直流电压转换装置制造方法及图纸

直流电压转换装置(10)具备：第一开关元件(SW1)，与内部电源线Ls连接；低通滤波器(13)；辅助谐振电路(20)，包括串联连接的辅助开关元件(SA)和辅助电抗器(LA)，并将辅助电抗器(LA)的一端(La1)与第一开关元件(SW1)和低通滤波器(13)的连接点即第一连接点(N1)连接；及开关控制部(11)，对第一开关元件(SW1)进行零电压开关并对辅助开关元件(SA)进行零电流开关。辅助谐振电路(20)包括辅助电容器(CA)，该辅助电容器(CA)连接于辅助开关元件(SA)的第二端子(D)与接地线(Lg)或内部电源线(Ls)之间。

DC voltage converter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直流电压转换装置
本说明书公开的技术涉及直流电压转换装置，详细而言，涉及具备辅助谐振电路的直流电压转换装置。
技术介绍
以往，为了通过使开关元件进行所谓软开关而抑制由开关产生的开关损失和高频噪声，广泛地进行在直流电压转换装置具备辅助谐振电路的方法。作为具备这样的辅助谐振电路的直流电压转换装置，例如，已知有专利文献1公开的DC-DC转换器(直流电压转换装置)。在该文献的DC-DC转换器中，基于向平滑电抗器流动的电流，使第二主开关(低侧开关)和辅助谐振电路中包含的辅助开关同时接通的期间最适化，由此防止多余的电力损失的产生。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-129393号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，上述文献的DC-DC转换器成为辅助谐振电路的能量源，即，电源成为输出电压Vout。该输出电压Vout是将输入电压Vin进行了转换后的电压，因此辅助谐振电路中的损失也作为转换损失追加。这无法说是对于转换器的高效率化有利。而且，在这样将输出电压Vout向辅助谐振电路施加的结构中，在将输入电压Vin转换成非常低的输出电压Vout的情况下，即使将输出电压Vout向辅助谐振电路施加，文献1的图1的M点的电压也不会达到输入电压Vin，可能无法进行第一主开关S1的软开关(零电压开关)。这种情况下，第一主开关S1中的开关损失增加。另外，近年来，直流电压转换装置作为电动汽车等需要大电流的功率电路使用的情况下，换言之，使用于大电容负载的情况下，成为微小的转换效率的下降大的转换损失。因此，希望一种即使在适用于大电容负载时也能够维持高效的转换效率的直流电压转换装置。本说明书公开的技术基于上述那样的情况而完成，提供一种在适用于大电容负载时能够维持高效的转换效率的直流电压转换装置。用于解决课题的方案本说明书公开的直流电压转换装置是将从主电源施加的直流的输入电压转换成具有规定的电压值的输出电压的直流电压转换装置，其中，具备：内部电源线，与所述主电源连接；第一开关元件，与所述内部电源线连接；低通滤波器，一端与所述第一开关元件的一端连接；辅助谐振电路，包括串联连接的辅助开关元件和辅助电抗器，将所述辅助电抗器的一端与所述第一开关元件和所述低通滤波器的连接点即第一连接点连接；回流部，连接于所述第一连接点与接地线之间；及开关控制部，对所述第一开关元件进行零电压开关，对所述辅助开关元件进行零电流开关，所述辅助谐振电路的所述辅助开关元件包括：第一端子，与所述辅助电抗器的另一端连接；及第二端子，相对于所述第一端子将连接接通断开，所述辅助谐振电路包括辅助电容器，所述辅助电容器连接于所述辅助开关元件的所述第二端子与接地线或所述内部电源线之间。根据本结构，在辅助谐振电路的辅助开关元件上连接辅助电容器。因此，能够从辅助电容器向辅助谐振电路供给与辅助谐振相关的能量。而且，第一开关元件被进行零电压开关，辅助开关元件被进行零电流开关。因此，根据本结构的直流电压转换装置，即使在适用于大电容负载时，也能够维持高效的转换效率。在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述开关控制部生成使所述辅助开关元件接通断开的控制信号，所述控制信号的接通期间包括利用至少超过输出电流的向所述第一开关元件流动的第一电流对所述辅助电容器进行充电的充电期间。根据本结构，能够使用在电压转换时产生的剩余能量对辅助电容器进行充电，利用蓄积于辅助电容器的能量使辅助谐振电路动作。由此，能够有效地利用与电压转换相关的剩余能量，能够提高转换效率。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述开关控制部分为对辅助电容器进行放电的放电期间和所述充电期间来生成所述控制信号的所述接通期间。根据本结构，通过分为对辅助电容器进行放电的放电期间和充电期间来生成辅助开关元件的栅极控制信号的接通期间，由此能够缩短向辅助开关元件流动的电流的期间。由此，能够减少辅助开关元件的导通损失。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述辅助电容器连接于所述辅助开关元件与所述接地线之间。根据本结构，与辅助电容器连接于辅助开关元件与内部电源线之间的情况相比，能简易地进行辅助电容器的充放电控制。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述直流电压转换装置还具备电压稳定化二极管，所述电压稳定化二极管连接于所述辅助电抗器与所述辅助开关元件的连接点即第二连接点和所述接地线之间。根据本结构，能够利用电压稳定化二极管实现辅助开关元件断开的期间的第二连接点的电位的稳定化。即，在辅助开关元件断开且第二开关元件接通期间使用MOSFET作为辅助开关元件的情况下，可想到经由辅助开关元件的寄生电容而第二连接点的电位变动的情况。此时，利用电压稳定化二极管能抑制第二连接点的电位的变动。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述辅助开关元件由串联连接并由所述开关控制部利用同一控制信号进行控制的两个辅助开关元件构成。根据本结构，利用串联连接的两个辅助开关元件构成辅助开关元件，由此作为辅助开关元件的接通电阻增加。由此，通过减少辅助开关元件的接通时流动的接通电流，与辅助开关元件为一个的情况相比能减少辅助开关元件的接通电阻损失。需要说明的是，损失(电力)与电流的平方成比例，因此这种情况下，因接通电流的减少产生的接通电阻损失的下降量大于与接通电阻的增加相伴的接通电阻损失的增加量。因此，能减少接通电阻损失。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，所述回流部由利用所述开关控制部进行零电压开关的第二开关元件构成。根据本结构，通过第二开关元件的接通断开控制能适当地进行回流期间的设定，并且通过零电压开关能够抑制第二开关元件的开关损失。另外，在上述直流电压转换装置中，也可以是，还具备：第一并联电容，与所述第一开关元件并联连接；及第二并联电容，与所述回流部并联连接。根据本结构，在第一开关元件及第二开关元件断开时，能够调整所谓死区时间中的第一连接点的电位变化的速度。专利技术效果根据本说明书公开的直流电压转换装置，在适用于大电容负载时，能够维持高效的转换效率。附图说明图1是表示实施方式1的直流电压转换装置的概略性的电路图。图2是表示直流电压转换装置的动作的概略性的时间图。图3是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图4是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图5是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图6是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图7是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图8是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图9是表示直流电压转换装置的电流的流动的概略性的局部电路图。图10是表示实施方式2的直流电压转换装置的动作的概略性的时间图。图11是表示辅助电容器的另一实施方式的局部电路图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电压转换装置，将从主电源施加的直流的输入电压转换成具有规定的电压值的输出电压，其中，所述直流电压转换装置具备：/n内部电源线，与所述主电源连接；/n第一开关元件，与所述内部电源线连接；/n低通滤波器，一端与所述第一开关元件的一端连接；/n辅助谐振电路，包括串联连接的辅助开关元件和辅助电抗器，将所述辅助电抗器的一端与所述第一开关元件和所述低通滤波器的连接点即第一连接点连接；/n回流部，连接于所述第一连接点与接地线之间；及/n开关控制部，对所述第一开关元件进行零电压开关，对所述辅助开关元件进行零电流开关，/n所述辅助谐振电路的所述辅助开关元件包括：第一端子，与所述辅助电抗器的另一端连接；及第二端子，相对于所述第一端子将连接接通断开，/n所述辅助谐振电路包括辅助电容器，所述辅助电容器连接于所述辅助开关元件的所述第二端子与接地线或所述内部电源线之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170307 JP 2017-0428721.一种直流电压转换装置，将从主电源施加的直流的输入电压转换成具有规定的电压值的输出电压，其中，所述直流电压转换装置具备：
内部电源线，与所述主电源连接；
第一开关元件，与所述内部电源线连接；
低通滤波器，一端与所述第一开关元件的一端连接；
辅助谐振电路，包括串联连接的辅助开关元件和辅助电抗器，将所述辅助电抗器的一端与所述第一开关元件和所述低通滤波器的连接点即第一连接点连接；
回流部，连接于所述第一连接点与接地线之间；及
开关控制部，对所述第一开关元件进行零电压开关，对所述辅助开关元件进行零电流开关，
所述辅助谐振电路的所述辅助开关元件包括：第一端子，与所述辅助电抗器的另一端连接；及第二端子，相对于所述第一端子将连接接通断开，
所述辅助谐振电路包括辅助电容器，所述辅助电容器连接于所述辅助开关元件的所述第二端子与接地线或所述内部电源线之间。


2.根据权利要求1所述的直流电压转换装置，其中，
所述开关控制部生成使所述辅助开关元件接通断开的控制信号，
所述控制信号的接通期间包括利用至少超过输出电流的向所述第一开关元件流动的第一电流对所述辅助电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登，河村息吹，
申请(专利权)人：株式会社自动网络技术研究所，住友电装株式会社，住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP