[發明專利]直流-直流轉換器

在審

• 申請號: 201980043383.1
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN112352375A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 中原將吾;中山大禎
• 申請（專利權）人: 金剛石電機株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種直流-直流轉換器，具備：

第一全橋電路，其具有4個開關元件，所述開關元件包括作為寄生電容的電容器或者并聯連接的外置的電容器；

第二全橋電路，其具有4個開關元件，所述開關元件包括作為寄生電容的電容器或者并聯連接的外置的電容器；

變壓器，其具有第一繞組和第二繞組，所述第一繞組與所述第一全橋電路連接，所述第二繞組與所述第二全橋電路連接，并與所述第一繞組進行磁耦合；

電感成分，其與所述第一繞組或所述第二繞組串聯連接；以及

控制電路，其對所述第一全橋電路和所述第二全橋電路各自的各開關元件進行軟開關控制，

其中，所述控制電路能夠執行輸出角調制模式和頻率調制模式，在所述輸出角調制模式下，調整所述第一全橋電路和所述第二全橋電路各自的電壓輸出期間，在所述頻率調制模式下，調整開關頻率，

所述控制電路根據應該輸出的目標電力來執行所述輸出角調制模式或者所述頻率調制模式。

2.根據權利要求1所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

在開關元件的接通與關斷的切換時點，在所述變壓器和所述電感成分的等效電感器中流動的電感器電流為閾值電流以上。

3.根據權利要求1或2所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

在所述目標電力小于閾值電力的情況下，所述控制電路執行所述輸出角調制模式，

在所述目標電力為所述閾值電力以上的情況下，所述控制電路執行所述頻率調制模式。

4.根據權利要求1或2所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

所述控制電路能夠執行所述輸出角調制模式、所述頻率調制模式以及相位控制模式，在所述相位控制模式下，變更所述第一繞組側的電壓和所述第二繞組側的電壓的相位，

所述控制電路根據應該輸出的目標電力來執行所述輸出角調制模式、所述頻率調制模式或者所述相位控制模式。

5.根據權利要求4所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

在所述目標電力小于第一閾值電力的情況下，所述控制電路執行所述輸出角調制模式，

在所述目標電力為所述第一閾值電力以上的情況下，所述控制電路執行所述頻率調制模式，

在所述目標電力為第二閾值電力以上的情況下，所述控制電路執行所述相位控制模式，所述第二閾值電力大于所述第一閾值電力。

6.一種直流-直流轉換器，具備：

第一全橋電路，其具有4個開關元件，所述開關元件包括作為寄生電容的電容器或者并聯連接的外置的電容器；

第二全橋電路，其具有4個開關元件，所述開關元件包括作為寄生電容的電容器或者并聯連接的外置的電容器；

變壓器，其具有第一繞組和第二繞組，所述第一繞組與所述第一全橋電路連接，所述第二繞組與所述第二全橋電路連接，并與所述第一繞組進行磁耦合；

電感成分，其與所述第一繞組或所述第二繞組串聯連接；以及

控制電路，其對所述第一全橋電路和所述第二全橋電路各自的各開關元件進行軟開關控制，

其中，所述控制電路能夠執行輸出角調制模式或相位控制模式，在所述輸出角調制模式下，調整所述第一全橋電路和所述第二全橋電路各自的電壓輸出期間，在所述相位控制模式下，變更所述第一繞組側的電壓和所述第二繞組側的電壓的相位，

所述控制電路根據應該輸出的目標電力來執行所述輸出角調制模式或者所述相位控制模式。

7.根據權利要求6所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

在開關元件的接通與關斷的切換時點，在所述變壓器和所述電感成分的等效電感器中流動的電感器電流為閾值電流以上。

8.根據權利要求1～7中的任一項所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

以使所述等效電感器中蓄積的能量為兩個所述電容器中蓄積的能量以上的方式設定所述閾值電流。

9.根據權利要求8所述的直流-直流轉換器，其特征在于，

在用I_ref表示所述閾值電流、用Vx表示所述第一全橋電路的輸入電壓、用C表示所述電容器的電容、用L表示所述等效電感器的電感、用α表示校正系數的情況下，滿足I_ref＝α·Vx√(2C/L)。