JP2009254121A - Power conversion equipment - Google Patents

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JP2009254121A JP2008098929A JP2008098929A JP2009254121A JP 2009254121 A JP2009254121 A JP 2009254121A JP 2008098929 A JP2008098929 A JP 2008098929A JP 2008098929 A JP2008098929 A JP 2008098929A JP 2009254121 A JP2009254121 A JP 2009254121A
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Kazuaki Mino
和明 三野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide power conversion equipment which can improve its efficiency by reducing the drive loss of a switching element at a light load or at no-load. <P>SOLUTION: In the power conversion equipment, which is equipped with a switching element drive that drives a plurality of switching elements connected in parallel, according to output power, the switching element drive drives the plurality of switching elements connected in parallel with the same drive signal, when it gets over specified output power, on the one hand, and it drives only some of the switching elements connected in parallel and stops the drive of other switching elements, when it falls under the specified output power, on the other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は並列に接続された複数のスイッチング素子を出力電力に応じて駆動するスイッチング素子駆動部を備えた電力変換装置に係り、特に軽負荷時や無負荷時に生じる電力損失を抑えるに好適な電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device including a switching element driving unit that drives a plurality of switching elements connected in parallel according to output power, and particularly suitable for suppressing power loss that occurs during light load or no load. The present invention relates to a conversion device.

従来、フライバックトランス（以下、トランスと称する）を用いた直流‐直流電力変換装置（以下、ＤＣ−ＤＣコンバータと称する）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この種のＤＣ−ＤＣコンバータには、例えば図３に示すようにトランスＴの一次側（電源側）に直流電源１と複数のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）との直列回路が一次巻線Ｗ1間に接続される。この複数のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）は、それぞれのゲート端子が互いに接続されてゲート制御部（スイッチング素子駆動部）２に接続されている。そしてＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）は、ゲート制御部２の駆動制御によってドレイン・ソース間のオン／オフが制御される。
一方、トランスＴの二次側（負荷側）の二次巻線Ｗ2間には、整流器Ｄと負荷ＲLとの直列回路が接続されている。そして負荷ＲLの両端には、平滑用の平滑コンデンサＣが並列に接続される。
このように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータは、図示しない電圧や電流検出部によって検出された電圧値や電流値に応じてＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）に与えるゲート信号（駆動信号）を制御し、所定の二次側電圧が維持されるように構成されている。
詳しくはゲート制御部２によってＭＯＳＦＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）がオンするとトランスＴの一次巻線Ｗ1に直流電源１の電圧が印加されて電流が流れる。するとトランスＴには、電磁誘導作用に基づく磁気エネルギーが蓄えられる。次いでゲート制御部２がＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）をオフすると、トランスＴに蓄えられた磁気エネルギーは、トランスＴの二次巻線Ｗ2に接続された整流器Ｄを介して負荷ＲLおよび平滑コンデンサＣに供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a DC-DC power converter (hereinafter referred to as a DC-DC converter) using a flyback transformer (hereinafter referred to as a transformer) is known (see, for example, Patent Document 1). In this type of DC-DC converter, for example, as shown in FIG. 3, a series circuit of a DC power source 1 and a plurality of MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) is provided on the primary side (power side) of the transformer T as a primary winding W. Connected between 1 . The plurality of MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) are connected to the gate control unit (switching element driving unit) 2 with their gate terminals connected to each other. The MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) are controlled to be turned on / off between the drain and the source by the drive control of the gate controller 2.
On the other hand, a series circuit of a rectifier D and a load R L is connected between the secondary windings W 2 on the secondary side (load side) of the transformer T. A smoothing smoothing capacitor C is connected in parallel to both ends of the load RL .
The DC-DC converter configured as described above controls a gate signal (drive signal) applied to the MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) in accordance with a voltage value or current value detected by a voltage or current detection unit (not shown). The predetermined secondary side voltage is maintained.
Specifically, when the gate control unit 2 turns on the MOSFFET (Q 1 , Q 2 ), the voltage of the DC power source 1 is applied to the primary winding W 1 of the transformer T, and a current flows. Then, the magnetic energy based on the electromagnetic induction action is stored in the transformer T. Next, when the gate controller 2 turns off the MOSFETs (Q 1 , Q 2 ), the magnetic energy stored in the transformer T passes through the load R L and the rectifier D connected to the secondary winding W 2 of the transformer T. The smoothing capacitor C is supplied.

ＤＣ−ＤＣコンバータは、この動作を繰り返すことによって所定の電圧が二次巻線Ｗ2の両端に生じ、負荷ＲLに適した直流電圧を得ることができるように構成されている。
ちなみに図３では、２個のスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2））を並列に接続したＤＣ−ＤＣコンバータの構成例を示したが、並列に接続するスイッチング素子の個数は、一般にスイッチング素子に流れる電流や損失によって生じる発熱等を考慮して決定される。すなわち、スイッチング素子は全ての動作条件において、最大の電流値や最大の温度上昇が許容できるような並列個数に設定される。
図４は、このように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、ゲート制御部２から各スイッチング素子へ与えられる駆動信号の一例を示したものである。ゲート制御部２は、この図に示されるように並列に接続されたスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2））に同一の駆動信号を与えている。したがって一次電流は、並列接続された２つのスイッチング素子に分流する。このため各スイッチング素子は、スイッチングに伴って生じる損失電力をそれぞれのスイッチング素子が分担することになり、損失電力による素子の温度上昇を抑えることができる。
特開２００４−９６８６６号公報 The DC-DC converter is configured such that a predetermined voltage is generated at both ends of the secondary winding W 2 by repeating this operation, and a DC voltage suitable for the load R L can be obtained.
Incidentally, although FIG. 3 shows a configuration example of a DC-DC converter in which two switching elements (MOSFETs (Q 1 , Q 2 )) are connected in parallel, the number of switching elements connected in parallel is generally the switching element. It is determined in consideration of the heat generated by the current flowing through and the loss. That is, the number of switching elements is set in parallel so that the maximum current value and the maximum temperature rise are allowed under all operating conditions.
FIG. 4 shows an example of a drive signal given from the gate control unit 2 to each switching element in the DC-DC converter configured as described above. The gate controller 2 gives the same drive signal to the switching elements (MOSFETs (Q 1 , Q 2 )) connected in parallel as shown in FIG. Therefore, the primary current is shunted to two switching elements connected in parallel. For this reason, each switching element will share the loss electric power which arises with switching, and each switching element can suppress the temperature rise of the element by loss electric power.
JP 2004-96866 A

しかしながら、前述したＤＣ−ＤＣコンバータは、ＭＯＳＦＥＴをオンするためにゲート・ソース間の入力容量にゲート制御部から電荷を注入する必要がある。その一方で、ＭＯＳＦＥＴをオフするときには、その電荷を消費させてゲート・ソース間の電圧を低下させなければならない。
このようにスイッチング素子を駆動させるためには電荷の注入と消費を繰り返さなければならずその際、駆動損失が発生する。この駆動損失は、ＭＯＳＦＥＴに限られることなく、ＩＧＢＴやトランジスタをスイッチング素子に用いた電力変換装置においても同様な駆動損失がスイッチング時に発生する。
より詳しくは特許文献の段落［０００５］，［０００６］に示されるようにＭＯＳＦＥＴのトータル・ゲートチャージをＱｇ、ゲート・ソース間電圧をＶｇｓ、スイッチング周波数をｆとすれば、ＭＯＳＦＥＴの駆動損失Ｗは、
Ｗ＝Ｑｇ×Ｖｇｓ×ｆ
で求めることができる。トータル・ゲートチャージＱｇ，ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓおよびスイッチング周波数ｆは、通常、負荷率や動作条件によって変化しないのでＭＯＳＦＥＴの駆動損失は、主回路の負荷率（電流）に依存しない。したがって上述したＤＣ−ＤＣコンバータは、軽負荷時であっても全負荷時（１００％負荷時）と同等の駆動損失が発生することになる。この駆動損失は、並列に接続されたスイッチング素子の個数が増えるほど増加するという問題があった。 However, in the DC-DC converter described above, it is necessary to inject charges from the gate control unit into the input capacitance between the gate and the source in order to turn on the MOSFET. On the other hand, when the MOSFET is turned off, the charge must be consumed to reduce the gate-source voltage.
In order to drive the switching element in this way, charge injection and consumption must be repeated, and at this time, drive loss occurs. This drive loss is not limited to the MOSFET, and a similar drive loss occurs at the time of switching in a power conversion device using an IGBT or a transistor as a switching element.
More specifically, as shown in paragraphs [0005] and [0006] of the patent document, if the total gate charge of the MOSFET is Qg, the gate-source voltage is Vgs, and the switching frequency is f, the driving loss W of the MOSFET is ,
W = Qg × Vgs × f
Can be obtained. Since the total gate charge Qg, the gate-source voltage Vgs, and the switching frequency f do not normally change depending on the load factor and operating conditions, the MOSFET drive loss does not depend on the load factor (current) of the main circuit. Therefore, the above-described DC-DC converter generates a driving loss equivalent to that at full load (100% load) even at a light load. This drive loss increases as the number of switching elements connected in parallel increases.

本発明は、このような問題を解決するべくなされたもので軽負荷時や無負荷時におけるスイッチング素子の駆動損失を低減させ、変換効率の向上を図ることのできる電力変換装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a power converter that can reduce the drive loss of a switching element at light load or no load and can improve conversion efficiency. is there.

上述した課題を解決するべく本発明の電力変換装置は、並列に接続された複数のスイッチング素子を出力電力に応じて駆動するスイッチング素子駆動部を備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子駆動部は、所定の出力電力を超えたとき、並列に接続された前記複数のスイッチング素子を同一の駆動信号で駆動する一方、所定の出力電力を下回ったとき、並列に接続された前記スイッチング素子の一部だけを駆動し、他のスイッチング素子を駆動しないことを特徴としている。
したがって上述の電力変換装置は、重負荷時には並列に接続されたスイッチング素子で負荷に電力を供給する一方、軽負荷時には、一部のスイッチング素子だけを駆動し、他のスイッチング素子の駆動を停止することでスイッチング時に生じる駆動損失を低減させる。
好ましくは前記複数のスイッチング素子は、少なくとも一つのスイッチング素子が他のスイッチング素子よりも入力容量が小さい小入力容量スイッチング素子を備えることが望ましい。そして前記駆動制御部は、前記所定の出力電力を下回ったとき、小入力容量スイッチング素子だけを駆動するものとして構成される。 In order to solve the above-described problem, the power conversion device of the present invention is a power conversion device including a switching element driving unit that drives a plurality of switching elements connected in parallel according to output power,
The switching element driving unit drives the plurality of switching elements connected in parallel with the same drive signal when a predetermined output power is exceeded, and is connected in parallel when the predetermined output power is lower than the predetermined output power. Only a part of the switching elements is driven, and other switching elements are not driven.
Therefore, the above-described power converter supplies power to the load with switching elements connected in parallel at heavy loads, while driving only some switching elements and stops driving other switching elements at light loads. This reduces the drive loss that occurs during switching.
Preferably, the plurality of switching elements include a small input capacitance switching element in which at least one switching element has a smaller input capacitance than the other switching elements. The drive control unit is configured to drive only the small input capacitance switching element when the output power falls below the predetermined output power.

したがって上述の電力変換装置は、入力容量が大きくスイッチング時に生じる駆動損失が大きなスイッチング素子を軽負荷時や無負荷時に駆動を停止させ、スイッチング時に生じる駆動損失を効果的に抑制する。
また前記駆動制御部は、前記所定の出力電力を超えたとき前記小入力容量スイッチング素子を駆動せず、前記所定の出力電力を下回ったとき、かつ、前記小入力容量スイッチング素子以外の前記スイッチング素子を駆動しないとき、前記小入力容量スイッチング素子だけを駆動するものとして構成される。 したがって上述の電力変換装置は、スイッチング特性やオン抵抗が異なる特性を有するスイッチング素子を並列接続した場合であっても、これらの特性の違いによって損失や温度上昇が特定のスイッチング素子に集中することを防止する。 Therefore, the above-described power conversion device stops the driving of the switching element having a large input capacitance and a large driving loss at the time of switching at light load or no load, and effectively suppresses the driving loss at the time of switching.
Further, the drive control unit does not drive the small input capacitance switching element when the predetermined output power is exceeded, and when the driving control unit falls below the predetermined output power, and the switching elements other than the small input capacitance switching element When not driving, only the small input capacitance switching element is driven. Therefore, even if the above-mentioned power conversion device is a case where switching elements having different switching characteristics and different on-resistances are connected in parallel, the difference in these characteristics causes loss and temperature rise to concentrate on a specific switching element. To prevent.

上述したように本発明の電力変換装置は、軽負荷時や無負荷時に並列接続されたスイッチング素子の一部の駆動を停止するよう構成しているので、軽負荷時や無負荷時におけるスイッチング素子の駆動損失を低減させることができ、電力変換装置の変換効率を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。   As described above, the power conversion device of the present invention is configured to stop driving a part of the switching elements connected in parallel at the time of light load or no load, so the switching element at the time of light load or no load The driving loss can be reduced, and an excellent effect that the conversion efficiency of the power conversion device can be improved can be obtained.

以下、本発明の一実施形態に係る電力変換装置について図面を参照しながら説明する。尚、図１，２は、本発明の一実施形態を説明するための図面であって、これらの図面によって本発明が限定されるものでない。また基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるので従来の電力変換装置と同一の部位には同符号を付し、その説明を省略する。
さて、図１において３は、負荷電流値を検出するべくトランスＴの二次巻線の一端と負荷ＲLの一端に介装された電流検出部である。詳細は後述するが、この電力変換装置は、予め定めた電流閾値を保持する電流閾値保持部１０と、この電流閾値保持部１０が保持する電流閾値と、電流検出部３が検出した負荷電流値とを比較し、その大小関係を判定する判定部１１、この判定部１１の判定によってＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）の駆動を制御するゲート制御部（スイッチング素子駆動部）１２を備える。
このように構成された本発明の電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）のゲート制御部（スイッチング素子駆動部）１２は、判定部１１により負荷電流（出力電流）が電流閾値保持部１０によって保持された電流閾値を上回っている（重負荷時）と判定されたとき、図２に示すように２つのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）のゲートを駆動する駆動信号を出力する。その一方でゲート制御部１２は、判定部１１により負荷電流が電流閾値保持部１０によって保持された電流閾値を下回った（軽負荷時および無負荷時）と判定されたとき２つのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）の一方のゲート駆動信号を断つ。即ち、ゲート制御部１２は、一方のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ2）の駆動を停止し、一つのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）だけを駆動する。 Hereinafter, a power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are drawings for explaining an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited by these drawings. Further, since the basic configuration is the same as the conventional one shown in FIG. 3, the same parts as those of the conventional power converter are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a current detection unit interposed between one end of the secondary winding of the transformer T and one end of the load RL so as to detect the load current value. Although details will be described later, the power conversion device includes a current threshold holding unit 10 that holds a predetermined current threshold, a current threshold that the current threshold holding unit 10 holds, and a load current value that is detected by the current detection unit 3. And a gate controller (switching element driver) 12 that controls the driving of the MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) according to the determination of the determiner 11.
In the gate control unit (switching element driving unit) 12 of the power conversion device (DC-DC converter) of the present invention configured as described above, the load current (output current) is held by the current threshold holding unit 10 by the determination unit 11. When it is determined that the current threshold is exceeded (during heavy load), a drive signal for driving the gates of the two MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) is output as shown in FIG. On the other hand, when the determination unit 11 determines that the load current has fallen below the current threshold held by the current threshold holding unit 10 (light load and no load), the gate control unit 12 has two MOSFETs (Q 1 , Q 2 ), one gate drive signal is cut off. That is, the gate control unit 12 stops the driving of one MOSFET (Q 2), and drives only one MOSFET (Q 1).

尚、前記電流閾値保持部１０に予め保持させる電流閾値は、１つのＭＯＳＦＥＴでスイッチングしても、このＭＯＳＦＥＴの定格電流を超えることのない電流値が設定される。そうしてゲート制御部１２は、負荷電流がこの電流閾値を下回ったときは、一つのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）だけをスイッチングし、負荷電流が電流閾値を上回ったときは、二つのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）を同時に駆動する。
このように本発明の電力変換装置は、軽負荷時や無負荷に駆動するスイッチング素子の数を減らしているのでスイッチング時に生じる無駄な駆動損失を効果的に低減することができ、電力変換装置の高効率化を図ることが可能である。
なお、上述した実施形態は、２つのスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2））により構成したＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示したものであるが、更に３つ以上のスイッチング素子が並列に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータにも勿論適用することが可能である。この場合は、電流閾値保持部１０に複数の電流値を予め保持しておき、判定部１１にこれらの電流値と負荷電流値とを比較させ、その判定結果に応じてゲート制御部１２がスイッチング素子の駆動数を制御すればよい。つまり、重負荷時にゲート制御部１２は、全てのスイッチング素子を駆動し、負荷電流が減少するにつれて駆動するスイッチング素子の数を徐々に減らしてゆくようにする。この際、各スイッチング素子がそれぞれ分担する負荷電流は、各スイッチング素子の定格を超えないように設定する。 The current threshold value that is held in the current threshold value holding unit 10 in advance is set to a current value that does not exceed the rated current of the MOSFET even when switching is performed by one MOSFET. Then the gate control unit 12, when the load current falls below this current threshold, the switching only one MOSFET (Q 1), when the load current exceeds the current threshold, the two MOSFET (Q 1 , Q 2 ) are simultaneously driven.
As described above, the power conversion device of the present invention reduces the number of switching elements that are driven at light load or no load, and therefore can effectively reduce useless drive loss that occurs during switching. High efficiency can be achieved.
In the above-described embodiment, an example of a DC-DC converter constituted by two switching elements (MOSFETs (Q 1 , Q 2 )) is shown, but three or more switching elements are connected in parallel. Of course, the present invention can also be applied to a DC-DC converter. In this case, a plurality of current values are held in the current threshold holding unit 10 in advance, and the determination unit 11 compares these current values with the load current value, and the gate control unit 12 switches according to the determination result. What is necessary is just to control the drive number of an element. That is, the gate control unit 12 drives all the switching elements under heavy load, and gradually decreases the number of switching elements to be driven as the load current decreases. At this time, the load current shared by each switching element is set so as not to exceed the rating of each switching element.

ちなみに負荷電力を検出する手段は、上述した実施例に示したようにトランスＴの二次側と負荷との間に介装した電流検出部３以外の例えばトランスＴの一次側電流を計測しても、あるいはそれ以外の箇所であっても、並列接続されたスイッチング素子に流れる電流が検出できれば電流検出部３の挿入箇所が限定されるものではない。
また上述した電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ以外にもスイッチングによって駆動損失が生じる全てのスイッチング素子に適用可能である（例えば、ＩＧＢＴやトランジスタ等）。更に本発明の電力変換装置は、上述したＤＣ−ＤＣコンバータ以外にも複数のスイッチング素子が並列に接続された電力変換装置（インバータ、交流電力変換装置、チョッパ等）にも適用することができる。
このように本発明の電力変換装置は、軽負荷時や無負荷時にスイッチング素子に生じる無駄な駆動損失を低減することができ、電力変換装置の高効率化を図ることができるという実用上多大なる効果を奏する。
なお、並列接続されたＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1，Ｑ2）のうち、一方のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）のゲート・ソース間の寄生容量（入力容量）が他方のＭＯＳＦＥＴの入力容量より小さいもの（小入力容量スイッチング素子）を用いた場合、軽負荷時や無負荷時に入力容量の小さなＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）だけをゲート制御部１２により駆動し、他方のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ2：ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）より入力容量が大きい）の駆動を停止することが望ましい。つまり、スイッチング素子の駆動によって発生する損失は、前述したように入力容量（トータル・ゲートチャージＱｇ）に比例する。このためゲート制御部１２は、軽負荷時や無負荷時に入力容量の小さなＭＯＳＦＥＴ（Ｑ1）だけを駆動するよう構成する。 Incidentally, the means for detecting the load power measures the primary side current of the transformer T other than the current detection unit 3 interposed between the secondary side of the transformer T and the load as shown in the above-described embodiment. However, even in other locations, the insertion location of the current detection unit 3 is not limited as long as the current flowing through the switching elements connected in parallel can be detected.
The power converter described above can be applied to all switching elements that cause drive loss due to switching in addition to MOSFETs (for example, IGBTs and transistors). Furthermore, the power converter of the present invention can be applied to a power converter (an inverter, an AC power converter, a chopper, etc.) in which a plurality of switching elements are connected in parallel in addition to the above-described DC-DC converter.
As described above, the power conversion device of the present invention can reduce wasteful driving loss that occurs in the switching element at light load or no load, and can increase the efficiency of the power conversion device in practical use. There is an effect.
Of the MOSFETs (Q 1 , Q 2 ) connected in parallel, the parasitic capacitance (input capacitance) between the gate and source of one MOSFET (Q 1 ) is smaller than the input capacitance of the other MOSFET (small input capacitance) When the switching element is used, only the MOSFET (Q 1 ) having a small input capacitance is driven by the gate controller 12 at the time of light load or no load, and the input capacitance is more than that of the other MOSFET (Q 2 : MOSFET (Q 1 )). It is desirable to stop driving (large). That is, the loss generated by driving the switching element is proportional to the input capacitance (total gate charge Qg) as described above. Therefore, the gate control unit 12 is configured to drive only the MOSFET (Q 1 ) having a small input capacitance at light load or no load.

このように構成することによって本発明の電力変換装置は、入力容量が小さく、スイッチング時の駆動損失が少ないスイッチング素子（小入力容量スイッチング素子）を軽負荷時や無負荷時に選択駆動することができ、より効果的に損失を低減することが可能となる。
また本発明は、入力容量の小さなスイッチング素子を重負荷時に駆動せず、軽負荷時や無負荷時（他のスイッチング素子が非駆動の時）だけ駆動するよう構成してもよい。このように構成することによってスイッチング特性やオン抵抗が異なるスイッチング素子が並列に接続されたときであっても、それら特性の違いによって損失や温度上昇が特定のスイッチング素子に集中することを防止できる。
このように本発明は、出力電力に応じて並列接続されたスイッチング素子の駆動数を制御しているので、スイッチング素子の駆動損失を低減させることができるという実用上多大なる効果を奏する。
尚、本発明の電力変換装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもかまわない。 With this configuration, the power conversion device of the present invention can selectively drive a switching element (small input capacitance switching element) having a small input capacitance and low driving loss during switching at light load or no load. It becomes possible to reduce the loss more effectively.
Further, the present invention may be configured such that a switching element having a small input capacitance is not driven at a heavy load, and is driven only at a light load or no load (when other switching elements are not driven). With this configuration, even when switching elements having different switching characteristics and on-resistances are connected in parallel, it is possible to prevent loss and temperature increase from being concentrated on a specific switching element due to the difference in these characteristics.
As described above, the present invention controls the number of driving switching elements connected in parallel according to the output power, and thus has a great practical effect that the driving loss of the switching elements can be reduced.
In addition, the power converter device of this invention is not limited to above-described embodiment, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.

本発明の一実施形態に係る電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）の概略を示す回路構成図。The circuit block diagram which shows the outline of the power converter device (DC-DC converter) which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示すゲート制御部が出力するゲート駆動信号と負荷電流との関係を模式的に示した図。The figure which showed typically the relationship between the gate drive signal which the gate control part shown in FIG. 1 outputs, and load current. 従来の電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）の概略を示す回路構成図。The circuit block diagram which shows the outline of the conventional power converter device (DC-DC converter). 図３に示すゲート制御部が出力するゲート駆動信号と負荷電流との関係を模式的に示した図。The figure which showed typically the relationship between the gate drive signal which the gate control part shown in FIG. 3 outputs, and load current.

符号の説明Explanation of symbols

１ 直流電源
３ 電流検出部
１０ 電流閾値保持部
１１ 判定部
１２ ゲート制御部
Ｃ 平滑コンデンサ
Ｄ 整流器
ＲL 負荷
Ｔ トランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 3 Current detection part 10 Current threshold holding part 11 Judgment part 12 Gate control part C Smoothing capacitor D Rectifier R L load T Transformer

Claims (4)

並列に接続された複数のスイッチング素子を出力電力に応じて駆動するスイッチング素子駆動部を備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子駆動部は、所定の出力電力を超えたとき、並列に接続された前記複数のスイッチング素子を同一の駆動信号で駆動する一方、所定の出力電力を下回ったとき、並列に接続された前記スイッチング素子の一部だけを駆動し、他のスイッチング素子を駆動しないことを特徴とする電力変換装置。 A power conversion device including a switching element driving unit that drives a plurality of switching elements connected in parallel according to output power,
The switching element driving unit drives the plurality of switching elements connected in parallel with the same drive signal when a predetermined output power is exceeded, and is connected in parallel when the predetermined output power is lower than the predetermined output power. A power conversion device that drives only a part of the switching elements and does not drive other switching elements. 前記複数のスイッチング素子は、少なくとも一つのスイッチング素子が他のスイッチング素子よりも入力容量が小さい小入力容量スイッチング素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。   2. The power conversion device according to claim 1, wherein the plurality of switching elements include a small input capacitance switching element in which at least one switching element has a smaller input capacitance than the other switching elements. 前記駆動制御部は、前記所定の出力電力を下回ったとき、前記小入力容量スイッチング素子だけを駆動するものである請求項１または２に記載の電力変換装置。   3. The power conversion device according to claim 1, wherein the drive control unit drives only the small input capacitance switching element when the predetermined output power falls below the predetermined output power. 4. 前記駆動制御部は、前記所定の出力電力を超えたとき前記小入力容量スイッチング素子を駆動せず、前記所定の出力電力を下回ったとき、かつ、前記小入力容量スイッチング素子以外の前記スイッチング素子を駆動しないとき、前記小入力容量スイッチング素子だけを駆動するものである請求項１〜３のいずれかに記載の電力変換装置。

The drive control unit does not drive the small input capacitance switching element when the predetermined output power is exceeded, and when the switching control unit other than the small input capacitance switching element is not driven, The power converter according to any one of claims 1 to 3, wherein, when not driven, only the small input capacitance switching element is driven.

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