[发明专利]转换器

说明书

DC‑DC转换器是第一全桥电路与第二全桥电路经由变压器和电感器进行连接而成的结构。控制电路以使在开关元件的死区时间内流动的电感器电流Isubgt;L/subgt;为阈值电流Isubgt;ref/subgt;以上的方式对开关元件的开关频率f(角频率ω)进行变更，来使输出电力追随目标电力。

技术领域

本发明涉及一种进行软开关的转换器。

背景技术

在DC-DC转换器等电力变换装置中，为了降低开关损耗以高效率地进行电力传输，另外，为了降低噪声并抑制开关浪涌以使用耐压低的廉价的元件，而使用了零电压开关(下面称为ZVS)。专利文献1中公开了以下的DC-DC转换器：在初级侧直流电压与次级侧直流电压的电压差大的情况下，使ZVS动作成立，以能够进行高效率的电力传输。在专利文献1所记载的DC-DC转换器中，在初级侧和次级侧分别检测电力，以使这2个电力的差最小的方式增减初级侧开关的占空比和次级侧开关的占空比。由此，ZVS动作成立。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-012970号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，对初级侧开关和次级侧开关分别进行占空比控制。在该情况下，当接通占空比短时，有时无法流通足以进行ZVS的电流。其结果，存在开关损耗增大、电力传输效率下降的担忧。

因此，本发明的目的在于提供一种确保ZVS所需的电流来进行ZVS动作、降低开关损耗的转换器。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本申请的第一发明的转换器具备：第一全桥电路，其包括作为寄生电容的电容器或者并联连接的外置的4个电容器；第二全桥电路，其包括作为寄生电容的电容器或者并联连接的外置的4个电容器；变压器，其具有与所述第一全桥电路连接的第一绕组以及与所述第二全桥电路连接的第二绕组，所述第二绕组与所述第一绕组进行磁场耦合；电感成分，其与所述第一绕组或所述第二绕组串联连接；以及控制电路，其对所述第一全桥电路和所述第二全桥电路分别进行软开关控制，根据指令值来调整输出电力，其中，所述控制电路对所述第一绕组侧的电压和所述第二绕组侧的电压的驱动角频率进行变更，以使得在开关元件的开通与关断的切换时机流过所述变压器和所述电感成分的等效电感器的电感器电流为阈值电流以上。

本申请的第二发明如下：作为第一发明的转换器，所述控制电路根据所述指令值来设定目标电力，在使输出电力追随所述目标电力的追随过程中基于所述目标电力来变更驱动角频率。

本申请的第三发明如下：作为第一发明或第二发明的转换器，所述第一全桥电路具有第一开关元件与第二开关元件串联连接而成的第一桥臂以及第三开关元件与第四开关元件串联连接而成的第二桥臂，所述第二全桥电路具有第五开关元件与第六开关元件串联连接而成的第三桥臂以及第七开关元件与第八开关元件串联连接而成的第四桥臂，所述控制电路对所述第一开关元件～所述第八开关元件的开关频率和驱动角频率中的至少任一方进行变更。

本申请的第四发明如下：作为第一发明至第三发明的转换器，在所述第一全桥电路上连接有第一直流电源，在所述第二全桥电路上连接有第二直流电源，在将所述目标值表示为P_T、将所述驱动角频率表示为ω、将所述第一直流电源的电源电压表示为Vx、将所述第二直流电源的电源电压表示为Vy、将所述等效电感器的电感表示为L、将同所述第一绕组侧的电压与所述第二绕组侧的电压之间的相位差相当的时间差表示为td、将所述变压器的绕组比表示为n的情况下，满足ω＝π/td(1-(P_T·L)/(n·Vx·Vy·td))。