电力变换装置制造方法及图纸

电力变换装置(2)具备：多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在输入端子(P1、P2)之间相互串联连接的两个开关电路；变压器(T1)，其包括具有第一端子和第二端子的一次绕组、以及二次线圈；以及至少一个电容器。至少一个电容器连接在变压器(T1)的一次绕组的第一端子或第二端子与多个分支电路中的至少一个分支电路中的两个开关电路间的节点之间。变压器(T1)的一次绕组的第一端子经由具有互不相同的电容和互不相同的电感中的至少一方的至少两个第一电路部分而与多个分支电路中的至少两个第一分支电路中的两个开关电路间的节点分别连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置
本公开涉及一种将规定电压的输入电力变换为规定电压的输出电力的电力变换装置。
技术介绍
为了提高将规定电压的输入电力变换为规定电压的输出电力的电力变换装置的效率，提出了一种具备多个开关元件、变压器、以及设置在变压器的一次侧的电感器和电容器的LLC谐振型的电力变换装置。变压器的一次绕组、电感器以及电容器构成谐振电路(LLC谐振电路)。例如，专利文献1公开了一种LLC谐振型的电力变换装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-147892号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题有时要求电力变换装置产生各式各样的输出电压。在LLC谐振型的电力变换装置中，能够通过改变开关元件的开关频率来改变输出电压。总的来说，当使开关频率降低时，输出电压增大，当使开关频率增大时，输出电压降低。为了产生电压范围大的输出电压，需要使各开关元件以频率范围大的开关频率进行动作。当使开关频率降低时，变压器的芯体的铁损增大，当使开关频率增大时，变压器的绕组的铜损增大。为了减轻变压器的铁损和铜损，需要使变压器的尺寸增大。另外，当使开关频率增大时，各开关元件的损耗也增大。根据现有技术，难以使LLC谐振型的电力变换装置不降低效率地以频率范围大的开关频率进行动作，即，难以产生电压范围大的输出电压。本公开的目的在于提供一种LLC谐振型的电力变换装置，其能够以比现有技术更高的效率产生电压范围大的输出电压。用于解决问题的方案本公开的一个方式所涉及的电力变换装置具备：第一输入端子和第二输入端子；多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间相互串联连接的两个开关电路；变压器，其包括具有第一端子和第二端子的一次绕组、以及二次绕组；以及至少一个电容器，其中，所述至少一个电容器连接在所述变压器的一次绕组的第一端子或第二端子与所述多个分支电路中的至少一个分支电路中的所述两个开关电路间的节点之间，所述变压器的一次绕组的第一端子经由具有互不相同的电容和互不相同的电感中的至少一方的至少两个第一电路部分而与所述多个分支电路中的至少两个第一分支电路中的所述两个开关电路间的节点分别连接。专利技术的效果本公开的一个方式所涉及的电力变换装置是LLC谐振型的电力变换装置，能够以比现有技术更高的效率产生电压范围大的输出电压。附图说明图1是示出第一实施方式所涉及的电力变换装置2的结构的框图。图2是用于说明图1的电力变换装置2的基本动作的波形图。图3是示出使包括图1的电容器C1的LLC谐振电路进行动作时的、输出电压Vout相对于电力变换装置2的开关频率fs的特性的图表。图4是示出使包括图1的电容器C2的LLC谐振电路进行动作时的、输出电压Vout相对于电力变换装置2的开关频率fs的特性的图表。图5是用于说明利用图1的控制器15决定LLC谐振电路和开关频率fs的情况的图表。图6是示出由图1的控制器15执行的电力变换处理的流程图。图7是示出由图1的控制器15执行的电力变换处理的变形例的流程图。图8是用于说明从使包括图1的电容器C1的LLC谐振电路进行动作的状态向使包括图1的电容器C2的LLC谐振电路进行动作的状态的转变的时序图。图9是将图8的转变期间放大后的时序图。图10是用于说明从使包括图1的电容器C1的LLC谐振电路进行动作的状态向使包括图1的电容器C2的LLC谐振电路进行动作的状态的转变的变形例的时序图。图11是将图10的转变期间放大后的时序图。图12是示出使包括图1的电容器C1、C2这两个电容器的LLC谐振电路进行动作时的、输出电压Vout相对于电力变换装置2的开关频率fs的特性的图表。图13是示出第一实施方式的第一变形例所涉及的电力变换装置2A的结构的框图。图14是示出第一实施方式的第二变形例所涉及的电力变换装置2B的结构的框图。图15是示出第一实施方式的第三变形例所涉及的电力变换装置2C的结构的框图。图16是示出第一实施方式的第四变形例所涉及的电力变换装置2D的结构的框图。图17是示出第一实施方式的第五变形例所涉及的电力变换装置2E的结构的框图。图18是示出第一实施方式的第六变形例所涉及的电力变换装置2F的结构的框图。图19是示出第一实施方式的第七变形例所涉及的电力变换装置2G的结构的框图。图20是示出第一实施方式的第八变形例所涉及的电力变换装置2H的结构的框图。图21是示出第二实施方式所涉及的电力变换装置2I的结构的框图。图22是示出第二实施方式的第一变形例所涉及的电力变换装置2J的结构的框图。图23是示出第二实施方式的第二变形例所涉及的电力变换装置2K的结构的框图。图24是示出第三实施方式所涉及的电力变换装置2L的结构的框图。图25是示出第三实施方式的第一变形例所涉及的电力变换装置2M的结构的框图。图26是示出第三实施方式的第二变形例所涉及的电力变换装置2N的结构的框图。图27是示出第四实施方式所涉及的电力变换装置2O的结构的框图。图28是示出代替的开关电路SW1A的结构的电路图。图29是示出代替的开关电路SW1B的结构的电路图。图30是示出代替的开关电路SW1C的结构的电路图。图31是示出代替的开关电路SW1D的结构的电路图。具体实施方式以下，参照附图来说明本公开所涉及的实施方式。此外，在以下的各实施方式中，对相同的结构要素标注相同的附图标记。实施方式1图1是示出第一实施方式所涉及的电力变换装置2的结构的框图。电力变换装置2与直流的电源装置1及直流的负载装置3连接。电力变换装置2将从电源装置1供给的规定电压的输入电力变换为规定电压的输出电力，并将输出电力供给到负载装置3。电力变换装置2具备输入端子P1、P2、开关电路组11、电容器C1、C2、电感器L1、变压器T1、二极管桥12、电容器C10、输出端子P3、P4、电压检测器13、电流检测器14以及控制器15。输入端子P1、P2与电源装置1连接。在本公开中，将输入端子P1也称为“第一输入端子”，将输入端子P2也称为“第二输入端子”。开关电路组11包括多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在输入端子P1、P2之间相互串联连接的两个开关电路。在图1的例子中，开关电路组11包括：包括开关电路SW1、SW2的分支电路、包括开关电路SW3、SW4的分支电路以及包括开关电路SW5、SW6的分支电路。开关电路SW1具备两个开关元件S1a、S1b。开关元件S1a在接通时使电流仅向第一方向(图1的向下的方向)流动、在断开时阻断电流。开关元件S1b在接通时使电流仅向与第一方向相反的第二方向(图1的向上的方向)流动、在断开时阻断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换装置，具备：/n第一输入端子和第二输入端子；/n多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间相互串联连接的两个开关电路；/n变压器，其包括具有第一端子和第二端子的一次绕组、以及二次绕组；以及/n至少一个电容器，/n其中，所述至少一个电容器连接在所述变压器的一次绕组的第一端子或第二端子与所述多个分支电路中的至少一个分支电路中的所述两个开关电路间的节点之间，/n所述变压器的一次绕组的第一端子经由具有互不相同的电容和互不相同的电感中的至少一方的至少两个第一电路部分而与所述多个分支电路中的至少两个第一分支电路中的所述两个开关电路间的节点分别连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180426 JP 2018-0856611.一种电力变换装置，具备：
第一输入端子和第二输入端子；
多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间相互串联连接的两个开关电路；
变压器，其包括具有第一端子和第二端子的一次绕组、以及二次绕组；以及
至少一个电容器，
其中，所述至少一个电容器连接在所述变压器的一次绕组的第一端子或第二端子与所述多个分支电路中的至少一个分支电路中的所述两个开关电路间的节点之间，
所述变压器的一次绕组的第一端子经由具有互不相同的电容和互不相同的电感中的至少一方的至少两个第一电路部分而与所述多个分支电路中的至少两个第一分支电路中的所述两个开关电路间的节点分别连接。


2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述变压器的一次绕组的第二端子与所述多个分支电路中的至少一个第二分支电路中的所述两个开关电路间的节点连接。


3.根据权利要求2所述的电力变换装置，其中，
所述变压器的一次绕组的第二端子经由具有互不相同的电容和互不相同的电感中的至少一方的至少两个第二电路部分而与所述多个分支电路中的至少两个第二分支电路中的所述两个开关电路间的节点分别连接。


4.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述变压器的一次绕组的第二端子与所述第一输入端子或所述第二输入端子连接。


5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电力变换装置，其中，
各所述开关电路具备两个开关元件，在电流向第一方向流动的状态、电流向与所述第一方向相反的第二方向流动的状态以及电流不向所述第一方向和所述第二方向中的任一方向流动的状态之间选择性地切换。


6.一种电力变换装置，具备：
第一输入端子和第二输入端子；
多个分支电路，所述多个分支电路分别包括在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间相互串联连接的两个开关电路；

【专利技术属性】
技术研发人员：藤村元彦，山本温，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP