JP7124297B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
直流電力を所定電圧の直流電力に変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路の出力側に設けられ、入力される直流を変換して出力するスイッチング回路と、
第1の一次側巻線及び第1の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第1トランスと、
第2の一次側巻線及び第2の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第2トランスと、
前記スイッチング回路と前記第1の一次側巻線との間に直列に挿入される第1コンデンサと、
前記スイッチング回路と前記第2の一次側巻線との間に直列に挿入される第2コンデンサと、
前記第1の二次側巻線に接続される第1整流回路と、
前記第2の二次側巻線に接続される第2整流回路と
を含み、
前記スイッチング回路は、前記チョッパ回路の出力側において互いに並列に接続される第1変換部と第2変換部とを有し、
前記第1変換部は、
第1スイッチと第2スイッチが直列に接続された回路と、第3スイッチと第4スイッチが直列に接続された回路とが並列に接続された回路を含み、
前記第2変換部は、
第5スイッチと第6スイッチが直列に接続された回路と、第7スイッチと第8スイッチが直列に接続された回路とが並列に接続された回路を含み、
前記第1の一次側巻線及び前記第1コンデンサは、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間の接続点と、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの間の接続点との間に接続され、
前記第2の一次側巻線及び前記第2コンデンサは、前記第5スイッチと前記第6スイッチとの間の接続点と、前記第7スイッチと前記第8スイッチとの間の接続点との間に接続され、
前記第1変換部のスイッチングの1周期は、前記第1スイッチ及び前記第4スイッチがオンにされる第1通電時間と、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチがオンにされる第2通電時間とを含み、
前記第2変換部のスイッチングの1周期は、前記第5スイッチ及び前記第8スイッチがオンにされる第3通電時間と、前記第6スイッチ及び前記第7スイッチがオンにされる第4通電時間とを含み、
前記第1変換部から前記第1コンデンサに流れる第1電流の半周期は、前記第1通電時間と前記第2通電時間のいずれの時間よりも短く、前記チョッパ回路の出力電圧を調整することによって、前記第1整流回路の第1出力電圧は調整され、
前記第2変換部から前記第2コンデンサに第2電流が流れる時間は、前記第3通電時間と前記第4通電時間のいずれの時間でも、前記第2電流の半周期以下であり、前記第3通電時間及び前記第4通電時間を調整することによって、前記第2整流回路の第2出力電圧は調整される。
図1は、実施の形態1の電力変換装置100を示す図である。電力変換装置100は、入力端子101、チョッパ回路110、平滑コンデンサ115、DC(Direct Current)-DCコンバータ120A、120B、コンデンサ125A、125B、トランス130A、130B、整流回路140A、140B、平滑コンデンサ145A、145B、電圧検出部150、電圧センサ151A、151B、制御部160、及び、出力端子171A、171B、172A、172Bを含む。
図7は、実施の形態2の電力変換装置200を示す図である。電力変換装置200は、実施の形態1の電力変換装置100において、DC-DCコンバータ120A、120Bを1つに纏めた構成を有する。このため、以下では相違点を中心に説明する。また、実施の形態1の電力変換装置100の構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
110 チョッパ回路
120A、120B、220 DC-DCコンバータ
S1、S2、S3、S4 スイッチ
125A、125B コンデンサ
130A、130B トランス
131A、131B 一次側コイル
132A、132B 二次側コイル
140A、140B 整流回路
150 電圧検出部
160、260 制御部
Claims (8)
- 直流電力を所定電圧の直流電力に変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路の出力側に設けられ、入力される直流を変換して出力するスイッチング回路と、
第1の一次側巻線及び第1の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第1トランスと、
第2の一次側巻線及び第2の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第2トランスと、
前記スイッチング回路と前記第1の一次側巻線との間に直列に挿入される第1コンデンサと、
前記スイッチング回路と前記第2の一次側巻線との間に直列に挿入される第2コンデンサと、
前記第1の二次側巻線に接続される第1整流回路と、
前記第2の二次側巻線に接続される第2整流回路と
を含み、
前記スイッチング回路は、前記チョッパ回路の出力側において互いに並列に接続される第1変換部と第2変換部とを有し、
前記第1変換部は、
第1スイッチと第2スイッチが直列に接続された回路と、第3スイッチと第4スイッチが直列に接続された回路とが並列に接続された回路を含み、
前記第2変換部は、
第5スイッチと第6スイッチが直列に接続された回路と、第7スイッチと第8スイッチが直列に接続された回路とが並列に接続された回路を含み、
前記第1の一次側巻線及び前記第1コンデンサは、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間の接続点と、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの間の接続点との間に接続され、
前記第2の一次側巻線及び前記第2コンデンサは、前記第5スイッチと前記第6スイッチとの間の接続点と、前記第7スイッチと前記第8スイッチとの間の接続点との間に接続され、
前記第1変換部のスイッチングの1周期は、前記第1スイッチ及び前記第4スイッチがオンにされる第1通電時間と、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチがオンにされる第2通電時間とを含み、
前記第2変換部のスイッチングの1周期は、前記第5スイッチ及び前記第8スイッチがオンにされる第3通電時間と、前記第6スイッチ及び前記第7スイッチがオンにされる第4通電時間とを含み、
前記第1変換部から前記第1コンデンサに流れる第1電流の半周期は、前記第1通電時間と前記第2通電時間のいずれの時間よりも短く、前記チョッパ回路の出力電圧を調整することによって、前記第1整流回路の第1出力電圧は調整され、
前記第2変換部から前記第2コンデンサに第2電流が流れる時間は、前記第3通電時間と前記第4通電時間のいずれの時間でも、前記第2電流の半周期以下であり、前記第3通電時間及び前記第4通電時間を調整することによって、前記第2整流回路の第2出力電圧は調整される、電力変換装置。 - 前記第1変換部と前記第1の一次側巻線との間で、前記第1コンデンサに直列に接続される第1リアクトルと、
前記第2変換部と前記第2の一次側巻線との間で、前記第2コンデンサに直列に接続される第2リアクトルと
をさらに含む、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第1電流は、前記第1変換部から前記第1コンデンサ及び前記第1リアクトルに流れる電流であり、
前記第2電流は、前記第2変換部から前記第2コンデンサ及び前記第2リアクトルに流れる電流である、請求項2に記載の電力変換装置。 - 直流電力を所定電圧の直流電力に変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路の出力側に設けられ、入力される直流を変換して出力するスイッチング回路と、
第1の一次側巻線及び第1の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第1トランスと、
第2の一次側巻線及び第2の二次側巻線を有し、前記スイッチング回路の出力側に接続される第2トランスと、
前記スイッチング回路と前記第1の一次側巻線との間に直列に挿入される第1コンデンサと、
前記スイッチング回路と前記第2の一次側巻線との間に直列に挿入される第2コンデンサと、
前記第1の二次側巻線に接続される第1整流回路と、
前記第2の二次側巻線に接続される第2整流回路と
を含み、
前記第1の一次側巻線及び前記第2の一次側巻線は、前記スイッチング回路の出力側で分岐された第1線路及び第2線路にそれぞれ接続され、
前記第1コンデンサは、前記スイッチング回路と前記第1の一次側巻線との間で前記第1線路に直列に挿入され、
前記第2コンデンサは、前記スイッチング回路と前記第2の一次側巻線との間で前記第2線路に直列に挿入され、
前記スイッチング回路は、第1スイッチと第2スイッチが直列に接続された回路と、第3スイッチと第4スイッチが直列に接続された回路とが並列に接続された回路を含み、
前記第1線路及び前記第2線路は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間の接続点と、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの間の接続点との間に接続され、
前記スイッチング回路のスイッチングの1周期は、前記第1スイッチ及び前記第4スイッチがオンにされる第1通電時間と、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチがオンにされる第2通電時間とを含み、
前記スイッチング回路から前記第1コンデンサに流れる第1電流の半周期は、前記第1通電時間と前記第2通電時間のいずれの時間よりも短く、前記チョッパ回路の出力電圧を調整することによって、前記第1整流回路の第1出力電圧は調整され、
前記スイッチング回路から前記第2コンデンサに第2電流が流れる時間は、前記第1通電時間と前記第2通電時間のいずれの時間でも、前記第2電流の半周期以下であり、前記第1通電時間及び前記第2通電時間を調整することによって、前記第2整流回路の第2出力電圧は調整される、電力変換装置。 - 前記第1トランスの第1漏れインダクタンスと前記第1コンデンサの第1静電容量によって決まる前記第1の一次側巻線に流れる電流の第1共振周波数は、前記第2トランスの第2漏れインダクタンスと前記第2コンデンサの第2静電容量によって決まる前記第2の一次側巻線に流れる電流の第2共振周波数よりも高い、請求項1又は4に記載の電力変換装置。
- 前記スイッチング回路と前記第1の一次側巻線との間で、前記第1コンデンサに直列に接続される第1リアクトルと、
前記スイッチング回路と前記第2の一次側巻線との間で、前記第2コンデンサに直列に接続される第2リアクトルと
をさらに含む、請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記第1電流は、前記スイッチング回路から前記第1コンデンサ及び前記第1リアクトルに流れる電流であり、
前記第2電流は、前記スイッチング回路から前記第2コンデンサ及び前記第2リアクトルに流れる電流である、請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記第1トランスの第1漏れインダクタンス、前記第1リアクトルの第1インダクタンス、及び前記第1コンデンサの第1静電容量によって決まる前記第1の一次側巻線に流れる電流の第1共振周波数は、前記第2トランスの第2漏れインダクタンス、前記第2リアクトルの第2インダクタンス、及び前記第2コンデンサの第2静電容量によって決まる前記第2の一次側巻線に流れる電流の第2共振周波数よりも高い、請求項2,3,6,7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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