DC/DC转换器制造技术

本发明专利技术设置有次级侧回流电路来构成，所述次级侧回流电路在将直流电源的直流电进行DC/DC转换并输出至与具有多个整流用半导体开关元件的整流电路的输出侧所连接的滤波电抗器串联连接的负载的DC/DC转换器的次级侧，在未向变压器的初级侧施加直流电源的电压的期间内，使流向负载的负载电流迂回而使负载电流回流，具有由次级侧回流二极管和回流电抗器串联连接而成的串联电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】DC/DC转换器
本专利技术涉及利用变压器来对初级侧与次级侧进行绝缘的DC/DC转换器，特别涉及具备对因恢复电流的影响而产生的浪涌进行抑制的功能的DC/DC转换器。
技术介绍
在现有的功率转换装置中，通过整流电路来对经由变压器从初级侧传输至次级侧的正负矩形波状脉冲列进行整流，从而将其转换为同一极性的矩形波状脉冲列。此时，在变压器的次级侧，受到整流电路的二极管截止时的恢复电流的影响，会产生浪涌电压。因此，为对像这样的浪涌电压进行抑制，在功率转换装置中设置吸收电路。通过像这样设置吸收电路，变压器的次级侧所产生的浪涌电压会被吸收电路的二极管箝位至电容器的电压。其结果是，由于蓄电于该电容器，因此，能保护整流电路的各元件免受过电压的影响(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2013－74767号公报专利文献2：日本专利特开平6－14544号公报专利文献3：日本专利特开2013－207950号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在现有技术中存在如下问题。在专利文献1所记载的现有技术中，在吸收电路的电阻上，一端经由二极管而与整流电路的输出侧相连接，另一端与负载相连接。因此，对浪涌电压进行箝位的电容器的电压非常依赖于负载的电压和吸收电路的电阻值。即，在负载的电压较高的情况下，箝位电压较高，在负载的电压较低的情况下，箝位电压较低。另外，在吸收电路的电阻值较大的情况下，箝位电压较高，在吸收电路的电阻值较小的情况下，箝位电压较低。因此，在负载的电压较高的情况下，为了高效地对浪涌电压进行吸收，必须将吸收电路的电阻值设得较小，以防止箝位电压升高。另一方面，若减小吸收电路的电阻值，则在负载的电压较低时，箝位电压较低，能高效地对浪涌电压进行吸收，但吸收电路的电阻所造成的损耗较大。这里，不将箝位电压设得比变压器的次级侧电压要小。另外，在变压器的次级侧电压较大且负载的电压较小的情况下，损耗尤其会因吸收电路的电阻而增大。此外，变压器的次级侧电压依赖于负载的电压的最大值。换言之，在负载的电压大幅变动的用途中，在为了在负载的电压最大时高效地对浪涌电压进行吸收而减小吸收电路的电阻值的情况下，负载的电压减小，此时，存在吸收电路的电阻所造成的损耗增大的问题。若像这样吸收电路的电阻所造成的损耗增大，则作为结果，会妨碍功率转换装置的高效化，并且由于因电阻的发热问题而需要增大体积，因此功率转换装置难以实现小型化。本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，获得能抑制恢复电流的影响所造成的浪涌的发生、并能实现装置的高效化和小型化的DC/DC转换器。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术中的DC/DC转换器包括：逆变器电路，该逆变器电路具有以软开关方式进行切换控制的多个逆变器用半导体开关元件，将连接于该逆变器电路的输入侧的直流电源的直流电转换为交流电；整流电路，该整流电路具有多个整流用半导体开关元件；变压器，该变压器的初级侧与逆变器电路的输出侧相连接，该变压器的次级侧与整流电路的输入侧相连接；谐振电抗器，该谐振电抗器插入于逆变器电路的输出侧与变压器的初级侧之间；以及整流电抗器，该整流电抗器与整流电路的输出侧相连接，所述DC/DC转换器将直流电进行DC/DC转换并输出至与整流电抗器串联连接的负载，所述DC/DC转换器还包括：次级侧回流电路，该次级侧回流电路与整流电路的输出侧相连接，用于在未向变压器的初级侧施加直流电源的电压的期间内使流向负载的负载电流迂回；第1初级侧回流用半导体开关元件，该第1初级侧回流用半导体开关元件的一端与谐振电抗器和变压器的初级侧之间的连接点相连接，该第1初级侧回流用半导体开关元件的另一端与直流电源的一端相连接；以及第2初级侧回流用半导体开关元件，该第2初级侧回流用半导体开关元件的一端与直流电源的另一端相连接，该第2初级侧回流用半导体开关元件的另一端与谐振电抗器和变压器的初级侧之间的连接点相连接，由滤波电抗器和负载串联连接而成的串联电路与整流电路的输出侧相连接，次级侧回流电路位于整流电路的输出侧与串联电路之间，与串联电路并联连接，第1初级侧回流用半导体开关元件和第2初级侧回流用半导体开关元件中的某一个在未向变压器的初级侧施加直流电源的电压的期间内，使流向谐振电抗器的电流迂回。专利技术效果根据本专利技术，具备在DC/DC转换器的次级侧设有次级侧回流电路的结构，所述次级侧回流电路用于在未向变压器的初级侧施加直流电源的电压的期间内，使流向负载的负载电流迂回而使负载电流回流。由此，可获得能抑制恢复电流的影响所造成的浪涌的发生、并能实现装置的高效化和小型化的DC/DC转换器。附图说明图1是本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的电路结构图。图2是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的、表示DC/DC转换器的各部分的参数的变化的波形图。图3A是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3B是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3C是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3D是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3E是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3F是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图3G是用于对本专利技术的实施方式1所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图4是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图5是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图6是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图7是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图8是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图9是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图10是表示本专利技术实施方式1中的DC/DC转换器的次级侧的变形例的结构图。图11A是用于对图10的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图11B是用于对图10的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图12是本专利技术的实施方式2所涉及的DC/DC转换器的电路结构图。图13是用于对本专利技术的实施方式2所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的、表示DC/DC转换器的各部分的参数的变化的波形图。图14A是用于对本专利技术的实施方式2所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图14B是用于对本专利技术的实施方式2所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。图14C是用于对本专利技术的实施方式2所涉及的DC/DC转换器的动作进行说明的电流路径图。具体实施方式以下，利用附图根据优选实施方式来对本专利技术所涉及的DC/DC转换器进行说明。此外，在附图的说明中，对同一部分或相当部分标注同一标号，并省略重复说明。实施方式1.首先，对通过构成本实施方式1中的DC/DC转换器而获得的效果进行说明。如上所述，通过构成本实施方式1中的DC/DC转换器，抑制恢复电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC/DC转换器，包括：逆变器电路，该逆变器电路具有以软开关方式进行切换控制的多个逆变器用半导体开关元件，将连接于该逆变器电路的输入侧的直流电源的直流电转换为交流电；整流电路，该整流电路具有多个整流用半导体开关元件；变压器，该变压器的初级侧与所述逆变器电路的输出侧相连接，该变压器的次级侧与所述整流电路的输入侧相连接；谐振电抗器，该谐振电抗器插入于所述逆变器电路的输出侧与所述变压器的初级侧之间；以及整流电抗器，该整流电抗器与所述整流电路的输出侧相连接，所述DC/DC转换器将所述直流电进行DC/DC转换并输出至与所述整流电抗器串联连接的负载，所述DC/DC转换器的特征在于，还包括：次级侧回流电路，该次级侧回流电路与所述整流电路的输出侧相连接，用于在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内使流向所述负载的负载电流迂回；第1初级侧回流用半导体开关元件，该第1初级侧回流用半导体开关元件的一端与所述谐振电抗器和所述变压器的初级侧之间的连接点相连接，该第1初级侧回流用半导体开关元件的另一端与所述直流电源的一端相连接；以及第2初级侧回流用半导体开关元件，该第2初级侧回流用半导体开关元件的一端与所述直流电源的另一端相连接，该第2初级侧回流用半导体开关元件的另一端与所述谐振电抗器和所述变压器的初级侧之间的连接点相连接，由所述滤波电抗器和所述负载串联连接而成的串联电路与所述整流电路的输出侧相连接，所述次级侧回流电路位于所述整流电路的输出侧与所述串联电路之间，与所述串联电路并联连接，所述第1初级侧回流用半导体开关元件和所述第2初级侧回流用半导体开关元件的某一个在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内，使流向所述谐振电抗器的电流迂回。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 JP 2015-0083691.一种DC/DC转换器，包括：逆变器电路，该逆变器电路具有以软开关方式进行切换控制的多个逆变器用半导体开关元件，将连接于该逆变器电路的输入侧的直流电源的直流电转换为交流电；整流电路，该整流电路具有多个整流用半导体开关元件；变压器，该变压器的初级侧与所述逆变器电路的输出侧相连接，该变压器的次级侧与所述整流电路的输入侧相连接；谐振电抗器，该谐振电抗器插入于所述逆变器电路的输出侧与所述变压器的初级侧之间；以及整流电抗器，该整流电抗器与所述整流电路的输出侧相连接，所述DC/DC转换器将所述直流电进行DC/DC转换并输出至与所述整流电抗器串联连接的负载，所述DC/DC转换器的特征在于，还包括：次级侧回流电路，该次级侧回流电路与所述整流电路的输出侧相连接，用于在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内使流向所述负载的负载电流迂回；第1初级侧回流用半导体开关元件，该第1初级侧回流用半导体开关元件的一端与所述谐振电抗器和所述变压器的初级侧之间的连接点相连接，该第1初级侧回流用半导体开关元件的另一端与所述直流电源的一端相连接；以及第2初级侧回流用半导体开关元件，该第2初级侧回流用半导体开关元件的一端与所述直流电源的另一端相连接，该第2初级侧回流用半导体开关元件的另一端与所述谐振电抗器和所述变压器的初级侧之间的连接点相连接，由所述滤波电抗器和所述负载串联连接而成的串联电路与所述整流电路的输出侧相连接，所述次级侧回流电路位于所述整流电路的输出侧与所述串联电路之间，与所述串联电路并联连接，所述第1初级侧回流用半导体开关元件和所述第2初级侧回流用半导体开关元件的某一个在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内，使流向所述谐振电抗器的电流迂回。2.一种DC/DC转换器，包括：逆变器电路，该逆变器电路具有以硬开关方式进行切换控制的多个逆变器用半导体开关元件，将连接于该逆变器电路的输入侧的直流电源的直流电转换为交流电；整流电路，该整流电路具有多个整流用半导体开关元件；变压器，该变压器的初级侧与所述逆变器电路的输出侧相连接，该变压器的次级侧与所述整流电路的输入侧相连接；以及整流电抗器，该整流电抗器与所述整流电路的输出侧相连接，所述DC/DC转换器将所述直流电进行DC/DC转换并输出至与所述整流电抗器串联连接的负载，所述DC/DC转换器的特征在于，还包括：次级侧回流电路，该次级侧回流电路与所述整流电路的输出侧相连接，用于在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内使流向所述负载的负载电流迂回，由所述滤波电抗器和所述负载串联连接而成的串联电路与所述整流电路的输出侧相连接，所述次级侧回流电路位于所述整流电路的输出侧与所述串联电路之间，与所述串联电路并联连接。3.如权利要求1或2所述的DC/DC转换器，其特征在于，所述次级侧回流电路在未向所述变压器的初级侧施加所述直流电源的电压的期间内，将正电压施加于所述整流电路的输出侧。4.如权利要求1至3的任一项所述的DC/DC转换器，其特征在于，所述次级侧回流电路具有：次级侧回流用半导体开关元件；以及回流电抗器，该回流电抗器与所述次级侧回流用半导体开关元件串联连接，与所述滤波电抗器进行磁耦合。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：早濑佳，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP