轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及進(jìn)行所施加的電壓的升壓和降壓、并對該電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，普及有除電池以外還搭載有蓄電池的車輛。在這種車輛中搭載有轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電池的輸出電壓的升壓和降壓而對輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將所轉(zhuǎn)換的電壓施加到蓄電池。
[0003]作為以往的轉(zhuǎn)換裝置，存在如下的轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置具有:線圈；第I開關(guān)和第2開關(guān)，各自的一端連接到線圈的一端；第3開關(guān)，一端連接到線圈的另一端；以及第4開關(guān)，一端和另一端連接到線圈和第2開關(guān)各自的另一端，通過使第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)分別接通/斷開，從而對第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0004]在該以往的轉(zhuǎn)換裝置中，在第I開關(guān)和第2開關(guān)的另一端之間連接有電池，第3開關(guān)和第4開關(guān)的另一端之間連接有蓄電池。通過使第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)分別接通/斷開，從而對電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所轉(zhuǎn)換的電壓輸出到蓄電池。
[0005]在對電池的輸出電壓進(jìn)行降壓時，在將第3開關(guān)和第4開關(guān)分別維持接通和斷開的狀態(tài)下，變迀在第I開關(guān)和第2開關(guān)分別處于接通和斷開的狀態(tài)、第I開關(guān)和第2開關(guān)分別處于斷開和接通的狀態(tài)之間交替地進(jìn)行。
[0006]此處，在為了對電池的輸出電壓進(jìn)行降壓而將第2開關(guān)接通時，從蓄電池、即電壓的輸出側(cè)向線圈流過電流，存在電池的輸出電壓不能適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換的問題。如上所述，能夠防止從電壓的輸出側(cè)向線圈的電流的逆流的轉(zhuǎn)換裝置公開于專利文獻(xiàn)I中。
[0007]在記載于專利文獻(xiàn)I的轉(zhuǎn)換裝置中，對于第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)使用半導(dǎo)體開關(guān)。在第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)各自的兩端子之間連接有寄生二極管。在一個寄生二極管中，陽極連接到第3開關(guān)的一端，陰極連接到第3開關(guān)的另一端。
[0008]在記載于專利文獻(xiàn)I的轉(zhuǎn)換裝置中，在對電池的輸出電壓進(jìn)行降壓時，在將第3開關(guān)維持為斷開的狀態(tài)下使第I開關(guān)、第2開關(guān)以及第4開關(guān)分別接通/斷開而對輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，通過寄生二極管防止從蓄電池向電池的電流的逆流。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-205427號公報
[0012]但是，在記載于專利文獻(xiàn)I的轉(zhuǎn)換裝置中，在對電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的期間，電流經(jīng)由寄生二極管持續(xù)流入到蓄電池。因此，存在由于寄生二極管的電壓下降引起的電力損失大的冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，著眼于在從電壓的施加側(cè)向線圈流過充分的電流的期間電流不會從電壓的輸出側(cè)逆流到線圈，提供能夠防止從電壓的輸出側(cè)向線圈的電流的逆流且電力損失小的轉(zhuǎn)換裝置。
[0014]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，具有:線圈；第I開關(guān)和第2開關(guān)，各自的一端與該線圈的一端連接；第3開關(guān)，一端與所述線圈的另一端連接；以及第4開關(guān)，連接在所述線圈和第2開關(guān)各自的另一端之間，通過分別接通/斷開所述第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)，從而對施加到所述第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，具有:二極管，陽極和陰極分別連接到所述第3開關(guān)的一端和另一端；以及維持單元，在結(jié)束所述電壓的轉(zhuǎn)換時，維持所述第3開關(guān)的斷開狀態(tài)，該維持單元構(gòu)成為，在維持所述第3開關(guān)的斷開狀態(tài)的期間，使在所述第3開關(guān)的另一端與所述第4開關(guān)的所述第2開關(guān)側(cè)的一端之間流過的電流減少。
[0015]在本發(fā)明中，在線圈的一端連接有第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的一端，在線圈的另一端連接有第3開關(guān)和第4開關(guān)各自的一端。第2開關(guān)的另一端連接在第4開關(guān)各自的另一端。另外，二極管的陽極和陰極分別連接到第3開關(guān)的一端和另一端。
[0016]例如，在第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間連接有電池，在第3開關(guān)和第4開關(guān)各自的另一端之間連接有蓄電池時，通過使第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)接通/斷開，從而對電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將所轉(zhuǎn)換的電壓輸出到蓄電池。
[0017]通過使第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)分別接通/斷開，從而在對施加到第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的期間，從電池、即電壓的施加側(cè)向線圈流過充分的電流。因此，即使第2開關(guān)和第3開關(guān)接通，電流也不會從電壓的輸出側(cè)流到線圈。而且，由于不會經(jīng)由二極管流過電流，因此電力的損失小。
[0018]在施加到第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間的電壓的轉(zhuǎn)換結(jié)束時，維持第3開關(guān)的斷開狀態(tài)。通過維持第3開關(guān)的斷開狀態(tài)，從而在防止從蓄電池、即電壓的輸出側(cè)向線圈的電流的逆流的期間，使在第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間流過的電流降低。由此，即使減少從電壓的施加側(cè)向線圈流過的電流而結(jié)束電壓轉(zhuǎn)換時，電流也不會從電壓的輸出側(cè)向線圈逆流。
[0019]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具有:第I接通/斷開單元，將所述第I開關(guān)和第2開關(guān)互補(bǔ)地接通/斷開；第2接通/斷開單元，將所述第3開關(guān)和第4開關(guān)互補(bǔ)地接通/斷開；第I調(diào)整單元，根據(jù)與所述電流有關(guān)的值的大小將所述第I開關(guān)的接通/斷開的占空比調(diào)整為小大；以及第2調(diào)整單元，根據(jù)與所述電流有關(guān)的值的大小將所述第4開關(guān)的接通/斷開的占空比調(diào)整為小大，所述維持單元構(gòu)成為，在結(jié)束所述電壓的轉(zhuǎn)換時，比所述第2接通/斷開單元進(jìn)行的所述第3開關(guān)和第4開關(guān)的互補(bǔ)的接通/斷開優(yōu)先地維持所述第3開關(guān)的斷開狀態(tài)，通過減小所述第I開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開的占空比而使所述電流減少。
[0020]在本發(fā)明中，使第I開關(guān)和第2開關(guān)互補(bǔ)地接通/斷開，使第3開關(guān)和第4開關(guān)互補(bǔ)地接通/斷開。例如，當(dāng)在第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的另一端之間連接有電池，在第3開關(guān)和第4開關(guān)各自的另一端之間連接有蓄電池時，在第I開關(guān)和第2開關(guān)分別接通和斷開時，在線圈中流過電流，能量蓄積在線圈中。并且，在進(jìn)行從第I開關(guān)和第2開關(guān)分別處于接通和斷開的狀態(tài)向第I開關(guān)和第2開關(guān)分別處于斷開和接通的狀態(tài)的變迀時，流到線圈的電流被斷絕。線圈應(yīng)維持流到自身的電流，放出所蓄積的能量，從線圈向蓄電池流過電流。隨著通過放出而線圈的能量減少，在第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間流過的電流降低，電池施加的電壓被降壓并被轉(zhuǎn)換。此時，第I開關(guān)的接通/斷開的占空比越小降壓幅度越大。所轉(zhuǎn)換的電壓被施加到蓄電池。
[0021]另外，在第3開關(guān)和第4開關(guān)分別為斷開和接通時，從電池向線圈流過大量的電流，在線圈中蓄積能量。并且，在進(jìn)行從第3開關(guān)和第4開關(guān)分別處于斷開和接通的狀態(tài)向第3開關(guān)和第4開關(guān)分別處于接通和斷開的狀態(tài)的變迀時，流過線圈的電流經(jīng)由蓄電池，因此降低。此時，線圈應(yīng)維持流過自身的電流，放出所蓄積的能量，將第I開關(guān)側(cè)的線圈的一端中的電壓作為基準(zhǔn)，對第3開關(guān)側(cè)的另一端中的電壓進(jìn)行升壓。由此，電池所施加的電壓被升壓并被轉(zhuǎn)換。此時，第4開關(guān)的接通/斷開的占空比越小升壓幅度越小。所轉(zhuǎn)換的電壓被施加到蓄電池。
[0022]第I開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開的占空比根據(jù)與流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流有關(guān)的值的大小而被調(diào)整為小大。由此，流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流越大，第I開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開的占空比越變小，電池所施加的電壓的降壓幅度越變大，升壓幅度越變小。由此，流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流變小。另外，流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流越小，第I開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開的占空比越變大，電池所施加的電壓的降壓幅度越變小，升壓幅度越變大。由此，流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流越變大。因此，流過第3開關(guān)的另一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流保持恒定。
[0023]在結(jié)束電壓的轉(zhuǎn)換時，比第3開關(guān)和第4開關(guān)的互補(bǔ)的接通/斷開更優(yōu)先維持第3開關(guān)的斷開狀態(tài)。在第3開關(guān)處于斷開的狀態(tài)下，第4開關(guān)被接通/斷開。并且，通過使第I開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開的占空比變小，從而該電流如上所述減少。
[0024]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)換結(jié)束的期間，將第I開關(guān)和第3開關(guān)分別維持為斷開。
[0025]在本發(fā)明中，在結(jié)束電壓的轉(zhuǎn)換的期間，將第I開關(guān)和第3開關(guān)分別維持為斷開。由此，防止電流從電壓的施加側(cè)和輸出側(cè)流向線圈，防止從電壓的輸出側(cè)向線圈的電流的逆流。
[0026]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，以不存在所述第I開關(guān)和第2開關(guān)都接通的期間的方式調(diào)整第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的接通/斷開切換的定時。
[0027]在本發(fā)明中，以第I開關(guān)和第2開關(guān)都接通的期間不存在的方式，調(diào)整第I開關(guān)和第2開關(guān)各自的接通/斷開切換的定時。由此，防止第I開關(guān)和第2開關(guān)的另一端之間的短路。
[0028]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，以不存在所述第3開關(guān)和第4開關(guān)都接通的期間的方式調(diào)整第3開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開切換的定時。
[0029]在本發(fā)明中，以第3開關(guān)和第4開關(guān)都接通的期間不存在的方式，調(diào)整第3開關(guān)和第4開關(guān)各自的接通/斷開切換的定時。由此，防止第3開關(guān)和第4開關(guān)的另一端之間的短路。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，通過使第I開關(guān)、第2開關(guān)、第3開關(guān)以及第4開關(guān)分別接通/斷開而對電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在結(jié)束電壓的轉(zhuǎn)換時，在將第3開關(guān)維持為斷開的狀態(tài)下使流過第3開關(guān)的一端與第4開關(guān)的第2開關(guān)側(cè)的一端之間的電流降低。由此，能夠防止從電壓的輸出側(cè)向線圈的電流的逆流，電力的損失小。
【附圖說明】
[0032]圖1是實(shí)施方式I中的轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。
[0033]圖2是用于說明轉(zhuǎn)換裝置的動作的時序圖。
[0034]圖3是反饋電路的電路圖。
[0035]圖4是用于說明轉(zhuǎn)換裝置的電壓轉(zhuǎn)換的結(jié)束動作的時序圖。
[0036]圖5是實(shí)施方式2中的轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，根據(jù)示出實(shí)施方式的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038](實(shí)施方式I)
[0039]圖1是實(shí)施方式I中的轉(zhuǎn)換裝置I的電路圖。該轉(zhuǎn)換裝置I適當(dāng)?shù)卮钶d在車輛上，分別連接到電池3的正極端子和負(fù)極端子、蓄電池4的正極端子和負(fù)極端子。轉(zhuǎn)換裝置I進(jìn)行通過電池3施加的電壓的升壓和降壓而對該電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將所轉(zhuǎn)換的電壓施加到蓄電池4。由此，對蓄電池4進(jìn)行充電。
[0040]轉(zhuǎn)換裝置I具有N溝道型的FET (Field Effect Transistor，場效應(yīng)晶體管)11、12、13、14、差動放