、出力側信号変換部２３から供給された一次側出力電圧の指令値に基づいて、オン状態及びオフ状態の何れかに切替スイッチ１４を保持させる。これにより、切替スイッチ１４は、出力経路１６の接続状態をオン状態に保持すると共に、出力経路１５の接続状態をオフ状態に保持する。 The switching unit 31 holds the changeover switch 14 in either the on state or the off state based on the command value of the primary side output voltage supplied from the output side signal conversion unit 23. Thereby, the changeover switch 14 holds the connection state of the output path 16 in the on state and holds the connection state of the output path 15 in the off state.

この接続状態において、整流器１３は、整流した電圧を出力経路１６に供給する。次に、コンデンサ１７に電圧が印加され、図示しない負荷へ二次側出力電圧が出力Ｂとして供給される。この際、フィードバック回路４１は、二次側出力電圧の検知結果を制御部２１に転送する。制御部２１は、出力経路１６に対応した二次側出力電圧と、出力経路１６に対応した一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償する。次に、制御部２１は、補償した駆動パルスｐｕｌｓｅをＨブリッジインバータ１１に供給し、以後、上記の動作が繰り返される。 In this connected state, the rectifier 13 supplies the rectified voltage to the output path 16. Next, a voltage is applied to the capacitor 17 and a secondary output voltage is supplied as an output B to a load (not shown). At this time, the feedback circuit 41 transfers the detection result of the secondary output voltage to the control unit 21. The control unit 21 compensates the drive pulse pulse based on the secondary output voltage corresponding to the output path 16 and the command value of the primary output voltage corresponding to the output path 16. Next, the control unit 21 supplies the compensated drive pulse pulse to the H-bridge inverter 11, and thereafter the above operation is repeated.

なお、図示しない外部機器、例えばＥＣＵが制御部２１に与える、出力経路１５又は出力経路１６に対応した一次側出力電圧の指令値を適切なタイミングで切り替えることで、出力経路１５と出力経路１６とにそれぞれ指定した電圧を同時に印加し続けることができる。この切り替えタイミングは、例えば、一定時間の時分割で切り替わるものであればよい。また、この切り替えタイミングは、例えば、出力電圧の指令値と出力電圧検出値との差が、ある閾値以上になったら切り替わるものであってもよい。このような切り替えタイミングは、特に限定されるものではなく、コンデンサ１７、１８の容量、コンデンサ１７、１８の想定される充放電量、及びその周囲の寄生容量等を考慮して予め決定しておけばよい。 In addition, by switching the command value of the primary side output voltage corresponding to the output path 15 or the output path 16 given to the control unit 21 by an external device (not shown), for example, the output path 15 and the output path 16 It is possible to continue to apply the specified voltages simultaneously. For example, the switching timing may be switched by time division for a certain time. The switching timing may be switched when, for example, the difference between the output voltage command value and the output voltage detection value is equal to or greater than a certain threshold value. Such switching timing is not particularly limited, and may be determined in advance in consideration of the capacities of the capacitors 17 and 18, the expected charge / discharge amount of the capacitors 17 and 18, and the surrounding parasitic capacitance. That's fine.

以上の説明から、電力変換装置１は、制御部２１が一次側出力電圧を制御し、切替部３１が一次側出力電圧に対応する二次側出力電圧の出力先を切り替える。つまり、電力変換装置１は、二次側回路が出力電圧と、出力電圧の出力先との両方の制御を行う必要がない。よって、電力変換装置１は、一次側回路で出力電圧の制御を行い、二次側回路で出力電圧の出力先の制御を行うことができる。したがって、電力変換装置１は、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる。 From the above description, in the power conversion device 1, the control unit 21 controls the primary side output voltage, and the switching unit 31 switches the output destination of the secondary side output voltage corresponding to the primary side output voltage. That is, in the power conversion device 1, it is not necessary for the secondary circuit to control both the output voltage and the output destination of the output voltage. Therefore, the power converter 1 can control the output voltage by the primary side circuit and can control the output destination of the output voltage by the secondary side circuit. Therefore, the power converter 1 can simplify the control of the secondary side circuit.

また、電力変換装置１は、電源トランス１２が一次側から二次側に出力電圧を供給し、切替スイッチ１４が複数の出力経路１５、１６のうちの何れかを切り替える。これにより、電力変換装置１は、二次側に複数の二次巻線を設けることなく、１つの電源トランス１２で複数の出力経路のうちの何れかに出力電圧を出力することができる。したがって、回路規模を縮小することができるので、装置の小型化及び製造コストの削減を図ることができる。 In the power conversion apparatus 1, the power transformer 12 supplies an output voltage from the primary side to the secondary side, and the changeover switch 14 switches between any of the plurality of output paths 15 and 16. Thereby, the power converter device 1 can output an output voltage to any one of a plurality of output paths with one power transformer 12 without providing a plurality of secondary windings on the secondary side. Therefore, since the circuit scale can be reduced, the apparatus can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced.

また、電力変換装置１は、切り替えられた出力経路に対応する二次側出力電圧と、そのときの一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償する。よって、電力変換装置１は、補償された駆動パルスｐｕｌｓｅに応じてスイッチング素子を制御することができる。したがって、電力変換装置１は、出力電圧を補償することができる。 Moreover, the power converter device 1 compensates the drive pulse pulse based on the secondary side output voltage corresponding to the switched output path and the command value of the primary side output voltage at that time. Therefore, the power converter device 1 can control the switching element according to the compensated drive pulse pulse. Therefore, the power converter 1 can compensate the output voltage.

このようにして、本実施形態に係る電力変換装置１によれば、一次側回路と、該一次側回路と絶縁して設けられた二次側回路と、を備え、該二次側回路は複数の出力経路１５、１６を含む電力変換装置１であって、複数の出力経路１５、１６に応じて、一次側回路の一次側出力電圧を制御する制御部２１と、一次側出力電圧の指令値に基づいて、一次側出力電圧に対応する二次側回路の二次側出力電圧の出力先を、複数の出力経路１５、１６の何れかに切り替える切替部３１と、を備えている。 Thus, according to the power conversion device 1 according to the present embodiment, the primary side circuit and the secondary side circuit provided to be insulated from the primary side circuit are provided, and the secondary side circuit includes a plurality of secondary side circuits. The power converter 1 includes the output paths 15 and 16, the control unit 21 that controls the primary output voltage of the primary circuit according to the plurality of output paths 15 and 16, and the command value of the primary output voltage And a switching unit 31 for switching the output destination of the secondary side output voltage of the secondary side circuit corresponding to the primary side output voltage to one of the plurality of output paths 15 and 16.

よって、電力変換装置１は、一次側回路で出力電圧の制御を行い、二次側回路で出力電圧の出力先の制御を行うことができる。したがって、電力変換装置１は、二次側回路の制御の簡易化を図ることができる。 Therefore, the power converter 1 can control the output voltage by the primary side circuit and can control the output destination of the output voltage by the secondary side circuit. Therefore, the power converter 1 can simplify the control of the secondary side circuit.

また、電力変換装置１は、一次側回路と、二次側回路との間を絶縁し、一次側出力電圧を二次側回路に供給する電源トランス１２と、電源トランス１２の二次側と、複数の出力経路１５、１６との間に、複数の出力経路１５、１６に対応して並列的に接続され、複数の出力経路１５、１６のそれぞれへの接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れかに保持する切替スイッチ１４と、をさらに備え、切替部３１は、一次側出力電圧の指令値に基づいて、オン状態及びオフ状態の何れかに切替スイッチ１４を保持させるものである。 In addition, the power conversion device 1 insulates between the primary side circuit and the secondary side circuit and supplies the primary side output voltage to the secondary side circuit, the secondary side of the power transformer 12, A plurality of output paths 15 and 16 are connected in parallel corresponding to the plurality of output paths 15 and 16, and the connection state to each of the plurality of output paths 15 and 16 is set to an on state and an off state. The changeover switch 14 is further held, and the changeover unit 31 holds the changeover switch 14 in either the on state or the off state based on the command value of the primary side output voltage.

これにより、電力変換装置１は、二次側に複数の二次巻線を設けることなく、１つの電源トランス１２で複数の出力経路１５、１６のうちの何れかに出力電圧を出力することができる。したがって、回路規模を縮小することができるので、装置の小型化及び製造コストの削減を図ることができる。 Thus, the power conversion device 1 can output an output voltage to any one of the plurality of output paths 15 and 16 with one power transformer 12 without providing a plurality of secondary windings on the secondary side. it can. Therefore, since the circuit scale can be reduced, the apparatus can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced.

また、電力変換装置１において、一次側回路は、制御部２１から出力された駆動パルスに応じて、一次側出力電圧を制御するスイッチング素子を有し、制御部２１は、複数の出力経路１５、１６のうち、切り替えられた出力経路に対応した二次側出力電圧と、切り替えられた出力経路に対応した一次側出力電圧の指令値と、に基づいて、駆動パルスｐｕｌｓｅを補償するものである。 In the power conversion device 1, the primary side circuit includes a switching element that controls the primary side output voltage in accordance with the drive pulse output from the control unit 21, and the control unit 21 includes a plurality of output paths 15, 16, the drive pulse pulse is compensated based on the secondary output voltage corresponding to the switched output path and the command value of the primary output voltage corresponding to the switched output path.

これにより、電力変換装置１は、補償された駆動パルスｐｕｌｓｅに応じてスイッチング素子を制御することができる。よって、電力変換装置１は、出力電圧を補償することができる。 Thereby, the power converter device 1 can control a switching element according to the compensated drive pulse pulse. Therefore, the power converter 1 can compensate the output voltage.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。 As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention.

例えば、本実施形態において、一次側回路のうち、一次側出力電圧を出力する回路をＨブリッジインバータ１１で構成するようにしたが、これに限らず、矩形波のｐｗｍ制御が可能な回路であればよい。 For example, in the present embodiment, among the primary side circuits, the circuit that outputs the primary side output voltage is configured by the H-bridge inverter 11. That's fine.

加えて、本実施形態では、一次側回路と、二次側回路との間を、光を媒体としたフォトカプラ２４、２５、２６で絶縁するようにしたが、これに限らず、磁気を媒体とした磁気カプラで絶縁するようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, the primary side circuit and the secondary side circuit are insulated by the photocouplers 24, 25, and 26 using light as a medium. The magnetic coupler may be used for insulation.

加えて、本実施形態では、ｐｗｍ信号を用いたが、これに限らず、ｐａｍ信号を用いてもよい。なお、ｐａｍ信号を用いる場合、一次側に別途変圧回路を設ければよい。 In addition, although the pwm signal is used in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a pam signal may be used. When using the pam signal, a separate transformer circuit may be provided on the primary side.

なお、スイッチング素子については特に限定していないが、シリコン系スイッチング素子ではなく、ワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。ワイドバンドギャップ半導体は、シリコン系スイッチング素子に比べ、バンドギャップが広くて低損失の半導体素子であり、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド素子である。これらにより、損失低減を図ることができる。 In addition, although it does not specifically limit about a switching element, you may use a wide band gap semiconductor instead of a silicon-type switching element. A wide band gap semiconductor is a semiconductor element having a wide band gap and a low loss as compared with a silicon switching element, such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), and a diamond element. By these, loss reduction can be aimed at.

また、出力経路１５、１６が２つの場合について説明したが、これに限らず、出力経路１５、１６のような経路が３つ以上であってもよい。 Moreover, although the case where the output paths 15 and 16 are two was demonstrated, it is not restricted to this, Three or more paths like the output paths 15 and 16 may be sufficient.

１：電力変換装置
１０：直流電源
１１：Ｈブリッジインバータ
１２：電源トランス
１３：整流器
１４：切替スイッチ
１５、１６：出力経路
１７、１８：コンデンサ
２１：制御部
２２：第１記憶部
２３：出力側信号変換部
２４、２５、２６：フォトカプラ
３１：切替部
３３：第２記憶部
３５、３６：帰還側信号変換部
４１、４２：フィードバック回路
５１：フィードバック制御部
５２：フィードフォワード制御部
５３：電流指令値制御手段
５４：オンデューティ制御手段
５５：駆動パルス生成手段
５６：電圧推定手段
５７：オンデューティ理論値算出手段
５９：オンデューティ算出手段
６０：オンデューティ補償手段 1: Power converter 10: DC power supply 11: H bridge inverter 12: Power transformer 13: Rectifier 14: Changeover switch 15 and 16: Output path 17 and 18: Capacitor 21: Control part 22: 1st memory | storage part 23: Output side Signal conversion unit 24, 25, 26: Photocoupler 31: Switching unit 33: Second storage unit 35, 36: Feedback side signal conversion unit 41, 42: Feedback circuit 51: Feedback control unit 52: Feed forward control unit 53: Current Command value control means 54: On-duty control means 55: Drive pulse generation means 56: Voltage estimation means 57: On-duty theoretical value calculation means 59: On-duty calculation means 60: On-duty compensation means

Claims

A primary side circuit, and a secondary side circuit provided insulated from the primary side circuit, the secondary side circuit being a power conversion device including a plurality of output paths,
A power transformer that insulates between the primary side circuit and the secondary side circuit and supplies a primary side output voltage of the primary side circuit to the secondary side circuit;
Between the secondary side of the power transformer and the plurality of output paths, connected in parallel corresponding to the plurality of output paths, the connection state to each of the plurality of output paths, the ON state and A change-over switch that is held in any of the OFF states;
A control unit in response to said plurality of output paths, for controlling the pre-Symbol primary side output voltage,
Based on the command value of the primary side output voltage, a switching unit that switches the output side of the secondary side output voltage of the secondary side circuit corresponding to the primary side output voltage to any of the plurality of output paths;
Bei to give a,
The primary circuit is
In accordance with the drive pulse output from the control unit, the switching element that controls the primary output voltage,
The controller is
Based on the secondary output voltage of the secondary circuit corresponding to the switched output path and the command value of the primary output voltage corresponding to the switched output path among the plurality of output paths. Compensating the drive pulse for generating a pwm signal for the primary output voltage corresponding to the secondary output voltage of the secondary circuit,
The switching unit is
While the primary side output voltage is being supplied from the primary side circuit to the secondary side circuit, the changeover switch is switched to either the on state or the off state based on a command value of the primary side output voltage. Hold
Power converter, wherein the this.

The switching unit is
When the primary side circuit generates pwm signals corresponding to some output paths among the plurality of output paths, the connection state to the some output paths is held in the ON state, and the primary side circuit If the pwm signal corresponding to some other output paths among the plurality of output paths is generated, the connection state to the other part output paths is held in the on state.
The power conversion apparatus according to claim 1.