本发明专利技术提供不论对负载的电力供给量如何都提供高效率的DC‑DC变换器以及可实现对负载的高效率电力供给的车辆。在对负载(R1)的电力供给量在规定值以上的情况时，控制单元(5)执行驱动开关元件(Si～S4)的第一模式，在对负载(R1)的电力供给量在规定值以下的情况时，控制单元(5)执行第二模式，在该第二模式下，使开关元件S3、S4在断开状态下停止，而仅驱动开关元件S1、S2。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】DC-DC变换器本申请是2010年6月25日向中国国家知识产权局提出的题为“DC-DC变换器”的申请No:201080067480.3 的分案申请。
本专利技术涉及具有绝缘功能的DC-DC变换器。
技术介绍
以往公知的DC-DC变换器是如下的装置:由开关电路将直流电变换为交流电，使用变压器对该交流电进行变压，并由整流电路将其变换为直流电而输出。在处理的电力大的情况下通常采用全桥电路。在该全桥电路中，两对串联连接的开关元件上臂侧的开关元件和下臂侧的开关元件交替驱动。也就是，上臂侧的开关元件和下臂侧的开关元件进行相互相反的开、关驱动。可是，开关元件的开启、关断的时候成为硬开关而产生大的开关损失，并且效率差。因此，在专利文献I公开有降低开关损失并实现效率的改善的DC-DC变换器。该DC-DC变换器使构成全桥电路的一方的串联连接的开关元件的开、关驱动和另一方的串联连接的开关元件的开、关驱动的相位偏移而进行工作。由此，可成为零电压开关，并能实现开关损失的降低。将该控制方式称为相移方式。另外，在专利文献2公开有如下内容:在谐振型的电路中，在负载变轻时通过使全桥电路的一组开关的一方继续导通，使一方继续关断，实现效率提高和输出波动的减少。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2003-47245号公报专利文献2:日本专利特开2003-324956号公报
技术实现思路
专利技术将要解决的技术课题相移方式的全桥电路在对负载的电力供给量多时可以进行零电压开关，但在对负载的电力供给量少时，流过电路的电流变少，开关元件的寄生电容的充放电需要的时间变长。该充放电不完全开关元件开启时，成为硬开关，存在开关损失增大、效率下降的问题。另外，在相移方式的全桥电路中，相对于利用开关元件的寄生电容的充放电，谐振型的电路是频率控制的，因为动作原理本不相同，所以即使要解决的课题相同，也不能在相移方式的电路中适用能够应用于谐振型的电路的技术。本专利技术的目的是不论向负载的电力供给量如何都提供高效率的DC-DC变换器。另外，本专利技术的目的是提供如下的车辆:不论对负载的电力供给量如何都能够实现向负载的高效率的电力供给。 用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术涉及的DC-DC变换器，其特征在于，具有:全桥电路，由将第一、第二开关元件串联连接的第一开关支和将第三、第四开关元件串联连接且与所述第一开关支并联连接的第二开关支构成，将所述第一开关支两端间及所述第二开关支两端间设为直流端子间，将所述第一、第二开关元件的串联连接点和所述第三、第四开关元件的串联连接点之间设为交流端子间；具有平滑电抗器的整流电路；第一平滑电容器，与直流电源并联连接，并且与所述全桥电路的直流端子间连接；第二平滑电容器，与负载并联连接，并且连接在所述整流电路的直流端子间；初级绕组，连接在所述全桥电路的交流端子间；次级绕组，连接在所述整流电路的交流端子间；变压器，对所述初级绕组和所述次级绕组进行磁耦合；以及控制单元，对所述全桥电路进行控制，所述第1、第2、第3、第4开关元件分别由开关、与所述开关并联连接的反向并联二极管、和与所述开关以及所述反向并联二极管并联连接的电容器构成，所述DC-DC变换器具有在所述全桥电路的交流端子间和所述初级绕组之间串联插入的电抗器成分，其中，在向所述负载的电力供给量在规定值以上时，所述控制单元执行驱动所述第1、第2、第3、第4开关元件的第一模式，在向所述负载的电力供给量在所述规定值以下时，所述控制单元执行第二模式，在该第二模式下:使构成所述第一开关支或第二开关支的一侧的开关支的一组开关元件在断开状态下停止，并驱动构成所述第一开关支或第二开关支的另一侧的开关支的一组开关元件。另外，有关本专利技术的车辆的特征在于搭载了本专利技术的DC-DC变换器。 专利技术的效果根据本专利技术，不论对负载的电力供给量如何都提供高效率的DC-DC变换器。另外，根据本专利技术，无论对负载的电力供给量如何，都能够提供能够实现对负载的高效率的电力供给的车辆。【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例1的DC-DC变换器的电路结构图。 图2是说明实施例1的操作模式的切换的图。 图3是说明实施例1的规定值Pth的决定方法的图。 图4是说明基于实施例1的2个规定值Pthl、Pth2的操作模式的切换的图。 图5是说明实施例1的轻负载模式M2下的动作的电压、电流波形图。 图6是在图5示出的期间(a)的轻负载模式M2下的动作(模式a)的电路图。 图7是说明图5示出的期间(b)的轻负载模式M2下的动作(模式b)的电路图。 图8是说明图5示出的期间(c)的轻负载模式M2下的动作(模式c)的电路图。 图9是说明图5示出的期间(d)的轻负载模式M2下的动作(模式d)的电路图。 图10是说明图5示出的期间(e)的轻负载模式M2下的动作(模式e)的电路图。 图11是说明图5示出的期间(f)的轻负载模式M2下的动作(模式f)的电路图。 图12是说明图5示出的期间(g)的轻负载模式M2下的动作(模式g)的电路图。 图13是说明图5示出的期间(h)的轻负载模式M2下的动作(模式h)的电路图。 图14是说明实施例1的轻负载模式M2下的另外的动作的电压波形图。 图15是说明本专利技术的实施例2的DC-DC变换器的电路结构图。 图16是说明本专利技术的实施例3的DC-DC变换器的电路结构图。 图17是以往的电动汽车的电源系统的概要结构图。 图18是本专利技术的实施例4的电动汽车的电源系统的概要结构图。【具体实施方式】关于本专利技术的实施方式，参照图详细进行说明。另外，在以下的说明中，将与接通状态的开关元件的电压或与开关元件并联连接的反向并联二极管的正向下降电压相等或在其以下的电压称为零电压，通过在对开关元件施加的电压为零电压的状态下，切换该开关元件的开启和关断来降低开关损失称为零电压开关或软开关。 【实施例1】图1是根据本专利技术的实施例1的DC-DC变换器I电路结构图。该DC-DC变换器I对直流电源Vl进行变压来对负载Rl供给电力。另外，直流电源Vl也可以置换为功率因数改善电路等其他的变换器的输出。在图1中，在全桥电路2的直流端子A-A'之间连接有直流电源Vl和平滑电容器Cl。在整流电路7的直流端子B-B7之间连接有平滑电容器C2和负载R1。在全桥电路2的交流端子C-C'之间连接有初级绕组NI，在整流电路7交流端子D-D'之间连接有次级绕组N2。该初级绕组NI和次级绕组N2通过变压器6磁耦合。全桥电路2由将第一、第二开关元件S1、S2串联连接的第一开关支3和将第3、将第4开关元件S3、S4串联连接的第二开关支4组成。在开关元件SI?S4分别连接有反向并联二极管DSl?DS4。在这里，在作为这些开关元件而使用了 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的情况下，作为反向并联二极管，可利用MOSFET的体二极管。另外，开关元件SI?S4有寄生电容CSl?CS4。此时，作为电容器，也可以与开关元件SI?S4并联连接缓冲当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种DC‑DC变换器，其特征在于：具备：开关电路，所述开关电路具备开关、以及与该开关并联连接的二极管，该开关电路将输入到直流端子间的电力输出到交流端子间，其中，利用电流在所述二极管中反向流动的反向恢复特性，将电力输出到所述交流端子间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：畠山智行，岛田尊卫，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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