[发明专利]DC-DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及对负载供给直流电源的电力的电源装置。

背景技术

近年来，随着地球环境保护的意识提高，开发了具备蓄电池、太阳能电池、燃料电池等直流电源的系统。在这些系统中，需要从直流电源对负载、其他直流电源进行电力供给的DC-DC转换器。

作为DC-DC转换器的例子，有用变压器连接了电压型开关电路、和具备平滑电感器的电流型开关电路的DC-DC转换器。

另外，在非专利文献1中，公开了通过用变压器连接电压型全桥电路和电流型全桥电路，能够双向地供给电力的DC-DC转换器的技术。

非专利文献1：K.Wang，C.Y.Lin，L.Zhu，D.Qu，F.C.Lee and J.S.Lai：“Bi-directional DC to DC Converters for Fuel Cell Systems”，IEEE power electronics in transportation，pp.47-51，Dearborn，MI（1998）

发明内容

但是，用变压器连接了电压型开关电路、和具备平滑电感器的电流型开关电路的DC-DC转换器，包括非专利文献1中公开的技术，存在在从电压型开关电路侧对电流型开关电路侧进行电力供给的情况下，如果输入电压比某种程度降低，则得不到期望的输出电力这样的问题。

另外，存在为了在输入电压低的条件下得到期望的输出电力，必须增大变压器的匝数比（匝数比被定义为将电流型开关元件电路侧的匝数除以电压型开关电路侧的匝数而得到的值）这样的问题。

另外，如果增大匝数比，则即使在输入电压低时，在电流型开关电路侧的绕组中仍得到高的电压，而易于得到大的输出电力，但如果这样增大匝数比，则在输入电压变高时，在电流型开关电路侧的绕组中产生更高的电压。因此，存在要求耐压高的开关元件这样的问题。

另外，关于开关元件，如果耐压变高，则损失也变大，所以存在DC-DC转换器的效率降低这样的问题。

这样，包括非专利文献1中公开的技术，在以往的DC-DC转换器中，存在在从电压型开关电路侧对电流型开关电路侧进行电力供给的情况下在扩大输入电压范围时，在电流型开关电路中需要耐压高的开关元件，妨碍DC-DC转换器的高效化这样的问题。

因此，本发明用于解决这样的问题，其目的在于提供一种效率高的DC-DC转换器。

为了解决所述课题并达成本发明的目的，如以下那样构成。

即，本发明的DC-DC转换器，其特征在于，具备：变压器，具有初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和所述次级绕组磁耦合；第1开关电路，具有多个开关元件，在直流端子之间连接有第1平滑电容器并且在交流端子之间连接了所述初级绕组，将直流电力变换为交流电力；第2开关电路，具有多个开关元件，在交流端子之间连接了所述次级绕组，在直流端子之间串联连接了第2平滑电容器和平滑电感器，将交流电力变换为直流电力；共振电感器，与所述初级绕组和/或所述次级绕组串联连接；以及共振辅助电路，连接于所述第2开关电路的交流端子之间、或者所述第2开关电路的直流端子之间、或者所述第2开关电路的交流端子与直流端子之间，并且具有串联连接了共振辅助电容器和共振辅助开关元件的串联连接体，从与所述第1平滑电容器并联连接的第1直流电源对与所述第2平滑电容器并联连接的直流负载进行电力供给，在所述共振辅助开关元件是断开状态的情况下，阻止向所述共振辅助电容器的充电。

另外，其他手段在实施发明的方式中进行说明。

根据本发明，能够提供高效的DC-DC转换器。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的DC-DC转换器的电路结构的图，并且，是示出DC-DC转换器与直流电源V1的连接、以及DC-DC转换器、直流电源V2及直流负载的连接的结构的图。

图2A是示出本发明的第1实施方式的DC-DC转换器的模式a中的各开关元件的接通/断开状态、和各电路中流过电流的方向的图。

图2B是示出本发明的第1实施方式的DC-DC转换器的模式b中的各开关元件的接通/断开状态、和各电路中流过电流的方向的图。

图2C是示出本发明的第1实施方式的DC-DC转换器的模式c中的各开关元件的接通/断开状态、和各电路中流过电流的方向的图。

图2D是示出本发明的第1实施方式的DC-DC转换器的模式d中的各开关元件的接通/断开状态、和各电路中流过电流的方向的图。