电压转换装置制造方法及图纸

技术编号:17444190 阅读:40 留言:0更新日期:2018-03-10 17:37
电压转换装置。一种电压转换装置包括:第一转换电路,该第一转换电路被构造为对DC电源处的DC电压进行开关而将DC电压转换成AC电压;第二转换电路,该第二转换电路被构造为对利用第一转换电路转换的AC电压进行整流而将AC电压转换成DC电压;控制器,该控制器被构造为控制第一转换电路的开关动作;以及应急电源供给电路(钳位电路和恒压电路),该应急电源供给电路被设置在辅开关元件和电容器的连接点与控制器之间。当DC电源处的输入电压由于在解除车辆的怠速停止时启动电动机的启动而降低时,应急电源供给电路从连接点处的电压获得控制器的工作所需的电源电压,并且将电源电压提供给控制器。

【技术实现步骤摘要】
电压转换装置相关申请的交叉引用本申请基于2016年8月24日于日本专利局提交的日本第2016-163636号专利申请,该申请的整体内容以引用的方式并入本文中。
本公开涉及一种电压转换装置(诸如,DC-DC转换器),具体涉及一种在输入电压降低时保证到电压转换装置的控制器的电力供给的技术。
技术介绍
例如,在输入侧和输出侧彼此绝缘的绝缘型DC-DC转换器中,在输入侧上设置通过对DC电压进行开关而将DC电源的DC电压转换成AC电压的第一转换电路,并且在输出侧上设置通过对利用第一转换电路转换的AC电压进行整流而将该AC电压转换成DC电压的第二转换电路。第一转换电路和第二转换电路使用变压器来彼此绝缘。存在被称为组合升压斩波器(boostingchopper)(升压转换器)和半桥型DC-DC转换器的升压半桥系统(下文中被称为BHB系统)的绝缘型DC-DC转换器。美国专利第2014/0268908号公报(专利文献1)、未审查日本专利第2002-315324号公报(专利文献2)、未审查日本专利第2003-92876号公报(专利文献3)、未审查日本专利第2003-92877号公报(专利文献4)、未审查日本专利第2003-92881号公报(专利文献5)、未审查日本专利第2007-189835号公报(专利文献6)、未审查日本专利第2007-236155号公报(专利文献7)、未审查日本专利第2007-236156号公报(专利文献8)、未审查日本专利第2008-79454号公报(专利文献9)、未审查日本专利第2010-226931号公报(专利文献10)以及未审查日本专利第2002-354814号公报(专利文献11)、ShuaiJiang,DongCao,FangZ.PengandYuanLi"Grid-ConnectedBoost-Half-BridgePhotovoltaicMicroInverterSystemUsingRepetitiveCurrentControlandMaximumPowerPointTracking",5-9Feb.2012,2012Twenty-SeventhAnnualIEEEAppliedPowerElectronicsConferenceandExposition(APEC),pp.590-597(非专利文献1)、DongCao,ShuaiJiang,FangZ.PengandYuanLi"LowCostTransformerIsolatedBoostHalf-bridgeMicro-inverterforSingle-phaseGrid-connectedPhotovoltaicSystem",5-9Feb.2012,2012Twenty-SeventhAnnualIEEEAppliedPowerElectronicsConferenceandExposition(APEC),pp.71-78(非专利文献2)、HosseinTahmasebi,"BoostIntegratedHighFrequencyIsolatedHalf-BridgeDC-DCConverter:Analysis,Design,SimulationandExperimentalResults",2015AprojectReportSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMASTEROFENGINEERING,UniversityofVictoria(https://dspace.library.uvic.ca/bitstream/handle/1828/6427/Tahmasebi_Hossein_MEng_2015.pdf)(非专利文献3)、以及YorkJr,JohnBenson,"AnIsolatedMicro-ConverterforNext-GenerationPhotovoltaicInfrastructure"2013-04-19DissertationsubmittedtotheFacultyoftheVirginiaPolytechnicInstituteandStateUniversity(https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/19326/York_JB_D_2013.pdf)(非专利文献4)公开了BHB系统绝缘型DC-DC转换器。在BHB系统绝缘型DC-DC转换器中,在输入侧第一转换电路中设置主开关元件、辅开关元件、电感器、变压器的一次绕组以及两个电容器。电感器和主开关元件与DC电源串联地连接,并且变压器的一次绕组和电容器中的一个的串联电路与主开关元件并联地连接。另一个电容器和辅开关元件的串联电路与变压器的一次绕组并联地连接。例如,在输出侧第二转换电路中设置如专利文献1的图11例示的、包括两个整流元件、两个电容器以及变压器的二次绕组的电路或如专利文献2的图1例示的、包括两个整流元件、一个电容器、一个电感器以及变压器的二次绕组的电路。第一转换电路的主开关元件和辅开关元件以预定占空比来交替接通。辅开关元件在接通主开关元件的时段中断开,并且主开关元件在接通辅开关元件的时段中断开。当接通主开关元件时,电容器中的一个处的电压被施加于变压器的一次绕组,并且电力被转移到变压器的二次绕组。此时,一次绕组处的电压等于输入电压。另一方面,当接通辅开关元件时,另一个电容器处的电压被施加于变压器的一次绕组,并且电力被转移到变压器的二次绕组。此时,一次绕组处的电压取决于输入电压和占空比。在用于车辆的绝缘型DC-DC转换器中,输入电压从安装在车辆上的电池来供给,并且电池还用作启动引擎的启动电动机的电源。因此,例如,当通过解除车辆的怠速停止状态来重新启动引擎时,大电流通过启动电动机,并且电池中临时生成大电压降。控制DC-DC转换器的开关动作的控制器的电力也从电池来供给。因此,当电池电压低于控制器的工作所需的电压时,重设构成控制器的CPU,并且开关动作变得不可控。例如,在专利文献5中,在DC-DC转换器的变压器中设置三次绕组,四个二极管桥接到彼此的整流电路连接到三次绕组,并且整流电路处的输出电压被平滑且用作控制器的电源。然而,在专利文献5中,因为三次绕组被设置在变压器中,所以变压器的结构变复杂。还存在用于从升压的二次侧输出电压获得控制器的电力的方法。然而,在这种情况下,需要在使二次侧输出电压被绝缘的同时向一次侧控制器供给电力。因此,需要在输出端子与控制器之间设置绝缘电路,并且构造变得复杂。
技术实现思路
本公开的目的是即使输入电压降低也能够利用简单的构造向电压转换装置的控制器供给必要的电力。根据本公开的一个或更多个实施方式,电压转换装置包括:第一转换电路,该第一转换电路被构造为对DC电源处的DC电压进行开关而将DC电压转换成AC电压;第二转换电路,该第二转换电路被构造为对利用第一转换电路转换的AC电压进行整流而将AC电压转换成DC电压;以及控制器,该控制器被构造为控制第一转换电路的开关动作。第一转换电路和第二转换电路使用变压器来彼此绝缘。第一转换电路包括主开关元件、辅开关元件本文档来自技高网
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电压转换装置

【技术保护点】
一种电压转换装置,该电压转换装置包括:第一转换电路,该第一转换电路被构造为对DC电源的DC电压进行开关而将所述DC电压转换成AC电压;第二转换电路,该第二转换电路被构造为对利用所述第一转换电路转换的所述AC电压进行整流而将所述AC电压转换成DC电压;以及控制器,该控制器被构造为控制所述第一转换电路的开关动作,所述第一转换电路和所述第二转换电路使用变压器来彼此绝缘,所述第一转换电路包括主开关元件、辅开关元件、输入电感器、所述变压器的一次绕组、第一电容器以及第二电容器,所述输入电感器和所述主开关元件与所述DC电源串联地连接,所述一次绕组与所述第二电容器的串联电路与所述主开关元件并联地连接,所述第一电容器和所述辅开关元件的串联电路与所述一次绕组并联地连接,所述第二转换电路包括所述变压器的二次绕组和被构造为对在所述二次绕组中生成的AC电压进行整流的整流元件,该电压转换装置还包括电源供给电路,该电源供给电路被设置在所述辅开关元件和所述第一电容器的连接点与所述控制器之间,其中,所述电源供给电路从所述连接点处的电压获得所述控制器的工作所需的电源电压,并且将所述电源电压提供给所述控制器。

【技术特征摘要】
2016.08.24 JP 2016-1636361.一种电压转换装置,该电压转换装置包括:第一转换电路,该第一转换电路被构造为对DC电源的DC电压进行开关而将所述DC电压转换成AC电压;第二转换电路,该第二转换电路被构造为对利用所述第一转换电路转换的所述AC电压进行整流而将所述AC电压转换成DC电压;以及控制器,该控制器被构造为控制所述第一转换电路的开关动作,所述第一转换电路和所述第二转换电路使用变压器来彼此绝缘,所述第一转换电路包括主开关元件、辅开关元件、输入电感器、所述变压器的一次绕组、第一电容器以及第二电容器,所述输入电感器和所述主开关元件与所述DC电源串联地连接,所述一次绕组与所述第二电容器的串联电路与所述主开关元件并联地连接,所述第一电容器和所述辅开关元件的串联电路与所述一次绕组并联地连接,所述第二转换电路包括所述变压器的二次绕组和被构造为对在所述二次绕组中生成的AC电压进行整流的整流元件,该电压转换装置还包括电源供给电路,该电源供给电路被设置在所述辅开关元件和所述第一电容器的连接点与所述控制器之间,其中,所述电源供给电路从所述连接点处的电压获得所述控制器的工作所需的电源电压,并且将所述电源电压提供给所述控制器。2.根据权利要求1所述的电压转换装置,其中,在所述DC电源处的DC电压未降低的正常状态下,所述控制器的工作所需的电源电压是从所述DC电源提供给所述控制器的,并且在所述DC电源处的DC电压降低的紧急情况下,所述控制器的工作所需的电源电压是从所述电源供给电路提供给所述控制器的。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·杜曼
申请(专利权)人:欧姆龙汽车电子株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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