功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置中，多个斩波电路(100、200)根据各自的半导体开关元件(102、202)的导通占空比的平均值来控制输出电压，因而检测多个斩波电路(100、200)的各个电抗器电流，具有基于检测到的电抗器电流进行分流控制的分流控制器(1002)、以及基于检测到的输出电压进行电压控制的电压控制器(1001)，利用控制装置(1000)控制输出电压，使得多个所述斩波电路(100、200)的电抗器电流彼此相等，从而使半导体开关元件(102、202)的导通占空比的平均值不因分流控制而改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置
本申请涉及一种用于将直流电压转换为规定电压的功率转换装置，尤其是涉及一种将多个斩波电路并联连接的功率转换装置。
技术介绍
为了满足小型化和轻量化的要求，功率转换装置通过并联连接多个斩波电路来进行动作，并且在这种情况下需要在多个斩波电路之间保持电流平衡。作为能够保持该电流平衡的控制方法，在专利文献1中，并联连接多个将输入的直流电压转换为规定的直流电压的斩波电路，从各个斩波电路的规定位置取出各个电流作为斩波电流，检测各个斩波电流的平均值与上述斩波电路的斩波电流之间的电流偏差，将这些偏差量作为校正量插入斩波电路的控制系统，控制斩波电路的输出电压。根据该专利文献1所示的技术，通过进行控制，使并联连接的多个斩波电路输出的电流值的差变小(尽可能成为相同的电流值)，使构成斩波电路的开关元件的最大损耗变小，能够提供更小型低成本的功率变换装置。在下文中，将控制成使多个斩波电路的电流相等的控制方法描述为分流控制，并且将各个斩波电路的假定的输出电流值与多个斩波电路的输出电流值的平均值之间的差的最大值较小的情况，作为分流控制的精度较高来进行说明。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开昭61-142961号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1的结构中，由于向多个斩波电路单独地输出分流控制的校正量，导致各个斩波电路的斩波电流的平均值会变化。特别是在没有进行升压的动作区域或最大升压的动作区域中，存在输出电压控制和分流控制相互干扰，并且由于进行分流控制，无法顺畅地进行输出电压控制的问题。本申请公开了一种用于解决上述问题的技术，其目的是提供一种分流控制不会对输出电压控制造成影响的功率转换装置。解决技术问题所采用的技术方案本申请的功率转换装置包括并联连接的多个斩波电路；用于检测各个斩波电路的电抗器电流的电抗器电流检测器；用于检测输出电压的输出电压检测器；以及控制装置，该控制装置具有基于检测到的电抗器电流进行分流控制的分流控制器、以及基于检测到的输出电压进行电压控制的电压控制器，该控制装置控制所述斩波电路的输出电压以使多个所述斩波电路的电抗器电流相等。专利技术效果根据本申请，通过进行分流控制以使得输出电压控制与分流控制不相互干扰，从而能提供一种小型功率转换装置。附图说明图1是示出本申请的实施方式1所涉及的功率转换装置的结构的结构图。图2是示出本申请的实施方式1、2所涉及的功率转换装置中的动作波形的图。图3是示出本申请的实施方式2所涉及的功率转换装置的结构的结构图。图4是示出本申请的实施方式1、3、4所涉及的功率转换装置中的动作波形的图。图5是示出本申请的实施方式3、4所涉及的功率转换装置中的动作波形的图。图6是示出本申请的实施方式1至4所涉及的功率转换装置的另一结构的结构图。图7是示出本申请的实施方式1至4所涉及的功率转换装置的另一结构的结构图。图8是示出本申请的实施方式1至4所涉及的功率转换装置的另一结构的结构图。图9是示出本申请的控制装置的硬件结构例的结构图。具体实施方式实施方式1.图1示出实施方式1的功率转换装置的结构图。图2和图4示出实施方式1的功率转换装置中的动作波形。实施方式1的功率转换装置包括:直流电源1；输入平滑电容器2，其设置在直流电源1和负载4之间，并与直流电源1并联连接；第1斩波电路100，其具有连接到输入平滑电容器2的正极侧的电抗器101；第2斩波电路200，其与第1斩波电路100并联连接；输出平滑电容器3，其正极侧连接到第1斩波电路100的二极管103的阴极端子和第2斩波电路的二极管203的阴极端子；输入电压检测器5，其检测输入平滑电容器2的输入电压Vin；输出电压检测器6，其检测输出平滑电容器3的输出电压Vout；以及控制装置1000，其使用由输入电压检测器5检测到的输入电压值Vin_sense和由输出电压检测器6检测到的输出电压值Vout_sense、由第1斩波电路100中的电抗器电流检测器104和电抗器电流检测器用低通滤波器105检测到的电流值IL1_sense、以及由后述的第2斩波电路200中的电抗器电流检测器204和电抗器电流检测器用低通滤波器205检测到的电流值IL2_sense，来输出第1斩波电路100中的半导体开关元件102的栅极信号Vgs_Q102和半导体开关元件202的栅极信号Vgs_Q202。第1斩波电路100包括电抗器101、半导体开关元件102、二极管103、检测电抗器电流IL1的电抗器电流检测器104、以及电抗器电流检测器用低通滤波器105，其使电抗器电流检测器104的输出平滑，去除电抗器电流IL1的脉动电流，并将电抗器电流IL1输入到控制装置1000，半导体开关元件102的漏极端子连接到电抗器101的与连接输入平滑电容器2的端子不同的端子侧，同样地，二极管103的阳极端子连接到电抗器101的与连接输入平滑电容器2的端子不同的端子侧。第2斩波电路200具有与第1斩波电路100相同的结构，并且包括电抗器201、半导体开关元件202、二极管203、用于检测电抗器电流IL2的电抗器电流检测器204、以及电抗器电流检测器用低通滤波器205，其使电抗器电流检测器204的输出平滑，去除电抗器电流IL2的脉动电流，并将电抗器电流IL2输入到控制装置1000。在控制装置1000中，获取输出电压值Vout的输出电压目标值Vout*和输出电压值Vout_sense之间的差，输出偏差电压值Vout_error，将其输入到输出电压控制器1001，并通过输出电压控制的运算输出导通占空比Dx。通过输出电压控制的运算得到的导通占空比Dx被输入到输出电压控制占空比限制器1003，校正为由限制器决定的范围内的值，并且输出通过输出电压控制的运算得到的导通占空比Dy。获取通过第1斩波电路100的电抗器电流检测器用低通滤波器105得到的电流值IL2_sense和通过第2斩波电路200的电抗器电流检测器用低通滤波器205得到的电流值IL1_sense之差，输出偏差电流值IL_error，将偏差电流值IL_error输入到分流控制器1002，并且输出通过分流控制的运算而得到的导通占空比D’。通过分流控制的运算得到的导通占空比D’被输入到分流控制占空比限制器1004，校正为由分流控制占空比限制器1004决定的范围内的值，并且输出通过分流控制的运算得到的半导体开关元件102的导通占空比的校正量D1’。将由输出电压控制的运算得到的导通占空比Dy和由分流控制的运算得到的导通占空比D′组合，算出半导体开关元件102的导通占空比D1和半导体开关元件202的导通占空比D2，此时，使通过分流控制的运算得到的半导体开关元件102的导通占空比的校正量D1'和通过分流控制的运算得到的半导体开关元件202的导通占空比的校正量D2'的极性反转并与通过输出电压控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：/n并联连接的多个斩波电路；用于检测各个斩波电路的电抗器电流的电抗器电流检测器；用于检测输出电压的输出电压检测器；以及控制装置，该控制装置具有基于检测到的电抗器电流进行分流控制的分流控制器、以及基于检测到的输出电压进行电压控制的电压控制器，该控制装置控制所述斩波电路的输出电压以使多个所述斩波电路的电抗器电流相等。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
并联连接的多个斩波电路；用于检测各个斩波电路的电抗器电流的电抗器电流检测器；用于检测输出电压的输出电压检测器；以及控制装置，该控制装置具有基于检测到的电抗器电流进行分流控制的分流控制器、以及基于检测到的输出电压进行电压控制的电压控制器，该控制装置控制所述斩波电路的输出电压以使多个所述斩波电路的电抗器电流相等。


2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述斩波电路的栅极信号的占空比是用于使检测到的输出电压跟随目标值的值和用于进行控制以使检测到的各个所述斩波电路的电抗器电流相等的值之和，并且用于进行控制以使所述斩波电路的电抗器电流相等的值之和为零。


3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述斩波电路的栅极信号的占空比作为电抗器电流的目标值而输出，以使检测到的输出电压跟随目标值，并且基于电抗器电流的目标值的偏差来算出所述斩波电路的电抗器电流。


4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述斩波电路的电抗器中的一部分或全部与其它斩波电路的电抗器磁耦合。


5.如权利要求1至4中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制装置是能进行数字运算的元件。


6.如权利要求1至5中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述电抗器电流检测器在每个开关周期采样4次以上。


7.如权利要求1至5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中优矢，中田麻衣，加藤晋吾，池田又彦，
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