KR20030019133A - Ｄｃ-ｄｃ 컨버터 - Google Patents

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KR20030019133A
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겐지 가타오카
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

제 1 MOS 트랜지스터(11)와 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 서로 반전 동작시켜 직류 변환을 하는 비절연형의 DC-DC 컨버터에 있어서, 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 온 듀티(on duty) 시간을 전원(4) 투입 당초는 짧게 하고, 서서히 길게 하는 소프트 스타트 제어 기간 중에는 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 오프한다.

Description

ＤＣ-ＤＣ 컨버터{DC-DC Converter}
발명의 분야
본 발명은 직류 전력 변환을 행하는 비절연형의 DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 특히, 입력측과 출력측의 쌍방에 배터리나 커패시터와 같은 충방전 장치가 설치되어 있는 경우에 적합한 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
입력측과 출력측의 쌍방에 충방전수단이 접속된 상태에서 사용되는 DC-DC 컨버터로서, 일본 특개 2001-128369호 공보에 개시된 것이 있다. 이 공보에 있어서의 DC-DC 컨버터는 리액터(reactor)에 접속되는 2개의 스위칭 소자(보디 다이오드(body diode)를 구비하는 MOS 트랜지스터)를 구비하고, 한쪽의 MOS 트랜지스터를 오프로 하고, 다른쪽의 MOS 트랜지스터를 온오프 구동하여 직류 전력을 변환하는 것이다. 그리고, 오프하는 MOS 트랜지스터와 온오프 구동하는 MOS 트랜지스터를 바꿈으로써, 쌍방향의 충전 처리를 가능하게 하고 있다.
이 공보의 장치는 쌍방향의 충전 처리가 가능하다는 이점이 있지만, 한쪽의 MOS 트랜지스터를 항상 오프하도록 동작시키고 있기 때문에, 그 보디 다이오드(body diode)에 순방향 전류가 흘러, 거기에서의 다이오드 손실이 크다는 문제를 갖고 있다. 그 때문에, 이 장치를 다이오드 손실이 문제가 되는 전원회로 등에 이용하는 것은 어렵다.
이것에 대하여, 다이오드 손실을 저감하여 고효율화를 도모한 비절연형 DC-DC 컨버터로서, 2개의 MOS 트랜지스터를 서로 반전 동작시키는 동기 정류 제어형의 DC-DC 컨버터가 있다.
한편, 이러한 비절연형 DC-DC 컨버터에서는 동작 개시시에 온 구동되는 MOS 트랜지스터로 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해서, 온 듀티 시간을 당초는 짧게 하여 두고, 서서히 길게 하여 원하는 온 듀티 시간에 도달시키는 소프트 스타트 제어가 일반적으로 행하여지고 있다.
그러나, 동기 정류 제어형의 DC-DC 컨버터의 경우, 그 출력측에 전원이 접속되어 있으면, 소프트 스타트 제어시에 다른쪽의 MOS 트랜지스터의 온 듀티 시간이 길어져 버리고, 거기로 전류가 흘러 버린다는 모순이 생긴다. MOS 트랜지스터로 전류가 흐르면, 그 트랜지스터 자체가 파괴될 가능성이 있다.
본 발명의 목적은 비절연형의 DC-DC 컨버터에 있어서, 소프트 스타트 제어시에, 스위칭 소자로 전류가 흐르는 것을 방지하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 강압형(降壓型)의 DC-DC 컨버터를 도시하는 회로도.
도 2는 제 1 실시예의 동작을 도시하는 타이밍 차트.
도 3는 본 발명의 제 2 실시예인 승압형(昇壓型)의 DC-DC 컨버터를 도시하는 00회로도.
도 4는 제 2 실시예의 동작을 도시하는 타이밍 차트.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예인 승강압형 쌍방향 DC-DC 컨버터를 도시하는 회로도.
도 6은 제 3 실시예의 정방향 동작을 도시하는 타이밍 차트.
도 7은 제 3 실시예의 역방향 동작을 도시하는 타이밍 차트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : DC-DC 컨버터2, 3 : 충방전 장치
4 : 발전기
발명의 개요
본 발명의 제 1 예에서는 DC-DC 컨버터는 코일에 접속되는 적어도 두개의 스위칭 소자를 구비하고, 제어회로에 의해서 그 두개의 스위칭 소자를 서로 반전 동작시킴으로써 직류 전력 변환을 행하는 비절연형의 DC-DC 컨버터이다. 제어회로는 동작 개시시에, 스위칭 소자의 한쪽의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 하는 동시에, 이 소프트 스타트 제어 중에는 다른쪽의 스위칭 소자를 오프한다.
소프트 스타트 제어 중에는 한쪽의 스위칭 소자의 온 듀티 시간이 정상상태시보다도 짧고, 더구나 다른쪽의 스위칭 소자는 오프상태이기 때문에, 어떤 스위칭 소자로도 전류가 흐르지 않는다.
상기 제 1 예에 있어서, DC-DC 컨버터는 제 1 충방전 장치와 제 2 충방전 장치 사이에 접속되고, 한쪽의 충방전 장치로부터 다른쪽의 충방전 장치로 직류 전력을 공급하는 것으로, 스위칭 소자로서 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자를 구비하고, 제 1 스위칭 소자의 한끝이 제 1 충방전 장치에 접속되고, 제 1 스위칭 소자의 다른 끝이 제 2 스위칭 소자의 한끝 및 코일의 한끝에 접속되고, 코일의 다른끝이 제 2 충방전 장치에 접속되어 있도록 할 수 있다.
이와 같이 구성하면, 스위칭 소자의 온오프 구동의 듀티를 적당하게 제어함으로써 승압 변환 및 강압 변환 중 어느 것이나 가능하다.
상기 제 1 예에 있어서, DC-DC 컨버터는 제 1 충방전 장치와 제 2 충방전 장치 사이에 접속되고, 한쪽의 충방전 장치로부터 다른쪽의 충방전 장치에 직류 전력을 공급하는 것으로, 제 1 스위칭 소자의 한끝이 제 1 충방전 장치에 접속되고, 제 1 스위칭 소자의 다른끝이 제 2 스위칭 소자의 한끝 및 코일의 한끝에 접속되고, 코일의 다른끝이 제 3 스위칭 소자의 한끝 및 제 4 스위칭 소자의 한끝에 접속되고, 제 3 스위칭 소자의 다른끝이 제 2 충방전 장치에 접속되어 있으며, 제어회로는 제 1 스위칭 소자에 대하여, 제 4 스위칭 소자를 동상(same phase)으로 동작시키고, 제 2 및 제 3 스위칭 소자를 반전 동작시키는 동시에, 동작 개시시에 있어서는 제 1 및 제 4 스위칭 소자의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 제 2 및 제 3 스위칭 소자 중 적어도 어느 한쪽을 오프하고, 제 2 및 제 3 스위칭 소자의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 제 1 및 제 4 스위칭 소자 중 적어도 어느 한쪽을 오프하도록 할 수 있다.
이 DC-DC 컨버터에 의하면, 쌍방향의 승압 변환 및 강압 변환이 가능하다.
양호한 실시예들의 상세한 설명
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 DC-DC 컨버터를 도시하는 회로도이다. DC-DC 컨버터(1)는 전원회로의 일부로서 자동차에 탑재되어 있는 강압 컨버터로, 마찬가지로 자동차에 탑재되어 있는 2개의 충방전 장치(3 및 2)의 사이에 설치되어 있다.
충방전 장치(3)는 자동차가 감속 혹은 정지할 때에 발전기(4)에서 생성되는 회생 전력(regenerative power)을 일시적으로 축척하는 커패시터이고, 축적되어 있는 전하에 따라서 전압이 0볼트에서 40볼트 사이에서 변화한다. 충방전 장치(2)는 12볼트의 전압을 갖는 배터리이고, 그 전력은 자동차의 라이트나 에어콘 등의 보조 기기에 이용된다. 커패시터(3)의 축전 용량은 배터리(2)에 비교하면 작다.
DC-DC 컨버터(1)는 입력측인 커패시터(3)의 전압을 강압하여 출력측에 있는배터리(2)에 전력을 공급하는 것으로, 스위칭 소자로서 제 1 MOS 트랜지스터(11) 및 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 구비한다. 제 1 MOS 트랜지스터(11)에는 보디 다이오드(13)가, 제 2 MOS 트랜지스터(12)에는 보디 다이오드(14)가 각각 구비되어 있다.
제 1 MOS 트랜지스터(11)와 제 2 MOS 트랜지스터(12)는 직렬로 접속되고, 이 직렬 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(11)측은 커패시터(3)에 접속되고, 제 2 MOS 트랜지스터(12)측은 접지되어 있다. 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(11 및 12)의 접속점에는 리액턴스(L; reactance)의 코일(15)의 한끝이 접속되고, 코일(15)의 다른끝은 배터리(2)에 접속되어 있다. 코일(15)과 배터리(12) 사이에는 출력 전류(Iout)를 검출하는 전류 센서(16)가 설치되어 있다.
제어회로(17)는 제 1 MOS 트랜지스터(11)와 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 온오프 제어를 하는 것으로, 정상상태에 있어서는 제 1 MOS 트랜지스터(11)와 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 서로 반전 동작시키는 동기 정류 제어를 한다. 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 듀티()는
=출력전압/입력전압 …(1)
이 되도록 제어된다. 이 스위칭 제어에 의해서, 커패시터(3)에 축척된 전력은 강압 변환되어 배터리(2)에 공급된다.
제어회로(17)는 동작 개시시에는 통상의 온오프 제어 대신에 소프트 스타트제어를 실행한다.
도 2는 본 실시예의 소프트 스타트 제어를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도 2a는 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 스위칭 동작을 도시하는 타이밍 차트이고, 도 2b는 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 스위칭 동작을 도시하는 타이밍 차트이다. 또한, 도 2c은 전류 센서(16)로 검출된 출력 전류(Iout)를 도시하는 타이밍 차트이다.
시각(t0)에 있어서, 도 2a에 도시하는 바와 같이 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 온오프 제어가 개시된다. 그 때의 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 온 듀티 시간은 상기 (1)식, 즉
=출력전압/입력전압
=(배터리(2)의 전압)/(커패시터(3)의 전압)
에 근거하여 산출된 듀티()에 의해 결정되는 정상상태시의 온 듀티 시간에 비교하여 상당히 짧은 상태에서 스타트하고, 그 후, 서서히 온 듀티 시간을 길게 하여 간다.
종래는 제 1 MOS 트랜지스터(11)에 대하여, 이러한 소프트 스타트 제어를 실행하면, 제 2 MOS 트랜지스터(12)는 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 반전 동작을 행하기 때문에, 온 듀티 시간이 대단히 긴 상태에서 스타트하게 된다.
그런데, 출력측에 배터리(2)가 있기 때문에, 동작 개시시에 제 2 MOS 트랜지스터(12)가 온상태가 되면, 코일(15)을 통해서 배터리(2)로부터 제 2 MOS 트랜지스터(12)로, (2)식으로 표시되는 전류(I)가 흘러 버린다.
…(2)
여기에, L은 코일(15)의 리액턴스(V)는 배터리(12)의 전압, Ton은 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 온 듀티 시간이다.
이 (2)식에서 알 수 있는 바와 같이, 동작 개시 직후에는 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 온 듀티 시간이 길어지고, 제 2 MOS 트랜지스터(12)로 과전류(過電流)가 흘러 버린다. 예를 들면 장치의 소형화를 도모하기 위해서, 리액턴스(L)를 작게 한 경우에는 과전류가 한층 더 커져, 소자를 파괴하기에 이르는 경우가 있다.
그러나, 본 실시예에서는 이 때의 제 2 MOS 트랜지스터(12)는 도 2b에 도시하는 바와 같이, 소프트 스타트 제어 중에는 오프상태가 유지되고 있기 때문에, 배터리(2)에 기인하는 과전류가 흐르지 않는다.
또, 제 2 MOS 트랜지스터(12)가 오프되어 있는 동안은 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 스위칭 동작에 따라서 보디 다이오드(14)에 순방향의 전류가 흐르는 것에 의해, 강압 변환이 행하여진다.
이 소프트 스타트 제어의 실행에 의해, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 전류 센서(16)에서 검출되는 출력 전류(Iout)가 서서히 증대하여, 미리 설정된 임계치(Th1)를 넘은 시점(시각(t1))에서, 제어회로(17)는 소프트 스타트 제어를 중지하여 통상의 동기 정류 제어로 전환한다. 즉, 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 온 듀티 시간을 (1)식에 근거하는 듀티()에 의해 결정되는 정상상태시의 온 듀티 시간으로 전환하는 동시에, 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 제 1 MOS 트랜지스터(11)에 대하여 반전 동작시킨다. 정상상태로 들어가면, 어느쪽의 MOS 트랜지스터나 극단적으로 긴 온 듀티 시간이 되는 경우는 없다.
또, 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(11 및 12)의 온오프 전환시에, 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터가 모두 온상태가 되지 않도록, 예를 들면 0.1㎲ 정도의 데드 타임(dead time)이 설치되어 있다.
이어서, 본 발명의 제 2 실시예인 승압 변환을 하는 DC-DC 컨버터를 설명한다. 도 3은 그 구성을 도시하는 회로도이고, 도 4는 동작을 도시하는 타이밍 차트이다.
도 3에 있어서, 도 1과 동일 또는 동등한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
커패시터(3)에 축적된 전하를 전압 변환하여 배터리(2)로 공급하는 점에서는 도 1에 도시된 제 1 실시예와 같지만, 제 1 실시예가 강압 변환용의 DC-DC 컨버터인 데 대하여 이 제 2 실시예는 승압 변환용의 DC-DC 컨버터이다.
커패시터(3)의 전압은 축적된 전하량에 따라서 변화하기 때문에, 발전기(4)로부터 충분한 회생 에너지를 얻을 수 없으면 서서히 전압이 내려가, 배터리(2)의 전압인 12V보다도 낮아지는 경우가 있다. 이러한 경우에는 승압 변환을 하여 커패시터(3)에 축적되어 있는 전력을 배터리(2)에 제공할 필요가 있다. 이 DC-DC 컨버터(20)는 이러한 때에 이용된다.
DC-DC 컨버터(20)에서는 제어회로(27)에 의해서, 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 듀티()가,
출력전압/입력전압=1/(1-) …(3)
을 만족하도록 스위칭하는 동시에, 제 1 MOS 트랜지스터(11)를 그 역상(逆相)으로 스위칭한다. 그리고, 전원 투입시에는 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 온 듀티 시간을 처음에는 짧게 하고 서서히 증대시키는 동시에, 제 1 MOS 트랜지스터(11)를 오프상태로 하는 소프트 스타트 제어를 한다.
도 4는 소프트 스타트 제어 동작을 도시하는 타이밍 차트이고, 도 4a는 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 4b는 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 4c는 전류 센서(16)로 검지된 출력 전류(Iout)를 도시하고 있다.
시각(t0)에서 DC-DC 컨버터(20)의 동작이 개시되면, 제 1 실시예와 마찬가지로, 처음에는 소프트 스타트 제어가 실행된다. 이 제 2 실시예에서는 도 4a에 도시하는 바와 같이, 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 온오프 제어가 개시되고, 동 도 4b에 도시하는 바와 같이 제 1 MOS 트랜지스터(11)는 오프상태가 유지된다. 출력 전류(Iout)가 임계치(Th1)를 넘은 시각(t1)에 있어서, 소프트 스타트 제어에서 통상의 동기 정류 제어로 바뀐다.
이 실시예에 있어서도, 제 2 MOS 트랜지스터(12)에 대하여 소프트 스타트 제어를 하였을 때에, 제 1 MOS 트랜지스터(11)가 오프되어 있기 때문에, 제 1 MOS 트랜지스터(11)로 과전류가 흐르지 않는다.
도 5는 제 3 실시예인 쌍방향 승강압 DC-DC 컨버터를 도시하는 회로도이다. 이 DC-DC 컨버터(30)는 도 5에 도시하는 바와 같이, 4개의 MOS 트랜지스터(11, 12, 33, 34)를 구비하고 있고, 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 한끝이 커패시터(3)에 접속되고, 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 다른끝이 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 한끝 및 코일(15)의 상단에 접속되고, 코일(15)의 다른끝이 제 3 MOS 트랜지스터(33)의 한끝 및 제 4 MOS 트랜지스터(34)의 한끝에 접속되고, 제 3 MOS 트랜지스터(33)의 다른끝이 배터리(2)에 접속되어 있다. 제 3 MOS 트랜지스터(33)에는 보디 다이오드(35)가, 제 4 MOS 트랜지스터(34)에는 보디 다이오드(36)가 각각 구비되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 화살표(38)로 나타낸 커패시터(3)로부터 배터리(2)로의 정방향의 전력공급에 있어어도 화살표(39)로 나타낸 배터리(2)로부터 커패시터(3)로의 역방향의 전력공급에 있어서도, 승압 변환 및 강압 변환이 가능해진다.
우선, 정방향(화살 표시(38))의 전력공급 동작을 도 6의 타이밍 차트를 참조하여 설명한다. 정방향 동작에 있어서는 제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)의 듀티()를
출력전압/입력전압=/(1-) …(4)
를 만족하도록, 그리고, 제 2 및 제 3 MOS 트랜지스터(12 및 33)의 듀티가 그 반대가 되도록, 각각을 온오프 제어한다. 이것에 의해, 정방향의 승압 변환 및 강압변환을 할 수 있다.
동작 개시시에는 제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)에 대하여 소프트 스타트 제어를 한다.
도 6은 정방향 변환에 있어서의 소프트 스타트 제어를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도 6a는 제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 6b는 제 2 MOS 트랜지스터(12)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 6c는 제 3 MOS 트랜지스터(33)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 6d는 전류 센서(16)로 검지된 출력 전류(Iout)를 도시하고 있다.
제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 시각(t0)부터 출력 전류(Iout)가 임계치(Th1)를 넘는 시각(t1)까지 소프트 스타트 제어가 실행되고, 시각(t1)부터 통상의 동기 정류 제어가 된다.
제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)의 소프트 스타트 제어 중에 있어서, 통상의 동기 정류 제어와 같이 제 2 및 제 3 MOS 트랜지스터(12 및 33)를 반전 위상으로 구동하면, 배터리(2)로부터 제 3 MOS 트랜지스터(23), 코일(15) 및 제 2 MOS 트랜지스터(12)를 지나는 과전류가 흐른다.
그러나, 본 실시예에서는 제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)의 소프트 스타트 제어 중에는 도 6c에 도시하는 바와 같이 제 3 MOS 트랜지스터(33)가 오프되기 때문에, 제 2 및 제 3 MOS 트랜지스터(12 및 33)로 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 역방향 변환에 있어서의 소프트 스타트 제어를 설명하기 위한 타이밍차트이다. 도 7a는 제 2 및 제 3 MOS 트랜지스터(12 및 33)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 7b는 제 4 MOS 트랜지스터(34)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 7c는 제 1 MOS 트랜지스터(11)의 스위칭 동작을 도시하고, 도 7d는 전류 센서(16)로 검지된 출력 전류(Iout)를 도시하고 있다. 또, 전류 센서(16)는 역방향 변환의 경우에는 입력측에 배치되어 있기 때문에 직접 출력 전류를 검출하는 것은 아니다. 그러나, 그 검출 전류치는 출력 전류와 실질적으로 일치하고 있기 때문에, 출력 전류 검출 센서로서 이용할 수 있다.
정방향 변환시와 같이, 시각(t0)부터 출력 전류(Iout)가 임계치(Th1)를 넘는 시각(t1)까지 소프트 스타트 제어가 실행되고, 시각(t1)부터 통상의 동기 정류 제어가 된다.
제 2 및 제 3 MOS 트랜지스터(12 및 33)의 소프트 스타트 제어 중에는 제 1 MOS 트랜지스터(11)가 오프가 됨으로써, 제 1 및 제 4 MOS 트랜지스터(11 및 34)로 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 비절연형의 DC-DC 컨버터에 의하면, 소프트 스타트 제어시에, 스위칭 소자로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 코일(15)에 접속되는 적어도 두개의 스위칭 소자(11, 12)와, 상기 적어도 두개의 스위칭 소자(11, 12)를 서로 반전 동작시킴으로써 직류 전력 변환을 행하는 제어회로(17; 27; 37)를 구비하는 비절연형의 DC-DC 컨버터에 있어서,
    상기 제어회로(17; 27; 37)는 동작 개시시에, 상기 스위칭 소자(11; 12; 34; 33)의 한 쪽의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 행하는 동시에, 이 소프트 스타트 제어 중에는 다른 쪽의 스위칭 소자(12; 11; 33; 34) 오프를 행하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는 제 1 충방전수단(3)과 제 2 충방전수단(2) 사이에 접속되어, 한쪽의 상기 충방전수단으로부터 다른쪽의 상기 충방전수단으로 직류 전력을 공급하고,
    상기 스위칭 소자는 제 1 스위칭 소자(11)와 제 2 스위칭 소자(12)를 구비하고,
    상기 제 1 스위칭 소자(11)의 한끝이 상기 제 1 충방전수단(3)에 접속되고, 제 1 스위칭 소자(11)의 다른끝이 상기 제 2 스위칭 소자(2)의 한끝 및 상기 코일(15)의 한끝에 접속되고, 상기 코일(15)의 다른끝이 제 2 충방전수단(2)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는 제 1 충방전수단(3)과 제 2 충방전수단(2) 사이에 접속되어, 한쪽의 상기 충방전수단으로부터 다른쪽의 상기 충방전수단에 직류 전력을 공급하고,
    상기 스위칭 소자는 제 1 스위칭 소자(11), 제 2 스위칭 소자(12), 제 3 스위칭 소자(33), 제 4 스위칭 소자(34)를 구비하고,
    상기 제 1 스위칭 소자(11)의 한끝이 상기 제 1 충방전수단(3)에 접속되고, 제 1 스위칭 소자(11)의 다른끝이 상기 제 2 스위칭 소자(12)의 한끝 및 상기 코일(15)의 한끝에 접속되고,
    상기 코일(15)의 다른끝이 상기 제 3 스위칭 소자(33)의 한끝 및 제 4 스위칭 소자(34)의 한끝에 접속되고,
    제 3 스위칭 소자(33)의 다른끝이 상기 제 2 충방전수단(2)에 접속되어 있으며,
    상기 제어회로(37)는 상기 제 1 스위칭 소자(11)에 대하여, 상기 제 4 스위칭 소자(34)를 동상(同相)으로 동작시키고, 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33)를 반전 동작시키는 동시에,
    동작 개시시에 있어서는 상기 제 1 및 제 4 스위칭 소자(11, 34)의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33) 중 적어도 어느 한쪽을 오프하고, 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33)의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 상기 제 1 및 제 4 스위칭 소자(11, 34) 중 적어도 어느 한쪽을 오프하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 제어는 상기 제 1 또는 제 2 충방전수단(3, 2)과의 접속점(16)에 흐르는 전류치가 소정의 임계치를 넘은 후에 종료되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자(11, 12, 33, 34) 중 적어도 하나는 보디 다이오드를 구비한 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  6. 코일(15)에 접속되는 적어도 두개의 스위칭 소자(11, 12)와, 상기 적어도 두개의 스위칭 소자(11, 12)를 서로 반전 동작시키는 것에 의해 직류 전력 변환을 행하는 제어회로(17; 27; 37)를 구비하는 비절연형의 DC-DC 컨버터의 제어방법에 있어서,
    동작 개시시에, 상기 스위칭 소자의 한쪽(11; 12; 34; 33)의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 하고,
    상기 소프트 스타트 제어 중에는 다른쪽의 스위칭 소자(12; 11; 33; 34)를오프하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는 제 1 충방전수단(3)과 제 2 충방전수단(2) 사이에 접속되고, 한쪽의 상기 충방전수단으로부터 다른쪽의 상기 충방전수단에 직류 전력을 공급하고,
    상기 스위칭 소자는 제 1 스위칭 소자(11), 제 2 스위칭 소자(12), 제 3 스위칭 소자(33), 제 4 스위칭 소자(34)를 구비하고,
    상기 제 1 스위칭 소자(11)의 한끝이 상기 제 1 충방전수단(3)에 접속되고, 제 1 스위칭 소자(11)의 다른끝이 상기 제 2 스위칭 소자(12)의 한끝 및 상기 코일(15)의 한끝에 접속되고,
    상기 코일(15)의 다른끝이 상기 제 3 스위칭 소자(33)의 한끝 및 제 4 스위칭 소자(34)의 한끝에 접속되고,
    제 3 스위칭 소자(33)의 다른끝이 상기 제 2 충방전수단(2)에 접속되어 있으며,
    상기 제 1 스위칭 소자(11)에 대하여, 상기 제 4 스위칭 소자(34)를 동상으로 동작시키고, 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33)를 반전 동작시키는 동시에,
    동작 개시시에 있어서는 상기 제 1 및 제 4 스위칭 소자(11, 34)의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33) 중 적어도 어느 한쪽을 오프하고, 상기 제 2 및 제 3 스위칭 소자(12, 33)의 온 듀티 시간을 서서히 증가시키는 소프트 스타트 제어를 할 때에는 상기 제 1 및 제 4 스위칭 소자(11, 34) 중 적어도 어느 한쪽을 오프하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터의 제어방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 제어는 상기 제 1 또는 제 2 충방전수단(3, 2)과의 접속점(16)에 흐르는 전류치가 소정의 임계치를 넘은 후에 종료되는 것을 특징으로 DC-DC 컨버터의 제어방법.
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