电力转换装置(1)具有一对输入端子(T1、T2)和一对输出端子(T3、T4)，所述电力转换装置(1)包括电力转换电路(1)，所述电力转换电路(1)具备：第一电感器(L1)与第一开关元件(S1)的第一串联电路，所述第一串联电路并联连接于一对输入端子(T1、T2)；以及开关电路(11)，其使用第二开关元件(S4)进行开关来输出第一开关元件(S1)的两端电压，所述电力转换电路(1)用于将被输入到一对输入端子(T1、T2)的输入电压进行电力转换而转换为规定的输出电压之后输出到一对输出端子(T3、T4)。电力转换装置(1)具备纹波抵消电流发生电路(4)，在第一开关元件(S1)被进行了通断控制时，所述纹波抵消电流发生电路(4)通过产生用于将由于电流能量向第一电感器(L1)蓄积和电流能量从第一电感器(L1)释放而产生的纹波电流抵消的纹波抵消电流，并将该纹波抵消电流输入到电力转换装置的一对输入端子(T1、T2)，来将纹波电流抵消。来将纹波电流抵消。来将纹波电流抵消。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
[0001]本公开例如涉及一种开关电源电路等电力转换装置。
技术介绍
[0002]在升压转换器等开关电源电路中，由于反复进行磁能(电流能量)向电抗器蓄积和磁能(电流能量)从电抗器释放，产生三角波状的纹波电流。如果该纹波电流传播到开关电源电路外，则存在作为电磁噪声而对其它电子设备造成不良影响的可能性。因此，需要在开关电源电路的内部抑制纹波电流的传播。
[0003]在专利文献1中公开了基于交错方式的纹波电流的抑制方法。在两相交错的情况下，能够抑制三角波状的纹波电流中包含的频率成分中的奇数次的谐波成分。另一方面，在电抗器的电感相同时，偶数次的谐波成分增加6dB(2倍)。
[0004]在专利文献2中公开了基于频率扩散控制方式的抑制方法。使开关频率变动来防止噪声的能量集中于单一频率。在使开关频率在90kHz～110kHz内发生变动的情况下，基波的能量被分散到90kHz～110kHz(20kHz的范围)，2次谐波的能量被分散到180kHz～220kHz(40kHz的范围)。也就是说，高次谐波的分散的范围宽，得到大的抑制效果。另一方面，基波、低次谐波的抑制效果是有限的。另外，在作为噪声的观测方法而使用尖头值(峰)检波的情况下，不会得到噪声抑制效果。
[0005]在专利文献3中公开了利用旁通电路的抑制方法。通过将旁通电路的电感器与电抗器磁耦合，从而能够大幅抑制纹波电流的基波成分。另一方面，针对谐波成分的抑制效果低。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利第3570113号公报
[0009]专利文献2：日本特开平7
‑
264849号公报
[0010]专利文献3：日本专利第5971607号公报
技术实现思路
[0011]专利技术要解决的问题
[0012]但是，如上所述，无论使用哪种技术，抑制效果的程度、范围均是有限的。因而，为了充分地抑制噪声的全频率成分，需要大型的噪声滤波器。由此，存在妨碍电源装置的小型化这一问题。
[0013]本公开的目的在于解决以上的问题，提供一种在升压转换器等作为开关电源电路的电力转换装置中无需使用大型的噪声滤波器就能够抑制纹波电流的全频率成分的电力转换装置。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]本公开的一个方式所涉及的电力转换装置是，一种电力转换装置，具有一对输入
端子和一对输出端子，所述电力转换装置包括电力转换电路，所述电力转换电路具备：第一电感器与第一开关元件的第一串联电路，所述第一串联电路并联连接于所述一对输入端子；以及开关电路，其使用第二开关元件进行开关来输出所述第一开关元件的两端电压，所述电力转换电路用于将被输入到所述一对输入端子的输入电压进行电力转换而转换为规定的输出电压之后输出到所述一对输出端子，
[0016]所述电力转换装置具备纹波抵消电流发生电路，在所述第一开关元件被进行了通断控制时，所述纹波抵消电流发生电路通过产生用于将由于电流能量向所述第一电感器蓄积和电流能量从所述第一电感器释放而产生的纹波电流抵消的纹波抵消电流，并将该纹波抵消电流输入到所述电力转换装置的一对输入端子，来将所述纹波电流抵消，
[0017]其中，所述纹波抵消电流发生电路具备：
[0018]第二电感器，其具有与所述一对输入端子中的一方连接的一端；
[0019]第一串联电路，其是连接于所述第二电感器的另一端与所述一对输入端子中的另一方之间的第二串联电路，所述第一串联电路是将第三开关元件与第一电容器串联连接而构成的；
[0020]第三串联电路，其与所述第一串联电路并联连接，所述第三串联电路是将第四开关元件与第二电容器串联连接而构成的；以及
[0021]电源装置，其向所述第二电容器施加规定的施加电压。
[0022]专利技术的效果
[0023]根据本公开的一个方式所涉及的电力转换装置，能够将三角波状的纹波电流抵消。即，能够抑制纹波电流的全频率成分。由此，与以往的电力转换装置相比，能够削减噪声滤波器，实现设备的小型/轻量化以及成本的削减。
附图说明
[0024]图1A是示出实施方式1所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0025]图1B是示出图1A的控制电路10的结构例的框图。
[0026]图2是示出图1A的相对于栅极控制信号G1的流过电感器L1的电流I1的时序图。
[0027]图3是示出图1A的栅极控制信号G1～G4与电感器L1的电流I1、电感器L2的电流I2的电流波形之间的关系的时序图。
[0028]图4是示出现有技术所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0029]图5是示出应用于图1A的电力转换装置的第一实施例所涉及的开关电路11
‑
1的结构例的电路图。
[0030]图6是示出使用图5的开关电路11
‑
1的电力转换装置中的模拟结果的图即是示出电感器L1的电流I1、电感器L2的电流I2以及电源流入电流Ips的时序图。
[0031]图7是示出应用于图1A的电力转换装置的第二实施例所涉及的开关电路11
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2的结构例的电路图。
[0032]图8是示出实施方式2所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0033]图9是示出图8的栅极控制信号G1～G6与电感器L1的电流I1、电感器L2的电流I2、电感器L5的电流I5及电流I1+I5的电流波形之间的关系的时序图。
[0034]图10是示出图8的开关电路11A的结构例的电路图。
[0035]图11是示出图8的电力转换装置的模拟结果的图即是示出电感器L1的电流I1、电感器L2的电流I2、电感器L5的电流I5及电流I1+I5、以及电源流入电流Ips的电流波形的时序图。
[0036]图12是示出实施方式3所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0037]图13是示出图12的电压转换电路3的结构例的电路图。
[0038]图14A是示出图12的栅极控制信号G1～G4与电感器L1的电流I1、电感器L2的电流I2之间的关系的时序图。
[0039]图14B是示出图12的栅极控制信号G7～G10与电感器L6的电流I6、电感器L7的电流I7及电流I6+I7之间的关系的时序图。
[0040]图15是示出实施方式4所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0041]图16是示出实施方式5所涉及的电力转换装置的结构例的框图。
[0042]图17是示出图16的控制电路15的结构例的框图。
具体实施方式
[0043]下面，参照附图来说明本公开所涉及的实施方式。此外，对同一或者同样的结构要素标注同一附图标记。
[0044](实施方式1)
[0045]图1A是示出实施方式1所涉及的电力转换装置的结构例的框图。图1A的电力转换装置例如是直流
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直流转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，具有一对输入端子和一对输出端子，所述电力转换装置包括电力转换电路，所述电力转换电路具备：第一电感器与第一开关元件的第一串联电路，所述第一串联电路并联连接于所述一对输入端子；以及开关电路，其使用第二开关元件进行开关来输出所述第一开关元件的两端电压，所述电力转换电路用于将被输入到所述一对输入端子的输入电压进行电力转换而转换为规定的输出电压之后输出到所述一对输出端子，所述电力转换装置具备纹波抵消电流发生电路，在所述第一开关元件被进行了通断控制时，所述纹波抵消电流发生电路通过产生用于将由于电流能量向所述第一电感器蓄积和电流能量从所述第一电感器释放而产生的纹波电流抵消的纹波抵消电流，并将该纹波抵消电流输入到所述电力转换装置的一对输入端子，来将所述纹波电流抵消，其中，所述纹波抵消电流发生电路具备：第二电感器，其具有与所述一对输入端子中的一方连接的一端；第一串联电路，其是连接于所述第二电感器的另一端与所述一对输入端子中的另一方之间的第二串联电路，所述第一串联电路是将第三开关元件与第一电容器串联连接而构成的；第三串联电路，其与所述第一串联电路并联连接，所述第三串联电路是将第四开关元件与第二电容器串联连接而构成的；以及电源装置，其向所述第二电容器施加规定的施加电压。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，所述电力转换装置还具备第一控制电路，所述第一控制电路以与向所述第一开关元件和所述第二开关元件供给的一对第一栅极控制信号同步的方式产生用于将所述第三开关元件和所述第四开关元件以相互反相的关系进行驱动的一对第二栅极控制信号。3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其中，在将所述输入电压设为Vin、将所述第一电感器的电感设为L1、将所述第二电感器的电感设为L2、将正系数设为a时，在L2＝a
×
L1时，所述施加电压V1被设定为(1+0.5a)
×
Vin至(1+1.5a)
×
Vin之间的值。4.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其中，在将所述输入电压设为Vin、将所述第一电感器的电感设为L1、将所述第二电感器的电感设为L2、将正系数设为a时，在L2＝a
×
L1时，所述施加电压V1被设定为V1＝(1+a)
×
Vin的值。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电力转换装置，其中，所述电力转换电路是升压型直流
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【专利技术属性】
技术研发人员：西本太树，
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：
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