[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，其中，所述逆变器电路具备具有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，所述多倍压整流电路具备串联连接的多个整流器与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，进而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2倍压整流电路构成，与电容器串联连接电感器，利用LC谐振现象来使对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，则可以高效地转移大的电力。在该情况下，如果使用连接有多个整流电路的多倍压整流电路，则需要使电容器、电感器的容许电流值增大，具有导致装置结构的大型化这样的问题点。 

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，在具备由逆变器电路和整流电路构成的三个以上的电路，并利用电容器的充放电的DC/DC电力转换装置中，利用电容器和电感器的谐振现象来提高转换效率，并且谋求装置结构的小型化。 

在第一发明的DC/DC电力转换装置中，串联连接有三个以上的多个将由半导体开关元件构成的高压侧元件以及低压侧元件串联连接而连接在平滑电容器的正负端子之间而成的电路，将上述各电路内的上述高压侧元件与上述低压侧元件的连接点作为中间端子，在所述多个电路内，在成为规定的一个电路与其他各电路之间的该中间端子之间分别连接能量转移用的电容器，并且在对该能量转移用的电容器进行充放电的路径上设置电感器，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，通过上述能量转移用的电容器的充放电进行直流/直流转换。 

在第二发明的DC/DC电力转换装置中，将驱动用逆变器电路和整流电路总共串联连接有三个以上的多个，上述驱动用逆变器电路将由半导体开关元件构成的高压侧元件以及低压侧元件串联连接而连接在平滑电容器的正负端子之间而成，上述整流电路将由二极管元件构成的高压侧元件以及低压侧元件串联连接而连接在平滑电容器的正负端子之间而成，将上述各电路内的上述高压侧元件与上述低压侧元件的连接点作为中间端子，在该多个电路内，在成为规定的一个电路与其他各电路之间的该中间端子之间分别连接能量转移用的电容器，并且在对该能量转移用的电容器进行充放电的路径上设置电感器，通过上述能量转移用的电容器的充放电进行直流/直流转换。 

本发明的第一、第二DC/DC电力转换装置中，串联连接基于驱动用逆变器电路和整流电路的三个以上的电路，在规定的一个电路与其他各电路之间分别连接电容器并且在对该电容器进行充放电的路径上设置电感器。因此，能够利用电容器与电感器的谐振现象来提高转换效率，并且能够使在电容器以及电感器中流过的电流值降低，能够使各电容器以及各电感器的额定电流降低，从而实现装置结构的小型化。 

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5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6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7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。