技术摘要：
提供一种DC－DC转换器装置，用以消除在多个转换器单元并行工作的情况下的输出电压的波动、各转换器单元的输出电流的不均衡、以及输出电压和输出电流的脉动。该DC－DC转换器装置中，电流共振型的转换器单元100、200并联连接，并按照这些转换器单元100、200中的每一个具  全部
背景技术：
图5示出了这种DC－DC转换器装置的第1现有技术。 图5中，100、200是进行直流－直流转换的电流共振型转换器单元。这些转换器单 元100、200的构成相同，输入端子a、b和输出端子c、d之间相互并联。 11、21是将直流输入电压(电容器C1、C4的两端的电压)Vin转换为交流电压的直 流－交流转换部，分别由半导体开关元件Q1～Q4、Q5～Q8的全桥电路构成。 直流－交流转换部11的交流输出端子经由共振用电抗器L1、共振用电容器C2、及绝 缘用变压器TR1与由二极管D1～D4构成的整流电路12的交流输入侧连接，直流－交流转换部 21的交流输出端子经由共振用电抗器L3、共振用电容器C5、及绝缘用变压器TR2与由二极管 D5～D8构成的整流电路22的交流输入侧连接。 整流电路12、22的直流输出端子之间分别连接有电容器C3、C6，电容器C3、C6各自的 一端和直流输出端子c之间分别连接有电抗器L2、L4。 众所周知，电流共振型的DC－DC转换器中，藉由利用基于共振用电抗器和共振用 电容器的共振现象可将直流－交流转换部11、21的输出电流控制成正弦波。 此外，对转换器单元100、200进行控制的控制装置的构成如下所述。 输出电压检测电路31对输出端子c、d之间的电压Vo进行检测，输出电流检测电路 32对流经输出端子d的电流进行检测，并且这些电压和电流检测值都被输入控制电路40。控 制电路40生成用于使电压和电流检测值与各指令值一致的调制率指令，门脉冲发生电路50 藉由对上述调制率指令和载波进行比较的PWM控制来生成相对于直流－交流转换部11、21 的开关元件Q1～Q4、Q5～Q8为共同(common)的门脉冲，并将其输出。具体而言，藉由相同的脉 冲使开关元件Q1和Q5进行导通·切断，并藉由相同的脉冲分别使Q2和Q6、Q3和Q7、以及Q4和Q8 进行导通·切断。 然而，即使将相对于直流－交流转换部11、21的开关元件Q1～Q4、Q5～Q8的门脉冲 设为共用(common)，并藉由相同的开关频率进行了工作，但由于存在构成各单元100、200的 部件的特性上的偏差，输出电压Vo1、Vo2一般也不相等，装置整体的输出电压Vo会发生波动。 另外，图6是表示第2现有技术的框图，其构成与专利文献1记载的DC－DC转换器大 致相同。 该现有技术中，与直流－交流转换部11、21分别对应地设置了门脉冲发生电路51、 52，如图7所示，相对于直流－交流转换部11的开关元件Q1～Q4的门脉冲和相对于直流－交 流转换部21的开关元件Q5～Q8的门脉冲之间设置有相位差。需要说明的是，图6和图7中， vac1、vac2分别是直流－交流转换部11、21的交流电压，T为开关周期。 根据该现有技术可知，尽管转换器单元100、200的构成部件的特性上多少存在一 3 CN 111587526 A 说　明　书 2/7 页 些偏差，但藉由针对门脉冲设置相位差，可对输出电流Io的脉动进行一定程度的吸收，从而 可对输出电压Vo的波动进行抑制。 然而，在转换器单元100、200的开关频率－输出电压特性例如为图8那样的情况 下，如果假定输出电压的目标值为Vo1，则根据转换器单元100的特性将开关频率设为fs1后， 转换器单元200的输出电压变为Vo3，与转换器单元100的输出电压Vo1之间会产生误差。此 外，根据转换器单元200的特性将开关频率设为fs2后，转换器单元100的输出电压变为Vo2， 与转换器单元200的输出电压Vo1之间也还是会产生误差。 即，不管怎样，都存在转换器单元100、200的输出电压的误差会导致输出电流Io1、 Io2变得不均衡，输出电压Vo的波动变大的问题。 另外，图9是表示第3现有技术的框图，其构成与专利文献2记载的电源装置大致相 同。 该现有技术中，与一个转换器单元100对应地设置了输出电压检测电路31、输出电 流检测电路32、控制电路41、及门脉冲发生电路51，并且与另一个转换器单元200对应地设 置了输出电压检测电路33、输出电流检测电路34、控制电路42、及门脉冲发生电路52，各控 制电路41、42藉由使相对于所对应的单元100、200的开关频率不同，可将各单元100、200的 输出电压Vo1、Vo2控制为相等。 也就是说，在上述图8中输出电压的目标值为Vo1的情况下，将一个转换器单元100 的开关频率设为fs1，并将另一个转换器单元200的开关频率设为fs2，藉此进行了控制。 根据该现有技术可知，由于转换器单元100、200的输出电压Vo1、Vo2一致，所以从各 单元输出的平均电力较为均衡，但由于各单元的开关频率不同，所以存在输出电压和输出 电流藉由低于开关频率的频率进行脉动的问题。 此外，图10是第4现有技术，示出了专利文献3记载的DC－DC转换器的并行工作电 路。 图10中，300A、300B是并联的具有相同构成的转换器单元，310是电源部，311是变 压器，312是FET，313是整流电路，320是误差电压检测部，321是稳压二极管，322是误差放大 器，323是光耦合器，330是电压检测部，331是误差放大器，341是晶体管，342是恒定电压控 制部，343是辅助电源部，350是两个单元300A、300B之间的信号线，400是负荷。 该现有技术中，通过信号线350使向两个单元300A、300B的恒定电压控制部342赋 予比较误差信号的光耦合器323的输出侧进行了相互连接，据此正常工作时可对两个单元 300A、300B的输出电压的误差进行均衡化。此外，例如在单元300A的误差电压检测部320的 电阻等发生了异常的情况下，被构成为，误差放大器331的输出使晶体管341断开，从而对单 元300A、300B之间的信号线350进行电气隔离，由此可从健全的单元300B向负荷400提供预 定的电压。 [现有技术文献] [专利文献] [专利文献1](日本)特开2010－41855号公报(～、图1、图2等) [专利文献2](日本)特开2016－167905号公报(～、图1、图3等) [专利文献3](日本)专利第2823896号公报(第2页右栏第3行～第45行、第2图等) 4 CN 111587526 A 说　明　书 3/7 页
技术实现要素：
[发明要解决的课题] 这里，图11是基于第1现有技术的输出电压的波形图，图12是基于第2现有技术的 输出电压和输出电流的波形图，图13是基于第3现有技术的输出电压和输出电流的波形图。 第1现有技术中，从单一的控制电路40和门脉冲发生电路50向转换器单元100、200 赋予了共同的门脉冲，各单元100、200的输出电流Io1、Io2具有相同的相位，所以如图11所示 输出电压Vo的波动量ΔVo较大。 第2现有技术中，从单一的控制电路40使用门脉冲发生电路51、52并藉由具有相位 差的门脉冲对各单元100、200进行了驱动。图12是使门脉冲的相位差为180度的情况下的波 形图，由于从各单元100、200输出错开了180度相位的电流Io1、Io2，所以在构成部件不存在 特性上的偏差的情况下，输出电流Io1、Io2的平均值较为均衡，输出电压Vo的波动较小(图12 (a))。 然而，在构成部件存在特性上的偏差的情况下，各单元100、200的输出电流Io1、Io2 的平均值大不相同，所以输出电压Vo的波动也较大(图12(b))。 图13所示的第3现有技术中，因为是从控制电路41、42分别经由门脉冲发生电路 51、52并藉由不同的开关频率对各单元100、200进行了驱动，所以输出电流Io1、Io2的相位例 如错开了180度，其平均值也较为均衡。然而，如果构成部件存在特性上的偏差，则如图13所 示，存在输出电压Vo和输出电流Io1、Io2藉有低于开关频率的频率进行脉动的问题。 如上所述，第1～第3现有技术中，难以解决输出电压Vo的波动、各转换器单元100、 200的输出电流Io1、Io2的不均衡、以及输出电压Vo和输出电流Io1、Io2的脉动这样的问题。 此外，第4现有技术的发明为，用于使并行工作的两个转换器单元的输出电压误差 进行均衡化的信号当一个单元发生故障时被切断，之后，从另一个单元向负荷进行给电以 维持工作。该发明在两个单元并行工作的状态下对输出电压的波动进行抑制，并不是解决 “消除各单元的输出电流的不均衡等”这样的课题。 因此，本发明欲解决的课题在于，提供一种DC－DC转换器装置，据此可消除多个转 换器单元并行工作时的输出电压的波动、各转换器单元的输出电流的不均衡、以及输出电 压和输出电流的脉动。 [用于解决课题的手段] 为了解决上述课题，权利要求1的发明为一种DC－DC转换器装置，其中，多个转换 器单元并联连接，所述转换器单元由直流－交流转换部和整流电路构成，所述直流－交流 转换部藉由半导体开关元件的动作将直流电力转换为交流电力，所述整流电路经由共振电 路和绝缘用变压器连接于所述直流－交流转换部的交流输出侧， 按照每个所述转换器单元具备控制装置(即，与每个所述转换器单元对应地具备 控制装置)，所述控制装置由控制电路和脉冲发生电路构成，所述控制电路根据所述转换器 单元的输出电压和输出电流生成调制率指令，所述脉冲发生电路基于所述调制率指令生成 所述半导体开关元件的驱动脉冲， 所述DC－DC转换器装置的特征在于，考虑到表示各转换器单元的开关频率和输出 电压之间的关系的特性，使与相同的输出电压对应的开关频率中的最低者为共同开关频 率，并使该共同开关频率在多个所述控制电路之间共享，并且，藉由具有所述共同开关频率 5 CN 111587526 A 说　明　书 4/7 页 的所述驱动脉冲使所有的所述转换器单元进行工作。 权利要求2的发明的特征在于，在权利要求1记载的DC－DC转换器装置中，藉由在 各转换器单元之间使所述驱动脉冲的相位错开，使所述共同开关频率下的各转换器单元的 输出电压相等。 权利要求3的发明的特征在于，在权利要求2记载的DC－DC转换器装置中，基于调 制率指令对各转换器单元进行相位调制控制，藉此使所述驱动脉冲的相位错开。 权利要求4的发明的特征在于，在权利要求1～3中的任一项记载的DC－DC转换器 装置中，所述直流－交流转换部由所述半导体开关元件的全桥电路或半桥电路构成，所述 整流电路由全波整流电路或半波整流电路构成。 [发明效果] 根据本发明，可对输出电压的波动进行抑制，也可使多个转换器单元的输出电流 均衡，此外还可防止输出电压和/或输出电流的脉动。 附图说明 [图1]表示本发明的实施方式的电路图。 [图2]表示本发明的实施方式中的控制电路的主要部分的一例的电路图。 [图3]表示本发明的实施方式中的正规化频率和输入输出电压比之间的关系的波 形图。 [图4]基于本发明的实施方式的输出电压和输出电流的波形图。 [图5]表示第1现有技术的电路图。 [图6]表示第2现有技术的电路图。 [图7]表示第2现有技术的动作的时序图。 [图8]表示第2现有技术中的各转换器单元的开关频率和输出电压之间的关系的 波形图。 [图9]表示第3现有技术的电路图。 [图10]表示第4现有技术的电路图。 [图11]基于第1现有技术的输出电压和输出电流的波形图。 [图12]基于第2现有技术的输出电压和输出电流的波形图。 [图13]基于第3现有技术的输出电压和输出电流的波形图。