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公開番号2025065916
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023175450
出願日2023-10-10
発明の名称電源装置
出願人新電元工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250415BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】大型化することなくソフトスイッチングを行い、スイッチング損失を低減すること。
【解決手段】電源装置は、第1スイッチ素子及び第1スイッチ素子に直列に接続されたロ第2スイッチ素子と、第1スイッチ素子に並列に接続された第1補助スイッチ素子と、第2スイッチ素子に並列に接続され、かつ第1補助スイッチ素子に直列に接続された第2補助スイッチ素子と、1次巻線と、2次巻線とを有する変圧器と、第1スイッチ素子と、第2スイッチ素子と、第1補助スイッチ素子と、第2補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、2次巻線の漏れインダクタンスンスを利用して、1次巻線と2次巻線にそれぞれに流れる電流が互いの磁束を打ち消す方向に流れるように、第1スイッチ素子と、第2スイッチ素子と、第1補助スイッチ素子と、第2補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ハイサイド側の第１スイッチ素子及び前記第１スイッチ素子に直列に接続されたローサイド側の第２スイッチ素子と、
前記第１スイッチ素子に並列に接続された第１補助スイッチ素子と、
前記第２スイッチ素子に並列に接続され、かつ前記第１補助スイッチ素子に直列に接続された第２補助スイッチ素子と
一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が負荷に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が前記第１補助スイッチ素子と前記第２補助スイッチ素子との間のノードに電気的に接続された２次巻線とを有する変圧器と、
前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記２次巻線の漏れインダクタンスンスを利用して、前記１次巻線と前記２次巻線にそれぞれに流れる電流が互いの磁束を打ち消す方向に流れるように、前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する、
電源装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子をオフにした状態で、前記第１補助スイッチ素子をオンの状態に制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１スイッチ素子をオンの状態に制御し、前記第１補助スイッチ素子をオフの状態に制御する、
請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子をオフにした状態で、前記第２補助スイッチ素子をオンの状態に制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２スイッチ素子をオンの状態に制御し、前記第２補助スイッチ素子をオフの状態に制御する、
請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
ハイサイド側の第１スイッチ素子及び前記第１スイッチ素子に直列に接続されたローサイド側の第２スイッチ素子と、
前記第１スイッチ素子に並列に接続された第１補助スイッチ素子と、
一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が負荷に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が前記第１補助スイッチ素子のソース端子に接続された２次巻線とを有する変圧器と、
前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記２次巻線の漏れインダクタンスンスを利用して、前記１次巻線と前記２次巻線にそれぞれに流れる電流が互いの磁束を打ち消す方向に流れるように、前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する、
電源装置。
【請求項７】
ハイサイド側の第１スイッチ素子及び前記第１スイッチ素子に直列に接続されたローサイド側の第２スイッチ素子と、
前記第２スイッチ素子に並列に接続された第２補助スイッチ素子と、
一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が負荷に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が前記第２補助スイッチ素子のドレイン端子に接続された２次巻線とを有する変圧器と、
前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記２次巻線の漏れインダクタンスンスを利用して、前記１次巻線と前記２次巻線にそれぞれに流れる電流が互いの磁束を打ち消す方向に流れるように、前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する、
電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スイッチング回路と、補助スイッチング回路とを用いて、ＺＶＳ（ＺｅｒｏＶｏｌｔａｇｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）動作を実現することのできる電力変換装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１４７８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの制御は、ハードスイッチングで行うため、スイッチング損失が大きくなってしまう問題がある。また、ソフトスイッチングを行うために補助回路を設けると、装置全体が大型化する可能性がある。
【０００５】
本開示は、大型化することなくソフトスイッチングを行い、スイッチング損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電源装置は、ハイサイド側の第１スイッチ素子及び前記第１スイッチ素子に直列に接続されたローサイド側の第２スイッチ素子と、前記第１スイッチ素子に並列に接続された第１補助スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子に並列に接続され、かつ前記第１補助スイッチ素子に直列に接続された第２補助スイッチ素子と、一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が負荷に電気的に接続された１次巻線と、一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との間のノードに電気的に接続され、他端が前記第１補助スイッチ素子と前記第２補助スイッチ素子との間のノードに電気的に接続された２次巻線とを有する変圧器と、前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記２次巻線の漏れインダクタンスンスを利用して、前記１次巻線と前記２次巻線にそれぞれに流れる電流が互いの磁束を打ち消す方向に流れるように、前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記第１補助スイッチ素子と、前記第２補助スイッチ素子とのスイッチング動作を制御する。
【０００７】
本開示の電源装置において、前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子をオフにした状態で、前記第１補助スイッチ素子をオンの状態に制御する。
【０００８】
本開示の電源装置において、前記制御部は、前記第１スイッチ素子をオンの状態に制御し、前記第１補助スイッチ素子をオフの状態に制御する。
【０００９】
本開示の電源装置において、前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子をオフにした状態で、前記第２補助スイッチ素子をオンの状態に制御する。
【００１０】
本開示の電源装置において、前記制御部は、前記第２スイッチ素子をオンの状態に制御し、前記第２補助スイッチ素子をオフの状態に制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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