JP6137947B2 - 双方向絶縁型dc−dcコンバータ - Google Patents
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Description
本実施の形態に係る双方向絶縁型DC−DCコンバータの基本回路例を図1に示す。本実施の形態に係る双方向絶縁型DC−DCコンバータは、インダクタLr1と絶縁用のキャパシタCr1とが直列に接続された第1の共振回路と、インダクタLr2と絶縁用のキャパシタCr2とが直列に接続された第2の共振回路と、インダクタLr1の一端が中点に接続された第1のフルブリッジ駆動回路と、インダクタLr2の一端が中点に接続された第2のフルブリッジ駆動回路と、キャパシタCr1の一端が中点に接続された第3のフルブリッジ駆動回路と、キャパシタCr2の一端が中点に接続された第4のフルブリッジ駆動回路と、第1及び第2のフルブリッジ駆動回路と並列に接続されるキャパシタC1と、第3及び第4のフルブリッジ駆動回路と並列に接続されるキャパシタC2と、第1乃至第4のフルブリッジ駆動回路を制御する制御回路100とを有する。
実施の形態においても簡単に説明したが、実施の形態に係る双方向絶縁型DC−DCコンバータは、例えば図11に示すような電源装置に応用されることもある。
(A)デューティー比をDutyMax(又はDutyMaxに近い値)に設定し、固定する
(B)負荷に合わせて定電圧制御を行う(PWM制御)
(A)第1及び第2のフルブリッジ駆動回路側の電圧V1が所定の電圧に達するまでは、電流検出器により検出される電流に基づき定電流制御を行い、電圧V1が所定の電圧に達すると定電圧制御を行う。共にPWM制御を行う。
第1の応用例に係る双方向絶縁電源装置を単独ではなく複数直列に接続すれば図12に示すような電源装置が得られる。これによって、負荷に対する出力電圧を高くすることができる。また、蓄電池毎の電位のアンバランスを解消できる。
110 V1検出回路
120 第1FETドライバ回路
130 第1駆動信号生成回路
140 第2FETドライバ回路
150 V2検出回路
160 第2駆動信号生成回路
170 アイソレータ
Claims (4)
- 絶縁用の第1のキャパシタと第1のインダクタとが直列に接続された第1の共振回路と、
絶縁用の第2のキャパシタと第2のインダクタとが直列に接続された第2の共振回路と、
第1のハイサイドスイッチと第1のローサイドスイッチとを含み、前記第1のハイサイドスイッチと前記第1のローサイドスイッチとの間で前記第1の共振回路の一端と接続される第1の駆動回路と、
第2のハイサイドスイッチと第2のローサイドスイッチとを含み、前記第2のハイサイドスイッチと前記第2のローサイドスイッチとの間で前記第2の共振回路の一端と接続される第2の駆動回路と、
第3のハイサイドスイッチと第3のローサイドスイッチとを含み、前記第3のハイサイドスイッチと前記第3のローサイドスイッチとの間で前記第1の共振回路の他端と接続される第3の駆動回路と、
第4のハイサイドスイッチと第4のローサイドスイッチとを含み、前記第4のハイサイドスイッチと前記第4のローサイドスイッチとの間で前記第2の共振回路の他端と接続される第4の駆動回路と、
前記第1乃至第4の駆動回路のスイッチングを制御する制御回路と、
を有し、
前記第1及び第2の駆動回路は互いに接続されており、
前記第3及び第4の駆動回路は互いに接続されており、
前記制御回路が、
前記第1乃至第4のハイサイドスイッチがオンである期間を、制御目標に従って設定し、
前記第1及び第2の駆動回路側の第1の電圧と前記第3及び第4の駆動回路側の第2の電圧とのうち高い方の電圧に係る2つの駆動回路において、ハイサイドスイッチがオフである期間に応じて、ローサイドスイッチがオンである期間を設定し、
前記第1の電圧と前記第2の電圧のうち高い方の電圧に係る2つの駆動回路間では、ハイサイドスイッチがオンである期間をスイッチング周期の半周期だけずらし、
前記第1の電圧と前記第2の電圧のうち低い方の電圧に係る2つの駆動回路において、ハイサイドスイッチがオンである期間とローサイドスイッチがオンである期間とが同じ長さであり且つ前記スイッチング周期の半周期だけずらす
ように制御する双方向絶縁型DC−DCコンバータ。 - 前記制御回路が、
前記第1の電圧と前記第2の電圧との差の絶対値が所定値以下である場合には、
前記第1乃至第4のハイサイドスイッチがオンである期間を、前記第1及び第2の共振回路による共振の共振周波数に対応する周期の半分を基に設定し、
前記第1乃至第4の駆動回路におけるハイサイドスイッチがオンである期間とローサイドスイッチがオンである期間とを前記スイッチング周期の半周期だけずらす
ように制御する請求項1記載の双方向絶縁型DC−DCコンバータ。 - 前記制御回路が、
前記第1の電圧と前記第2の電圧のうち低い方の電圧と高い方の電圧との比を、前記スイッチング周期に対するハイサイドスイッチがオンである期間の割合で制御する
請求項1又は2記載の双方向絶縁型DC−DCコンバータ。 - 請求項1乃至3のいずれか1つ記載の双方向絶縁型DC−DCコンバータと、
前記双方向絶縁型DC−DCコンバータにおける前記第1及び第2の駆動回路側に接続された蓄電池と、
を含む装置を、直列又は並列に複数接続した電源装置。
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- 2013-06-06 JP JP2013120232A patent/JP6137947B2/ja active Active
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