JP2012157162A - Insulation circuit for power transmission and power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力伝達用絶縁回路および電力変換装置に関し、特に、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する電力伝達用絶縁回路および電力変換装置に関する。 The present invention relates to an insulating circuit for power transmission and a power converter, and more particularly to an insulating circuit for power transmission and a power converter that transmit power while insulating between an input side and an output side.
一般家庭の交流電力を用いて電気自動車(EV:Electric Vehicle)およびプラグイン方式のハイブリッドカー(HV:Hybrid Vehicle)等の駆動用の主電池を充電するための電力変換装置が開発されている。 2. Description of the Related Art Power converters for charging driving main batteries such as electric vehicles (EV) and plug-in hybrid vehicles (HV) using ordinary household AC power have been developed.
このようなEV等の主電池への充電を目的とするものではないが、交流電力を直流電力に変換する電源装置用絶縁回路の一例が、たとえば、特許第3595329号公報(特許文献1)に記載されている。すなわち、この電源装置用絶縁回路は、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、上記整流回路から供給される直流電流に残存する脈流成分を低減する第1のコンデンサと、上記第1のコンデンサから供給される直流電流のプラス側およびマイナス側を同時に開閉する第1のスイッチ回路と、上記第1のスイッチ回路から供給される電流を蓄積する第2のコンデンサと、上記第2のコンデンサから供給される直流電流のプラス側およびマイナス側を同時に開閉する第2のスイッチ回路と、上記第2のスイッチ回路から供給される電流を保持するとともに負荷側に放出する第3のコンデンサとを備える。また、ONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定された方形波によって構成されるコントロール信号φ1、および上記コントロール信号φ1と相補的にONするとともにON時間がOFF時間よりも短く設定されたコントロール信号φ2を生成するゲートコントロール回路を備える。上記コントロール信号φ1により上記第1のスイッチ回路の開閉を行い、上記コントロール信号φ2により上記第2のスイッチ回路の開閉を行なう。このような構成により、大きな容積を占める電源トランスを使用することなく交流電圧を直流電圧に変換し、かつ交流電源側と負荷側とを電気的に絶縁することができる。 Although not intended to charge such a main battery such as an EV, an example of an insulating circuit for a power supply device that converts AC power into DC power is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3595329 (Patent Document 1). Are listed. That is, the power supply device insulating circuit includes a rectifier circuit that converts an AC voltage into a DC voltage, a first capacitor that reduces a pulsating current component remaining in a DC current supplied from the rectifier circuit, and the first capacitor. A first switch circuit that simultaneously opens and closes a positive side and a negative side of a direct current supplied from a capacitor; a second capacitor that stores current supplied from the first switch circuit; and a second capacitor A second switch circuit that simultaneously opens and closes a plus side and a minus side of the supplied direct current; and a third capacitor that holds the current supplied from the second switch circuit and discharges the current to the load side. Further, the ON time is set shorter than the OFF time while the ON time is set to be complementary to the control signal φ1 configured by the square wave set shorter than the OFF time and the control signal φ1. A gate control circuit for generating the control signal φ2 is provided. The first switch circuit is opened and closed by the control signal φ1, and the second switch circuit is opened and closed by the control signal φ2. With such a configuration, an AC voltage can be converted to a DC voltage without using a power transformer that occupies a large volume, and the AC power supply side and the load side can be electrically insulated.
特許文献1に記載の電源装置用絶縁回路では、第1のスイッチ回路における各スイッチ素子をオンすると、第2のコンデンサへ充電電流が流れ、電荷が蓄積され始める。そして、第2のコンデンサを通して充電電流が流れている状態で上記各スイッチ素子をオフした場合には、充電電流と上記各スイッチ素子の両端電圧との積に基づく大きなスイッチング損失が発生してしまう。
In the insulating circuit for a power supply device described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減することが可能な電力伝達用絶縁回路および電力変換装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to transmit power that can reduce switching loss in a circuit that transmits power while insulating the input side and the output side. An insulating circuit and a power conversion device are provided.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力伝達用絶縁回路は、第1端および第2端を有する蓄電素子と、第1端、および上記蓄電素子の第1端と電気的に接続された第2端を有する第1のスイッチ素子、ならびに第1端、および上記蓄電素子の第2端と電気的に接続された第2端を有する第2のスイッチ素子を含み、上記第1のスイッチ素子の第1端および上記第2のスイッチ素子の第1端において受けた電力を上記蓄電素子に供給するための入力スイッチ部と、上記蓄電素子の第1端に接続された第1端、および第2端を有する第3のスイッチ素子ならびに上記蓄電素子の第2端に接続された第1端、および第2端を有する第4のスイッチ素子を含み、上記蓄電素子に蓄えられた電力を出力するための出力スイッチ部と、上記第1のスイッチ素子ないし上記第4のスイッチ素子のオン・オフを制御するための制御部とを備え、上記制御部は、上記蓄電素子の充電電流に基づいて上記第1のスイッチ素子および上記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作、および上記蓄電素子の放電電流に基づいて上記第3のスイッチ素子および上記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作の少なくとも一方を行なう。 In order to solve the above problems, an insulating circuit for power transmission according to an aspect of the present invention is electrically connected to a power storage element having a first end and a second end, a first end, and a first end of the power storage element. A first switch element having a second end connected to the first end, and a second switch element having a first end and a second end electrically connected to the second end of the power storage element, An input switch unit for supplying electric power received at the first end of one switch element and the first end of the second switch element to the power storage element; and a first terminal connected to the first end of the power storage element A third switch element having an end and a second end, and a first switch connected to the second end of the power storage element and a fourth switch element having a second end, and stored in the power storage element An output switch for outputting power and A control unit for controlling on / off of the first switch element to the fourth switch element, the control unit based on a charging current of the power storage element, and the first switch element and the fourth switch element At least one of an operation for determining the timing to turn off the second switch element and an operation for determining the timing to turn off the third switch element and the fourth switch element based on the discharge current of the power storage element is performed. .
このように、蓄電素子の充電電流または放電電流を監視する構成により、これらの電流が略ゼロになるタイミングを常時検出し、これらの電流が略ゼロになったタイミングにおいて各スイッチ素子をオフすることができる。これにより、スイッチング損失を低減して電力効率を向上させながら、各スイッチ素子の駆動周波数を最大化し、高速な動作が可能となる。また、蓄電素子のサイズを大きくする必要が無く、回路面積の増大を防ぐことができる。したがって、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減することができる。 Thus, by monitoring the charging current or discharging current of the storage element, the timing at which these currents become approximately zero is always detected, and each switch element is turned off at the timing when these currents have become approximately zero. Can do. This maximizes the driving frequency of each switch element while reducing the switching loss and improving the power efficiency, thereby enabling high-speed operation. Further, it is not necessary to increase the size of the power storage element, and an increase in circuit area can be prevented. Therefore, switching loss can be reduced in a circuit that transmits power while insulating the input side and the output side.
好ましくは、上記電力伝達用絶縁回路は、さらに、上記蓄電素子の充電電流および放電電流を測定するための電流検出部を備え、上記制御部は、上記電流検出部による測定結果に基づいて上記タイミングを決定する。 Preferably, the power transmission insulating circuit further includes a current detection unit for measuring a charging current and a discharging current of the power storage element, and the control unit is configured to perform the timing based on a measurement result by the current detection unit. To decide.
このように、蓄電素子を通して流れる電流を直接監視する構成により、たとえば各蓄電素子の両端電圧を測定して当該電流が略ゼロになるタイミングを算出する構成と比べて、当該タイミングを正確に得ることができる。また、当該タイミングを簡易な処理で取得することができるため、スイッチ制御を迅速に行なうことができる。また、蓄電素子用の電流センサを設ける構成により、1つの電流センサで、蓄電素子の充電電流が略ゼロになるタイミング、および蓄電素子の放電電流が略ゼロになるタイミングを検出することができる。 In this way, by directly monitoring the current flowing through the storage element, the timing can be obtained more accurately than, for example, a configuration in which the voltage across each storage element is measured and the timing at which the current becomes approximately zero is calculated. Can do. Moreover, since the said timing can be acquired with a simple process, switch control can be performed rapidly. Further, with the configuration in which the current sensor for the power storage element is provided, the timing at which the charging current of the power storage element becomes substantially zero and the timing at which the discharge current of the power storage element becomes substantially zero can be detected by one current sensor.
好ましくは、上記制御部は、上記入力スイッチ部における各上記スイッチ素子をオンし、かつ上記出力スイッチ部における各上記スイッチ素子をオフする第1の期間と、上記入力スイッチ部における上記各スイッチ素子をオフし、かつ上記出力スイッチ部における上記各スイッチ素子をオンする第2の期間とを順番に繰り返し、上記制御部は、上記第1の期間から上記第2の期間へ遷移する際に上記第1のスイッチ素子および上記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを上記蓄電素子の充電電流に基づいて決定する動作、および上記第2の期間から上記第1の期間へ遷移する際に上記第3のスイッチ素子および上記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを上記蓄電素子の放電電流に基づいて決定する動作の少なくとも一方を行なう。 Preferably, the control unit turns on the switch elements in the input switch unit and turns off the switch elements in the output switch unit, and sets the switch elements in the input switch unit. The control unit repeats the second period of turning off and turning on each of the switch elements in the output switch unit in order, and the control unit changes the first period when transitioning from the first period to the second period. The switch element and the second switch element are turned off based on the charging current of the power storage element, and the third switch when the transition from the second period to the first period is made At least one of operations for determining the timing of turning off the element and the fourth switch element based on the discharge current of the power storage element is performed.
このような構成により、電力伝達用絶縁回路の入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する動作において、スイッチング損失を低減することができる。 With such a configuration, switching loss can be reduced in the operation of transmitting power while insulating the input side and the output side of the power transmission insulating circuit.
より好ましくは、上記制御部は、上記第1の期間と、上記入力スイッチ部における上記各スイッチ素子および上記出力スイッチ部における上記各スイッチ素子をオフする第3の期間と、上記第2の期間と、上記入力スイッチ部における上記各スイッチ素子および上記出力スイッチ部における上記各スイッチ素子をオフする第4の期間とをこの順番で繰り返し、上記制御部は、上記第1の期間から上記第3の期間へ遷移する際に上記第1のスイッチ素子および上記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを上記蓄電素子の充電電流に基づいて決定する動作、および上記第2の期間から上記第4の期間へ遷移する際に上記第3のスイッチ素子および上記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを上記蓄電素子の放電電流に基づいて決定する動作の少なくとも一方を行なう。 More preferably, the control unit includes the first period, the third period in which the switch elements in the input switch unit and the switch element in the output switch unit are turned off, and the second period. The switch element in the input switch section and the fourth period in which the switch elements in the output switch section are turned off are repeated in this order, and the control section performs the third period from the first period to the third period. An operation for determining the timing to turn off the first switch element and the second switch element based on the charging current of the power storage element, and the transition from the second period to the fourth period A timing for turning off the third switch element and the fourth switch element based on the discharge current of the power storage element. Performing at least one of.
このように、デッドタイムを設ける構成により、電力伝達用絶縁回路の入力側および出力側間の絶縁を確実に確保することができる。 As described above, by providing the dead time, the insulation between the input side and the output side of the power transmission insulating circuit can be reliably ensured.
好ましくは、上記制御部は、上記蓄電素子の充電電流に基づいて上記第1のスイッチ素子および上記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作、および上記蓄電素子の放電電流に基づいて上記第3のスイッチ素子および上記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作の両方を行なう。 Preferably, the control unit determines the timing for turning off the first switch element and the second switch element based on the charging current of the power storage element, and the operation based on the discharge current of the power storage element. Both the operation of determining the timing for turning off the third switch element and the fourth switch element are performed.
このように、蓄電素子の充電電流が略ゼロになるタイミングにおいて入力スイッチ部における各スイッチ素子をオフする動作、および蓄電素子の放電電流が略ゼロになるタイミングにおいて出力スイッチ部における各スイッチ素子をオフする動作の両方を行なう構成により、電力伝達用絶縁回路におけるスイッチング損失を大幅に低減することができる。 In this manner, the operation of turning off each switch element in the input switch unit at the timing when the charging current of the storage element becomes substantially zero, and the switch element in the output switch unit being turned off at the timing when the discharge current of the storage element becomes substantially zero With the configuration in which both of the operations are performed, switching loss in the power transmission insulating circuit can be significantly reduced.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力変換装置は、交流電力を直流電力に変換して負荷に供給するための電力変換装置であって、受けた交流電力を整流するための整流部と、上記整流部および上記負荷間を絶縁しながら、上記整流部によって整流された電力を上記負荷に伝達するための電力伝達用絶縁回路とを備え、上記電力伝達用絶縁回路は、第1端および第2端を有する蓄電素子と、上記整流部と上記蓄電素子の第1端との間に接続された第1のスイッチ素子および上記整流部と上記蓄電素子の第2端との間に接続された第2のスイッチ素子を含み、上記整流部によって整流された電力を上記蓄電素子に供給するための入力スイッチ部と、上記蓄電素子の第1端に接続された第1端、および第2端を有する第3のスイッチ素子ならびに上記蓄電素子の第2端に接続された第1端、および第2端を有する第4のスイッチ素子を含み、上記蓄電素子に蓄えられた電力を出力するための出力スイッチ部と、上記第1のスイッチ素子ないし上記第4のスイッチ素子のオン・オフを制御するための制御部とを備え、上記制御部は、上記蓄電素子の充電電流に基づいて上記第1のスイッチ素子および上記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作、および上記蓄電素子の放電電流に基づいて上記第3のスイッチ素子および上記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作の少なくとも一方を行なう。 In order to solve the above problems, a power conversion device according to an aspect of the present invention is a power conversion device for converting alternating current power into direct current power and supplying it to a load, and rectifies the received alternating current power. And a power transmission insulating circuit for transmitting the power rectified by the rectifying unit to the load while insulating between the rectifying unit and the load. A power storage element having a first end and a second end, a first switch element connected between the rectification unit and the first end of the power storage element, and the rectification unit and a second end of the power storage element An input switch unit including a second switch element connected in between, and supplying the power rectified by the rectifying unit to the power storage element; a first end connected to a first end of the power storage element; And a third having a second end An output switch unit for outputting electric power stored in the storage element, including a switch element and a fourth switch element having a first end connected to the second end of the storage element and a second end; A control unit for controlling on / off of the first switch element to the fourth switch element, the control unit based on a charging current of the power storage element, and the first switch element and the fourth switch element At least one of an operation for determining the timing to turn off the second switch element and an operation for determining the timing to turn off the third switch element and the fourth switch element based on the discharge current of the power storage element is performed. .
このように、蓄電素子の充電電流または放電電流を監視する構成により、これらの電流が略ゼロになるタイミングを常時検出し、これらの電流が略ゼロになったタイミングにおいて各スイッチ素子をオフすることができる。これにより、スイッチング損失を低減して電力効率を向上させながら、各スイッチ素子の駆動周波数を最大化し、高速な動作が可能となる。また、蓄電素子のサイズを大きくする必要が無く、回路面積の増大を防ぐことができる。したがって、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減することができる。 Thus, by monitoring the charging current or discharging current of the storage element, the timing at which these currents become approximately zero is always detected, and each switch element is turned off at the timing when these currents have become approximately zero. Can do. This maximizes the driving frequency of each switch element while reducing the switching loss and improving the power efficiency, thereby enabling high-speed operation. Further, it is not necessary to increase the size of the power storage element, and an increase in circuit area can be prevented. Therefore, switching loss can be reduced in a circuit that transmits power while insulating the input side and the output side.
本発明によれば、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減することができる。 According to the present invention, switching loss can be reduced in a circuit that transmits power while insulating the input side and the output side.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電力変換装置の構成を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power conversion device according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、電力変換装置201は、電力伝達用絶縁回路101と、整流部51とを備える。電力伝達用絶縁回路101は、キャパシタC0〜C2と、入力スイッチ部21と、出力スイッチ部22と、制御部14と、電流検出部15とを含む。入力スイッチ部21は、スイッチ素子Z1,Z2を含む。出力スイッチ部22は、スイッチ素子Z3,Z4を含む。
Referring to FIG. 1,
電力変換装置201は、交流電源301から供給された交流電力を直流電力に変換して負荷302に供給する。負荷302は、たとえば、EVおよびプラグイン方式のHV等の駆動用の主電池である。
The
整流部51は、たとえば、ダイオードブリッジを含み、交流電源301から受けた交流電力を全波整流して電力伝達用絶縁回路101へ出力する。
The rectifying
電力伝達用絶縁回路101において、スイッチ素子Z1は、キャパシタC0の第1端T11と電気的に接続された第1端T1、およびキャパシタC1の第1端T13と電気的に接続された第2端T2を有する。スイッチ素子Z2は、キャパシタC0の第2端T12と電気的に接続された第1端T3、およびキャパシタC1の第2端T14と電気的に接続された第2端T4を有する。スイッチ素子Z3は、キャパシタC1の第1端T13と電気的に接続された第1端T5、およびキャパシタC2の第1端T15と電気的に接続された第2端T6を有する。スイッチ素子Z4は、キャパシタC1の第2端T14と電気的に接続された第1端T7、およびキャパシタC2の第2端T16と電気的に接続された第2端T8を有する。
In the power
キャパシタC0は、整流部51によって整流された電力を蓄える。入力スイッチ部21は、スイッチ素子Z1の第1端T1およびスイッチ素子Z2の第1端T3において受けた電力すなわちキャパシタC0に蓄えられた電力をキャパシタC1に供給する。出力スイッチ部22は、キャパシタC1に蓄えられた電力をキャパシタC2に供給する。キャパシタC2に蓄えられた電力は、放電されて負荷302に供給される。
The capacitor C0 stores the power rectified by the
制御部14は、ゲート駆動信号G1〜G4をスイッチ素子Z1〜Z4に出力することにより、スイッチ素子Z1〜Z4のオンおよびオフをそれぞれ切り替える。電力伝達用絶縁回路101は、制御部14のスイッチ制御により、整流部51および負荷302間を絶縁しながら、キャパシタC0に蓄えられた電力を負荷302に伝達する。
The control unit 14 switches the switching elements Z1 to Z4 on and off by outputting the gate driving signals G1 to G4 to the switching elements Z1 to Z4, respectively. The power
電流検出部15は、たとえばホール素子であり、キャパシタC1と直列に接続される。電流検出部15は、キャパシタC1を通して流れるキャパシタ電流IC、すなわちキャパシタC1の充電電流および放電電流を測定する。
[動作]
次に、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路が電力伝達および故障検出を行なう際の動作について図面を用いて説明する。
[Operation]
Next, the operation when the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention performs power transmission and failure detection will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路によるスイッチング動作を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a switching operation by the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、まず、制御部14は、期間T1において、スイッチ素子Z1をオンし、スイッチ素子Z2をオンし、スイッチ素子Z3をオフし、スイッチ素子Z4をオフする。これにより、キャパシタC0に蓄えられた電荷が放電され、放電された電荷がキャパシタC1に蓄えられる。スイッチ素子Z3およびZ4がオフされていることにより、整流部51および負荷302間の絶縁が確保される。
With reference to FIG. 2, first, in a period T1, the control unit 14 turns on the switch element Z1, turns on the switch element Z2, turns off the switch element Z3, and turns off the switch element Z4. Thereby, the electric charge stored in the capacitor C0 is discharged, and the discharged electric charge is stored in the capacitor C1. Since the switch elements Z3 and Z4 are turned off, insulation between the rectifying
次に、制御部14は、期間T2において、スイッチ素子Z1〜Z4をオフする。これにより、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間の絶縁を確保するためのデッドタイムが設けられる。すなわち、入力スイッチ部21における各スイッチおよび出力スイッチ部22における各スイッチを介して電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間、すなわち整流部51および負荷302間が短絡することを防ぐことができる。
Next, the control unit 14 turns off the switch elements Z1 to Z4 in the period T2. This provides a dead time for ensuring insulation between the input side and the output side of the power
次に、制御部14は、期間T3において、スイッチ素子Z1をオフし、スイッチ素子Z2をオフし、スイッチ素子Z3をオンし、スイッチ素子Z4をオンする。これにより、キャパシタC1に蓄えられた電荷が放電され、放電された電荷がキャパシタC2に蓄えられる。スイッチ素子Z1およびZ2がオフされていることにより、整流部51および負荷302間の絶縁が確保される。
Next, in the period T3, the control unit 14 turns off the switch element Z1, turns off the switch element Z2, turns on the switch element Z3, and turns on the switch element Z4. Thereby, the electric charge stored in the capacitor C1 is discharged, and the discharged electric charge is stored in the capacitor C2. Since the switch elements Z1 and Z2 are turned off, insulation between the rectifying
次に、制御部14は、期間T4において、スイッチ素子Z1〜Z4をオフする。これにより、期間T2と同様に、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間の絶縁を確保するためのデッドタイムが設けられる。
Next, the control unit 14 turns off the switch elements Z1 to Z4 in the period T4. As a result, similarly to the period T2, a dead time for ensuring insulation between the input side and the output side of the power
ここで、期間T1〜T4において、キャパシタC1は整流部51からの電力により充電されており、また、キャパシタC2に蓄えられた電力は放電されて負荷302に供給されている。また、期間T2およびT4においては、キャパシタC1における電荷の移動はない。
Here, in the period T <b> 1 to T <b> 4, the capacitor C <b> 1 is charged with power from the rectifying
そして、制御部14は、これら期間T1、期間T2、期間T3および期間T4をこの順番で繰り返すことにより、整流部51と協働して、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間を絶縁しながら、交流電源301からの交流電力を直流電力に変換して負荷302に供給する。
And the control part 14 cooperates with the rectification | straightening
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路による電力伝達動作を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a power transmission operation by the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention.
図3を参照して、電力伝達用絶縁回路101では、入力スイッチ部21における各スイッチ素子をオンし、かつ出力スイッチ部22における各スイッチ素子をオフすることにより、キャパシタC1を充電する動作と、入力スイッチ部21における各スイッチ素子をオフし、かつ出力スイッチ部22における各スイッチ素子をオンすることにより、キャパシタC1を放電する動作とを交互に繰り返すことにより、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間を絶縁しながら、交流電源301からの電力を負荷302に伝達する。
Referring to FIG. 3, in power
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路において、制御部がキャパシタ電流に基づくスイッチ制御を行なわないと仮定した場合におけるゲート駆動信号とキャパシタ電流とを示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a gate drive signal and a capacitor current when it is assumed that the control unit does not perform switch control based on the capacitor current in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention. is there.
ゲート駆動信号G1〜G4に対するキャパシタ電流ICの波形は、理想的には図4に示すようになる。 The waveform of the capacitor current IC with respect to the gate drive signals G1 to G4 is ideally as shown in FIG.
タイミングTAにおいて、キャパシタ電流ICすなわちキャパシタC1の充電電流が流れているときにゲート駆動信号G1およびG2を論理ローレベルにしてスイッチ素子Z1およびZ2をオフした場合には、キャパシタ電流ICとスイッチ素子Z1およびZ2の両端電圧との積に基づく大きなスイッチング損失が発生する。 At timing TA, when the gate drive signals G1 and G2 are set to a logic low level and the switch elements Z1 and Z2 are turned off while the capacitor current IC, that is, the charge current of the capacitor C1 is flowing, the capacitor current IC and the switch element Z1 A large switching loss is generated based on the product of Z2 and the voltage across Z2.
また、タイミングTBにおいて、キャパシタ電流ICすなわちキャパシタC1の放電電流が流れているときにゲート駆動信号G3およびG4を論理ローレベルにしてスイッチ素子Z3およびZ4をオフした場合には、キャパシタ電流ICとスイッチ素子Z3およびZ4の両端電圧との積に基づく大きなスイッチング損失が発生する。 In addition, at time TB, when the capacitor current IC, that is, the discharge current of the capacitor C1 is flowing, when the gate drive signals G3 and G4 are set to the logic low level and the switch elements Z3 and Z4 are turned off, the capacitor current IC and the switch A large switching loss is generated based on the product of the voltages across the elements Z3 and Z4.
これに対して、電力伝達用絶縁回路101では、制御部14は、キャパシタC1の充電電流に基づいてスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングを決定する動作、およびキャパシタC1の放電電流に基づいてスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングを決定する動作を行なう。制御部14は、電流検出部15によるキャパシタ電流ICの測定結果に基づいてこれらのタイミングを決定する。
On the other hand, in the power
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路におけるゲート駆動信号とキャパシタ電流とを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a gate drive signal and a capacitor current in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention.
図5を参照して、制御部14は、期間T1から期間T2へ遷移する際にスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングをキャパシタC1の充電電流に基づいて決定する動作、および期間T3から期間T4へ遷移する際にスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングをキャパシタC1の放電電流に基づいて決定する動作を行なう。 Referring to FIG. 5, control unit 14 determines the timing for turning off switching element Z1 and switching element Z2 based on the charging current of capacitor C1 when transitioning from period T1 to period T2, and from period T3. An operation is performed in which the switching element Z3 and the switching element Z4 are turned off based on the discharge current of the capacitor C1 during the transition to the period T4.
より詳細には、制御部14は、キャパシタ電流ICが略ゼロ、すなわちキャパシタC1の充電が完了したタイミングTCで、ゲート駆動信号G1およびG2を論理ローレベルにしてスイッチ素子Z1およびZ2をオフする。 More specifically, the control unit 14 sets the gate drive signals G1 and G2 to a logic low level and turns off the switch elements Z1 and Z2 at the timing TC when the capacitor current IC is substantially zero, that is, when the charging of the capacitor C1 is completed.
また、制御部14は、キャパシタ電流ICが略ゼロ、すなわちキャパシタC1の放電が完了したタイミングTDで、ゲート駆動信号G3およびG4を論理ローレベルにしてスイッチ素子Z3およびZ4をオフする。 Further, the control unit 14 sets the gate drive signals G3 and G4 to the logic low level and turns off the switch elements Z3 and Z4 at the timing TD when the capacitor current IC is substantially zero, that is, when the discharge of the capacitor C1 is completed.
ところで、特許文献1に記載の電源装置用絶縁回路では、第1のスイッチ回路における各スイッチ素子をオンすると、第2のコンデンサへ充電電流が流れ、電荷が蓄積され始める。そして、第2のコンデンサを通して充電電流が流れている状態で上記各スイッチ素子をオフした場合には、充電電流と上記各スイッチ素子の両端電圧との積に基づく大きなスイッチング損失が発生してしまう。
By the way, in the insulating circuit for a power supply device described in
また、キャパシタ電流ICが略ゼロになった後にスイッチ素子をオフする方法としては、ゲート駆動信号の周波数を低くする方法が考えられる。 As a method of turning off the switch element after the capacitor current IC becomes substantially zero, a method of lowering the frequency of the gate drive signal is conceivable.
しかしながら、このような方法では、ゲート駆動信号の周波数が低くなることで電力伝達用絶縁回路101の出力電圧のリップルが大きくなるため、たとえば平滑用のキャパシタC2の容量を大きくする必要が生じる。そうすると、電力伝達用絶縁回路101におけるキャパシタのサイズが大きくなり、回路面積が大きくなってしまう。
However, in such a method, since the ripple of the output voltage of the power
また、キャパシタ電流ICが略ゼロになるタイミングは、負荷302の動作状況および種類等によって変わるため、ゲート駆動信号G1〜G4の周波数を大幅に低くする必要が生じるか、または、キャパシタ電流ICが略ゼロになっていないタイミングでスイッチ素子をオフしてしまう可能性がある。
In addition, since the timing at which the capacitor current IC becomes substantially zero varies depending on the operation state and type of the
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、制御部14は、キャパシタC1の充電電流に基づいてスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングを決定する動作、およびキャパシタC1の放電電流に基づいてスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングを決定する動作を行なう。 On the other hand, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the control unit 14 determines the timing to turn off the switch element Z1 and the switch element Z2 based on the charging current of the capacitor C1. Based on the operation and the discharge current of the capacitor C1, an operation for determining the timing to turn off the switch element Z3 and the switch element Z4 is performed.
すなわち、電力伝達用絶縁回路101では、キャパシタ電流ICを監視する構成により、キャパシタ電流ICが略ゼロになるタイミングを常時検出し、キャパシタ電流ICが略ゼロになったタイミングにおいて各スイッチ素子をオフすることができる。これにより、スイッチング損失を低減して電力効率を向上させながら、各スイッチ素子の駆動周波数を最大化し、高速な動作が可能となる。また、キャパシタのサイズを大きくする必要が無く、回路面積の増大を防ぐことができる。
That is, the power
したがって、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減することができる。 Therefore, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, switching loss can be reduced in the circuit that transmits power while insulating the input side and the output side.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、電流検出部15は、キャパシタC1の充電電流および放電電流を測定する。そして、制御部14は、電流検出部15による測定結果に基づいて各スイッチ素子をオフするタイミングを決定する。
Further, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the
このように、キャパシタC1を通して流れる電流を直接監視する構成により、たとえば各キャパシタの両端電圧を測定してキャパシタ電流ICが略ゼロになるタイミングを算出する構成と比べて、当該タイミングを正確に得ることができる。また、当該タイミングを簡易な処理で取得することができるため、スイッチ制御を迅速に行なうことができる。 Thus, by directly monitoring the current flowing through the capacitor C1, the timing can be obtained more accurately than, for example, a configuration in which the voltage across each capacitor is measured and the timing at which the capacitor current IC becomes substantially zero is calculated. Can do. Moreover, since the said timing can be acquired with a simple process, switch control can be performed rapidly.
また、キャパシタC1用の電流センサを設ける構成により、1つの電流センサで、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミング、およびキャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングを検出することができる。 Further, with the configuration in which the current sensor for the capacitor C1 is provided, the timing at which the charging current of the capacitor C1 becomes substantially zero and the timing at which the discharge current of the capacitor C1 becomes substantially zero can be detected by one current sensor.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、制御部14は、期間T1から期間T3へ遷移する際にスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングをキャパシタC1の充電電流に基づいて決定する動作、および期間T3から期間T1へ遷移する際にスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングをキャパシタC1の放電電流に基づいて決定する動作を行なう。 Further, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the control unit 14 sets the timing of turning off the switch element Z1 and the switch element Z2 when the transition from the period T1 to the period T3 is made in the capacitor C1. An operation to be determined based on the charging current and an operation to determine the timing for turning off the switch element Z3 and the switch element Z4 when transitioning from the period T3 to the period T1 based on the discharge current of the capacitor C1 are performed.
このような構成により、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する動作において、スイッチング損失を低減することができる。
With such a configuration, switching loss can be reduced in the operation of transmitting power while insulating the input side and the output side of the power
より詳細には、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、制御部14は、期間T1から期間T2へ遷移する際にスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングをキャパシタC1の充電電流に基づいて決定する動作、および期間T3から期間T4へ遷移する際にスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングをキャパシタC1の放電電流に基づいて決定する動作を行なう。 More specifically, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the control unit 14 sets the timing to turn off the switch element Z1 and the switch element Z2 when transitioning from the period T1 to the period T2. An operation of determining based on the charging current of the capacitor C1 and an operation of determining the timing of turning off the switching element Z3 and the switching element Z4 when transitioning from the period T3 to the period T4 based on the discharging current of the capacitor C1 are performed.
このように、デッドタイムを設ける構成により、電力伝達用絶縁回路101の入力側および出力側間の絶縁を確実に確保することができる。
As described above, by providing the dead time, the insulation between the input side and the output side of the power
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、制御部14は、キャパシタC1の充電電流に基づいてスイッチ素子Z1およびスイッチ素子Z2をオフするタイミングを決定する動作、およびキャパシタC1の放電電流に基づいてスイッチ素子Z3およびスイッチ素子Z4をオフするタイミングを決定する動作の両方を行なう。 Further, in the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the control unit 14 determines the timing for turning off the switch element Z1 and the switch element Z2 based on the charging current of the capacitor C1, and Based on the discharge current of the capacitor C1, both operations for determining the timing for turning off the switch element Z3 and the switch element Z4 are performed.
このように、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミングにおいて入力スイッチ部21における各スイッチ素子をオフする動作、およびキャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングにおいて出力スイッチ部22における各スイッチ素子をオフする動作の両方を行なう構成により、電力伝達用絶縁回路101におけるスイッチング損失を大幅に低減することができる。
As described above, each switch element in the
なお、制御部14は、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミングにおいて入力スイッチ部21における各スイッチ素子をオフする動作、およびキャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングにおいて出力スイッチ部22における各スイッチ素子をオフする動作の少なくとも一方を行なう構成であれば、入力側および出力側間を絶縁しながら電力を伝達する回路において、スイッチング損失を低減する、という本発明の目的を達成することが可能である。
Note that the control unit 14 turns off each switch element in the
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、キャパシタC1用の電流センサを設ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。電流の検出精度が問題にならなければ、キャパシタC1用の電流センサの代わりに、キャパシタC0用の電流センサおよびキャパシタC2用の電流センサを設ける構成であってもよい。 In the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the current sensor for the capacitor C1 is provided. However, the present invention is not limited to this. If current detection accuracy is not a problem, a configuration in which a current sensor for the capacitor C0 and a current sensor for the capacitor C2 may be provided instead of the current sensor for the capacitor C1.
また、電力伝達用絶縁回路101では、キャパシタC0により、整流部51によって整流された電力が平滑化されるが、整流部51によって整流された電力を平滑化するためのキャパシタが整流部51に設けられる場合には、電力伝達用絶縁回路101においてキャパシタC0を設けない構成が可能となる。ただし、キャパシタC0を設けることにより、電力伝達用絶縁回路101への入力電流のリップルを防ぎ、回路動作の安定化を図るという効果が得られる。
In the power
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路は、キャパシタC0〜C2を備える構成であるとしたが、キャパシタに限らず、コイル(インダクタ)等の他の蓄電素子を備える構成であってもよい。 Further, the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention is configured to include the capacitors C0 to C2, but is not limited to the capacitor and includes other power storage elements such as a coil (inductor). It may be a configuration.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路では、制御部14は、期間T1〜T4を繰り返す構成であるとしたが、これに限定するものではない。期間T2およびT4は理想的には設ける必要は無く、制御部14が期間T1および期間T3を順番に繰り返す構成であればよい。 In the power transmission insulating circuit according to the first embodiment of the present invention, the control unit 14 is configured to repeat the periods T1 to T4. However, the present invention is not limited to this. The periods T2 and T4 do not need to be ideally provided that the control unit 14 may repeat the periods T1 and T3 in order.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路と比べてキャパシタ電流の測定方法を変更した電力伝達用絶縁回路に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路と同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a power transmission insulating circuit in which the method for measuring the capacitor current is changed as compared with the power transmission insulating circuit according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the power transmission insulating circuit according to the first embodiment.
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路の構成を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an insulating circuit for power transmission according to the second embodiment of the present invention.
図6を参照して、電力変換装置202は、電力伝達用絶縁回路102と、整流部51とを備える。電力伝達用絶縁回路102は、本発明の第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路と比べて、電流検出部15の代わりに出力電圧検出部10,11,12を含む。
Referring to FIG. 6, power conversion device 202 includes a power
出力電圧検出部10は、スイッチ素子Z1の第1端T1およびスイッチ素子Z2の第1端T3間の電圧V0すなわちキャパシタC0の両端電圧V0を検出する。出力電圧検出部11は、キャパシタC1の両端電圧V1を検出する。出力電圧検出部12は、キャパシタC2の両端電圧V2を検出する。
The
制御部14は、出力電圧検出部10によって検出されたキャパシタC0の両端電圧V0、出力電圧検出部11によって検出されたキャパシタC1の両端電圧V1、および出力電圧検出部12によって検出されたキャパシタC2の両端電圧V2に基づいて、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミング、およびキャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングを取得する。
The control unit 14 detects the voltage V0 across the capacitor C0 detected by the output
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路における各キャパシタの電圧波形を概略的に示す図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the voltage waveform of each capacitor in the power transmission insulating circuit according to the second embodiment of the present invention.
図7を参照して、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミングである期間T1の終了間際では、電圧V0および電圧V1の差が小さくなる。これを利用して、制御部14は、出力電圧検出部10の検出結果および出力電圧検出部11の検出結果に基づいて、キャパシタC1の充電電流が略ゼロになるタイミングを取得することが可能である。
Referring to FIG. 7, the difference between voltage V0 and voltage V1 becomes small at the end of period T1, which is the timing when the charging current of capacitor C1 becomes substantially zero. Using this, the control unit 14 can acquire the timing at which the charging current of the capacitor C1 becomes substantially zero based on the detection result of the output
また、キャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングである期間T3の終了間際では、電圧V1および電圧V2の差が小さくなる。これを利用して、制御部14は、出力電圧検出部11の検出結果および出力電圧検出部12の検出結果に基づいて、キャパシタC1の放電電流が略ゼロになるタイミングを取得することが可能である。
In addition, the difference between the voltage V1 and the voltage V2 becomes small at the end of the period T3, which is the timing when the discharge current of the capacitor C1 becomes substantially zero. Using this, the control unit 14 can acquire the timing at which the discharge current of the capacitor C1 becomes substantially zero based on the detection result of the output
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る電力伝達用絶縁回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the power transmission insulating circuit according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10,11,12 出力電圧検出部
14 制御部
15 電流検出部
21 入力スイッチ部
22 出力スイッチ部
51 整流部
101,102 電力伝達用絶縁回路
201,202 電力変換装置
301 交流電源
302 負荷
C0〜C2 キャパシタ
Z1,Z2,Z3,Z4 スイッチ素子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
第1端、および前記蓄電素子の第1端と電気的に接続された第2端を有する第1のスイッチ素子、ならびに第1端、および前記蓄電素子の第2端と電気的に接続された第2端を有する第2のスイッチ素子を含み、前記第1のスイッチ素子の第1端および前記第2のスイッチ素子の第1端において受けた電力を前記蓄電素子に供給するための入力スイッチ部と、
前記蓄電素子の第1端に接続された第1端、および第2端を有する第3のスイッチ素子ならびに前記蓄電素子の第2端に接続された第1端、および第2端を有する第4のスイッチ素子を含み、前記蓄電素子に蓄えられた電力を出力するための出力スイッチ部と、
前記第1のスイッチ素子ないし前記第4のスイッチ素子のオン・オフを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、前記蓄電素子の充電電流に基づいて前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作、および前記蓄電素子の放電電流に基づいて前記第3のスイッチ素子および前記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作の少なくとも一方を行なう、電力伝達用絶縁回路。 A power storage element having a first end and a second end;
A first switch element having a first end and a second end electrically connected to the first end of the electricity storage element, and a first end and electrically connected to the second end of the electricity storage element An input switch unit that includes a second switch element having a second end, and that supplies power received at the first end of the first switch element and the first end of the second switch element to the power storage element When,
A third switch element having a first end and a second end connected to the first end of the power storage element, and a fourth end having a first end and a second end connected to the second end of the power storage element. An output switch unit for outputting the electric power stored in the electric storage element,
A controller for controlling on / off of the first switch element to the fourth switch element,
The controller is configured to determine a timing for turning off the first switch element and the second switch element based on a charging current of the power storage element, and to perform the third operation based on a discharge current of the power storage element. An insulating circuit for power transmission that performs at least one of operations for determining a timing to turn off a switch element and the fourth switch element.
前記蓄電素子の充電電流および放電電流を測定するための電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電流検出部による測定結果に基づいて前記タイミングを決定する、請求項1に記載の電力伝達用絶縁回路。 The power transmission insulating circuit further includes:
A current detection unit for measuring a charging current and a discharging current of the storage element;
The said control part is an insulation circuit for electric power transmission of Claim 1 which determines the said timing based on the measurement result by the said electric current detection part.
前記制御部は、前記第1の期間から前記第2の期間へ遷移する際に前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを前記蓄電素子の充電電流に基づいて決定する動作、および前記第2の期間から前記第1の期間へ遷移する際に前記第3のスイッチ素子および前記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを前記蓄電素子の放電電流に基づいて決定する動作の少なくとも一方を行なう、請求項1または請求項2に記載の電力伝達用絶縁回路。 The control unit turns on the switch elements in the input switch unit and turns off the switch elements in the output switch unit; and turns off the switch elements in the input switch unit; And a second period of turning on each of the switch elements in the output switch section in order,
The control unit determines a timing for turning off the first switch element and the second switch element based on a charging current of the power storage element when transitioning from the first period to the second period. An operation and an operation for determining a timing for turning off the third switch element and the fourth switch element based on a discharge current of the power storage element when the second period transits to the first period. The insulating circuit for power transmission according to claim 1 or 2, wherein at least one of them is performed.
前記制御部は、前記第1の期間から前記第3の期間へ遷移する際に前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを前記蓄電素子の充電電流に基づいて決定する動作、および前記第2の期間から前記第4の期間へ遷移する際に前記第3のスイッチ素子および前記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを前記蓄電素子の放電電流に基づいて決定する動作の少なくとも一方を行なう、請求項3に記載の電力伝達用絶縁回路。 The control unit includes the first period, a third period in which the switch elements in the input switch unit and the switch elements in the output switch unit are turned off, the second period, and the input switch. And the fourth period of turning off each switch element in the output switch section and the switch element in the output switch section in this order,
The control unit determines a timing to turn off the first switch element and the second switch element based on a charging current of the power storage element when transitioning from the first period to the third period. An operation, and an operation for determining a timing for turning off the third switch element and the fourth switch element based on a discharge current of the power storage element when the second period transits to the fourth period. The insulating circuit for power transmission according to claim 3, wherein at least one of them is performed.
受けた交流電力を整流するための整流部と、
前記整流部および前記負荷間を絶縁しながら、前記整流部によって整流された電力を前記負荷に伝達するための電力伝達用絶縁回路とを備え、
前記電力伝達用絶縁回路は、
第1端および第2端を有する蓄電素子と、
前記整流部と前記蓄電素子の第1端との間に接続された第1のスイッチ素子および前記整流部と前記蓄電素子の第2端との間に接続された第2のスイッチ素子を含み、前記整流部によって整流された電力を前記蓄電素子に供給するための入力スイッチ部と、
前記蓄電素子の第1端に接続された第1端、および第2端を有する第3のスイッチ素子ならびに前記蓄電素子の第2端に接続された第1端、および第2端を有する第4のスイッチ素子を含み、前記蓄電素子に蓄えられた電力を出力するための出力スイッチ部と、
前記第1のスイッチ素子ないし前記第4のスイッチ素子のオン・オフを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、前記蓄電素子の充電電流に基づいて前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作、および前記蓄電素子の放電電流に基づいて前記第3のスイッチ素子および前記第4のスイッチ素子をオフするタイミングを決定する動作の少なくとも一方を行なう、電力変換装置。 A power conversion device for converting AC power to DC power and supplying it to a load,
A rectifying unit for rectifying the received AC power;
A power transmission insulating circuit for transmitting the power rectified by the rectifying unit to the load while insulating between the rectifying unit and the load;
The power transmission insulating circuit is:
A power storage element having a first end and a second end;
A first switch element connected between the rectification unit and the first end of the electricity storage element; and a second switch element connected between the rectification unit and the second end of the electricity storage element; An input switch unit for supplying the electricity rectified by the rectification unit to the storage element;
A third switch element having a first end and a second end connected to the first end of the power storage element, and a fourth end having a first end and a second end connected to the second end of the power storage element. An output switch unit for outputting the electric power stored in the electric storage element,
A controller for controlling on / off of the first switch element to the fourth switch element,
The controller is configured to determine a timing for turning off the first switch element and the second switch element based on a charging current of the power storage element, and to perform the third operation based on a discharge current of the power storage element. A power converter that performs at least one of operations for determining a timing for turning off a switch element and the fourth switch element.
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