JPH0667182B2 - Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバ−タInfo
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- JPH0667182B2 JPH0667182B2 JP59210872A JP21087284A JPH0667182B2 JP H0667182 B2 JPH0667182 B2 JP H0667182B2 JP 59210872 A JP59210872 A JP 59210872A JP 21087284 A JP21087284 A JP 21087284A JP H0667182 B2 JPH0667182 B2 JP H0667182B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、直流電源より高電圧の直流電圧、もしくは負
の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
＜従来技術＞ 従来、直流電源から負荷に高電圧の直流電圧を供給する
ために直流電源の電圧を上げる方法として、インバータ
とトランスと整流器とを用いる方法や、昇圧チョッパに
よる方法等があるが、このようにトランスやリアクトル
を用いる方法では、トランスやリアクトルの磁心の重量
が大で、コンバータ全体の重量が過大となる欠点があ
り、またコイルは高周波での損失が大きく、コンバータ
全体の変換効率が悪くなる欠点がある。そのため従来
は、コンパクトで損失の少ないコンバータを製造するこ
とが困難であった。
ために直流電源の電圧を上げる方法として、インバータ
とトランスと整流器とを用いる方法や、昇圧チョッパに
よる方法等があるが、このようにトランスやリアクトル
を用いる方法では、トランスやリアクトルの磁心の重量
が大で、コンバータ全体の重量が過大となる欠点があ
り、またコイルは高周波での損失が大きく、コンバータ
全体の変換効率が悪くなる欠点がある。そのため従来
は、コンパクトで損失の少ないコンバータを製造するこ
とが困難であった。
＜発明の目的＞ 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、コンデンサとダイオードとスイッチング素子から充
放電回路を構成し、この充放電回路を組み込むことによ
って、損失の少ない直流電圧の変換を行ない、変換効率
を高めるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ全体の回路の
簡素化を図ることを目的とする。
て、コンデンサとダイオードとスイッチング素子から充
放電回路を構成し、この充放電回路を組み込むことによ
って、損失の少ない直流電圧の変換を行ない、変換効率
を高めるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ全体の回路の
簡素化を図ることを目的とする。
＜発明の構成＞ 本発明は、上記目的を達成するために、複数段のコンデ
ンサと、これらコンデンサ群を互いに並列に結合するた
めのダイオードと、これらコンデンサ群を互いに直列に
結合するためのスイッチング素子とを備えて充放電回路
を構成し、さらに上記の充放電回路のコンデンサ群が並
列に充電され、直列に放電するよう、この回路を交互に
充放電動作させる切り換え手段を並設してＤＣ／ＤＣコ
ンバータを構成したものである。
ンサと、これらコンデンサ群を互いに並列に結合するた
めのダイオードと、これらコンデンサ群を互いに直列に
結合するためのスイッチング素子とを備えて充放電回路
を構成し、さらに上記の充放電回路のコンデンサ群が並
列に充電され、直列に放電するよう、この回路を交互に
充放電動作させる切り換え手段を並設してＤＣ／ＤＣコ
ンバータを構成したものである。
＜実施例＞ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
（Ａ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第１〜第４実施例に用い
る充放電回路例 第１図は本発明のＤＣ／ＤＣコンバータの第１〜第４実
施例に使用される充放電回路の構成を示す回路図であっ
て、この充放電回路Ａは、複数段のコンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３と、これらコンデンサＣ１〜Ｃ３を並列に結合
するためのダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２
と、前記コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を互いに直列に結
合するためのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２とを備える。
前記複数段のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３はこの実施例
では３段で、ともにほぼ同じ容量を有する。しかして第
１段コンデンサＣ１の正端子（正極＋）が充電用の入力
正端子１であり、最終段である第３段コンデンサＣ３の
負端子（負極−）が充電用の入力負端子２である。
る充放電回路例 第１図は本発明のＤＣ／ＤＣコンバータの第１〜第４実
施例に使用される充放電回路の構成を示す回路図であっ
て、この充放電回路Ａは、複数段のコンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３と、これらコンデンサＣ１〜Ｃ３を並列に結合
するためのダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２
と、前記コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を互いに直列に結
合するためのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２とを備える。
前記複数段のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３はこの実施例
では３段で、ともにほぼ同じ容量を有する。しかして第
１段コンデンサＣ１の正端子（正極＋）が充電用の入力
正端子１であり、最終段である第３段コンデンサＣ３の
負端子（負極−）が充電用の入力負端子２である。
前記入力正負両端子１，２に対して前記コンデンサＣ１
〜Ｃ３を互いに並列に結合するためのダイオードＤ１
１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２は、前段のコンデンサの正
端子と次段のコンデンサの正端子との間、および前段の
コンデンサの負端子と次段のコンデンサの負端子との間
にそれぞれ接続されている。即ち、ダイオードＤ１１は
第１段コンデンサＣ１の正端子と第２段コンデンサＣ２
の正端子の間に接続され、ダイオードＤ２１は第２段コ
ンデンサＣ２の正端子と第３段コンデンサＣ３の正端子
との間に接続され、またダイオードＤ１２は第１段コン
デンサＣ１の負端子と第２段コンデンサＣ２の負端子と
の間に接続され、ダイオードＤ２２は第２段コンデンサ
Ｃ２の負端子と第３段コンデンサＣ３の負端子との間に
接続されている。
〜Ｃ３を互いに並列に結合するためのダイオードＤ１
１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２は、前段のコンデンサの正
端子と次段のコンデンサの正端子との間、および前段の
コンデンサの負端子と次段のコンデンサの負端子との間
にそれぞれ接続されている。即ち、ダイオードＤ１１は
第１段コンデンサＣ１の正端子と第２段コンデンサＣ２
の正端子の間に接続され、ダイオードＤ２１は第２段コ
ンデンサＣ２の正端子と第３段コンデンサＣ３の正端子
との間に接続され、またダイオードＤ１２は第１段コン
デンサＣ１の負端子と第２段コンデンサＣ２の負端子と
の間に接続され、ダイオードＤ２２は第２段コンデンサ
Ｃ２の負端子と第３段コンデンサＣ３の負端子との間に
接続されている。
また、最終段である第３段コンデンサＣ３の正端子（正
極＋）が放電用の出力正端子３であり、第１段コンデン
サＣ１の負端子（負極−）が放電用の出力負端子４であ
って、この出力正負両端子３，４に対して前記コンデン
サＣ１〜Ｃ３を直列に結合するためのスイッチング素子
Ｓ１，Ｓ２は、前段のコンデンサの正端子と次段のコン
デンサの負端子との間にそれぞれ接続されている。即
ち、スイッチング素子Ｓ１は第１段コンデンサＣ１の正
端子と第２段コンデンサＣ２の負端子との間に、またス
イッチング素子Ｓ２は第２段コンデンサＣ２の正端子と
第３段コンデンサＣ３の負端子との間にそれぞれ接続さ
れている。
極＋）が放電用の出力正端子３であり、第１段コンデン
サＣ１の負端子（負極−）が放電用の出力負端子４であ
って、この出力正負両端子３，４に対して前記コンデン
サＣ１〜Ｃ３を直列に結合するためのスイッチング素子
Ｓ１，Ｓ２は、前段のコンデンサの正端子と次段のコン
デンサの負端子との間にそれぞれ接続されている。即
ち、スイッチング素子Ｓ１は第１段コンデンサＣ１の正
端子と第２段コンデンサＣ２の負端子との間に、またス
イッチング素子Ｓ２は第２段コンデンサＣ２の正端子と
第３段コンデンサＣ３の負端子との間にそれぞれ接続さ
れている。
上記構成において、充電に当たっては、各スイッチング
素子Ｓ１，Ｓ２をオフの状態にしておき、入力正負両端
子１，２に直流電源ＥＳを接続し、充電電流を第１段コ
ンデンサＣ１の正端子から第３段コンデンサＣ３の負端
子へ流す。このときコンデンサＣ１〜Ｃ３の正端子間、
およびコンデンサＣ１〜Ｃ３の負端子間に接続されたダ
イオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２は充電電流に
対して順方向となって、コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に
充電される。各コンデンサＣ１〜Ｃ３に流れるコンデン
サ電流は電源電流Ｉのほぼ３分の１で、各コンデンサＣ
１〜Ｃ３の入力正負両端子間に現われる電圧は電源電圧
に等しい。もし、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の端子間電圧
が互いに等しくなければ、電流は最も端子間電圧の低い
コンデンサに流れ、その電圧を上昇させるから、結局、
コンデンサＣ１〜Ｃ３全部の端子間電圧は互いに等しく
なる。
素子Ｓ１，Ｓ２をオフの状態にしておき、入力正負両端
子１，２に直流電源ＥＳを接続し、充電電流を第１段コ
ンデンサＣ１の正端子から第３段コンデンサＣ３の負端
子へ流す。このときコンデンサＣ１〜Ｃ３の正端子間、
およびコンデンサＣ１〜Ｃ３の負端子間に接続されたダ
イオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ１２，Ｄ２２は充電電流に
対して順方向となって、コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に
充電される。各コンデンサＣ１〜Ｃ３に流れるコンデン
サ電流は電源電流Ｉのほぼ３分の１で、各コンデンサＣ
１〜Ｃ３の入力正負両端子間に現われる電圧は電源電圧
に等しい。もし、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の端子間電圧
が互いに等しくなければ、電流は最も端子間電圧の低い
コンデンサに流れ、その電圧を上昇させるから、結局、
コンデンサＣ１〜Ｃ３全部の端子間電圧は互いに等しく
なる。
放電は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の全部もしくは一
部のオン／オフを切り換えておいて、出力正負両端子
３，４の間に負荷５を接続することによって行なう。ス
イッチング素子Ｓ１，Ｓ２の全部をオンにして放電を行
なうと、これらのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２によって
コンデンサＣ１〜Ｃ３の全部が直列に結合されることと
なり、出力正負両端子３，４間に現われる電圧は各コン
デンサ電圧の３倍になる。
部のオン／オフを切り換えておいて、出力正負両端子
３，４の間に負荷５を接続することによって行なう。ス
イッチング素子Ｓ１，Ｓ２の全部をオンにして放電を行
なうと、これらのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２によって
コンデンサＣ１〜Ｃ３の全部が直列に結合されることと
なり、出力正負両端子３，４間に現われる電圧は各コン
デンサ電圧の３倍になる。
なお、第１図の負荷５の接続は、端子３，４が充放電回
路Ａの出力端子であり、負荷電流が端子３，４を流れる
ことを示すものである。実用回路では、第２図〜第４図
に示すように、端子３，４に電源電圧ＥＳを直列に接続
して負荷に出力すれば、より高い出力電圧が得られ、有
利である。
路Ａの出力端子であり、負荷電流が端子３，４を流れる
ことを示すものである。実用回路では、第２図〜第４図
に示すように、端子３，４に電源電圧ＥＳを直列に接続
して負荷に出力すれば、より高い出力電圧が得られ、有
利である。
２個のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のうち、１個のスイ
ッチング素子がオンであれば（例えば、第１スイッチン
グ素子Ｓ１がオフで、第２スイッチング素子Ｓ２がオン
であれば、第１段コンデンサＣ１と第２段コンデンサＣ
２とはダイオードＤ１１，Ｄ１２により互いに並列に結
合され、この両コンデンサＣ１，Ｃ２と第３段コンデン
サＣ３とが第２スイッチング素子Ｓ２により直列に結合
されるから）、出力正負端子３，４間の電圧は各コンデ
ンサ電圧の２倍になる。
ッチング素子がオンであれば（例えば、第１スイッチン
グ素子Ｓ１がオフで、第２スイッチング素子Ｓ２がオン
であれば、第１段コンデンサＣ１と第２段コンデンサＣ
２とはダイオードＤ１１，Ｄ１２により互いに並列に結
合され、この両コンデンサＣ１，Ｃ２と第３段コンデン
サＣ３とが第２スイッチング素子Ｓ２により直列に結合
されるから）、出力正負端子３，４間の電圧は各コンデ
ンサ電圧の２倍になる。
さらにスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の全部がオフであれ
ば、コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に放電し、出力正負両
端子３，４間の電圧は各コンデンサ電圧と等しくなる。
ば、コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に放電し、出力正負両
端子３，４間の電圧は各コンデンサ電圧と等しくなる。
このように、放電時にオンにするスイッチング素子の数
を適宜変更することにより、放電時の出力正負端子１，
２間電圧を変化させることができる。
を適宜変更することにより、放電時の出力正負端子１，
２間電圧を変化させることができる。
（Ａ−イ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第１実施例 第２図は上記充放電回路Ａを用いたＤＣ／ＤＣコンバー
タの回路図で、充放電回路Ａ内部の回路構成は省略して
ある。充放電回路Ａの入力正端子１にはリアクトルＬお
よび順方向のダイオードＤ１を介して直流電源ＥＳの正
極が接続され、充放電回路Ａの入力負端子２には充電ス
イッチング素子Ｓ０２を介して直流電源ＥＳの負極が接
続されている。また、充放電回路Ａの出力正端子３には
順方向のダイオードＤ２を介して負荷５の正端子が接続
され、充放電回路Ａの出力負端子４と前記リアクトルＬ
の出力側との間に放電スイッチング素子Ｓ０１が接続さ
れている。負荷５の負端子は直流電源ＥＳの負極に接続
されている。Ｃ０は負荷に並列に接続した平滑用コンデ
ンサである。
タの回路図で、充放電回路Ａ内部の回路構成は省略して
ある。充放電回路Ａの入力正端子１にはリアクトルＬお
よび順方向のダイオードＤ１を介して直流電源ＥＳの正
極が接続され、充放電回路Ａの入力負端子２には充電ス
イッチング素子Ｓ０２を介して直流電源ＥＳの負極が接
続されている。また、充放電回路Ａの出力正端子３には
順方向のダイオードＤ２を介して負荷５の正端子が接続
され、充放電回路Ａの出力負端子４と前記リアクトルＬ
の出力側との間に放電スイッチング素子Ｓ０１が接続さ
れている。負荷５の負端子は直流電源ＥＳの負極に接続
されている。Ｃ０は負荷に並列に接続した平滑用コンデ
ンサである。
上記構成において、充電スイッチング素子Ｓ０２がオン
で、放電スイッチング素子Ｓ０１がオフで、かつ充放電
回路Ａ内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２がすべてオフで
あると、充電電流がリアクトルＬ、ダイオードＤ１、充
放電回路Ａおよび充電スイッチング素子Ｓ０２を流れ、
充放電回路Ａ内のコンデンサＣ１〜Ｃ３は直流電源ＥＳ
によって並列に充電される。次に充電スイッチング素子
Ｓ０２がオフで、放電スイッチング素子Ｓ０１がオン
で、かつ充放電回路Ａ内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２
がすべてオンであると、電源ＥＳとリアクトルＬを通じ
て充放電回路Ａ内のコンデンサＣ１〜Ｃ３は直列に放電
し、その放電電流はダイオードＤ２を通じて負荷５に供
給される。
で、放電スイッチング素子Ｓ０１がオフで、かつ充放電
回路Ａ内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２がすべてオフで
あると、充電電流がリアクトルＬ、ダイオードＤ１、充
放電回路Ａおよび充電スイッチング素子Ｓ０２を流れ、
充放電回路Ａ内のコンデンサＣ１〜Ｃ３は直流電源ＥＳ
によって並列に充電される。次に充電スイッチング素子
Ｓ０２がオフで、放電スイッチング素子Ｓ０１がオン
で、かつ充放電回路Ａ内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２
がすべてオンであると、電源ＥＳとリアクトルＬを通じ
て充放電回路Ａ内のコンデンサＣ１〜Ｃ３は直列に放電
し、その放電電流はダイオードＤ２を通じて負荷５に供
給される。
なお、以下の説明においては充放電回路Ａが放電動作す
る場合は、その回路内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は
すべてオン状態になっているものとする。
る場合は、その回路内のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は
すべてオン状態になっているものとする。
上記実施例は負荷電流が小さい場合に適し、その場合リ
アクトルＬを省略することができる。
アクトルＬを省略することができる。
（Ａ−ロ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第２実施例 第３図はＤＣ／ＤＣコンバータの第２実施例の回路図
で、この実施例では第１図に示した充放電回路Ａを２組
用い、リアクトルＬと平滑用コンデンサＣ０とを共通に
し、この２組の充放電回路Ａ１，Ａ２を直流電源ＥＳお
よび負荷５に対して互いに並列に接続している。各充放
電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１，１にはそれぞれダイ
オードＤｘ１，Ｄｙ１が接続され、また入力負端子２，
２にはそれぞれ充電スイッチング素子Ｓｘ２，Ｓｙ２が
接続され、各充放電回路Ａ１，Ａ２の出力正端子３，３
にはダイオードＤｘ２，Ｄｙ２がそれぞれ接続され、出
力負端子４，４には放電スイッチング素子Ｓｘ１，Ｓｙ
１それぞれ接続されている。
で、この実施例では第１図に示した充放電回路Ａを２組
用い、リアクトルＬと平滑用コンデンサＣ０とを共通に
し、この２組の充放電回路Ａ１，Ａ２を直流電源ＥＳお
よび負荷５に対して互いに並列に接続している。各充放
電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１，１にはそれぞれダイ
オードＤｘ１，Ｄｙ１が接続され、また入力負端子２，
２にはそれぞれ充電スイッチング素子Ｓｘ２，Ｓｙ２が
接続され、各充放電回路Ａ１，Ａ２の出力正端子３，３
にはダイオードＤｘ２，Ｄｙ２がそれぞれ接続され、出
力負端子４，４には放電スイッチング素子Ｓｘ１，Ｓｙ
１それぞれ接続されている。
しかして、一方の充放電回路Ａ１の充電スイッチング素
子Ｓｘ２および他方の充放電回路Ａ２の放電スイッチン
グ素子Ｓｙ１の組と、一方の充放電回路Ａ１の放電スイ
ッチング素子Ｓｘ１および他方の充放電回路Ａ２の充電
スイッチング素子Ｓｙ２の組とを交互に開閉し、２組の
充放電回路Ａ１，Ａ２を交互に充放電させる。この２組
の充放電回路Ａ１，Ａ２の充電／放電を短い周期で繰り
返すと、各回路Ａ１，Ａ２内のコンデンサＣ１〜Ｃ３に
よる電圧脈動は小さくなり、リアクトルＬの電源は連続
して流れる。
子Ｓｘ２および他方の充放電回路Ａ２の放電スイッチン
グ素子Ｓｙ１の組と、一方の充放電回路Ａ１の放電スイ
ッチング素子Ｓｘ１および他方の充放電回路Ａ２の充電
スイッチング素子Ｓｙ２の組とを交互に開閉し、２組の
充放電回路Ａ１，Ａ２を交互に充放電させる。この２組
の充放電回路Ａ１，Ａ２の充電／放電を短い周期で繰り
返すと、各回路Ａ１，Ａ２内のコンデンサＣ１〜Ｃ３に
よる電圧脈動は小さくなり、リアクトルＬの電源は連続
して流れる。
また、両充放電回路Ａ１，Ａ２の充電／放電の切り換え
時期（転流時期）を互いにずらせることによって、スイ
ッチング素子Ｓｘ１，Ｓｘ２，Ｓｙ１，Ｓｙ２を無電流
の状態でオン／オフ切り換え動作させることができる。
これによってスイッチングによる損失が著しく減少す
る。
時期（転流時期）を互いにずらせることによって、スイ
ッチング素子Ｓｘ１，Ｓｘ２，Ｓｙ１，Ｓｙ２を無電流
の状態でオン／オフ切り換え動作させることができる。
これによってスイッチングによる損失が著しく減少す
る。
（Ａ−ハ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第３実施例 第４図はＤＣ／ＤＣコンバータの第３実施例を示す回路
図で、第３図に示した実施例においてリアクトルＬをタ
ップ付きとしたものである。第３図の実施例と同じ部分
は同じ符号で示している。リアクトルＬの出力側端子に
各充放電回路Ａ１，Ａ２の放電スイッチング素子Ｓ
ｘ１，Ｓｙ１が共通に接続され、リアクトルＬのタップ
Ｌｔに各充放電回路Ａ１，Ａ２の充電用ダイオードＤｘ
１，Ｄｙ１が共通に接続され、並列充電時に作用するリ
アクトルＬの巻き数が直列放電時に作用するリアクトル
Ｌの巻き数より少なくなっている。この実施例では、各
充放電回路Ａ１，Ａ２内のコンデンサＣ１〜Ｃ３の段数
が３であるのに対応して両巻き数の比が１：３に設定さ
れている。各充放電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１と出
力負端子４とに現われる脈動はリアクトルＬの巻き数比
に等しくなるので、リアクトルＬの巻き数比を上記のよ
うに設定しておくと、直流電源ＥＳ側の電流脈動と負荷
５側の電流脈動とがともに小さくなる利点がある。第２
実施例における利点をも有することは、いうまでもな
い。
図で、第３図に示した実施例においてリアクトルＬをタ
ップ付きとしたものである。第３図の実施例と同じ部分
は同じ符号で示している。リアクトルＬの出力側端子に
各充放電回路Ａ１，Ａ２の放電スイッチング素子Ｓ
ｘ１，Ｓｙ１が共通に接続され、リアクトルＬのタップ
Ｌｔに各充放電回路Ａ１，Ａ２の充電用ダイオードＤｘ
１，Ｄｙ１が共通に接続され、並列充電時に作用するリ
アクトルＬの巻き数が直列放電時に作用するリアクトル
Ｌの巻き数より少なくなっている。この実施例では、各
充放電回路Ａ１，Ａ２内のコンデンサＣ１〜Ｃ３の段数
が３であるのに対応して両巻き数の比が１：３に設定さ
れている。各充放電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１と出
力負端子４とに現われる脈動はリアクトルＬの巻き数比
に等しくなるので、リアクトルＬの巻き数比を上記のよ
うに設定しておくと、直流電源ＥＳ側の電流脈動と負荷
５側の電流脈動とがともに小さくなる利点がある。第２
実施例における利点をも有することは、いうまでもな
い。
（Ａ−ニ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第４実施例 第５図はＤＣ／ＤＣコンバータの第４実施例を示す回路
図で、第１図に示した充放電回路Ａを２組用いて直流電
源ＥＳとは逆極性の直流電圧を出力するようにしたもの
である。各充放電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１，１に
はそれぞれ充電スイッチング素子Ｓｘ１，Ｓｙ１を介し
て直流電源ＥＳの正極が接続され、各充放電回路Ａ１，
Ａ２の入力負端子２，２にはそれぞれ順方向のダイオー
ドＤｘ２，Ｄｙ２が接続され、これらダイオードＤ
ｘ２，Ｄｙ２に単一のリアクトルＬを介して負荷５の正
端子が接続されている。また、各充放電回路Ａ１，Ａ２
の出力正端子３，３にはそれぞれ放電スイッチング素子
Ｓｘ２，Ｓｙ２が接続され、これら放電スイッチング素
子Ｓｘ２，Ｓｙ２は前記リアクトルＬの入力側に接続さ
れている。さらに各充放電回路Ａ１，Ａ２の出力負端子
４，４にはそれぞれダイオードＤｘ１，Ｄｙ１が接続さ
れ、これらダイオードＤｘ１，Ｄｙ１が共通に負荷５の
負端子に直結されるとともに、該ダイオードＤｘ１，Ｄ
ｙ１が平滑用コンデンサＣ０を介して直流電源ＥＳの負
極に接続されている。リアクトルＬの出力側は直流電源
ＥＳの負極とも接続されている。
図で、第１図に示した充放電回路Ａを２組用いて直流電
源ＥＳとは逆極性の直流電圧を出力するようにしたもの
である。各充放電回路Ａ１，Ａ２の入力正端子１，１に
はそれぞれ充電スイッチング素子Ｓｘ１，Ｓｙ１を介し
て直流電源ＥＳの正極が接続され、各充放電回路Ａ１，
Ａ２の入力負端子２，２にはそれぞれ順方向のダイオー
ドＤｘ２，Ｄｙ２が接続され、これらダイオードＤ
ｘ２，Ｄｙ２に単一のリアクトルＬを介して負荷５の正
端子が接続されている。また、各充放電回路Ａ１，Ａ２
の出力正端子３，３にはそれぞれ放電スイッチング素子
Ｓｘ２，Ｓｙ２が接続され、これら放電スイッチング素
子Ｓｘ２，Ｓｙ２は前記リアクトルＬの入力側に接続さ
れている。さらに各充放電回路Ａ１，Ａ２の出力負端子
４，４にはそれぞれダイオードＤｘ１，Ｄｙ１が接続さ
れ、これらダイオードＤｘ１，Ｄｙ１が共通に負荷５の
負端子に直結されるとともに、該ダイオードＤｘ１，Ｄ
ｙ１が平滑用コンデンサＣ０を介して直流電源ＥＳの負
極に接続されている。リアクトルＬの出力側は直流電源
ＥＳの負極とも接続されている。
しかして、一方の充放電回路Ａ１の充電スイッチング素
子Ｓｘ１および他方の充放電回路Ａ２の放電スイッチン
グ素子Ｓｙ２の組と、一方の充放電回路Ａ１の放電スイ
ッチング素子Ｓｘ２および他方の充放電回路Ａ２の充電
スイッチング素子Ｓｙ１の組とを交互に開閉し、２組の
充放電回路Ａ１，Ａ２を交互に充放電させる。例えば、
スイッチング素子Ｓｘ１とＳｙ２の組がオンであれば、
充放電回路Ａ１は並列充電状態で、その電流はＥＳ−Ｓ
ｘ１−Ａ１−Ｄｘ２−Ｌ−ＥＳに流れ、充放電回路Ａ２
は直列放電状態で、その電流はＡ２−Ｓｙ２−Ｌ−Ｃ０
−Ｄｙ１−Ａ２に流れてコンデンサＣ０を図示の極性に
充電して負荷に電流を供給する。このようにすると、リ
アクトルＬには充電電流も放電電流も同一方向に流れる
ので、リアクトルＬの電流ｉＬは連続して流れる。負荷
電圧は電源の負端子を基準にして、電源とは逆極性で、
その電圧はＥＳの３倍（充放電回路がコンデンサ３段の
場合）となる。電源電流は負荷電流の３倍である。
子Ｓｘ１および他方の充放電回路Ａ２の放電スイッチン
グ素子Ｓｙ２の組と、一方の充放電回路Ａ１の放電スイ
ッチング素子Ｓｘ２および他方の充放電回路Ａ２の充電
スイッチング素子Ｓｙ１の組とを交互に開閉し、２組の
充放電回路Ａ１，Ａ２を交互に充放電させる。例えば、
スイッチング素子Ｓｘ１とＳｙ２の組がオンであれば、
充放電回路Ａ１は並列充電状態で、その電流はＥＳ−Ｓ
ｘ１−Ａ１−Ｄｘ２−Ｌ−ＥＳに流れ、充放電回路Ａ２
は直列放電状態で、その電流はＡ２−Ｓｙ２−Ｌ−Ｃ０
−Ｄｙ１−Ａ２に流れてコンデンサＣ０を図示の極性に
充電して負荷に電流を供給する。このようにすると、リ
アクトルＬには充電電流も放電電流も同一方向に流れる
ので、リアクトルＬの電流ｉＬは連続して流れる。負荷
電圧は電源の負端子を基準にして、電源とは逆極性で、
その電圧はＥＳの３倍（充放電回路がコンデンサ３段の
場合）となる。電源電流は負荷電流の３倍である。
また、リアクトルＬには、各充放電回路Ａ１，Ａ２内の
コンデンサ電圧の脈動分のみが加わるので、リアクトル
Ｌはインダクタンスの小さいもので済み、コンバータ全
体の小型化、軽量化を図りうる。
コンデンサ電圧の脈動分のみが加わるので、リアクトル
Ｌはインダクタンスの小さいもので済み、コンバータ全
体の小型化、軽量化を図りうる。
さらにこの実施例においても、第２実施例、第３実施例
におけるのと同様に、両充放電回路Ａ１，Ａ２の充電／
放電の時期を互いにずらせると、スイッチング素子Ｓｘ
１，Ｓｙ１，Ｓｘ２，Ｓｙ２が無電流の状態でオン／オ
フ動作することになるので、スイッチングによる損失が
著しく減少する利点を有する。
におけるのと同様に、両充放電回路Ａ１，Ａ２の充電／
放電の時期を互いにずらせると、スイッチング素子Ｓｘ
１，Ｓｙ１，Ｓｘ２，Ｓｙ２が無電流の状態でオン／オ
フ動作することになるので、スイッチングによる損失が
著しく減少する利点を有する。
（Ｂ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第５〜第８実施例に用い
られる充放電回路例 第６図は後述する本発明の第５〜第８実施例に用いる充
放電回路例の構成を示す回路図で、この充放電回路Ａ０
は、複数段（この実施例では３段）のコンデンサＣ１〜
Ｃ３と、前段のコンデンサの正端子と次段のコンデンサ
の負端子との間に接続されこれらコンデンサＣ１〜Ｃ３
を互いに直列に結合するスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と
を備え、最終段である第３段コンデンサＣ３の正端子が
放電用の出力正端子３であり、第１段コンデンサＣ１の
負端子が出力負端子４である点では、第１図に示した充
放電回路Ａと同じである（第１図と同じ部分は同じ符号
で示す）が、充電用の入力正負両端子１０，２０がコン
デンサＣ１〜Ｃ３の正負両端子とは別に設けられ、この
入力正負両端子１０，２０に対して前記コンデンサＣ１
〜Ｃ３を互いに並列に結合するためのダイオードとし
て、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の正端子と入力正端子１０
との間に接続したダイオードＤ１３，Ｄ２３，Ｄ３３
と、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の負端子と入力負端子２０
との間に接続したダイオードＤ１４，Ｄ２４，Ｄ３４と
を備える点で、第１図の充放電回路Ａとは回路構成が異
なる。即ち、入力正端子１０の側では、ダイオードＤ１
３は第１段コンデンサＣ１の正端子と入力正端子１０と
の間に、ダイオードＤ２３は第２段コンデンサＣ２の正
端子と入力正端子１０との間に、ダイオードＤ３３は第
３段コンデンサＣ３の正端子と入力正端子１０との間に
それぞれ接続され、入力負端子２０の側では、ダイオー
ドＤ１４は第１段コンデンサＣ１の負端子と入力負端子
２０の間に、ダイオードＤ２４は第２段コンデンサＣ２
の負端子と入力負端子２０との間に、ダイオードＤ３４
は第３段コンデンサＣ３の負端子と入力負端子２０との
間にそれぞれ接続されている。
られる充放電回路例 第６図は後述する本発明の第５〜第８実施例に用いる充
放電回路例の構成を示す回路図で、この充放電回路Ａ０
は、複数段（この実施例では３段）のコンデンサＣ１〜
Ｃ３と、前段のコンデンサの正端子と次段のコンデンサ
の負端子との間に接続されこれらコンデンサＣ１〜Ｃ３
を互いに直列に結合するスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と
を備え、最終段である第３段コンデンサＣ３の正端子が
放電用の出力正端子３であり、第１段コンデンサＣ１の
負端子が出力負端子４である点では、第１図に示した充
放電回路Ａと同じである（第１図と同じ部分は同じ符号
で示す）が、充電用の入力正負両端子１０，２０がコン
デンサＣ１〜Ｃ３の正負両端子とは別に設けられ、この
入力正負両端子１０，２０に対して前記コンデンサＣ１
〜Ｃ３を互いに並列に結合するためのダイオードとし
て、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の正端子と入力正端子１０
との間に接続したダイオードＤ１３，Ｄ２３，Ｄ３３
と、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の負端子と入力負端子２０
との間に接続したダイオードＤ１４，Ｄ２４，Ｄ３４と
を備える点で、第１図の充放電回路Ａとは回路構成が異
なる。即ち、入力正端子１０の側では、ダイオードＤ１
３は第１段コンデンサＣ１の正端子と入力正端子１０と
の間に、ダイオードＤ２３は第２段コンデンサＣ２の正
端子と入力正端子１０との間に、ダイオードＤ３３は第
３段コンデンサＣ３の正端子と入力正端子１０との間に
それぞれ接続され、入力負端子２０の側では、ダイオー
ドＤ１４は第１段コンデンサＣ１の負端子と入力負端子
２０の間に、ダイオードＤ２４は第２段コンデンサＣ２
の負端子と入力負端子２０との間に、ダイオードＤ３４
は第３段コンデンサＣ３の負端子と入力負端子２０との
間にそれぞれ接続されている。
上記構成において、充電は、充放電回路Ａ内のスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ２のすべてをオフにしておいて、入力
正負両端子１０，２０の間に直流電源３を接続すること
によって行なう。充電電流に対して各ダイオードのＤ１
３，Ｄ２３，Ｄ３３，Ｄ１４，Ｄ２４，Ｄ３４は順方向
であって、充電電流は各コンデンサＣ１〜Ｃ３に流れ、
コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に充電される。
ング素子Ｓ１，Ｓ２のすべてをオフにしておいて、入力
正負両端子１０，２０の間に直流電源３を接続すること
によって行なう。充電電流に対して各ダイオードのＤ１
３，Ｄ２３，Ｄ３３，Ｄ１４，Ｄ２４，Ｄ３４は順方向
であって、充電電流は各コンデンサＣ１〜Ｃ３に流れ、
コンデンサＣ１〜Ｃ３は並列に充電される。
放電は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の全部をオンに切
り換えておいて、出力正負両端子３，４間に負荷５を接
続することによって行なう。出力正負両端子３，４間に
現われる電圧は各コンデンサ電圧の３倍になる。
り換えておいて、出力正負両端子３，４間に負荷５を接
続することによって行なう。出力正負両端子３，４間に
現われる電圧は各コンデンサ電圧の３倍になる。
この充放電回路Ａ０は、第１図に示した充放電回路Ａに
比べ、使用するダイオードとして耐圧の大きいものが必
要であるが、ダイオードの電流定格は小さくてもよい。
比べ、使用するダイオードとして耐圧の大きいものが必
要であるが、ダイオードの電流定格は小さくてもよい。
また、第１図に示した充放電回路Ａでは、充電動作の
際、各コンデンサＣ１〜Ｃ３と入力正負両端子１，２と
の間にそれぞれ２個のダイオードが直列に介在し、この
介在するダイオードの数はコンデンサの段数の増加に応
じて増加するから、コンデンサの段数を増加すると、こ
れらダイオードによる電圧降下が大きくなる。これに対
して第６図に示した充放電回路Ａ０では、各コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ３と出力端子３，４との間に２個のダイオード
が介在し、この介在ダイオードの数はコンデンサの段数
が増加しても変わらない。従って、コンデンサの段数が
多い場合は第６図の充放電回路Ａ０の方がダイオードに
よる電圧降下が少ない特徴があり、低電圧、大電流の用
途に適する。
際、各コンデンサＣ１〜Ｃ３と入力正負両端子１，２と
の間にそれぞれ２個のダイオードが直列に介在し、この
介在するダイオードの数はコンデンサの段数の増加に応
じて増加するから、コンデンサの段数を増加すると、こ
れらダイオードによる電圧降下が大きくなる。これに対
して第６図に示した充放電回路Ａ０では、各コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ３と出力端子３，４との間に２個のダイオード
が介在し、この介在ダイオードの数はコンデンサの段数
が増加しても変わらない。従って、コンデンサの段数が
多い場合は第６図の充放電回路Ａ０の方がダイオードに
よる電圧降下が少ない特徴があり、低電圧、大電流の用
途に適する。
ただし、第６図の充放電回路Ａ０では、放電動作時にス
イッチング素子のすべてをオン状態にしておくものとす
る。
イッチング素子のすべてをオン状態にしておくものとす
る。
（Ｂ−イ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第５実施例 ＤＣ／ＤＣコンバータの第５実施例は、第６図に示した
充放電回路Ａ０に、この充放電回路Ａ０の充電／放電動
作を切り換える切り換え手段を設けたものである。その
回路構成は、第２図に示した第１実施例での充放電回路
Ａを第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたもの
で、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第２図と同一であ
るので、図示は省略する。
充放電回路Ａ０に、この充放電回路Ａ０の充電／放電動
作を切り換える切り換え手段を設けたものである。その
回路構成は、第２図に示した第１実施例での充放電回路
Ａを第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたもの
で、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第２図と同一であ
るので、図示は省略する。
この実施例の効果は第１実施例の効果と同じである。
（Ｂ−ロ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第６実施例 ＤＣ／ＤＣコンバータの第６実施例は、第６図に示した
充放電回路Ａ０とその充電／放電動作を切り換える切り
換え手段とを２組用いたものである。その回路構成は、
第３図に示した第２実施例での充放電回路Ａ１，Ａ２を
それぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたも
ので、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第３図のものと
同一であるので、図示は省略する。この実施例の効果は
第２実施例の効果と同じである。
充放電回路Ａ０とその充電／放電動作を切り換える切り
換え手段とを２組用いたものである。その回路構成は、
第３図に示した第２実施例での充放電回路Ａ１，Ａ２を
それぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたも
ので、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第３図のものと
同一であるので、図示は省略する。この実施例の効果は
第２実施例の効果と同じである。
（Ｂ−ハ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第７実施例 ＤＣ／ＤＣコンバータの第７実施例は、第６図に示した
充放電回路Ａ０とその充電／放電動作を切り換える切り
換え手段とを２組用い、かつ直流電源側のリアクトルＬ
をタップ付きにしたものである。その回路構成は、第４
図に示した第３実施例での充放電回路Ａ１，Ａ２をそれ
ぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたもの
で、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第４図のものと同
一であるので、図示は省略する。この実施例の効果は第
３実施例の効果と同じである。
充放電回路Ａ０とその充電／放電動作を切り換える切り
換え手段とを２組用い、かつ直流電源側のリアクトルＬ
をタップ付きにしたものである。その回路構成は、第４
図に示した第３実施例での充放電回路Ａ１，Ａ２をそれ
ぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換えたもの
で、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第４図のものと同
一であるので、図示は省略する。この実施例の効果は第
３実施例の効果と同じである。
（Ｂ−ニ）ＤＣ／ＤＣコンバータの第８実施例 ＤＣ／ＤＣコンバータの第８実施例は、第６図に示した
充放電回路Ａ０を２組用いて直流電源とは逆極性の直流
電圧を出力するようにしたものである。その回路構成
は、第５図に示した第４実施例での充放電回路Ａ１，Ａ
２をそれぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換え
たもので、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第５図のも
のと同一であるので、図示は省略する。この実施例の効
果は第４実施例の効果と同じである。
充放電回路Ａ０を２組用いて直流電源とは逆極性の直流
電圧を出力するようにしたものである。その回路構成
は、第５図に示した第４実施例での充放電回路Ａ１，Ａ
２をそれぞれ第６図に示した充放電回路Ａ０に置き換え
たもので、充放電回路Ａ０以外の回路構成は第５図のも
のと同一であるので、図示は省略する。この実施例の効
果は第４実施例の効果と同じである。
＜発明の効果＞ 以上のように、本発明は、コンデンサとダイオードとス
イッチング素子とからなる充放電回路を用いてＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータを構成したもので、従来のトランスやリア
クトルを利用するものに比べ、回路構成が簡略で重量が
小さく、ＤＣ／ＤＣコンバータ全体の軽量化を図ること
ができ、しかも充放電回路に付設するリアクトルもイン
ダクタンスの小さいもので済み、大型のリアクトルを必
要としないから、この点からもＤＣ／ＤＣコンバータ全
体の小型化が可能となる。
イッチング素子とからなる充放電回路を用いてＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータを構成したもので、従来のトランスやリア
クトルを利用するものに比べ、回路構成が簡略で重量が
小さく、ＤＣ／ＤＣコンバータ全体の軽量化を図ること
ができ、しかも充放電回路に付設するリアクトルもイン
ダクタンスの小さいもので済み、大型のリアクトルを必
要としないから、この点からもＤＣ／ＤＣコンバータ全
体の小型化が可能となる。
さらに、このリアクトルは、直流電圧降下なしにピーク
電流を制限できるので、負荷電流を流したときの出力電
圧の変動を極めて小さくすることが可能となる。
電流を制限できるので、負荷電流を流したときの出力電
圧の変動を極めて小さくすることが可能となる。
また、一般にＤＣ／ＤＣコンバータに用いるコイルは高
周波で損失が大きいが、本発明のＤＣ／ＤＣコンバータ
においては、かかるコイルを使用せず、コンデンサの充
放電を利用するから、変換効率が極めて高い利点を有す
る。
周波で損失が大きいが、本発明のＤＣ／ＤＣコンバータ
においては、かかるコイルを使用せず、コンデンサの充
放電を利用するから、変換効率が極めて高い利点を有す
る。
さらに充放電回路を２組用い、これら充放電回路を２相
で動作させると、入力電流と出力電流とがともに連続的
になる。
で動作させると、入力電流と出力電流とがともに連続的
になる。
さらにまた、２組の充放電回路を２相で動作させる場合
に、各充放電回路の充電／放電の切り換え時期（転流時
期）を互いにずらせると、スイッチング素子が無電流の
状態で切り換えられることとなり、スイッチングによる
損失が著しく小さくなる。
に、各充放電回路の充電／放電の切り換え時期（転流時
期）を互いにずらせると、スイッチング素子が無電流の
状態で切り換えられることとなり、スイッチングによる
損失が著しく小さくなる。
このほか、充放電回路の動作を切り換えるスイッチング
素子の全部をオンにする短絡モード、スイッチング素子
の全部をオフにする開放モードを設定しておくと、出力
電圧を連続的に変化させることができる。
素子の全部をオンにする短絡モード、スイッチング素子
の全部をオフにする開放モードを設定しておくと、出力
電圧を連続的に変化させることができる。
第１図は本発明の第１〜第４実施例に用いる充放電回路
の回路図、第２図は本発明の第１実施例の回路図、第３
図は本発明の第２実施例の回路図、第４図は本発明の第
３実施例の回路図、第５図は本発明の第４実施例の回路
図、第６図は本発明の第５〜第８実施例に用いる充放電
回路の回路図である。 Ａ，Ａ０…充放電回路、１，２，１０，２０…入力端
子、３，４…出力端子、５…負荷、ＥＳ…直流電源、Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３…コンデンサ、Ｄ１１，Ｄ２１，Ｄ１
２，Ｄ２２，Ｄ１３，Ｄ２３，Ｄ３３，Ｄ１４，Ｄ２
４，Ｄ３４…並列結合用ダイオード、Ｓ１，Ｓ２…直列
結合用スイッチング素子、Ｄ１，Ｄ２，Ｄｘ１，Ｄ
ｘ２，Ｄｙ１，Ｄｙ２…ダイオード、Ｓ０１，Ｓｘ１，
Ｓｙ１…放電用スイッチング素子、Ｓ０２，Ｓｘ２，Ｓ
ｙ２…充電用スイッチング素子、Ｌ…リアクトル、Ｃ０
…平滑用コンデンサ。
の回路図、第２図は本発明の第１実施例の回路図、第３
図は本発明の第２実施例の回路図、第４図は本発明の第
３実施例の回路図、第５図は本発明の第４実施例の回路
図、第６図は本発明の第５〜第８実施例に用いる充放電
回路の回路図である。 Ａ，Ａ０…充放電回路、１，２，１０，２０…入力端
子、３，４…出力端子、５…負荷、ＥＳ…直流電源、Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３…コンデンサ、Ｄ１１，Ｄ２１，Ｄ１
２，Ｄ２２，Ｄ１３，Ｄ２３，Ｄ３３，Ｄ１４，Ｄ２
４，Ｄ３４…並列結合用ダイオード、Ｓ１，Ｓ２…直列
結合用スイッチング素子、Ｄ１，Ｄ２，Ｄｘ１，Ｄ
ｘ２，Ｄｙ１，Ｄｙ２…ダイオード、Ｓ０１，Ｓｘ１，
Ｓｙ１…放電用スイッチング素子、Ｓ０２，Ｓｘ２，Ｓ
ｙ２…充電用スイッチング素子、Ｌ…リアクトル、Ｃ０
…平滑用コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−135128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−60227（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−410（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−28601（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (8)
- 【請求項１】複数段のコンデンサと、これらコンデンサ
群の前段のコンデンサの正端子と次段のコンデンサの正
端子との間、および前段のコンデンサの負端子と次段の
コンデンサの負端子との間にそれぞれ接続され並列充電
時に前記コンデンサを互いに並列に結合する並列結合用
ダイオードと、前段のコンデンサの正端子と次段のコン
デンサの負端子との間に接続され直列放電時に前記コン
デンサ群の全部または一部を互いに直列に結合する直列
結合用スイッチング素子とを備え、スイッチング素子の
全部をオフにして第１段コンデンサの正端子から、最終
段コンデンサの負端子へ電流を流すことによってコンデ
ンサ群を並列に充電し、前記スイッチング素子の全部ま
たは一部のオン／オフを切換えて最終段コンデンサの正
端子と第１段コンデンサの負端子とから放電させるよう
にした充放電回路と、 前記充放電回路の充電と放電を交互に行なうため、放電
時には充放電回路に直流電源を直列に接続する放電用ス
イッチ手段と、充電時には充放電回路に直流電源を並列
に接続する充電用スイッチ手段と、充電電流もしくは放
電電流に対して順方向となるダイオードと、放電出力電
圧を平滑化するコンデンサと、前記充放電回路の充電電
流および放電電流が共通に同一方向に流れるリアクトル
とを備え、並列充電時と直列放電時とで前記充放電回路
の充放電動作を切り換えるとともに、前記充放電回路内
のコンデンサ群を、並列充電時に前記並列結合用ダイオ
ードを介して直流電源で並列充電させ、また直列放電時
に前記直列結合用スイッチング素子を介して直列放電さ
せる切り換え手段とを、 含むことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】前記特許請求の範囲第１項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 前記充放電回路を少なくとも２組備え、かつ前記切り換
え手段は、一方の充放電回路が充電動作のときは他方の
充放電回路は放電動作を行うよう動作するものであるＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】前記特許請求の範囲第２項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 リアクトルがタップ付きで、並列充電時に作用する巻き
数が直列放電時に作用する巻き数より少ないＤＣ／ＤＣ
コンバータ。 - 【請求項４】前記特許請求の範囲第１項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 前記充放電回路を少なくとも２組備え、直流電源とは逆
極性の電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項５】複数段のコンデンサと、これらコンデンサ
群の各コンデンサの正端子と充電用の入力正端子との
間、および各コンデンサの負端子と入力負端子との間に
それぞれ接続され並列充電時に前記コンデンサを互いに
並列に結合する並列結合用ダイオードと、前段のコンデ
ンサの正端子と次段のコンデンサの負端子との間に接続
され直列放電時に前記コンデンサ群の全部を互いに直列
に結合する直列結合用スイッチング素子とを備え、スイ
ッチング素子の全部をオフにして入力正端子から入力負
端子へ電流を流すことによってコンデンサ群を並列に充
電し、前記スイッチング素子の全部をオンにして最終段
コンデンサの正端子と第１段コンデンサの負端子とから
放電させるようにした充放電回路と、 前記充放電回路の充電と放電を交互に行なうため、放電
時には充放電回路に直流電源を直列に接続する放電用ス
イッチ手段と、充電時には充放電回路に直流電源を並列
に接続する充電用スイッチ手段と、充電電流もしくは放
電電流に対して順方向となるダイオードと、放電出力電
圧を平滑化するコンデンサと、前記充放電回路の充電電
流および放電電流が共通に同一方向に流れるリアクトル
とを備え、並列充電時と直列放電時とで前記充放電回路
の充放電動作を切り換えるとともに、前記充放電回路内
のコンデンサ群を、並列充電時に前記並列結合用ダイオ
ードを介して直流電源で並列充電させ、また直列放電時
に前記直列結合用スイッチング素子を介して直列放電さ
せる切り換え手段とを、 含むことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項６】前記特許請求の範囲第５項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 前記充放電回路を少なくとも２組備え、かつ前記切り換
え手段は、一方の充放電回路が充電動作のときは他方の
充放電回路は放電動作を行うよう動作するものであるＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項７】前記特許請求の範囲第５項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 リアクトルがタップ付きであるＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項８】前記特許請求の範囲第５項に記載のＤＣ／
ＤＣコンバータにおいて、 前記充放電回路を少なくとも２組備え、直流電源とは逆
極性の電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210872A JPH0667182B2 (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210872A JPH0667182B2 (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6192164A JPS6192164A (ja) | 1986-05-10 |
| JPH0667182B2 true JPH0667182B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=16596493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59210872A Expired - Fee Related JPH0667182B2 (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667182B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0691759B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1994-11-14 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の発電制御装置 |
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-10-08 JP JP59210872A patent/JPH0667182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6192164A (ja) | 1986-05-10 |
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