JP5582361B2 - Power conversion device and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング素子やトランスを少なくとも含む電力変換装置と、当該電力変換装置を含む電源システムとに関する。   The present invention relates to a power conversion device including at least a switching element and a transformer, and a power supply system including the power conversion device.

従来では、変圧器に空隙を設ける必要がなく、回路の制御技術により偏磁現象を防止することを目的とした偏磁防止回路に関する技術の一例が開示されている(例えば特許文献1を参照)。この偏磁防止回路は、インバータ回路の出力に変換素子(S1〜S4)の特性に起因する正の直流成分が生じたとき、インバータ回路の交流出力が負となる反周期毎に変換素子(S1〜S4)を作動させるパルス信号の時間幅を上記正の直流成分の大きさに応じて大きくする(同文献の段落0033を参照)。   Conventionally, there is no need to provide a gap in the transformer, and an example of a technique related to a demagnetization prevention circuit for the purpose of preventing a demagnetization phenomenon by a circuit control technique has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). . When the positive DC component resulting from the characteristics of the conversion elements (S1 to S4) is generated in the output of the inverter circuit, the demagnetization prevention circuit converts the conversion element (S1) every anti-cycle in which the AC output of the inverter circuit becomes negative. The time width of the pulse signal for activating S4) is increased according to the magnitude of the positive DC component (see paragraph 0033 of the same document).

また、簡単安価な構成で偏磁による飽和現象を抑止することを目的とした高周波変圧器の偏磁防止回路に関する技術の一例が開示されている(例えば特許文献2を参照)。この高周波変圧器の偏磁防止回路は、可変抵抗(32)とコンデンサ(33)とからなるCR回路およびAND回路(34)を備えるTd作成回路(31)である。Td作成回路(31)は、CR回路がゲート信号に対して遅れ時間要素として働くので、U相とY相がオンするタイミングの遅れ時間(Td1)と、負の電圧を発生するV相とX相がオンするタイミングの遅れ時間(Td2)とを個別に調整することで正負のオン時間幅の差(Δt)が零となるようにあらかじめ調整しておく(同文献の段落0020−0022を参照)。   In addition, an example of a technique related to a demagnetization prevention circuit of a high-frequency transformer intended to suppress a saturation phenomenon due to demagnetization with a simple and inexpensive configuration is disclosed (for example, see Patent Document 2). The demagnetization prevention circuit of this high-frequency transformer is a Td creation circuit (31) including a CR circuit and an AND circuit (34) composed of a variable resistor (32) and a capacitor (33). In the Td creation circuit (31), since the CR circuit works as a delay time element with respect to the gate signal, the delay time (Td1) at which the U phase and the Y phase are turned on, the V phase that generates a negative voltage, and the X phase By adjusting separately the delay time (Td2) of the phase turn-on timing, the difference between the positive and negative on-time widths (Δt) is adjusted in advance (see paragraphs 0020-0022 of the same document). ).

特開平06−098559号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-098559 特許第3501548号公報Japanese Patent No. 3501548

しかし、特許文献1の技術を適用して、変換素子(S1〜S4)の特性に起因する負の直流成分が生じる場合には、変圧器の偏磁を抑止できない。すなわち、特許文献1の図1に示す回路構成では、変換素子(S1〜S4)を作動させるパルス信号の時間幅を当該負の直流成分の大きさに応じて大きくできないためである。変換素子(S1〜S4)の特性に起因する正と負の直流成分にそれぞれ対応することも可能であるが、正と負の各直流成分に応じた偏磁防止回路が必要になるのでコスト高になる。   However, when the technique of Patent Document 1 is applied and a negative DC component due to the characteristics of the conversion elements (S1 to S4) is generated, the bias of the transformer cannot be suppressed. That is, in the circuit configuration shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the time width of the pulse signal for operating the conversion elements (S1 to S4) cannot be increased according to the magnitude of the negative DC component. Although it is possible to deal with the positive and negative DC components caused by the characteristics of the conversion elements (S1 to S4), respectively, it is necessary to provide a demagnetization prevention circuit corresponding to each of the positive and negative DC components. become.

また、特許文献2の技術では、第1の電流センサ(10)によって変圧器(4)の二次側回路を流れる電流(I)を検出している(特許文献2の図4を参照)。このように一の電流センサからの直流偏差信号を用いる場合には、コストや体格面で抑止することができる。その反面、パルス駆動タイミングとの連携による電流センサ信号の分離が必要であり、回路構成の複雑化を招きやすい。一般的に、電流は電圧に比べて測定回路が複雑になり易いという傾向がある。そのため、特許文献2の技術を絶縁型の電力変換装置に適用しようとすると、電流を絶縁して測定する必要があるため、電流の測定が煩雑になり易い。   Moreover, in the technique of patent document 2, the electric current (I) which flows through the secondary side circuit of a transformer (4) is detected by the 1st current sensor (10) (refer FIG. 4 of patent document 2). Thus, when using the DC deviation signal from one current sensor, it can be suppressed in terms of cost and physique. On the other hand, it is necessary to separate the current sensor signals in cooperation with the pulse drive timing, which easily leads to a complicated circuit configuration. In general, the current tends to be more complicated in the measurement circuit than the voltage. Therefore, if the technique of Patent Document 2 is applied to an insulation type power converter, it is necessary to insulate and measure the current, and thus the current measurement tends to be complicated.

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、コストを抑えながらも正負の直流成分に対応可能であり、電流の流れる経路に回路素子を追加せずに、トランスの偏磁を未然に抑止(低減を含む)できる電力変換装置や電源システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and can cope with positive and negative DC components while suppressing cost, and without adding a circuit element to a current flowing path, it is possible to prevent the transformer from being demagnetized. An object of the present invention is to provide a power conversion device and a power supply system that can suppress (including reduction).

上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の発明は、操作信号に基づいてスイッチングを行うスイッチング素子と、前記スイッチング素子を一次端子に電気的に接続するトランスとを少なくとも含む電力変換装置において、前記トランスの二次端子から出力される交流電力を整流する二以上の整流部と、前記二以上の整流部によって整流される直流電力を個別に積分して得られる波形を出力する積分波形出力部と、前記積分波形出力部から出力される二以上の波形のうちで、一の波形にかかるピーク値を保持するピークホールド部と、前記積分波形出力部から出力される二以上の波形のうちで前記一の波形を除く波形の波形値と、前記ピークホールド部によって保持されるピーク値との差分値を検出する差分値検出部と、前記差分値検出部によって検出される差分値に基づいて、前記スイッチング素子を操作する操作信号を制御する操作信号制御部とを有することを特徴とする。   The invention according to claim 1, which has been made to solve the above problem, includes at least a switching element that performs switching based on an operation signal, and a transformer that electrically connects the switching element to a primary terminal. And two or more rectifiers for rectifying AC power output from the secondary terminal of the transformer, and an integrated waveform for outputting a waveform obtained by individually integrating DC power rectified by the two or more rectifiers Of the two or more waveforms output from the integrated waveform output unit, a peak hold unit that holds a peak value for one waveform, and two or more waveforms output from the integrated waveform output unit A difference value detection unit for detecting a difference value between a waveform value of the waveform excluding the one waveform and a peak value held by the peak hold unit; and the difference value Based on the difference value detected by the detection section, and having an operation signal controller for controlling an operation signal for operating the switching element.

この構成によれば、積分波形出力部から出力される現在の波形(すなわち積分波形)の波形値と、ピークホールド部によって既に保持されているピーク値との差分値に基づいて、操作信号制御部はスイッチング素子を操作する操作信号を出力する。言い換えると、現在の波形の波形値がピーク値と等しくなるように操作信号を変化させる制御を行うので、トランスの偏磁を未然に抑止(抑制や低減を含む。以下同じ意味である。)できる。個々の整流部を正負の直流電力に対応させることで、正負にかかわらずトランスの偏磁を未然に抑止できる。電流の流れる経路に回路素子を追加せずに、トランスの二次端子から出力される交流電力の正負に対応した整流部を備えるだけでよいので、装置全体のコストを抑えることができる。   According to this configuration, the operation signal control unit is based on the difference value between the waveform value of the current waveform output from the integrated waveform output unit (that is, the integrated waveform) and the peak value already held by the peak hold unit. Outputs an operation signal for operating the switching element. In other words, since the control is performed so that the operation signal is changed so that the waveform value of the current waveform becomes equal to the peak value, it is possible to suppress the bias of the transformer in advance (including suppression and reduction; hereinafter the same meaning). . By making each rectifying unit correspond to positive and negative DC power, it is possible to prevent the transformer from being demagnetized regardless of whether it is positive or negative. Since it is only necessary to provide a rectifying unit corresponding to the positive / negative of the AC power output from the secondary terminal of the transformer without adding a circuit element to the current flow path, the cost of the entire apparatus can be suppressed.

なお「スイッチング素子」は、上下アームで直列接続される二のスイッチング素子を含み、スイッチング動作が可能な任意の半導体素子を適用できる。例えば、FET(具体的にはMOSFET,JFET,MESFET等)、IGBT、GTO、パワートランジスタなどが該当する。「電力」には、電圧制御による電力と、電流制御による電力とを含む。「整流部」は整流回路や整流器等によって構成され、半波整流と全波整流とを含む。「操作信号」は、スイッチング素子のスイッチング動作を可能な信号であれば種類を問わず任意である。スイッチング素子をオンにするオン信号と、スイッチング素子をオフにするオフ信号とを含む。パルス信号を含み、アナログ信号とデジタル信号とを問わない。   The “switching element” includes two switching elements connected in series by upper and lower arms, and any semiconductor element capable of switching operation can be applied. For example, an FET (specifically, MOSFET, JFET, MESFET, etc.), IGBT, GTO, power transistor, or the like is applicable. “Power” includes power by voltage control and power by current control. The “rectifier unit” is configured by a rectifier circuit, a rectifier, or the like, and includes half-wave rectification and full-wave rectification. The “operation signal” is arbitrary regardless of the type as long as it is a signal capable of switching the switching element. An on signal for turning on the switching element and an off signal for turning off the switching element are included. It does not ask | require an analog signal and a digital signal including a pulse signal.

請求項2に記載の発明は、前記操作信号制御部は、前記差分値に基づいて、前記一の波形を除く波形にかかる前記スイッチング素子のオン/オフを操作することを特徴とする。一の波形を除く波形は、一の波形を形成するスイッチング素子とは別個のスイッチング素子の作動によって形成される。この構成によれば、上記別個のスイッチング素子に対する操作信号を変化させることで、現在の波形の波形値がピーク値と等しくなるように制御する。したがって、トランスの偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   The invention according to claim 2 is characterized in that the operation signal control unit operates on / off of the switching element relating to a waveform excluding the one waveform based on the difference value. Waveforms other than one waveform are formed by the operation of switching elements that are separate from the switching elements that form one waveform. According to this configuration, by changing the operation signal for the separate switching element, the current waveform value is controlled to be equal to the peak value. Therefore, it is possible to reliably suppress the bias magnetism of the transformer.

請求項3に記載の発明は、前記操作信号制御部は、前記差分値がゼロ(数値の「0」)に達すると、前記一の波形を除く波形にかかる前記スイッチング素子のオン/オフを操作することを特徴とする。この構成によれば、差分値がゼロに達すると、一の波形を形成するスイッチング素子とは別個のスイッチング素子のオン/オフを操作する制御を行う。したがって、トランスの偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   According to a third aspect of the present invention, when the difference value reaches zero (numerical value “0”), the operation signal control unit operates on / off of the switching element relating to a waveform other than the one waveform. It is characterized by doing. According to this configuration, when the difference value reaches zero, control is performed to turn on / off a switching element that is separate from the switching element that forms one waveform. Therefore, it is possible to reliably suppress the bias magnetism of the transformer.

請求項4に記載の発明は、前記操作信号制御部は、前記操作信号を出力してから前記スイッチング素子のオン/オフが変化するまでのタイムラグを考慮して、前記操作信号を出力するタイミングを前記タイムラグの期間だけ早めて出力することを特徴とする。この構成によれば、操作信号制御部はスイッチング素子を操作する操作信号を上記タイムラグの期間だけ早めて出力する。こうしてタイムラグを見込んで操作信号をスイッチング素子に伝達するので、トランスに生じ得る偏磁をより確実に抑止することができる。なお、上記タイムラグは「操作信号を出力してからスイッチング素子のオン/オフが変化するまでの期間」を意味するが、トランスに生じ得る偏磁をさらに確実に抑止するには「差分値を検出してから操作信号を出力するまでの期間」をも含めるのが望ましい。   According to a fourth aspect of the present invention, the operation signal control unit sets a timing for outputting the operation signal in consideration of a time lag from when the operation signal is output to when the on / off of the switching element changes. The output is made earlier by the time lag period. According to this configuration, the operation signal controller outputs the operation signal for operating the switching element earlier by the time lag period. In this way, the operation signal is transmitted to the switching element in anticipation of the time lag, so that it is possible to more reliably suppress the magnetic bias that may occur in the transformer. Note that the above time lag means “a period from when the operation signal is output until the switching element is turned on / off”. However, in order to more reliably suppress the magnetic bias that may occur in the transformer, the “difference value is detected. It is desirable to include a period from when the operation signal is output to when the operation signal is output.

請求項5に記載の発明は、電源システムにおいて、請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置を有し、前記二以上の整流部の出力端子を電気的に接続する接続部と、前記接続部における直流電力の交流成分を低減するフィルタ部とを有することを特徴とする。この構成によれば、コストを抑えながらも正負の直流成分に対応可能であり、電流の流れる経路に回路素子を追加せずにトランスの偏磁を未然に抑止できる電源システムを提供できる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply system, the power conversion device according to any one of the first to fourth aspects is provided, and the connection unit that electrically connects the output terminals of the two or more rectification units And a filter unit for reducing the AC component of the DC power in the connection unit. According to this configuration, it is possible to provide a power supply system that can cope with positive and negative DC components while suppressing cost and can prevent the transformer from being demagnetized without adding circuit elements to the current flow path.

電力変換装置を含む電源システムの第1構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st structural example of the power supply system containing a power converter device. 操作信号処理の第1手続き例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st procedure example of an operation signal process. トランスの偏磁を抑止する第1制御例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 1st control example which suppresses the magnetic bias of a transformer. トランスの偏磁を抑止する第2制御例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 2nd control example which suppresses the bias magnetism of a transformer. トランスの偏磁を抑止する第3制御例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 3rd control example which suppresses the bias magnetism of a transformer. 操作信号処理の第2手続き例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd procedure example of an operation signal process. トランスの偏磁を抑止する第4制御例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 4th control example which suppresses the magnetic bias of a transformer. 電力変換装置を含む電源システムの第2構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd structural example of the power supply system containing a power converter device. スイッチング部の他の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other structural example of a switching part.

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。連続符号は記号「〜」を用いて簡略表記する。例えば「スイッチング素子Q1〜Q4」は、「スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4」を意味する。「オン(on;真)」や「オフ(off;偽)」は正論理を前提として説明するが、負論理でも実施可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Unless otherwise specified, “connect” means electrical connection. Each figure shows elements necessary for explaining the present invention, and does not show all actual elements. When referring to directions such as up, down, left and right, the description in the drawings is used as a reference. The continuous code is simply expressed using the symbol “˜”. For example, “switching elements Q1 to Q4” means “switching elements Q1, Q2, Q3, Q4”. “On (true)” and “off (false)” will be described on the assumption of positive logic, but it goes without saying that it can also be implemented with negative logic.

〔実施の形態1〕
実施の形態1は、電圧制御による電力に基づいて、トランスの偏磁を抑止する例であって、図1〜図7を参照しながら説明する。まず、図1には電力変換装置を含む電源システムの第1構成例を模式図で示す。
[Embodiment 1]
The first embodiment is an example of suppressing the bias of the transformer based on the electric power by voltage control, and will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a first configuration example of a power supply system including a power conversion device.

図1に示す電源システム10は、いわゆる「DC−DCコンバータ」であって、電力源Edc(例えばバッテリや燃料電池等)から供給される直流電圧(例えば300[V]等)を目的の電圧(例えば12[V]等)に変換して出力機器30に出力する機能を担う。この電源システム10は、電力変換装置20を含むとともに、チョークコイルL10、コンデンサC10,C11、ダイオードD11,D12、フィルタ部12などを有する。   A power supply system 10 shown in FIG. 1 is a so-called “DC-DC converter”, and uses a DC voltage (for example, 300 [V]) supplied from a power source Edc (for example, a battery or a fuel cell) as a target voltage (for example, 300 [V]). For example, it has a function of converting to 12 [V] or the like and outputting to the output device 30. The power supply system 10 includes a power conversion device 20, and includes a choke coil L10, capacitors C10 and C11, diodes D11 and D12, a filter unit 12, and the like.

直流電圧(「直流電力」に相当する)を供給する電力源Edcには、例えばバッテリや燃料電池が用いられる。電力源Edcのプラス端子とマイナス端子とは、チョークコイルL10やコンデンサC10を経て、電力変換装置20に接続される。チョークコイルL10は入力フィルタとして機能する。コンデンサC10は、直流電圧の充放電を繰り返し行う。残りのダイオードD11,D12、コンデンサC11およびフィルタ部12等を説明する前に、説明の都合上、電力変換装置20の構成や作用等について以下に説明する。   For example, a battery or a fuel cell is used as the power source Edc that supplies a DC voltage (corresponding to “DC power”). The plus terminal and minus terminal of the power source Edc are connected to the power converter 20 via the choke coil L10 and the capacitor C10. The choke coil L10 functions as an input filter. Capacitor C10 repeatedly charges and discharges the DC voltage. Before describing the remaining diodes D11 and D12, the capacitor C11, the filter unit 12, and the like, the configuration and operation of the power conversion device 20 will be described below for convenience of description.

電力変換装置20は、いわゆる「インバータ」であって、電力源Edcから供給される直流電圧を交流電圧(「交流電力」に相当する)に変換して出力する機能を担う。この電力変換装置20は、スイッチング素子Q1〜Q4、ダイオードD1〜D4、トランスTr1、ダイオードD21,D22、操作信号制御部21、積分波形出力部22,23、ピークホールド部24、差分値検出部25などを有する。   The power conversion device 20 is a so-called “inverter” and has a function of converting a DC voltage supplied from the power source Edc into an AC voltage (corresponding to “AC power”) and outputting the AC voltage. This power conversion device 20 includes switching elements Q1 to Q4, diodes D1 to D4, transformer Tr1, diodes D21 and D22, operation signal control unit 21, integral waveform output units 22 and 23, peak hold unit 24, and difference value detection unit 25. Etc.

スイッチング素子Q1〜Q4は、後述する操作信号制御部21から個別に伝達される操作信号に従ってオン/オフが駆動される。本形態のスイッチング素子Q1〜Q4には、例えばそれぞれNチャネルMOSFETを用いる。スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q3とは上下アームで直列接続され、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q4とは上下アームで直列接続される。スイッチング素子Q1,Q3の組と、スイッチング素子Q2,Q4の組とは並列接続される。スイッチング素子Q1(ソース端子)とスイッチング素子Q3(ドレイン端子)との接続点は、トランスTr1の一次端子(一端側)に接続される。同様に、スイッチング素子Q2(ソース端子)とスイッチング素子Q4(ドレイン端子)との接続点は、トランスTr1の一次端子(他端側)に接続される。   The switching elements Q1 to Q4 are driven on / off in accordance with operation signals individually transmitted from an operation signal control unit 21 described later. For example, N-channel MOSFETs are used for the switching elements Q1 to Q4 of this embodiment. Switching element Q1 and switching element Q3 are connected in series by upper and lower arms, and switching element Q2 and switching element Q4 are connected in series by upper and lower arms. The group of switching elements Q1, Q3 and the group of switching elements Q2, Q4 are connected in parallel. A connection point between the switching element Q1 (source terminal) and the switching element Q3 (drain terminal) is connected to a primary terminal (one end side) of the transformer Tr1. Similarly, the connection point between the switching element Q2 (source terminal) and the switching element Q4 (drain terminal) is connected to the primary terminal (the other end side) of the transformer Tr1.

ダイオードD1〜D4は、スイッチング素子Q1〜Q4にそれぞれ対応して並列接続され、フリーホイールダイオードとして機能すればよい。そのため、スイッチング素子Q1〜Q4に内蔵されたものでもよく、外付けしたものでもよい。   The diodes D1 to D4 may be connected in parallel corresponding to the switching elements Q1 to Q4, respectively, and function as a freewheel diode. Therefore, it may be incorporated in the switching elements Q1 to Q4 or may be externally attached.

トランスTr1には、例えば上記一次端子のほかに二次端子として少なくとも三端子を有し、中間端子(中間タップ)の電位を基準として二相の電圧を出力するタイプのものを用いる。この中間端子の電位を基準として、一方側の二次端子には正の二次電圧Vs1が出力され、他方側の二次端子には負の二次電圧Vs2が出力される。二次電圧Vs1,Vs2はそれぞれ「交流電力」に相当する。二次電圧Vs1の出力にはスイッチング素子Q1,Q4が関与し、二次電圧Vs2の出力にはスイッチング素子Q2,Q3が関与する(図3〜図5をも参照)。   As the transformer Tr1, for example, a transformer having at least three terminals as secondary terminals in addition to the primary terminal and outputting a two-phase voltage with reference to the potential of the intermediate terminal (intermediate tap) is used. With reference to the potential of the intermediate terminal, a positive secondary voltage Vs1 is output to the secondary terminal on one side, and a negative secondary voltage Vs2 is output to the secondary terminal on the other side. The secondary voltages Vs1 and Vs2 correspond to “AC power”, respectively. Switching elements Q1, Q4 are involved in the output of the secondary voltage Vs1, and switching elements Q2, Q3 are involved in the output of the secondary voltage Vs2 (see also FIGS. 3 to 5).

周期ごとにみたとき、二次電圧Vs1,Vs2にかかる電圧時間積が等しくなければ偏磁が生じ、電圧時間積が等しければ偏磁が生じない。この「電圧時間積」は、トランスTr1の二次端子から出力される二次電圧Vs1,Vs2と、各電圧ごとに出力されている時間との積算値で示される。例えば、二次電圧Vs1の出力時間を「T1」と仮定し、二次電圧Vs2の出力時間を「T2」と仮定する。この仮定では、スイッチング素子Q1,Q4が関与する二次電圧Vs1の電圧時間積は「Vs1×T1」になり、スイッチング素子Q2,Q3が関与する二次電圧Vs2の電圧時間積は「Vs2×T2」になる。   When viewed in each cycle, if the voltage-time product applied to the secondary voltages Vs1, Vs2 is not equal, the magnetization is generated, and if the voltage-time product is equal, the magnetization is not generated. This “voltage time product” is indicated by an integrated value of the secondary voltages Vs1 and Vs2 output from the secondary terminal of the transformer Tr1 and the time output for each voltage. For example, the output time of the secondary voltage Vs1 is assumed to be “T1”, and the output time of the secondary voltage Vs2 is assumed to be “T2”. Under this assumption, the voltage time product of the secondary voltage Vs1 involving the switching elements Q1 and Q4 is “Vs1 × T1”, and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 involving the switching elements Q2 and Q3 is “Vs2 × T2”. "become.

二次電圧Vs1が生じる一方側の二次端子は、差分値検出部25のプラス端子との間に、ダイオードD22,積分波形出力部23,ピークホールド部24が直列接続される。二次電圧Vs2が生じる他方側の二次端子は、差分値検出部25のマイナス端子との間に、ダイオードD21と積分波形出力部22が直列接続される。   A diode D22, an integrated waveform output unit 23, and a peak hold unit 24 are connected in series between the secondary terminal on one side where the secondary voltage Vs1 is generated and the plus terminal of the difference value detection unit 25. The diode D21 and the integrated waveform output unit 22 are connected in series between the other secondary terminal where the secondary voltage Vs2 is generated and the minus terminal of the difference value detection unit 25.

積分波形出力部22,23は、それぞれダイオードD21,D22で整流された直流電圧を積分して得られる積分波形を個別に出力する機能を担う。この積分波形は、二次電圧Vs1,Vs2が印加される期間に応じて時々刻々と積分値が変化する。積分波形は、積分波形出力部22の構成や時定数等によって色々な波形になるが、二次電圧Vs1,Vs2に応じて三角波が得られるように調整するのが望ましい。本形態の積分波形出力部22,23は、いずれもコストを低く抑えるために、抵抗器とコンデンサとで構成する。図示するように、コンデンサの一端側を抵抗器に接続し、同じく他端側をグラウンドNに接続する。なお、グラウンドNの電位は必ずしも0[V]とは限らない。   The integrated waveform output units 22 and 23 have a function of individually outputting integrated waveforms obtained by integrating the DC voltages rectified by the diodes D21 and D22, respectively. The integral value of the integral waveform changes from moment to moment according to the period during which the secondary voltages Vs1 and Vs2 are applied. The integrated waveform varies depending on the configuration of the integrated waveform output unit 22, the time constant, and the like, but it is desirable to adjust so that a triangular wave is obtained according to the secondary voltages Vs1 and Vs2. The integrated waveform output units 22 and 23 of this embodiment are each composed of a resistor and a capacitor in order to keep costs low. As shown, one end of the capacitor is connected to the resistor, and the other end is connected to the ground N. Note that the potential of the ground N is not necessarily 0 [V].

ピークホールド部24は、二次電圧Vs1に基づいて積分波形出力部23から出力される波形(すなわち積分波形)の波形値W1を受けて、波形値W1の最大値となるピーク値Wpを保持して出力する。ただし、操作信号制御部21(具体的には制御回路21b)からリセット信号を受けると、ピーク値Wpは所定値(例えば0)にリセットされる。   The peak hold unit 24 receives the waveform value W1 of the waveform (that is, the integrated waveform) output from the integrated waveform output unit 23 based on the secondary voltage Vs1, and holds the peak value Wp that is the maximum value of the waveform value W1. Output. However, when a reset signal is received from the operation signal control unit 21 (specifically, the control circuit 21b), the peak value Wp is reset to a predetermined value (for example, 0).

差分値検出部25は、ピークホールド部24から出力されるピーク値Wpと、二次電圧Vs2に基づいて積分波形出力部22から出力される波形の波形値W2との差分を示す差分値Δdを検出して出力する。本形態の差分値検出部25は、例えばオペアンプを用いた差動増幅回路等のような差動増幅器を用いる。具体的には、二次電圧Vs1に基づくピーク値Wpをプラス端子に入力し、二次電圧Vs2に基づく波形値W2をマイナス端子に入力する。増幅率を「1」と仮定した場合は、差分値Δd(=Wp−W2)を出力する。   The difference value detection unit 25 calculates a difference value Δd indicating a difference between the peak value Wp output from the peak hold unit 24 and the waveform value W2 of the waveform output from the integrated waveform output unit 22 based on the secondary voltage Vs2. Detect and output. The differential value detection unit 25 of this embodiment uses a differential amplifier such as a differential amplifier circuit using an operational amplifier, for example. Specifically, the peak value Wp based on the secondary voltage Vs1 is input to the plus terminal, and the waveform value W2 based on the secondary voltage Vs2 is input to the minus terminal. When the amplification factor is assumed to be “1”, a difference value Δd (= Wp−W2) is output.

操作信号制御部21は、ドライブ回路21aや制御回路21bなどを有する。この操作信号制御部21は、上述した差分値Δdに基づいて操作信号を変化させる制御を行う。操作信号は、スイッチング素子Q1〜Q4に対して個別に伝達してオン/オフさせる信号である。本形態の操作信号には、例えばパルス信号を用いる。制御回路21bは、電力変換装置20の全体の動作を司る。本発明を実現するにあたり、制御回路21bは差分値検出部25から伝達される差分値Δdがゼロになると、現在駆動しているスイッチング素子のオン/オフを切り替える(反転させる)ようにドライブ回路21aを駆動する指令信号Vc*を出力する。ドライブ回路21aは、制御回路21bから伝達される指令信号Vc*に基づいて、上述した操作信号(パルス信号)を生成してスイッチング素子Q1〜Q4に個別に出力(伝達)する。 The operation signal control unit 21 includes a drive circuit 21a, a control circuit 21b, and the like. The operation signal control unit 21 performs control to change the operation signal based on the above-described difference value Δd. The operation signal is a signal that is individually transmitted to the switching elements Q1 to Q4 to be turned on / off. For example, a pulse signal is used as the operation signal of this embodiment. The control circuit 21 b governs the overall operation of the power conversion device 20. In realizing the present invention, when the difference value Δd transmitted from the difference value detection unit 25 becomes zero, the control circuit 21b drives the switching circuit 21a so as to switch on / off the switching element that is currently driven. A command signal Vc * for driving is output. The drive circuit 21a generates the above-described operation signal (pulse signal) based on the command signal Vc * transmitted from the control circuit 21b, and individually outputs (transmits) it to the switching elements Q1 to Q4.

上述のように構成された電力変換装置20は、トランスTr1から中間端子の電位を基準とする二相の二次電圧Vs1,Vs2を出力する。電源システム10では、トランスTr1の中間端子をグラウンドNに接続する。二相全波整流を行うため、二次電圧Vs1をダイオードD11で整流し、二次電圧Vs2をダイオードD12で整流し、双方の整流後に接続部Jで接続(直結)する。ダイオードD11,D12はそれぞれ「整流部」に相当する。接続部Jでは整流された直流電圧が合成されるに過ぎないので、コンデンサC11で平滑化し、フィルタ部12で交流成分(例えば高周波成分や脈動等)を除去(低減を含む。以下同じである。)する。フィルタ部12は、リアクトルL12(コイル)やコンデンサC12などを有する。こうして安定化された直流電圧は、出力機器30に出力される。出力機器30には、所定の直流電圧を必要とする任意の機器を適用できる。   The power conversion device 20 configured as described above outputs two-phase secondary voltages Vs1 and Vs2 with reference to the potential of the intermediate terminal from the transformer Tr1. In the power supply system 10, the intermediate terminal of the transformer Tr1 is connected to the ground N. In order to perform two-phase full-wave rectification, the secondary voltage Vs1 is rectified by the diode D11, the secondary voltage Vs2 is rectified by the diode D12, and is connected (directly connected) at the connection portion J after both rectifications. The diodes D11 and D12 each correspond to a “rectifying unit”. Since the rectified DC voltage is merely synthesized at the connection portion J, it is smoothed by the capacitor C11, and the AC component (for example, high-frequency component and pulsation) is removed (including reduction by the filter portion 12; the same applies hereinafter). ) The filter unit 12 includes a reactor L12 (coil), a capacitor C12, and the like. The stabilized DC voltage is output to the output device 30. Any device that requires a predetermined DC voltage can be applied to the output device 30.

電源システム10に含まれるトランスTr1に偏磁が生じる場合において、当該偏磁を抑止(低減を含む)ための制御例について、図2を参照しながら説明する。図2には、操作信号処理の第1手続き例をフローチャートで示す。この操作信号処理は、図1に示す制御回路21bが行う制御処理の一つであり、当該制御回路21bが作動する間において繰り返し実行される。なお、制御回路21bはスイッチング素子Q1〜Q4のスイッチングを行うために指令信号Vc*を出力するので、現時点でどのスイッチング素子をオン/オフさせている状態や、スイッチング素子ごとの周期などを当然に把握している。 A control example for suppressing (including reducing) the magnetic bias when the magnetic bias occurs in the transformer Tr1 included in the power supply system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a first procedure example of the operation signal processing. This operation signal process is one of the control processes performed by the control circuit 21b shown in FIG. 1, and is repeatedly executed while the control circuit 21b operates. Since the control circuit 21b outputs the command signal Vc * to perform switching of the switching elements Q1 to Q4, it is natural to determine which switching element is currently turned on / off, the cycle of each switching element, and the like. I know.

図2に示す操作信号処理では、差分値Δdを入力開始するタイミングに達していない場合には(ステップS10でNO)、操作信号処理をリターンする。一方、差分値Δdを入力開始するタイミングに達すると(ステップS10でYES)、差分値検出部25から差分値Δdの入力を開始する〔ステップS11〕。   In the operation signal processing shown in FIG. 2, if the timing for starting the input of the difference value Δd has not been reached (NO in step S10), the operation signal processing is returned. On the other hand, when the timing for starting the input of the difference value Δd is reached (YES in step S10), the input of the difference value Δd from the difference value detecting unit 25 is started [step S11].

ステップS11の「差分値Δdを入力するタイミング」は任意に設定可能であるが、差分値Δdがゼロ以外になるタイミングが望ましい。例えば、スイッチング素子Q1〜Q4のうちで特定のスイッチング素子にかかる一周期ごとなどが該当する。後述する図3〜図5のタイムチャートは、「特定のスイッチング素子」をスイッチング素子Q1とし、当該スイッチング素子Q1がオフからオンに立ち上がるタイミングとする例である。   The “timing to input the difference value Δd” in step S11 can be arbitrarily set, but the timing at which the difference value Δd becomes other than zero is desirable. For example, one cycle of a specific switching element among the switching elements Q1 to Q4 is applicable. The time charts of FIGS. 3 to 5 to be described later are examples in which the “specific switching element” is the switching element Q1, and the switching element Q1 has a timing of rising from OFF to ON.

もしステップS11で入力した差分値Δdがゼロでなければ(ステップS13でNO)、トランスTr1に偏磁が生じているので、操作信号処理をリターンする。具体的には、スイッチング素子Q1,Q4の関与に伴って出力される二次電圧Vs1に基づいて、トランスTr1に偏磁が生じている。   If the difference value Δd input in step S11 is not zero (NO in step S13), the operation signal processing is returned because the transformer Tr1 is demagnetized. Specifically, the transformer Tr1 is demagnetized based on the secondary voltage Vs1 output in association with the switching elements Q1 and Q4.

その後、ステップS11で入力した差分値Δdがゼロならば(ステップS13でYES)、上述した二次電圧Vs1,Vs2にかかる電圧時間積が等しくなる。よって、ピークホールド部24にリセット信号を伝達してリセットするとともに、所要のスイッチング素子に伝達する操作信号を変化させ〔ステップS14〕、差分値検出部25から差分値Δdの入力を停止したうえで〔ステップS15〕、操作信号処理をリターンする。   Thereafter, if the difference value Δd input in step S11 is zero (YES in step S13), the voltage time products applied to the secondary voltages Vs1 and Vs2 described above are equal. Therefore, the reset signal is transmitted to the peak hold unit 24 to be reset, and the operation signal transmitted to the required switching element is changed [Step S14], and the input of the difference value Δd from the difference value detection unit 25 is stopped. [Step S15] The operation signal processing is returned.

ステップS13で差分値Δdがゼロになるのは、スイッチング素子Q2,Q3の関与に伴って出力される二次電圧Vs2にかかる波形値W2と、二次電圧Vs1にかかるピーク値Wpとが等しくなったことを意味する。すなわち二次電圧Vs1,Vs2にかかる電圧時間積が等しくなったので、トランスTr1に生じていた偏磁が消失する。したがって、ステップS14ではスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方のスイッチング素子をオンからオフに立ち下げるように操作信号を変化させる。   The difference value Δd becomes zero in step S13 because the waveform value W2 applied to the secondary voltage Vs2 output in association with the switching elements Q2 and Q3 is equal to the peak value Wp applied to the secondary voltage Vs1. Means that. That is, since the voltage time products applied to the secondary voltages Vs1 and Vs2 are equal, the magnetic bias generated in the transformer Tr1 disappears. Accordingly, in step S14, the operation signal is changed so that one or both of the switching elements Q2 and Q3 fall from on to off.

なお二点鎖線で図示するように、ステップS13で差分値Δdの判別を行う前に、タイムラグを考慮して操作信号を変化させるタイミングを決定するのが望ましい〔ステップS12〕。このタイムラグは、操作信号を出力してからスイッチング素子のオン/オフが変化するまでに要する期間である。すなわち、ステップS14ではタイムラグの期間だけ前倒して操作信号を出力する制御を行い、スイッチング素子を変化させるタイミングで差分値Δdがゼロとなるようにする。タイムラグの期間に対応する差分値Δdを「閾値α」とすると、ステップS13で括弧内に示すように差分値Δdが閾値α以下(0≦Δd≦α)であるか否かで分岐する。タイムラグの期間に対応する「閾値α」は、実験や実地試験を行うなどして電力変換装置20にかかる適切な数値を設定するのが望ましい。具体的には、制御回路21b内の記録媒体に予め記録したり、通信回線(有線/無線を問わない)を通じてアクセス可能に接続される外部装置(例えばECU等)から入力したりする。   Note that, as illustrated by a two-dot chain line, it is desirable to determine the timing for changing the operation signal in consideration of the time lag before the determination of the difference value Δd in Step S13 [Step S12]. This time lag is a period required from when the operation signal is output until the switching element is turned on / off. That is, in step S14, control is performed so that the operation signal is output ahead of the time lag period, so that the difference value Δd becomes zero at the timing when the switching element is changed. Assuming that the difference value Δd corresponding to the time lag period is “threshold α”, the process branches depending on whether or not the difference value Δd is equal to or less than the threshold value α (0 ≦ Δd ≦ α) as shown in parentheses in step S13. As the “threshold value α” corresponding to the time lag period, it is desirable to set an appropriate numerical value applied to the power converter 20 by performing an experiment or a field test. Specifically, it is recorded in advance on a recording medium in the control circuit 21b, or input from an external device (for example, ECU or the like) connected so as to be accessible through a communication line (regardless of wired / wireless).

図2に示す操作信号処理を実行し、スイッチング素子Q1〜Q4にそれぞれ伝達する操作信号を変化させて、トランスTr1の偏磁を未然に抑止するための操作信号制御例1〜4について、図3〜図7を参照しながら説明する。説明を簡単にするために、操作信号制御例1〜4ではスイッチング素子Q1の周期を基準とする制御を説明する。   Operation signal control examples 1 to 4 for executing the operation signal processing shown in FIG. 2 and changing the operation signals transmitted to the switching elements Q1 to Q4, respectively, to suppress the bias of the transformer Tr1 in advance will be described with reference to FIG. Description will be made with reference to FIG. In order to simplify the explanation, in the operation signal control examples 1 to 4, control based on the cycle of the switching element Q1 will be described.

(操作信号制御例1)
操作信号制御例1は、スイッチング素子Q1の周期を基準としてスイッチング素子Q2への操作信号を変化させる例であって、図3を参照しながら説明する。図3には、上から順番にスイッチング素子Q1,Q3,Q2,Q4、ピーク値Wp、波形値W2、スイッチング素子Q2(図7ではスイッチング素子Q3)への操作信号について各々の経時的変化を示す。各スイッチング素子のオン状態を「on」とし、オフ状態を「off」とする。波形値W1は二点鎖線でピーク値Wpに重畳して示す。理解を容易にするために、波形値W1,W2の各変化を直線的に示すが、積分波形出力部22,23の構成や時定数等によっては曲線的に変化する。後述する図4〜図7についても同様である。
(Operation signal control example 1)
The operation signal control example 1 is an example in which the operation signal to the switching element Q2 is changed on the basis of the cycle of the switching element Q1, and will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows changes with time of switching elements Q1, Q3, Q2, Q4, peak value Wp, waveform value W2, and operation signal to switching element Q2 (switching element Q3 in FIG. 7) in order from the top. . The on state of each switching element is “on”, and the off state is “off”. The waveform value W1 is indicated by a two-dot chain line superimposed on the peak value Wp. In order to facilitate understanding, each change in the waveform values W1 and W2 is shown linearly, but changes in a curve depending on the configuration of the integrated waveform output units 22 and 23, the time constant, and the like. The same applies to FIGS. 4 to 7 described later.

図3に示すスイッチング素子Q1の一周期は、周期Cy1(時刻t11から時刻t16までの期間)、周期Cy2(時刻t16から時刻t1bまでの期間)、周期Cy3(時刻t1b以降の期間)などである。各周期内でトランスTr1に偏磁が発生しないように制御する。周期Cy1,Cy2,Cy3,…は、基本的には同一の時間長(期間)であるが、異なる時間長になっても制御可能である。一周期内でトランスTr1に偏磁が発生しないように制御するので、以下では周期Cy1を代表して説明する。   One cycle of the switching element Q1 shown in FIG. 3 is a cycle Cy1 (period from time t11 to time t16), a period Cy2 (period from time t16 to time t1b), a period Cy3 (period after time t1b), and the like. . Control is performed so that no bias is generated in the transformer Tr1 within each cycle. The cycles Cy1, Cy2, Cy3,... Have basically the same time length (period), but can be controlled even when they have different time lengths. Since the control is performed so that the bias is not generated in the transformer Tr1 within one cycle, the cycle Cy1 will be described below as a representative.

時刻t11から時刻t12までは、スイッチング素子Q1,Q4が同時にオンするため、トランスTr1の二次端子から二次電圧Vs1が出力される。二次電圧Vs1の発生に伴って、積分波形出力部23から出力される波形値W1が増加し、二点鎖線で示すように時刻t12以降は減少する。波形値W1の変化に伴って、ピーク値Wpは時刻t11から時刻t12まで増加し、時刻t12に最大値Wxとなる。ピークホールド部24は、時刻t12以降(制御回路21bによってリセットされる時刻t14まで)は最大値Wxを保持して出力する。   From time t11 to time t12, since the switching elements Q1 and Q4 are simultaneously turned on, the secondary voltage Vs1 is output from the secondary terminal of the transformer Tr1. As the secondary voltage Vs1 is generated, the waveform value W1 output from the integrated waveform output unit 23 increases, and decreases after time t12 as indicated by a two-dot chain line. As the waveform value W1 changes, the peak value Wp increases from time t11 to time t12 and reaches the maximum value Wx at time t12. The peak hold unit 24 holds and outputs the maximum value Wx after time t12 (until time t14 reset by the control circuit 21b).

時刻t12の後、時刻t13にはスイッチング素子Q2,Q3が同時にオンするため、トランスTr1の二次端子から二次電圧Vs2が出力される。二次電圧Vs2の発生に伴って、積分波形出力部22から出力される波形値W2が増加する。   After time t12, switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on at time t13, so that secondary voltage Vs2 is output from the secondary terminal of transformer Tr1. As the secondary voltage Vs2 is generated, the waveform value W2 output from the integrated waveform output unit 22 increases.

上述したように差分値検出部25には、ピーク値Wpがプラス端子に入力され、波形値W2がマイナス端子に入力される。よって差分値検出部25から出力される差分値Δdは、時刻t11からピーク値Wpの増加とともに増加し、時刻t12から最大値dxで一定になり、時刻t13から波形値W2の増加とともに減少することになる。   As described above, in the difference value detection unit 25, the peak value Wp is input to the plus terminal, and the waveform value W2 is input to the minus terminal. Therefore, the difference value Δd output from the difference value detection unit 25 increases with the increase of the peak value Wp from time t11, becomes constant at the maximum value dx from time t12, and decreases with the increase of the waveform value W2 from time t13. become.

図2の操作信号処理では、スイッチング素子Q1がオフからオンに立ち上がる時刻t11には、差分値Δdを入力開始するタイミングに達したと判別する(ステップS10)。そのため、時刻t11から差分値Δdが増加し始め、時刻t12からは最大値Wxで一定になる。しかし、時刻t13から差分値Δdが減少し始め、時刻t14には差分値Δdがゼロになるので(ステップS13でYES)、スイッチング素子Q2の操作信号を変化(オンからオフ)させるとともに(ステップS14)、差分値検出部25から差分値Δdの入力を停止する(ステップS15)。   In the operation signal processing of FIG. 2, it is determined that the timing for starting the input of the difference value Δd has been reached at time t11 when the switching element Q1 rises from OFF to ON (step S10). Therefore, the difference value Δd starts to increase from time t11 and becomes constant at the maximum value Wx from time t12. However, since the difference value Δd starts to decrease from time t13 and the difference value Δd becomes zero at time t14 (YES in step S13), the operation signal of the switching element Q2 is changed (ON to OFF) (step S14). ), The input of the difference value Δd from the difference value detection unit 25 is stopped (step S15).

上記操作信号処理の制御によって、本来ではデューティ比Dr2aに従って時刻t15でオンからオフに立ち下げられる予定であったスイッチング素子Q2は、時刻t14で強制的にオンからオフに立ち下げられる(矢印Daを参照)。スイッチング素子Q2がオフになる時刻t14には、トランスTr1の二次端子に二次電圧Vs2が出力されず、波形値W2もゼロになる。波形値W2がゼロになった時点(あるいは次にスイッチング素子Q1がオフからオンに立ち上がる時刻t16まで)に、ピーク値Wpがゼロになるようにピークホールド部24をリセットする。こうして、スイッチング素子Q1,Q4が関与する二次電圧Vs1の電圧時間積と、スイッチング素子Q2,Q3が関与する二次電圧Vs2の電圧時間積とがほぼ同一になり、周期Cy1ではトランスTr1に偏磁が発生しない。仮に偏磁が発生したとしても、極めてわずかな偏磁量であるので、DC−DCコンバータとしての電源システム10に与える影響はほとんど無視できる。周期Cy2以降の各周期も同様に制御される。したがって、全ての周期においてトランスTr1には偏磁が発生せず、トランスTr1の偏磁を未然に抑止することができる。   By the control of the operation signal processing, the switching element Q2, which was originally scheduled to be lowered from on to off at time t15 in accordance with the duty ratio Dr2a, is forcibly lowered from on to off at time t14 (see arrow Da). reference). At time t14 when the switching element Q2 is turned off, the secondary voltage Vs2 is not output to the secondary terminal of the transformer Tr1, and the waveform value W2 is also zero. At the time when the waveform value W2 becomes zero (or until the next time t16 when the switching element Q1 rises from off to on), the peak hold unit 24 is reset so that the peak value Wp becomes zero. Thus, the voltage time product of the secondary voltage Vs1 involving the switching elements Q1 and Q4 and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 involving the switching elements Q2 and Q3 are substantially the same, and the period Cy1 is biased toward the transformer Tr1. Magnetism is not generated. Even if the magnetization is generated, the amount of the magnetization is very small, so that the influence on the power supply system 10 as a DC-DC converter can be almost ignored. Each cycle after the cycle Cy2 is similarly controlled. Therefore, no bias is generated in the transformer Tr1 in all cycles, and the bias in the transformer Tr1 can be suppressed in advance.

なお、操作信号の変化を受けるスイッチング素子Q2は、時刻t14,t19,…にそれぞれ強制的にオンからオフに立ち下げられる。結果として、時刻t11以降の各周期ではデューティ比Dr2b(Dr2b<Dr2a)になる。言い換えれば、デューティ比の変更による制御とみることもできる。ただし、電源の受給開始時期が時刻t11である場合には、全周期ともデューティ比Dr2bで変化しない。   The switching element Q2 that receives the change in the operation signal is forcibly lowered from on to off at times t14, t19,. As a result, the duty ratio Dr2b (Dr2b <Dr2a) is obtained in each cycle after time t11. In other words, it can be regarded as control by changing the duty ratio. However, when the power supply start timing is time t11, the duty ratio Dr2b does not change in all cycles.

(操作信号制御例2)
操作信号制御例2は、図4を参照しながら説明する。この操作信号制御例2は、上述した操作信号制御例1と同様に、スイッチング素子Q1の周期を基準としてスイッチング素子Q3への操作信号を変化させる例である。操作信号を変化させる対象が異なるだけであるので、以下では操作信号制御例1と相違する点について説明する。よって、操作信号制御例1と同じ制御内容については図3と同一符号を付して説明を省略する。
(Operation signal control example 2)
The operation signal control example 2 will be described with reference to FIG. This operation signal control example 2 is an example in which the operation signal to the switching element Q3 is changed on the basis of the cycle of the switching element Q1, similarly to the operation signal control example 1 described above. Since only the object to which the operation signal is changed is different, the difference from the operation signal control example 1 will be described below. Therefore, the same control contents as those of the operation signal control example 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

操作信号制御例2が操作信号制御例1と相違するのは、図2の操作信号処理において操作信号を変化させる対象となるスイッチング素子である(ステップS14)。トランスTr1の二次端子に出力される二次電圧Vs2に関与するのは、スイッチング素子Q2,Q3である。すなわちスイッチング素子Q2,Q3の双方がオンになるときに限って、二次電圧Vs2が出力されるのである。操作信号制御例1ではスイッチング素子Q2の操作信号を変化させたのに対して、操作信号制御例2ではスイッチング素子Q3の操作信号を変化させても同様の作用効果が得られる。この点について、図4を参照しながら説明する。   The operation signal control example 2 is different from the operation signal control example 1 in the switching element that is the target of changing the operation signal in the operation signal processing of FIG. 2 (step S14). The switching elements Q2 and Q3 are involved in the secondary voltage Vs2 output to the secondary terminal of the transformer Tr1. That is, the secondary voltage Vs2 is output only when both the switching elements Q2 and Q3 are turned on. In the operation signal control example 1, the operation signal of the switching element Q2 is changed. In the operation signal control example 2, the same effect can be obtained even when the operation signal of the switching element Q3 is changed. This point will be described with reference to FIG.

操作信号制御例1と同様に、時刻t13からスイッチング素子Q2,Q3が同時にオンするため、トランスTr1の二次端子から二次電圧Vs2が出力され、さらに積分波形出力部22から出力される波形値W2が増加する。この増加に伴って差分値Δdが減少してゆくと、時刻t14には差分値Δdがゼロになる(図2のステップS13でYES)。このとき、スイッチング素子Q3の操作信号を変化(オンからオフ)させるとともに(図2のステップS14)、差分値検出部25から差分値Δdの入力を停止する(図2のステップS15)。   Similarly to the operation signal control example 1, since the switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on from time t13, the secondary voltage Vs2 is output from the secondary terminal of the transformer Tr1, and the waveform value output from the integrated waveform output unit 22 W2 increases. When the difference value Δd decreases with this increase, the difference value Δd becomes zero at time t14 (YES in step S13 in FIG. 2). At this time, the operation signal of the switching element Q3 is changed (from on to off) (step S14 in FIG. 2), and input of the difference value Δd from the difference value detection unit 25 is stopped (step S15 in FIG. 2).

上記操作信号処理の制御によって、本来ではデューティ比Dr3aに従って時刻t20でオンからオフに立ち下げられる予定であったスイッチング素子Q3は、時刻t14で強制的にオンからオフに立ち下げられる(矢印Dbを参照)。スイッチング素子Q3がオフになる時刻t14には、トランスTr1の二次端子に二次電圧Vs2が出力されず、波形値W2もゼロになる。周期Cy2以降の各周期も同様に制御する。操作信号制御例1と同様に、全ての周期においてトランスTr1には偏磁が発生せず、トランスTr1の偏磁を未然に抑止することができる。   By the control of the operation signal processing, the switching element Q3 that was originally scheduled to fall from on to off at time t20 in accordance with the duty ratio Dr3a is forcibly lowered from on to off at time t14 (see arrow Db). reference). At time t14 when the switching element Q3 is turned off, the secondary voltage Vs2 is not output to the secondary terminal of the transformer Tr1, and the waveform value W2 is also zero. Each cycle after cycle Cy2 is similarly controlled. As in the case of the operation signal control example 1, no bias is generated in the transformer Tr1 in all cycles, and the bias in the transformer Tr1 can be suppressed in advance.

(操作信号制御例3)
操作信号制御例3は、図5を参照しながら説明する。この操作信号制御例3は、上述した操作信号制御例1と同様に、スイッチング素子Q1の周期を基準としてスイッチング素子Q2への操作信号を変化させる例である。ただし、操作信号を出力してからスイッチング素子のオン/オフが変化するまでに要するタイムラグを考慮して、スイッチング素子Q2への操作信号を変化させる点が操作信号制御例1と相違する。以下では、操作信号制御例1と相違する点について説明することにし、操作信号制御例1と同じ制御内容については図3と同一符号を付して説明を省略する。
(Operation signal control example 3)
The operation signal control example 3 will be described with reference to FIG. This operation signal control example 3 is an example in which the operation signal to the switching element Q2 is changed on the basis of the cycle of the switching element Q1, similarly to the operation signal control example 1 described above. However, it differs from the operation signal control example 1 in that the operation signal to the switching element Q2 is changed in consideration of the time lag required from when the operation signal is output until the switching element is turned on / off. Hereinafter, differences from the operation signal control example 1 will be described, and the same control contents as the operation signal control example 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

操作信号制御例3が操作信号制御例1と相違するのは、図2の操作信号処理において、タイムラグを考慮して操作信号を変化させるタイミングを決定する点である(ステップS12)。当該タイミングの一例として、タイムラグの期間に対応する閾値αを用い、差分値Δdが閾値α以下になるか否かで分岐する(ステップS13の括弧内)。   The operation signal control example 3 is different from the operation signal control example 1 in that the timing for changing the operation signal is determined in consideration of the time lag in the operation signal processing of FIG. 2 (step S12). As an example of the timing, the threshold α corresponding to the time lag period is used, and the process branches depending on whether or not the difference value Δd is equal to or less than the threshold α (in parentheses in step S13).

操作信号制御例1のように、差分値Δdがゼロになったことを検知してから、スイッチング素子Q2に伝達する操作信号を変化させても、実際にスイッチング素子Q2がオンからオフに立ち下がるまでには少なからずタイムラグが生じる。そこで、操作信号制御例3ではタイムラグを考慮して早めに操作信号を変化させて、差分値Δdがゼロになる時期とスイッチング素子Q2がオンからオフに立ち下がる時期を一致させるように制御する。   Even if the operation signal transmitted to the switching element Q2 is changed after detecting that the difference value Δd becomes zero as in the operation signal control example 1, the switching element Q2 actually falls from on to off. There will be a little time lag until the end. Therefore, in the operation signal control example 3, the operation signal is changed early in consideration of the time lag so that the timing when the difference value Δd becomes zero coincides with the timing when the switching element Q2 falls from on to off.

操作信号制御例1と同様に、時刻t13からスイッチング素子Q2,Q3が同時にオンするため、トランスTr1の二次端子から二次電圧Vs2が出力され、さらに積分波形出力部22から出力される波形値W2が増加する。この増加に伴って差分値Δdが減少してゆくと、時刻t14には差分値Δdが閾値α以下になる(図2のステップS13でYES)。このとき、スイッチング素子Q2の操作信号を変化(オンからオフ)させるとともに(図2のステップS14)、差分値検出部25から差分値Δdの入力を停止する(図2のステップS15)。   Similarly to the operation signal control example 1, since the switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on from time t13, the secondary voltage Vs2 is output from the secondary terminal of the transformer Tr1, and the waveform value output from the integrated waveform output unit 22 W2 increases. When the difference value Δd decreases with this increase, the difference value Δd becomes equal to or less than the threshold value α at time t14 (YES in step S13 in FIG. 2). At this time, the operation signal of the switching element Q2 is changed (from on to off) (step S14 in FIG. 2), and input of the difference value Δd from the difference value detection unit 25 is stopped (step S15 in FIG. 2).

上記操作信号処理の制御によって、操作信号制御部21(具体的には制御回路21b)からスイッチング素子Q2に伝達する操作信号は、本来では時刻t15でオンからオフに立ち下げられる予定であったが、タイムラグTLを考慮して時刻t32に強制的にオンからオフに立ち下げられる(矢印Dcを参照)。図示するように操作信号制御例1の時刻t14よりも早く操作信号を変化させる。当該操作信号を受けたスイッチング素子Q2は、時刻t14にオンからオフに立ち下がる(矢印Daを参照)。こうして、差分値Δdがゼロになる時期と、スイッチング素子Q2がオンからオフに立ち下がる時期がともに時刻t14で一致する。周期Cy2以降の各周期も同様に制御される。したがって、全ての周期においてトランスTr1には偏磁が発生せず、トランスTr1の偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   The operation signal transmitted from the operation signal control unit 21 (specifically, the control circuit 21b) to the switching element Q2 by the control of the operation signal processing was originally scheduled to fall from on to off at time t15. Considering the time lag TL, it is forced to fall from on to off at time t32 (see arrow Dc). As shown in the figure, the operation signal is changed earlier than time t14 in the operation signal control example 1. The switching element Q2 that has received the operation signal falls from on to off at time t14 (see arrow Da). Thus, the time when the difference value Δd becomes zero coincides with the time when the switching element Q2 falls from on to off at time t14. Each cycle after the cycle Cy2 is similarly controlled. Therefore, no bias is generated in the transformer Tr1 in all cycles, and the bias in the transformer Tr1 can be suppressed in advance.

なお、スイッチング素子Q2をオフからオンに立ち上げる場合にも、タイムラグTLを考慮して操作信号を変化させる制御を行うのが望ましい。周期Cy1におけるスイッチング素子Q2への操作信号は、本来では時刻t31でオフからオンに立ち上げられる予定であったが、タイムラグTLを考慮して時刻t30にオフからオンに立ち上げる。周期Cy2以降の各周期も同様に制御する。このように操作信号を変化させることによって、スイッチング素子Q2は時刻t31,t34,t37,…にそれぞれオフからオンに立ち上がる。結果として、時刻t11以降の各周期ではデューティ比Dr2c(Dr2c<Dr2a)になる。言い換えれば、デューティ比の変更による制御とみることもできる。ただし、電源の受給開始時期が時刻t11である場合には、全周期ともデューティ比Dr2cで変化しない。   Even when the switching element Q2 is started from OFF to ON, it is desirable to perform control to change the operation signal in consideration of the time lag TL. Although the operation signal to the switching element Q2 in the cycle Cy1 was originally scheduled to be turned on from off at time t31, it is turned on from off at time t30 in consideration of the time lag TL. Each cycle after cycle Cy2 is similarly controlled. By changing the operation signal in this way, the switching element Q2 rises from OFF to ON at times t31, t34, t37,. As a result, the duty ratio Dr2c (Dr2c <Dr2a) is obtained in each cycle after time t11. In other words, it can be regarded as control by changing the duty ratio. However, when the power supply start timing is time t11, the duty ratio Dr2c does not change in all cycles.

(操作信号制御例4)
操作信号制御例4は、図6および図7を参照しながら説明する。この操作信号制御例4は、上述した操作信号制御例2と同様に、スイッチング素子Q1の周期を基準としてスイッチング素子Q3への操作信号を変化させる例である。以下では、操作信号制御例2と相違する点について説明することにし、操作信号制御例2と同じ制御内容については図4と同一符号を付して説明を省略する。
(Operation signal control example 4)
The operation signal control example 4 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. This operation signal control example 4 is an example in which the operation signal to the switching element Q3 is changed on the basis of the cycle of the switching element Q1, similarly to the operation signal control example 2 described above. Hereinafter, differences from the operation signal control example 2 will be described, and the same control contents as those in the operation signal control example 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

スイッチング素子Q3に伝達する操作信号について、操作信号制御例2ではオンからオフに立ち下げるタイミングを変化させる。これに対して、操作信号制御例4ではオフからオンに立ち上げるタイミングを変化させる点で相違する。   Regarding the operation signal transmitted to the switching element Q3, in the operation signal control example 2, the timing of falling from on to off is changed. On the other hand, the operation signal control example 4 is different in that the timing of starting from OFF to ON is changed.

図6にフローチャートで示す操作信号処理の第2手続き例は、図2に示す手続きに代えて実行される。図2と同じ処理については同一符号を付して説明を省略する。図6が図2と相違するステップは、ステップS20〜S22である。ステップS20では、前回の実行においてステップS11で入力した差分値Δdと、今回の実行においてステップS11で入力した差分値Δdとが異なるか否かで分岐する。   The second procedure example of the operation signal processing shown in the flowchart of FIG. 6 is executed instead of the procedure shown in FIG. The same processes as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Steps in which FIG. 6 differs from FIG. 2 are steps S20 to S22. In step S20, the process branches depending on whether or not the difference value Δd input in step S11 in the previous execution is different from the difference value Δd input in step S11 in the current execution.

もし、前回と今回とで差分値Δdが異なれば(ステップS20でYES)、まだ差分値Δdが最大値Wxに達していないので、操作信号処理をリターンする。一方、前回と今回とで差分値Δdが同一値であれば(ステップS20でNO)、差分値Δdが最大値Wxに達したことを意味するので、最初に差分値Δdを入力開始してから現時点までの期間(以下では「変化期間Dw1」と呼ぶ。)を特定する〔ステップS21〕。   If the difference value Δd is different between the previous time and the current time (YES in step S20), the operation signal processing is returned because the difference value Δd has not yet reached the maximum value Wx. On the other hand, if the difference value Δd is the same between the previous time and this time (NO in step S20), it means that the difference value Δd has reached the maximum value Wx. A period up to the present time (hereinafter referred to as “change period Dw1”) is specified [step S21].

制御回路21bは、スイッチング素子Q2をオンからオフするタイミングは予め把握している。そのため、ステップS21で特定された変化期間に基づいてスイッチング素子Q3をオフからオンにするタイミングを求め、当該スイッチング素子Q3に伝達する操作信号を変化させる〔ステップS22〕。   The control circuit 21b grasps in advance the timing for turning off the switching element Q2. Therefore, the timing for turning on the switching element Q3 from OFF is determined based on the change period specified in step S21, and the operation signal transmitted to the switching element Q3 is changed [step S22].

上記操作信号処理の制御によれば、図7に示すように制御される。すなわち、スイッチング素子Q1がオフからオンに立ち上げられる時刻t11から差分値Δdが変化し始め、時刻t12以降にはピーク値Wpと同じ最大値Wxになるので(図6のステップS20でNO)、時刻t11から時刻t12までの期間が変化期間Dw1になる(図6のステップS21)。変化期間Dw1が特定されるので、スイッチング素子Q2がオンからオフに立ち下げる予定の時刻t15から、変化期間Dw1だけ遡った時刻t40を容易に算出できる。そして、時刻t40になるとスイッチング素子Q3がオフからオンに立ち上げるように操作信号を変化させる(図6のステップS22)。   According to the control of the operation signal processing, control is performed as shown in FIG. That is, the difference value Δd starts to change from time t11 when the switching element Q1 is turned on from off, and after time t12, the maximum value Wx is the same as the peak value Wp (NO in step S20 in FIG. 6). The period from time t11 to time t12 becomes the change period Dw1 (step S21 in FIG. 6). Since the change period Dw1 is specified, it is possible to easily calculate the time t40 that goes back by the change period Dw1 from the time t15 when the switching element Q2 is scheduled to fall from on to off. At time t40, the operation signal is changed so that the switching element Q3 rises from off to on (step S22 in FIG. 6).

このように操作信号を変化させる結果、スイッチング素子Q3は本来の時刻t13から時刻t40に遅れさせて、オフからオンに立ち上げられる(矢印Ddを参照)。よってスイッチング素子Q2,Q3が同時にオンするのは時刻t40から時刻t15までの期間になり、当該期間の長さは変化期間Dw1と一致する。一方、波形値W2は時刻t40から増え始め、時刻t15にはピーク値Wpと同じ最大値Wxに達する。こうして、スイッチング素子Q1,Q4が関与する二次電圧Vs1の電圧時間積と、スイッチング素子Q2,Q3が関与する二次電圧Vs2の電圧時間積とがほぼ同一になり、周期Cy1ではトランスTr1に偏磁が発生しない。周期Cy2以降の各周期も同様に制御される。したがって、全ての周期においてトランスTr1には偏磁が発生せず、トランスTr1の偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   As a result of changing the operation signal in this manner, the switching element Q3 is delayed from the original time t13 to time t40 and is turned on from off (see arrow Dd). Accordingly, the switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on during a period from time t40 to time t15, and the length of the period coincides with the change period Dw1. On the other hand, the waveform value W2 starts to increase from time t40, and reaches the maximum value Wx that is the same as the peak value Wp at time t15. Thus, the voltage time product of the secondary voltage Vs1 involving the switching elements Q1 and Q4 and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 involving the switching elements Q2 and Q3 are substantially the same, and the period Cy1 is biased toward the transformer Tr1. Magnetism is not generated. Each cycle after the cycle Cy2 is similarly controlled. Therefore, no bias is generated in the transformer Tr1 in all cycles, and the bias in the transformer Tr1 can be suppressed in advance.

なお、操作信号の変化を受けるスイッチング素子Q3は、時刻t13,t18,…にはオン/オフが変化せず、時刻t40,t42,…にそれぞれ強制的にオフからオンに立ち上げられる。結果として、時刻t11までの周期はデューティ比Dr3aであったが、時刻t11以降の各周期ではデューティ比Dr3c(Dr3c<Dr3a)になる。言い換えれば、デューティ比の変更による制御とみることもできる。ただし、電力源Edcから電力供給の開始時期が時刻t11である場合には、全周期ともデューティ比Dr3cで変化しない。   The switching element Q3 that receives the change in the operation signal does not change on / off at times t13, t18,..., And is forcibly raised from off to on at times t40, t42,. As a result, the period up to time t11 was the duty ratio Dr3a, but in each period after time t11, the duty ratio Dr3c (Dr3c <Dr3a) is obtained. In other words, it can be regarded as control by changing the duty ratio. However, when the start timing of power supply from the power source Edc is time t11, the entire cycle does not change with the duty ratio Dr3c.

また操作信号制御例3(図5)に示すように、タイムラグTLを考慮して、スイッチング素子Q3に伝達する操作信号を早めに変化させるように制御することもできる。この制御によれば、差分値Δdがゼロになる時期とスイッチング素子Q2がオンからオフに立ち下がる時期を一致させることができる。スイッチング素子Q1,Q4が関与する二次電圧Vs1の電圧時間積と、スイッチング素子Q2,Q3が関与する二次電圧Vs2の電圧時間積とを同一にすることができる。   Further, as shown in the operation signal control example 3 (FIG. 5), it is possible to control the operation signal transmitted to the switching element Q3 to change early in consideration of the time lag TL. According to this control, the time when the difference value Δd becomes zero can coincide with the time when the switching element Q2 falls from on to off. The voltage time product of the secondary voltage Vs1 involving the switching elements Q1 and Q4 and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 involving the switching elements Q2 and Q3 can be made the same.

上述した実施の形態1によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項1に対応し、電力変換装置20において、トランスTr1の二次端子から出力される交流電圧(交流電力)を整流するダイオードD21,D22(二以上の整流部)と、ダイオードD21,D22によって整流される直流電圧(直流電力)を個別に積分して得られる波形を出力する積分波形出力部22,23と、積分波形出力部22,23から出力される二以上の波形(積分波形)のうちで一の波形(波形値W1)にかかるピーク値Wpを保持するピークホールド部24と、積分波形出力部22,23から出力される二以上の波形のうちで一の波形を除く波形の波形値W2とピークホールド部24によって保持されるピーク値Wpとの差分値Δdを検出する差分値検出部25と、差分値検出部25によって検出される差分値Δdに基づいてスイッチング素子(すなわちスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方)を操作する操作信号を制御する操作信号制御部21とを有する構成とした(図1〜図7を参照)。この構成によれば、差分値Δd(=Wp−W2)に基づいて、スイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方に伝達する操作信号を変化させる制御を行うので、トランスTr1の偏磁を未然に抑止することができる。個々のダイオードD21,D22を正負の直流電圧に対応させることで、正負にかかわらずトランスTr1の偏磁を未然に抑止できる。電流の流れる経路に回路素子を追加せずに、トランスTr1の二次端子から出力される交流電圧の正負に対応したダイオードD21,D22を備えるだけでよいので、装置全体のコストを抑えることができる。   According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained. First, corresponding to claim 1, in the power conversion device 20, diodes D21 and D22 (two or more rectifiers) for rectifying an AC voltage (AC power) output from the secondary terminal of the transformer Tr1, and diodes D21 and D22. Integrated waveform output units 22 and 23 that output waveforms obtained by individually integrating DC voltages (DC power) rectified by, and two or more waveforms (integrated waveforms) output from the integrated waveform output units 22 and 23. Among the two or more waveforms output from the peak hold unit 24 that holds the peak value Wp applied to one waveform (waveform value W1) and the integrated waveform output units 22 and 23, the waveform other than the one waveform is excluded. A difference value detector 25 for detecting a difference value Δd between the waveform value W2 and the peak value Wp held by the peak hold unit 24, and a difference value Δd detected by the difference value detector 25. Therefore, it has the structure which has the operation signal control part 21 which controls the operation signal which operates a switching element (namely, one or both of switching element Q2, Q3) (refer FIGS. 1-7). According to this configuration, based on the difference value Δd (= Wp−W2), control is performed to change the operation signal transmitted to one or both of the switching elements Q2 and Q3. Can be deterred. By making each of the diodes D21 and D22 correspond to a positive / negative DC voltage, it is possible to prevent the bias of the transformer Tr1 in advance regardless of the positive / negative. Since it is only necessary to provide the diodes D21 and D22 corresponding to the positive and negative of the alternating voltage output from the secondary terminal of the transformer Tr1, without adding a circuit element to the current flow path, the cost of the entire apparatus can be suppressed. .

請求項2に対応し、操作信号制御部21は、差分値Δdに基づいて、スイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方(一の波形を除く波形にかかるスイッチング素子)のオン/オフを操作する構成とした(図2〜図7を参照)。この構成によれば、二次電圧Vs1の出力に関与するスイッチング素子Q1,Q4とは別個のスイッチング素子、すなわち二次電圧Vs2の出力に関与するスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方を操作する操作信号を変化させる。波形値W2がピーク値Wpと等しくなるように制御すると、二次電圧Vs1の電圧時間積と二次電圧Vs2の電圧時間積とがほぼ同一になる。したがって、トランスTr1の偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   Corresponding to claim 2, the operation signal control unit 21 operates on / off of one or both of the switching elements Q2 and Q3 (switching elements related to waveforms other than one waveform) based on the difference value Δd. (See FIGS. 2 to 7). According to this configuration, one or both of the switching elements Q2 and Q3 related to the output of the secondary voltage Vs2 are controlled, that is, the switching elements Q1 and Q4 related to the output of the secondary voltage Vs1 are operated. The operation signal to be changed is changed. When the waveform value W2 is controlled to be equal to the peak value Wp, the voltage time product of the secondary voltage Vs1 and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 become substantially the same. Therefore, it is possible to reliably suppress the bias of the transformer Tr1.

請求項3に対応し、操作信号制御部21は、差分値Δdがゼロ(数値の「0」)に達すると、スイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方(一の波形を除く波形にかかるスイッチング素子)のオン/オフを操作する構成とした(図2,図3を参照)。この構成によれば、差分値Δdがゼロ、すなわち波形値W2がピーク値Wpと等しくなるように制御するので、二次電圧Vs1の電圧時間積と二次電圧Vs2の電圧時間積とが同一になる。したがって、トランスTr1の偏磁を未然かつ確実に抑止することができる。   Corresponding to claim 3, when the difference value Δd reaches zero (numerical value “0”), the operation signal control unit 21 applies one or both of the switching elements Q2 and Q3 (the waveform excluding one waveform). The switching element is turned on / off (see FIGS. 2 and 3). According to this configuration, since the difference value Δd is controlled to be zero, that is, the waveform value W2 is equal to the peak value Wp, the voltage time product of the secondary voltage Vs1 and the voltage time product of the secondary voltage Vs2 are the same. Become. Therefore, it is possible to reliably suppress the bias of the transformer Tr1.

請求項4に対応し、操作信号制御部21は、操作信号を出力してからスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方のオン/オフが変化するまでのタイムラグTLを考慮して、操作信号を出力するタイミングをタイムラグTLの期間だけ早めて出力する構成とした(図2のステップS12,S14や図3を参照)。この構成によれば、操作信号制御部21はスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方を操作する操作信号を上記タイムラグTLの期間だけ早めて出力する。こうしてタイムラグTLを見込んで操作信号をスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方に伝達するので、トランスTr1に生じ得る偏磁をより確実に抑止することができる。   Corresponding to claim 4, the operation signal control unit 21 considers the time lag TL from when the operation signal is output until one or both of the switching elements Q2, Q3 change to ON / OFF. Is output earlier by the time lag TL (see steps S12 and S14 in FIG. 2 and FIG. 3). According to this configuration, the operation signal control unit 21 outputs an operation signal for operating one or both of the switching elements Q2 and Q3 earlier by the period of the time lag TL. In this way, the operation signal is transmitted to one or both of the switching elements Q2 and Q3 in anticipation of the time lag TL, so that it is possible to more reliably suppress the demagnetization that may occur in the transformer Tr1.

請求項5に対応し、電力変換装置20を有する電源システム10は、ダイオードD11,D12(整流部)の出力端子を電気的に接続する接続部Jと、接続部Jにおける直流電圧の交流成分を低減するフィルタ部12とを有する構成とした(図1を参照)。この構成によれば、コストを抑えながらも正負の直流成分に対応可能であり、電流の流れる経路に回路素子を追加することなくトランスTr1の偏磁を抑止することができる。   Corresponding to claim 5, the power supply system 10 having the power conversion device 20 includes a connection portion J for electrically connecting the output terminals of the diodes D11 and D12 (rectifying portions), and an alternating current component of the direct current voltage at the connection portion J. It was set as the structure which has the filter part 12 to reduce (refer FIG. 1). According to this configuration, it is possible to cope with positive and negative DC components while suppressing cost, and it is possible to suppress the bias of the transformer Tr1 without adding a circuit element to the current flow path.

〔実施の形態2〕
実施の形態2は、上述した実施の形態1と同様に、電圧制御による電力に基づいてトランスの偏磁を未然に抑止する例であって、図8を参照しながら説明する。電力変換装置20を含む電源システム10の構成は、一部の構成が実施の形態1と同様である。そのため実施の形態2では、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、上述した実施の形態1と相違する内容を説明する。
[Embodiment 2]
The second embodiment is an example in which the magnetic bias of the transformer is suppressed in advance based on the power by voltage control, as in the first embodiment, and will be described with reference to FIG. A part of the configuration of the power supply system 10 including the power conversion device 20 is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same elements as those used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and contents different from the above-described first embodiment are described.

実施の形態2は、実施の形態1のトランスTr1(図1を参照)に代えて、トランスTr2を用いる点が大きく異なる。トランスTr1は、一次端子とともに、二次端子として少なくとも三端子を有するタイプを用いた。これに対して、トランスTr2は一次端子と二次端子が同一のタイプであり、トランスTr1のような中間端子を有しない。なお、トランスTr1と同様に中間端子を有するタイプのトランスを用いても構わないが、中間端子を使用しないで構成する。   The second embodiment is greatly different in that a transformer Tr2 is used instead of the transformer Tr1 (see FIG. 1) of the first embodiment. The transformer Tr1 used a type having at least three terminals as a secondary terminal together with a primary terminal. On the other hand, the transformer Tr2 is of the same type as the primary terminal and the secondary terminal, and does not have an intermediate terminal like the transformer Tr1. Note that a transformer having an intermediate terminal may be used as in the case of the transformer Tr1, but the intermediate terminal is not used.

トランスTr2を用いるのに伴って、整流部Db1,Db2、スイッチSW1,SW2などを新たに加える。整流部Db1,Db2、入力側をトランスTr2の二次端子に並列接続される。整流部Db1は「接続部J」の機能をも担い、電源システム10に備えられる。整流部Db1の一方側端子をコンデンサC11およびフィルタ部12に接続し、同じく他方側端子をグラウンドNに接続する。整流部Db2は電力変換装置20に備えられる。整流部Db2の一方側端子を積分波形出力部22,23に接続し、同じく他方側端子をグラウンドNに接続する。これらの整流部Db1,Db2はダイオード等で構成され、トランスTr2の二次端子に出力される二次電圧Vs3(交流電力)を直流電圧(直流電力)に整流する機能を担い、半波整流回路であると全波整流回路であるとを問わない。   Along with the use of the transformer Tr2, rectifiers Db1, Db2, switches SW1, SW2, etc. are newly added. The rectifiers Db1, Db2, and the input side are connected in parallel to the secondary terminal of the transformer Tr2. The rectification unit Db1 also functions as the “connection unit J” and is provided in the power supply system 10. One terminal of the rectifying unit Db1 is connected to the capacitor C11 and the filter unit 12, and the other terminal is connected to the ground N. The rectifying unit Db2 is provided in the power conversion device 20. One terminal of the rectifying unit Db2 is connected to the integrated waveform output units 22 and 23, and the other terminal is similarly connected to the ground N. These rectifiers Db1 and Db2 are composed of diodes or the like, and have a function of rectifying the secondary voltage Vs3 (AC power) output to the secondary terminal of the transformer Tr2 into DC voltage (DC power), and are a half-wave rectifier circuit It does not matter if it is a full-wave rectifier circuit.

スイッチSW1,SW2は、いずれも制御回路21bによって個別にオン/オフが制御される。スイッチSW1は、積分波形出力部23の出力(すなわち二次電圧Vs1に相当する二次電圧Vs3の波形値W1)をピークホールド部24に伝達するか否かを切り替える。スイッチSW2は、積分波形出力部22の出力(すなわち二次電圧Vs2に相当する二次電圧Vs3の波形値W2)を差分値検出部25に伝達するか否かを切り替える。   The switches SW1 and SW2 are individually controlled to be turned on / off by the control circuit 21b. The switch SW1 switches whether to transmit the output of the integrated waveform output unit 23 (that is, the waveform value W1 of the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs1) to the peak hold unit 24. The switch SW2 switches whether to transmit the output of the integrated waveform output unit 22 (that is, the waveform value W2 of the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs2) to the difference value detection unit 25.

例えば、スイッチSW1は図3〜図7に示すスイッチング素子Q1と同様のタイミングでオン/オフが制御され、スイッチSW2はスイッチSW1とは逆のパターンでオン/オフが制御される。すなわち、実施の形態1における二次電圧Vs1に相当する二次電圧Vs3にかかる波形値W1を検出するときはスイッチSW1がオンになる。同じく実施の形態1における二次電圧Vs2に相当する二次電圧Vs3にかかる波形値W2を検出するときはスイッチSW2がオンになる。こうして制御回路21bがスイッチSW1,SW2のオン/オフを制御することによって、実施の形態1で説明した操作信号制御例1〜4(図3〜図7を参照)を実現することができる。   For example, the switch SW1 is controlled to be turned on / off at the same timing as the switching element Q1 shown in FIGS. 3 to 7, and the switch SW2 is controlled to be turned on / off in a pattern opposite to that of the switch SW1. That is, the switch SW1 is turned on when detecting the waveform value W1 applied to the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs1 in the first embodiment. Similarly, when the waveform value W2 applied to the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs2 in the first embodiment is detected, the switch SW2 is turned on. Thus, the control circuit 21b controls the on / off of the switches SW1 and SW2, thereby realizing the operation signal control examples 1 to 4 (see FIGS. 3 to 7) described in the first embodiment.

上述した実施の形態2によれば、実施の形態1で説明した操作信号制御例1〜4(図3〜図7を参照)を実現できるので、請求項1〜5に各々対応する実施の形態1と同様の作用効果が得られる。すなわち、トランスTr2の偏磁を未然に抑止することができる。   According to the second embodiment described above, since the operation signal control examples 1 to 4 (see FIGS. 3 to 7) described in the first embodiment can be realized, the embodiments respectively corresponding to claims 1 to 5. 1 is obtained. That is, it is possible to suppress the bias of the transformer Tr2.

また請求項6にも対応し、電力変換装置20を有する電源システム10は、接続部Jの機能を含む整流部Db1と、整流部Db1から出力される直流電圧(直流電力)の交流成分を低減するフィルタ部12とを有する構成とした(図8を参照)。この構成によれば、コストを抑えながらも正負の直流成分に対応可能であり、電流の流れる経路に回路素子を追加せずにトランスTr2の偏磁を未然に抑止することができる。   The power supply system 10 having the power conversion device 20 corresponding to claim 6 also reduces the AC component of the DC voltage (DC power) output from the rectifying unit Db1 including the function of the connecting unit J and the rectifying unit Db1. And a filter unit 12 (see FIG. 8). According to this configuration, it is possible to deal with positive and negative DC components while suppressing cost, and it is possible to suppress the bias of the transformer Tr2 without adding a circuit element to the current flow path.

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1,2に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、以下に示す各形態を実現してもよい。
[Other Embodiments]
In the above, although the form for implementing this invention was demonstrated according to Embodiment 1, 2, this invention is not limited to the said form at all. In other words, various forms can be implemented without departing from the scope of the present invention. For example, you may implement | achieve each form shown below.

上述した実施の形態1,2では、二次電圧Vs1(あるいは二次電圧Vs1に相当する二次電圧Vs3)に基づいて積分波形出力部23から出力される波形の波形値W1を受けて、波形値W1の最大値となるピーク値Wpを保持して出力するピークホールド部24を備えた(図1,図8を参照)。ピークホールド部24に代えて、二次電圧Vs2(あるいは二次電圧Vs2に相当する二次電圧Vs3)に基づいて積分波形出力部22から出力される波形の波形値W2を受けて、波形値W2の最大値となるピーク値Wpを保持して出力するピークホールド部26を備えてもよい(図1,図8で示す二点鎖線を参照)。この場合、ピーク値Wpの出力を差分値検出部25のプラス端子に入力し、積分波形出力部23から出力される波形値W1を差分値検出部25のマイナス端子に入力すると、図3〜図7と同様の経時的変化が得られる。ただし、図3〜図7に示す波形値W1と波形値W2とは逆に読み替える。すなわち、波形値W1と波形値W2とのいずれか一方についてピーク値Wpを差分値検出部25のプラス端子に入力し、他方を差分値検出部25のマイナス端子に入力する構成であればよい。また、差分値検出部25のプラス端子とマイナス端子に入力する波形(波形値)を逆にしてもよい。この構成では、図3〜図7に示す波形値W1,W2やピーク値Wpがマイナス値(−dx)になるだけである。いずれの構成にせよ、差分値Δdに基づいて、対象となるスイッチング素子に伝達する操作信号を変化させる制御を行うので、トランスTr1,Tr2の偏磁を未然に抑止することができる。   In the first and second embodiments described above, the waveform value W1 of the waveform output from the integrated waveform output unit 23 is received based on the secondary voltage Vs1 (or the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs1), and the waveform A peak hold unit 24 that holds and outputs a peak value Wp that is the maximum value of the value W1 is provided (see FIGS. 1 and 8). Instead of the peak hold unit 24, the waveform value W2 of the waveform output from the integrated waveform output unit 22 based on the secondary voltage Vs2 (or the secondary voltage Vs3 corresponding to the secondary voltage Vs2) is received, and the waveform value W2 A peak hold unit 26 that holds and outputs the peak value Wp that is the maximum value of the peak value Wp may be provided (see the two-dot chain line shown in FIGS. 1 and 8). In this case, when the output of the peak value Wp is input to the plus terminal of the difference value detecting unit 25 and the waveform value W1 output from the integrated waveform output unit 23 is input to the minus terminal of the difference value detecting unit 25, FIG. A change with time similar to 7 is obtained. However, the waveform value W1 and the waveform value W2 shown in FIGS. In other words, the peak value Wp for either one of the waveform value W1 and the waveform value W2 may be input to the plus terminal of the difference value detecting unit 25, and the other may be input to the minus terminal of the difference value detecting unit 25. The waveforms (waveform values) input to the plus terminal and the minus terminal of the difference value detection unit 25 may be reversed. In this configuration, the waveform values W1 and W2 and the peak value Wp shown in FIGS. 3 to 7 are only negative values (−dx). Regardless of the configuration, since the control for changing the operation signal transmitted to the target switching element is performed based on the difference value Δd, it is possible to suppress the bias of the transformers Tr1 and Tr2.

上述した実施の形態1,2では、電力変換装置20のうち、直流電圧(直流電力)を交流電圧(交流電力)に変換する電力変換部には、スイッチング素子Q1〜Q4を用いてフルブリッジで構成した(図1,図8を参照)。この形態に代えて、スイッチング素子の数を少なくする電力変換部を構成してもよい。例えば、図9(A)に示すハーフブリッジ方式で構成してもよく、図9(B)に示すプッシュプル方式で構成してもよい。図9(A)に示すハーフブリッジ構成では、スイッチング素子Q2に代えてコンデンサC2を用い、スイッチング素子Q4に代えてコンデンサC4を用いる。図示しないが、シングルフォワード方式やフライバック方式などを複数(例えば2つや4つ等)用い、トランスTr1,Tr2の一次端子側に接続する構成としてもよい。トランスTr1,Tr2の一次端子側に接続する電力変換部の構成が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the power conversion unit that converts DC voltage (DC power) to AC voltage (AC power) in the power conversion device 20 is a full bridge using the switching elements Q1 to Q4. It comprised (refer FIG. 1, FIG. 8). Instead of this form, a power conversion unit that reduces the number of switching elements may be configured. For example, the half bridge method shown in FIG. 9A or the push-pull method shown in FIG. 9B may be used. In the half-bridge configuration shown in FIG. 9A, a capacitor C2 is used instead of the switching element Q2, and a capacitor C4 is used instead of the switching element Q4. Although not shown, a plurality of single forward systems, flyback systems, etc. (for example, 2 or 4) may be used and connected to the primary terminal side of the transformers Tr1 and Tr2. Since only the configuration of the power conversion unit connected to the primary terminal side of the transformers Tr1 and Tr2 is different, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1,2では、スイッチング素子Q1の操作信号を基準とし、スイッチング素子Q2,Q3の各操作信号を変化させる構成とした(操作信号制御例1〜4;図3〜図7を参照)。この形態に代えて、スイッチング素子Q4の操作信号を基準とし、スイッチング素子Q2,Q3の各操作信号を変化させる構成としてもよい。この構成では、例えば図3〜図7において時刻t12から時刻t17まで、時刻t17から時刻t1cまで、…が一周期になる。実施の形態1,2と同様に、スイッチング素子Q2,Q3のうちで一方の操作信号を基準とし、スイッチング素子Q1,Q4のうちで一方または双方の操作信号を変化させる構成としてもよい。基準となる操作信号が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the operation signal of the switching element Q1 is used as a reference, and the operation signals of the switching elements Q2 and Q3 are changed (operation signal control examples 1 to 4; FIGS. reference). Instead of this form, the operation signals of the switching elements Q2 and Q3 may be changed based on the operation signals of the switching element Q4. In this configuration, for example, in FIG. 3 to FIG. 7, one cycle is from time t12 to time t17, from time t17 to time t1c. Similarly to the first and second embodiments, one of the switching elements Q2 and Q3 may be used as a reference, and one or both of the switching elements Q1 and Q4 may be changed. Since only the reference operation signal is different, the same operational effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1,2では、積分波形出力部22,23として抵抗器とコンデンサとからなるRC回路を適用した(図1,図8を参照)。この形態に代えて、例えばオペアンプを用いた積分回路などを用いてもよい。積分回路を用いても経時的に積算されて積分波形となる波形値W1,W2を出力することができるので、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, RC circuits including resistors and capacitors are applied as the integrated waveform output units 22 and 23 (see FIGS. 1 and 8). Instead of this form, for example, an integration circuit using an operational amplifier may be used. Even if an integration circuit is used, waveform values W1 and W2 that are integrated over time and become an integrated waveform can be output, so that the same operational effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1,2では、フィルタ部12(ローパスフィルタ)として、リアクトルL12とコンデンサC12とからなるLC回路を適用した(図1,図8を参照)。この形態に代えて(あるいは加えて)、直流電圧(直流電力)の高周波成分を除去可能な他の構成からなるフィルタ部を適用してもよい。例えば、抵抗器とコンデンサとからなるRC回路や、オペアンプを用いたアクティブローパスフィルタなどが該当する。これらのようなアナログフィルタに限らず、ディジタルフィルタを用いてもよい。いずれのフィルタ部にせよ直流電圧(直流電力)の高周波成分(交流成分)を除去できるので、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the LC circuit including the reactor L12 and the capacitor C12 is applied as the filter unit 12 (low-pass filter) (see FIGS. 1 and 8). Instead of (or in addition to) this form, a filter unit having another configuration capable of removing a high-frequency component of a DC voltage (DC power) may be applied. For example, an RC circuit composed of a resistor and a capacitor, an active low-pass filter using an operational amplifier, and the like are applicable. Not only analog filters such as these, but digital filters may also be used. Since any filter unit can remove a high-frequency component (AC component) of a DC voltage (DC power), the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1,2などでは、スイッチング素子Q1〜Q4にNチャネルMOSFETを用いる構成とした(図1,図8,図9を参照)。この形態に代えて、他のスイッチング素子を用いる構成としてもよい。他のスイッチング素子には、例えばFET(具体的にはPチャネルMOSFET,JFET,MESFET等)、IGBT、GTO、パワートランジスタなどが該当する。いずれのスイッチング素子にせよ、直流電圧(直流電力)を交流電圧(交流電力)に変換する電力変換部を構成できるので、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the N-channel MOSFET is used for the switching elements Q1 to Q4 (see FIGS. 1, 8, and 9). Instead of this form, another switching element may be used. Examples of other switching elements include FETs (specifically, P-channel MOSFETs, JFETs, MESFETs, etc.), IGBTs, GTOs, power transistors, and the like. Regardless of which switching element is used, a power converter that converts a DC voltage (DC power) into an AC voltage (AC power) can be configured, so that the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1,2では、電力源Edcから供給される直流電圧(直流電力)に基づいて、二次電圧Vs1,Vs2や二次電圧Vs3の各積分波形を求め、一周期内に差分値Δdが0になるとスイッチング素子Q2,Q3のうちで一方または双方を操作する操作信号を変化させる構成とした(図1〜図8を参照)。すなわち、電圧制御による電力について適用した。この形態に代えて、電流制御による電力に適用することもできる。この場合における電力変換装置20は、電力源Edcから直流電流(直流電力)が供給され、交流電流(交流電力)に変換して出力する。定電圧源にかかる回路構成を定電流源にかかる回路構成に変換する方法は周知であるので、図1や図8の回路構成も同様に変換できる。ただし、トランスTr1,Tr2によって位相遅れが発生するので、当該位相遅れを考慮してスイッチング素子Q1〜Q4を制御するのが望ましい。よって電流制御による電力についても、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the integrated waveforms of the secondary voltages Vs1, Vs2, and the secondary voltage Vs3 are obtained based on the DC voltage (DC power) supplied from the power source Edc, and a difference is obtained within one cycle. When the value Δd becomes 0, an operation signal for operating one or both of the switching elements Q2 and Q3 is changed (see FIGS. 1 to 8). That is, it applied about the electric power by voltage control. It can replace with this form and can also apply to the electric power by current control. In this case, the power conversion device 20 is supplied with a direct current (direct current power) from the power source Edc, converts it into an alternating current (alternating current power), and outputs it. Since the method for converting the circuit configuration related to the constant voltage source to the circuit configuration related to the constant current source is well known, the circuit configurations shown in FIGS. 1 and 8 can be converted in the same manner. However, since phase lag is generated by the transformers Tr1 and Tr2, it is desirable to control the switching elements Q1 to Q4 in consideration of the phase lag. Therefore, the same effects as those of the first and second embodiments described above can be obtained for the electric power by the current control.

上述した実施の形態1,2では、タイムラグTLの期間に対応する差分値Δdを閾値αとし、当該閾値αは変化させない構成とした(図2のステップS12,S13や図5を参照)。この形態に代えて、閾値αの数値を変化させる構成としてもよい。例えば、初期化時(例えば電源供給開始時やリセット時など)では閾値αに適切な数値を設定しておき、ステップS12を実行するごとに増減値Δαだけ増減し(すなわちα=α±Δαを行う)、対象となるスイッチング素子の操作信号を変化させるタイミングで差分値Δdがゼロとなるように制御する構成などが該当する。外部環境(特に外来ノイズなど)や経年劣化等の影響を受けてタイムラグTLの期間が伸縮しても、差分値Δdがゼロとなるタイミングで対象となるスイッチング素子の操作信号をきめ細かく変化させることができる。よって、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the difference value Δd corresponding to the period of the time lag TL is set as the threshold value α, and the threshold value α is not changed (see steps S12 and S13 in FIG. 2 and FIG. 5). Instead of this form, the numerical value of the threshold value α may be changed. For example, at initialization (for example, at the start of power supply or at reset), an appropriate numerical value is set for the threshold value α. Performing), a configuration in which the control is performed so that the difference value Δd becomes zero at the timing when the operation signal of the target switching element is changed. Even if the period of the time lag TL is expanded or contracted due to the influence of the external environment (especially external noise) or aging deterioration, the operation signal of the target switching element can be finely changed at the timing when the difference value Δd becomes zero. it can. Therefore, the same effect as Embodiments 1 and 2 described above can be obtained.

上述した実施の形態1,2では、スイッチング素子Q2に対して、タイムラグTLを考慮して操作信号を変化させる制御を行う構成とした(図2のステップS12,S13や図5を参照)。この形態に加えて、スイッチング素子Q1,Q3,Q4のうちで一以上のスイッチング素子についても、スイッチング素子Q2の場合と同様にタイムラグを考慮して操作信号を変化させる制御を行う構成としてもよい。さらにはスイッチング素子Q1〜Q4の個体差を考慮して、個々のスイッチング素子ごとにタイムラグを考慮して操作信号を変化させる制御を行う構成とするのが望ましい。こうすればタイムラグによる制御遅れを無くすことができ、トランスTr1,Tr2の偏磁を未然かつ確実に抑止できる。   In the first and second embodiments described above, the switching element Q2 is controlled to change the operation signal in consideration of the time lag TL (see steps S12 and S13 in FIG. 2 and FIG. 5). In addition to this form, a configuration may be adopted in which one or more switching elements among the switching elements Q1, Q3, and Q4 are controlled to change the operation signal in consideration of a time lag as in the case of the switching element Q2. Furthermore, it is desirable to perform a control for changing the operation signal in consideration of a time lag for each individual switching element in consideration of individual differences between the switching elements Q1 to Q4. In this way, the control delay due to the time lag can be eliminated, and the bias magnetism of the transformers Tr1 and Tr2 can be suppressed without fail.

上述した実施の形態1,2では、タイムラグTLを「操作信号を出力してからスイッチング素子Q1〜Q4のオン/オフが変化するまでの期間」として構成した(図2のステップS12,S13や図5を参照)。この形態に代えて、さらに「差分値Δdを検出してから操作信号を出力するまでの期間」をも含める構成とするのが望ましい。わずかな期間ではあるが、対象となるスイッチング素子の操作信号を変化させるタイミングで差分値Δdがゼロとなるように、より精密に制御できる。よってタイムラグによる制御遅れをさらに無くすことができ、トランスTr1,Tr2の偏磁を未然かつ確実に抑止できる。   In the first and second embodiments described above, the time lag TL is configured as “a period from when the operation signal is output until the on / off of the switching elements Q1 to Q4 changes” (steps S12 and S13 in FIG. 5). Instead of this form, it is desirable to further include a “period from when the difference value Δd is detected until the operation signal is output”. Although it is a short period, it can be controlled more precisely so that the difference value Δd becomes zero at the timing when the operation signal of the target switching element is changed. Therefore, the control delay due to the time lag can be further eliminated, and the bias magnetism of the transformers Tr1 and Tr2 can be suppressed without fail.

10 電源システム
12 フィルタ部
20 電力変換装置
21 操作信号制御部
21a ドライブ回路
21b 制御回路
22,23 積分波形出力部
24 偏差量検出部
30 出力機器
D21,D22 ダイオード(整流部)
Db1,Db2 整流部
J 接続部
Q1,Q2,Q3,Q4 スイッチング素子
TL タイムラグ
Tr1,Tr2 トランス
W1,W2 波形値
Wp ピーク値
Δd 差分値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply system 12 Filter part 20 Power converter 21 Operation signal control part 21a Drive circuit 21b Control circuit 22,23 Integrated waveform output part 24 Deviation amount detection part 30 Output apparatus D21, D22 Diode (rectifier part)
Db1, Db2 Rectifier J Connection Q1, Q2, Q3, Q4 Switching element TL Time lag Tr1, Tr2 Transformer W1, W2 Waveform value Wp Peak value Δd Difference value

Claims (5)

操作信号に基づいてスイッチングを行うスイッチング素子と、前記スイッチング素子を一次端子に電気的に接続するトランスとを少なくとも含む電力変換装置において、
前記トランスの二次端子から出力される交流電力を整流する二以上の整流部と、
前記二以上の整流部によって整流される直流電力を個別に積分して得られる波形を出力する積分波形出力部と、
前記積分波形出力部から出力される二以上の波形のうちで、一の波形にかかるピーク値を保持するピークホールド部と、
前記積分波形出力部から出力される二以上の波形のうちで前記一の波形を除く波形の波形値と、前記ピークホールド部によって保持されるピーク値と、の差分値を検出する差分値検出部と、
前記差分値検出部によって検出される差分値に基づいて、前記スイッチング素子を操作する操作信号を制御する操作信号制御部と、
を有することを特徴とする電力変換装置。
In a power converter including at least a switching element that performs switching based on an operation signal, and a transformer that electrically connects the switching element to a primary terminal,
Two or more rectifiers for rectifying AC power output from the secondary terminal of the transformer;
An integrated waveform output unit that outputs a waveform obtained by individually integrating DC power rectified by the two or more rectifying units;
Among two or more waveforms output from the integrated waveform output unit, a peak hold unit that holds a peak value applied to one waveform, and
A differential value detection unit that detects a differential value between a waveform value of the waveform excluding the one waveform among two or more waveforms output from the integrated waveform output unit and a peak value held by the peak hold unit When,
An operation signal control unit that controls an operation signal for operating the switching element based on the difference value detected by the difference value detection unit;
The power converter characterized by having.
前記操作信号制御部は、前記差分値に基づいて、前記一の波形を除く波形にかかる前記スイッチング素子のオン/オフを操作することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein the operation signal control unit operates on / off of the switching element related to a waveform excluding the one waveform based on the difference value. 前記操作信号制御部は、前記差分値がゼロに達すると、前記一の波形を除く波形にかかる前記スイッチング素子のオン/オフを操作することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 2, wherein the operation signal control unit operates on / off of the switching element related to a waveform excluding the one waveform when the difference value reaches zero. 前記操作信号制御部は、前記操作信号を出力してから前記スイッチング素子のオン/オフが変化するまでのタイムラグを考慮して、前記操作信号を出力するタイミングを前記タイムラグの時間だけ早めて出力することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。   In consideration of a time lag from when the operation signal is output until the switching element is turned on / off, the operation signal control unit outputs the operation signal at a timing earlier than the time lag. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is a power conversion device. 請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置を有し、
前記二以上の整流部の出力端子を電気的に接続する接続部と、
前記接続部における直流電力の交流成分を低減するフィルタ部と、
を有することを特徴とする電源システム。
It has the power converter device according to any one of claims 1 to 4,
A connection part for electrically connecting output terminals of the two or more rectification parts;
A filter unit for reducing an AC component of DC power in the connection unit;
A power supply system comprising:
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