[发明专利]DC/DC电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及将直流电压转换成升压或降压的直流电压的DC/DC电力转换装置。 

背景技术

作为以往的DC/DC电力转换装置的DC/DC转换器由逆变器(inverter)电路和多倍压整流电路构成，该逆变器电路具有具备与正电位连接的半导体开关和与负电位连接的半导体开关的至少两个以上的半导体开关，该多倍压整流电路具备串联连接的多个整流器以及串联连接的多个电容器，该DC/DC转换器用逆变器电路产生交流电压，并且用多倍压整流电路产生高压直流电压而供给给负载(例如参照专利文献1)。 

另外，作为以往的另一例子的DC/DC电力转换装置的开关电容转换器由逆变器电路和两倍压整流电路构成，与电容器串联连接电感器，利用LC谐振现象来使向电容器的充放电电流增大，从而实现了在转移大的电力的情况下也使效率降低少的电力转换(例如参照非专利文献1)。 

专利文献1：日本特开平9-191638号公报 

非专利文献1：出利葉史俊他：「共振形スイツチトキヤパシタコンバ一タの制御特性」(“谐振型开关电容转换器的控制特性”)、信学技法、IEICE Technical Report、EE2005-62，pp7-12，2006年 

在这些以往的DC/DC电力转换装置中，具备逆变器电路和整流电路，利用电容器的充放电进行直流/直流电力转换，并且，如果与电容器串联连接电感器而利用LC谐振现象，则能够高效地转移大的电 力。但是，在整流电路中所使用的二极管中发生导电损耗，妨碍高效化。 

发明内容

本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的，其目的在于，在具备逆变器电路和整流电路，并利用电容器的充放电的DC/DC电力转换装置中，串联连接电容器和电感器而利用谐振现象，并且降低整流电路的导电损耗，从而谋求转换效率的提高。 

在本发明的DC/DC电力转换装置中，将由半导体开关元件构成的高压侧开关以及低压侧开关串联连接而连接在平滑电容器的正负端子之间的电路串联连接多个，将该各电路内的上述高压侧开关与上述低压侧开关的连接点作为中间端子，在相邻而串联连接的该各电路的中间端子之间分别配置电容器以及电感器的串联体而进行连接，其中，上述半导体开关元件由控制电极来控制导通截止动作。然后，在上述多个电路内，将规定的电路用于驱动用逆变器电路，将其他电路用于整流电路，通过上述各串联体的电容器的充放电进行直流/直流转换。 

本发明的DC/DC电力转换装置串联连接电容器与电感器而利用谐振现象，并且将由利用控制电极来控制导通截止动作的多个半导体开关元件和平滑电容器构成的电路用于整流电路，从而能够降低整流电路的导电损耗，能够高效地进行大的电力的电力转换。 

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的DC/DC电力转换装置的主要部分的电路结构的图。 

图2是示出本发明的实施方式1的DC/DC电力转换装置的栅极信号生成部分的电路结构的图。 

图3是示出本发明的实施方式1的栅极信号以及各部分的电流波形的图。 

图4是示出本发明的实施方式1的比较例的栅极信号以及各部分的电流波形的图。 

图5是示出本发明的实施方式2的DC/DC电力转换装置的栅极 信号生成部分的电路结构的图。 

图6是示出本发明的实施方式2的栅极信号以及各部分的电流波形的图。 

图7是示出本发明的实施方式3的DC/DC电力转换装置的栅极信号生成部分的电路结构的图。 

图8是示出本发明的实施方式4的DC/DC电力转换装置的主要部分的电路结构的图。 

图9是示出本发明的实施方式4的DC/DC电力转换装置的栅极信号生成部分的电路结构的图。 

图10是示出本发明的实施方式4的栅极信号以及各部分的电流波形的图。 

图11是示出本发明的实施方式5的DC/DC电力转换装置的主要部分的电路结构的图。 

图12是示出本发明的实施方式5的DC/DC电力转换装置的栅极信号生成部分的电路结构的图。 

图13是示出本发明的实施方式5的栅极信号以及各部分的电流波形的图。 

图14是示出本发明的实施方式6的DC/DC电力转换装置的主要部分的电路结构的图。 

图15是示出本发明的实施方式6的DC/DC电力转换装置的栅极信号生成部分的电路结构的图。