特許
J-GLOBAL ID：201003070286750324

DC-DCコンバータおよびその制御方法

発明者：
高松 直義

高松 直義 について

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小池 靖弘

小池 靖弘 について


出願人/特許権者：
トヨタ自動車株式会社

トヨタ自動車株式会社 について

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株式会社豊田自動織機

株式会社豊田自動織機 について


代理人 (4件)： 深見 久郎 ,  森田 俊雄 ,  堀井 豊 ,  荒川 伸夫
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2008-313572
公開番号（公開出願番号）：特開2010-141974
出願日： 2008年12月09日
公開日（公表日）： 2010年06月24日
要約：
【課題】広い動作範囲に亘ってDC-DCコンバータの効率を向上する。【解決手段】DC-DCコンバータ100は、交互にオンオフされるメインスイッチング素子Q1,Q2を含むメインコンバータ回路110と、補助共振回路120とを含む。補助共振回路120は、通常動作モード時には、補助スイッチング素子Q3またはQ4のオンオフによって、メインスイッチング素子Q1またはQ2をソフトスイッチングするための補助電流IrpまたはIrp♯を発生させる。補助共振回路120の消費電力によって効率が低下するような軽負荷領域では、DC-DCコンバータ100は、補助共振回路120の動作を停止される軽負荷動作モードを選択する。軽負荷動作モードでは、インダクタ電流がターンオン時から反転してから各メインスイッチング素子Q1,Q2のオンオフすることによって、メインスイッチング素子Q1,Q2のスイッチング損失を抑制する。【選択図】図1
請求項（抜粋）：
低圧電源および電源配線の間で直流電圧変換を行うためのDC-DCコンバータであって、 前記低圧電源および第1のノードの間に接続されるメインインダクタと、 前記電源配線および前記第1のノードの間に接続された第1のメインスイッチング素子と、 前記第1のスイッチング素子と逆並列に接続された第1のメイン整流素子と、 基準電圧配線および前記第1のノードの間に接続された第2のメインスイッチング素子と、 前記第2のメインスイッチング素子と逆並列に接続された第2のメイン整流素子と、 前記第1および前記第2のメインスイッチング素子の少なくとも一方のメインスイッチング素子に対応して設けられた補助共振回路とを備え、 前記補助共振回路は、 前記少なくとも一方のメインスイッチング素子と並列に接続されたキャパシタと、 前記キャパシタに対して並列に接続される、直列接続された補助スイッチング素子および補助インダクタと、 前記補助スイッチング素子のオン時の電流と逆方向の電流を阻止するように、前記補助スイッチング素子と直列に接続された補助整流素子とを含み、 前記少なくとも一方のメインスイッチング素子のデューティ比を制御する制御回路をさらに備え、 前記制御回路は、 前記補助スイッチング素子のオンオフ制御によって前記補助共振回路に電流を生じさせるとともに前記少なくとも一方のメインスイッチング素子をオンオフさせる第1の動作モードと、前記補助スイッチング素子をオフ固定した状態で前記少なくとも一方のメインスイッチング素子をオンオフさせる第2の動作モードとを、前記DC-DCコンバータの出力レベルに応じて選択するモード選択部と、 前記第1および前記第2のメインスイッチング素子ならびに前記補助スイッチング素子のオンオフを制御するタイミング制御部とを含み、 前記タイミング制御部は、前記第1の動作モードの選択時には、前記少なくとも一方のメインスイッチング素子のオフ期間中における前記メインインダクタの電流方向が維持されるように、前記少なくとも一方のメインスイッチング素子のスイッチング周期を設定する一方で、前記第2の動作モードの選択時には、前記メインインダクタの電流方向が反転するまで前記少なくとも一方のメインスイッチング素子のオフ期間が維持されるように、前記少なくとも一方のメインスイッチング素子のスイッチング周期を設定する、DC-DCコンバータ。
IPC (1件)：
H02M 3/155
FI (2件)：
H02M3/155 H ,  H02M3/155 Q
Fターム (17件)：
5H730AA14 ,  5H730AS08 ,  5H730BB13 ,  5H730BB14 ,  5H730BB57 ,  5H730BB66 ,  5H730BB76 ,  5H730BB83 ,  5H730BB88 ,  5H730DD03 ,  5H730EE07 ,  5H730EE13 ,  5H730EE59 ,  5H730FD01 ,  5H730FD11 ,  5H730FG05 ,  5H730FG23
引用特許：
出願人引用 (4件)
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