(57)【要約】【課題】本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータに係り、二次側スイッチング素子のターンオフ時に生じるサージ電圧を小さく抑えることにある。【解決手段】トランス２８と、トランス２８の一次巻線２８ａに接続される一次側スイッチング素子２０〜２６と、トランス２８の二次巻線２８ｂに接続される二次側スイッチング素子３０，３２と、トランス２８の二次巻線２８ｂに設けられるセンタタップ３８と、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータ１０において、トランス２８の一次巻線２８ａに第１の電圧を印加するハーフオン駆動回路７０と、トランス２８の一次巻線２８ａに第１の電圧よりも高い第２の電圧を印加するフルオン駆動回路７２と、を設け、一次側スイッチング素子２０〜２６の駆動を、トランス２８の一次巻線２８ａに印加される電圧が段階的に大きくなるように行う（ステップ１００〜１０８）。【選択図】図４
2011244658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスと、前記トランスの一次巻線に接続される一次側スイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に接続される二次側スイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に設けられるセンタタップと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記一次側スイッチング素子の駆動を、前記トランスの一次巻線に印加される電圧が徐々に大きくなるように行う一次側駆動制御手段を備えることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記一次側駆動制御手段は、前記トランスの一次巻線に第１の電圧を印加するハーフオン駆動回路と、前記トランスの一次巻線に前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を印加するフルオン駆動回路と、を有することを特徴とする請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記一次側駆動制御手段は、前記ハーフオン駆動回路を作動させた後、該ハーフオン駆動回路の作動を停止させた以後に、前記フルオン駆動回路を作動させることを特徴とする請求項２記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータに係り、特に、二次巻線にセンタタップが設けられたトランスを介して電力の変換を行ううえで好適なＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このＤＣ−ＤＣコンバータは、トランスの二次巻線にセンタタップが設けられたセンタタップ式のＤＣ−ＤＣコンバータである。かかるＤＣ−ＤＣコンバータは、トランスの一次巻線に接続される一対の一次側スイッチング素子と、トランスの二次巻線に接続される一対の二次側スイッチング素子と、を備えている。このＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、一次側から二次側への降圧動作時、一対の一次側スイッチング素子が交互に導通されることで、トランスの一次巻線に一方向及びその逆方向に交互に電圧が印加される。そして、かかる電圧印加が行われるタイミングに同期して、一対の二次側スイッチング素子が導通されることで、トランスの二次巻線から出力される電流が全波整流される。また、二次側から一次側への昇圧動作時、一対の二次側スイッチング素子が交互に導通されることで、トランスの二次巻線に一方向及びその逆方向に交互に電圧が印加される。そして、かかる電圧印加が行われるタイミングに同期して、一対の一次側スイッチング素子が導通されることで、トランスの一次巻線から出力される電流が全波整流される。従って、上記のＤＣ−ＤＣコンバータによれば、トランスの一次側から二次側への降圧及び二次側から一次側への昇圧を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２００９−１４４２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一次側スイッチング素子がスイッチングされると、ターンオフ中の二次側スイッチング素子にサージ電圧が発生する。特に、上記したセンタタップ式のＤＣ−ＤＣコンバータの構造においては、一次側スイッチング素子のスイッチングによりトランスの一次巻線に印加される電圧が大きいと、その印加電圧の大きさに応じて、ターンオフ中の二次側スイッチング素子に生じるサージ電圧が大きくなる。二次側スイッチング素子として大きなサージ電圧に対応するためには、オン抵抗の高いものが要求される。しかし、オン抵抗の高いスイッチング素子では、電流が流れた際の電力損失が大きくなり、ＤＣ−ＤＣコンバータとしての効率が悪化する事態が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、二次側スイッチング素子へのサージ電圧を抑制することが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、トランスと、前記トランスの一次巻線に接続される一次側スイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に接続される二次側スイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に設けられるセンタタップと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、前記一次側スイッチング素子の駆動を、前記トランスの一次巻線に印加される電圧が徐々に大きくなるように行う一次側駆動制御手段を備えるＤＣ−ＤＣコンバータにより達成される。
【０００７】
この態様の発明において、一次側スイッチング素子の駆動は、トランスの一次巻線に印加される電圧が段階的に大きくなるように行われる。トランスの一次巻線に印加される電圧が時間的に徐々に大きくなると、その電圧が一気に大きくなる場合と比較して、ターンオフ中の二次側スイッチング素子に発生するサージ電圧が小さくなる。従って、本発明によれば、二次側スイッチング素子へのサージ電圧を抑制することができる。
【０００８】
尚、上記したＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記一次側駆動制御手段は、前記トランスの一次巻線に第１の電圧を印加するハーフオン駆動回路と、前記トランスの一次巻線に前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を印加するフルオン駆動回路と、を有することとしてもよい。
【０００９】
また、上記したＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記一次側駆動制御手段は、前記ハーフオン駆動回路を作動させた後、該ハーフオン駆動回路の作動を停止させた以後に、前記フルオン駆動回路を作動させることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二次側スイッチング素子へのサージ電圧を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータを備えるシステムの全体構成図である。
【図２】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータを備えるシステムの詳細構成図である。
【図３】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータの有する一次側スイッチング素子をスイッチング駆動するドライブ回路の一例を表した図である。
【図４】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータにおいて一次側スイッチング素子のスイッチング駆動時に実現される一例のタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータにおいて一次側スイッチング素子のスイッチング駆動時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータにおいて一次側スイッチング素子のスイッチング駆動時に実現される電流の流れを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて、本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの具体的な実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例であるＤＣ−ＤＣコンバータ１０を備えるシステムの全体構成図を示す。また、図２は、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０を備えるシステムの詳細構成図を示す。
【００１４】
図１に示す如く、本実施例のシステムは、バッテリ１２、モータ１４、並びに、バッテリ１２とモータ１４との間に介在する電力変換装置としてのＤＣ−ＤＣコンバータ１０及びインバータ１６を備えている。また、本実施例のシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８を備えている。本実施例のシステムは、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車などに搭載されており、ＥＣＵ１８を用いてバッテリ１２とモータ１４との間で電力変換装置を介して電力を授受するシステムである。
【００１５】
バッテリ１２は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、電力を蓄えることが可能である。バッテリ１２は、比較的高い電圧（例えば２８８ボルト）を出力することが可能である。また、モータ１４は、例えば各車輪に設けられる三相交流の駆動モータなどであって、上記のバッテリ１２からの電力供給により作動する電動機であると共に、回生電力を発生することが可能な発電機である。
【００１６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、バッテリ１２用の比較的高い直流電圧（例えば２８８ボルト）とモータ１４用の比較的低い直流電圧（例えば４２ボルトや１２ボルト）との間で電圧変換を行う双方向型直流−直流電圧変換器である。また、インバータ１６は、モータ１４用の比較的低い直流電圧と交流電圧との間で電圧変換を行う双方向型直流−交流電圧変換器である。
【００１７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、４つの一次側スイッチング素子２０，２２，２４，２６と、トランス２８と、を有している。４つの一次側スイッチング素子２０，２２，２４，２６は、２つずつカスケード接続された２組が互いに並列に接続されるＨブリッジ回路を構成している。このＨブリッジ回路の両端は、バッテリ１２の＋端子及び−端子に接続している。バッテリ１２は、一次側スイッチング素子２０，２４の一端と一次側スイッチング素子２２，２６の他端との間に介在して接続されている。カスケード接続された一次側スイッチング素子２０，２２，２４，２６の２組それぞれについて、一次側スイッチング素子２０と２２との接続点及び一次側スイッチング素子２４と２６との接続点は、トランス２８の一次巻線２８ａに接続されている。すなわち、トランス２８の一次巻線２８ａは、一次側スイッチング素子２０と２２との接続点と、一次側スイッチング素子２４と２６との接続点と、の間に介在している。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、また、２つの二次側スイッチング素子３０，３２と、インダクタ３４と、コンデンサ３６と、を有している。上記したトランス２８の二次巻線２８ｂの両端は、二次側スイッチング素子３０，３２の一端に接続されている。二次側スイッチング素子３０，３２の他端は互いに接続されている。トランス２８の二次巻線２８ｂには、センタタップ３８が設けられている。インダクタ３４の一端は、センタタップ３８に接続されている。また、コンデンサ３６は、インダクタ３４の他端と二次側スイッチング素子３０，３２の他端との間に介在している。
【００１９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０とインバータ１６とは互いに接続されている。インバータ１６は、６つのスイッチング素子５０，５２，５４，５６，５８，６０を有している。６つのスイッチング素子５０，５２，５４，５６，５８，６０は、２つずつカスケード接続された３組が互いに並列に接続されるブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路の両端は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のコンデンサ３６の両端に接続している。すなわち、コンデンサ３６は、スイッチング素子５０，５４，５８の一端とスイッチング素子５２，５６，６０の他端との間に介在して接続されている。カスケード接続されたスイッチング素子５０，５２，５４，５６，５８，６０の３組それぞれについて、スイッチング素子５０と５２との接続点、スイッチング素子５４と５６との接続点、及び、スイッチング素子５８と６０との接続点は、モータ１４の各相に接続されている。
【００２０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の有する各スイッチング素子２０〜２６，３０，３２及びインバータ１６の有する各スイッチング素子５０〜６０は、例えばＭＯＳ−ＦＥＴなどである。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、各スイッチング素子２０〜２６，３０，３２に接続するマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）６２を有している。スイッチング素子２０〜２６，３０，３２はそれぞれ、モータ１４の駆動時及びモータ１４の回生時に適宜、マイコン６２からの指令によりスイッチング駆動される。また、スイッチング素子５０〜６０は、モータ１４の駆動時及びモータ１４の回生時に適宜、スイッチング駆動される。
【００２１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のマイコン６２及びインバータ１６は、ＥＣＵ１８に接続されている。ＥＣＵ１８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０、バッテリ１２、及びインバータ１６の状態などを監視することが可能であり、かかる監視状態に基づいてモータ１４の駆動及び回生を制御する。ＥＣＵ１８は、モータ１４の駆動時及びモータ１４の回生時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のマイコン６２に対してスイッチング素子２０〜２６，３０，３２のデューティ指令を行うと共に、インバータ１６に対してスイッチング素子５０〜５６のデューティ指令を行う。
【００２２】
以下、本実施例のシステムにおける基本的な動作について説明する。
【００２３】
本実施例において、モータ１４の駆動時すなわちバッテリ１２側からＤＣ−ＤＣコンバータ１０及びインバータ１６を介してモータ１４側へ電力供給を行う際は、ＥＣＵ１８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のマイコン６２に対して一次側スイッチング素子２０，２６と一次側スイッチング素子２２，２４とをそれぞれ交互にオン／オフさせるデューティ指令を行う。このデューティ指令が行われると、マイコン６２は、一次側スイッチング素子２０，２６と一次側スイッチング素子２２，２４とをそれぞれ交互にオン／オフさせる。かかる一次側スイッチング素子２０〜２６のスイッチングが行われると、バッテリ１２の直流電力（電圧は例えば２８８ボルトの直流電圧である。）が交流電力に変換されてトランス２８の一次側に供給される。
【００２４】
トランス２８は、一次巻線２８ａに供給された交流電力を変圧（降圧）して二次側へ出力する。ＥＣＵ１８は、モータ１４の駆動時、マイコン６２に対して二次側スイッチング素子３０，３２をそれぞれ交互にオン／オフさせるデューティ指令を行う。このデューティ指令が行われると、マイコン６２は、二次側スイッチング素子３０，３２をそれぞれ交互にオン／オフさせる。かかる二次側スイッチング素子３０，３２のスイッチングが行われると、トランス２８で変圧された交流電力が整流される。
【００２５】
上記の如く整流された電力は、インダクタ３４及びコンデンサ３６で平滑化されてＤＣ−ＤＣコンバータ１０から出力される。インダクタ３４及びコンデンサ３６で平滑化された直流電力（電圧は例えば４２ボルトや１２ボルトの直流電圧である。）は、インバータ１６へ供給される。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、モータ１４の駆動時、バッテリ１２の直流電力を降圧してインバータ１６へ供給する。
【００２６】
ＥＣＵ１８は、モータ１４の駆動時、インバータ１６に対してスイッチング素子５０〜６０を適宜オン／オフさせるデューティ指令を行う。かかるスイッチング指令が行われると、スイッチング素子５０〜６０がデューティ駆動されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０から供給される平滑化された直流電力が交流電力に変換されてモータ１４に供給される。モータ１４は、バッテリ１２側からＤＣ−ＤＣコンバータ１０及びインバータ１６を介して交流電力が供給されることにより回転駆動される。従って、バッテリ１２の直流電力を降圧してモータ１４へ供給することで、モータ１４を回転駆動させることが可能である。
【００２７】
次に、モータ１４の回生時すなわちモータ１４側からＤＣ−ＤＣコンバータ１０及びインバータ１６を介してバッテリ１２側へ電力回生を行う際は、ＥＣＵ１８は、インバータ１６に対してスイッチング素子５０〜６０を適宜オン／オフさせるデューティ指令を行う。かかるスイッチングが行われると、スイッチング素子５０〜６０がデューティ駆動されることで、モータ１４で発生した交流電力が直流電力に変換される。この直流電力（電圧は例えば４２ボルトや１２ボルトの直流電圧である。）は、まず、コンデンサ３６に蓄積される。
【００２８】
また、ＥＣＵ１８は、モータ１４の回生時、マイコン６２に対して二次側スイッチング素子３０，３２をそれぞれ交互にオン／オフさせるデューティ指令を行う。このデューティ指令が行われると、マイコン６２は、二次側スイッチング素子３０，３２をそれぞれ交互にオン／オフさせる。かかる二次側スイッチング素子３０，３２のスイッチングが行われると、インバータ１６のスイッチング素子５０〜６０のスイッチングにより直流電力が得られた際にインダクタ３４に電流が流通するので、インダクタ３４にモータ１４側からの回生電力が蓄積されると共に、トランス２８の二次巻線２８ｂに電流が流通するので、トランス２８の二次巻線２８ｂにモータ１４側からの回生電力が伝達される。
【００２９】
尚、この場合には、二次側スイッチング素子３０，３２がそれぞれ交互にオン／オフされるので、トランス２８の二次巻線２８ｂに伝達される電力は交流電力となる。トランス２８は、二次巻線２８ｂで発生した交流電力を変圧（昇圧）して一次側へ出力する。ＥＣＵ１８は、モータ１４の回生時、マイコン６２に対して一次側スイッチング素子２０，２６と一次側スイッチング素子２２，２４とをそれぞれ交互にオン／オフさせるデューティ指令を行う。このデューティ指令が行われると、マイコン６２は、一次側スイッチング素子２０，２６と一次側スイッチング素子２２，２４とをそれぞれ交互にオン／オフさせる。かかるスイッチングが行われると、トランス２８で変圧された交流電力が整流される。
【００３０】
上記の如く整流された電力（電圧は例えば２８８ボルトの直流電圧である。）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０から出力されて、バッテリ１２へ供給される。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、モータ１４の回生時、モータ１４で発生した回生電力を昇圧してバッテリ１２へ供給する。バッテリ１２は、モータ１４側からインバータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ１０を介して直流電力が供給されることにより充電される。従って、モータ１４の回生電力を昇圧してバッテリ１２へ供給することで、バッテリ１２を充電することが可能である。
【００３１】
以下、図３乃至図６を参照して、本実施例のシステムにおける特徴的な動作について説明する。図３は、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の有する一次側スイッチング素子２０〜２６をスイッチング駆動するドライブ回路の一例を表した図を示す。図４は、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０において一次側スイッチング素子２０〜２６のスイッチング駆動時に実現される一例のタイムチャートを示す。図５は、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０においてマイコン６２が一次側スイッチング素子２０〜２６のスイッチング駆動時に実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図６は、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０において一次側スイッチング素子２０〜２６のスイッチング駆動時に実現される電流の流れを表した図を示す。尚、図６（Ａ）にはハーフオンドライブ信号のオン時を、また、図６（Ｂ）にはフルオンドライブ信号のオン時を、それぞれ示す。
【００３２】
本実施例において、マイコン６２は、一次側スイッチング素子２０，２６をスイッチング駆動する第１ドライブ回路と、一次側スイッチング素子２２，２４をスイッチング駆動する第２ドライブ回路と、を有している。これらの第１ドライブ回路と第２ドライブ回路とは、一次側スイッチング素子２０，２６と一次側スイッチング素子２２，２４とをそれぞれ交互にオン／オフさせる。また、第１ドライブ回路と第２ドライブ回路とは、ほぼ同等の性能を有している。
【００３３】
第１及び第２ドライブ回路はそれぞれ、ハーフオンドライブ回路７０と、フルオンドライブ回路７２と、を有している。ハーフオンドライブ回路７０は、トランス２８の一次巻線２８ａに比較的小さな電圧を印加するための回路であり、入力されるハーフオンドライブ信号に基づいてかかる小電圧印加のための信号を生成し、一次側スイッチング素子２０，２６に対して又は一次側スイッチング素子２２，２４に対して供給する。また、フルオンドライブ回路７２は、トランス２８の一次巻線２８ａに比較的大きな電圧を印加するための回路であり、入力されるフルオンドライブ信号に基づいてかかる大電圧印加のための信号を生成し、一次側スイッチング素子２０，２６に対して又は一次側スイッチング素子２２，２４に対して供給する。
【００３４】
ハーフオンドライブ回路７０は、ＭＯＳ−ＦＥＴなどのスイッチング素子７４と、ダイオード７６と、を有している。スイッチング素子７４は、ハーフオンドライブ信号が供給されるゲートと、第１基準端子７８に接続されるソースと、ダイオード７６のカソードに接続されるドレインと、を有している。第１基準端子７８には、ゼロを超えた値に設定された第１基準電圧Ｖ１が供給されている。また、フルオンドライブ回路７２は、ＭＯＳ−ＦＥＴなどのスイッチング素子８０を有している。スイッチング素子８０は、フルオンドライブ信号が供給されるゲートと、接地端子に接続されるソースと、ダイオード７６のアノードに接続されるドレインと、を有している。
【００３５】
ダイオード７６のアノードすなわちスイッチング素子８０のドレインには、トランス８２の一次巻線８２ａの一端が接続されている。ダイオード７６は、トランス８２の一次巻線８２ａ側からスイッチング素子７４側への電流の流通のみを許容する。一次巻線８２ａの他端は、第２基準電圧Ｖ２が供給される第２基準端子８４に接続されている。第２基準電圧Ｖ２は、上記の第１基準電圧Ｖ１よりも高い電圧（更に詳細には、第１基準電圧Ｖ１よりもダイオード７６の順方向電圧分を超えて高い電圧）である。トランス８２は、一次巻線８２ａに供給された電力を変圧して二次巻線８２ｂ１，８２ｂ２側へ出力する。
【００３６】
トランス８２の二次巻線８２ｂ１には、一次側スイッチング素子２０又は２２のゲートが接続されている。また、トランス８２の二次巻線８２ｂ２には、一次側スイッチング素子２６，２４のゲートが接続されている。トランス８２で変圧されて二次巻線８２ｂ１側に得られる出力電圧と、トランス８２で変圧されて二次巻線８２ｂ２側に得られる出力電圧と、はほぼ同じである。このため、一次側スイッチング素子２０のゲートに印加される電圧と一次側スイッチング素子２６のゲートに印加される電圧とはほぼ同じであり、また、一次側スイッチング素子２２のゲートに印加される電圧と一次側スイッチング素子２４のゲートに印加される電圧とはほぼ同じである。
【００３７】
上記したシステム構成において、マイコン６２は、一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６をオン駆動する前（ステップ１００の否定判定時）は、ハーフオンドライブ信号及びフルオンドライブ信号を共にオフとする。この場合は、トランス８２の一次巻線８２ａに印加される電圧がほぼゼロであるので、このトランス８２に対応する第１ドライブ回路又は第２ドライブ回路が作動せず、一次側スイッチング素子２０，２６はオンせず又は一次側スイッチング素子２２，２４はオンしない。
【００３８】
一方、マイコン６２は、一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６をオン駆動する際（ステップ１００の肯定判定時）は、まず始めに、ハーフオンドライブ信号をオンとしてハーフオンドライブ回路７０を作動させる（ステップ１０２）。ハーフオンドライブ信号がオンであると、スイッチング素子７４がオンする。スイッチング素子７４のソースに印加される第１基準電圧Ｖ１は、トランス８２の一次巻線８２ａの他端に印加される第２基準電圧Ｖ２よりも低い。このため、スイッチング素子７４がオンすると、トランス８２の一次巻線８２ａ側からスイッチング素子８０側へ電流が流通することなく、その一次巻線８２ａ側からダイオード７６を介してスイッチング素子７４側へ電流が流通する（図６（Ａ）参照）。
【００３９】
かかる経路で電流が流通するとき、トランス８２の一次巻線８２ａに生じる差圧は第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２とに基づくものである。このため、このとき、トランス８２の二次巻線８２ｂ１，８２ｂ２側に変圧されて出力される電圧は比較的小さなものとなり、一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６をオン駆動するうえでゲートに印加される電圧が比較的小さなものとなる。
【００４０】
一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６のゲートに印加される電圧が比較的小さいと、トランス２８の一次巻線２８ａの両端に印加される電圧が比較的小さいので、ターンオフ中の二次側スイッチング素子３０，３２に生じる電圧が小さく抑えられる。
【００４１】
マイコン６２は、上記の如くハーフオンドライブ信号をオンとしてハーフオンドライブ回路７０を作動させた後、予め定められた所定時間が経過すると（ステップ１０４の肯定判定時）、そのハーフオンドライブ信号をオフにしてハーフオンドライブ回路７０の作動を停止させる（ステップ１０６）。そして、ハーフオンドライブ信号をオフにしてハーフオンドライブ回路７０の作動を停止させた以後、そのハーフオンドライブ回路７０の作動停止とほぼ同時に、フルオンドライブ信号をオンとしてフルオンドライブ回路７２を作動させる（ステップ１０８）。
【００４２】
フルオンドライブ信号がオンであると、スイッチング素子８０がオンする。スイッチング素子８０のソースに印加される電圧は接地電圧である。このため、スイッチング素子８０がオンすると、トランス８２の一次巻線８２ａ側からダイオード７６を介してスイッチング素子７４側へ電流が流通することなく、その一次巻線８２ａ側からスイッチング素子８０側へ電流が流通する（図６（Ｂ）参照）。
【００４３】
かかる経路で電流が流通するとき、トランス８２の一次巻線８２ａに生じる差圧は接地電圧と第２基準電圧Ｖ２とに基づくものである。このため、このとき、トランス８２の二次巻線８２ｂ１，８２ｂ２側に変圧されて出力される電圧は比較的大きなものとなり、一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６をオン駆動するうえでゲートに印加される電圧が比較的大きなものとなる。
【００４４】
一次側スイッチング素子２０，２２又は一次側スイッチング素子２４，２６のゲートに印加される電圧が比較的大きいと、トランス２８の一次巻線２８ａの両端に印加される電圧が比較的大きいので、ターンオフ中の二次側スイッチング素子３０，３２に生じる電圧が大きくなる。
【００４５】
このように、本実施例においては、一次側スイッチング素子２０〜２６がオン駆動される際、まずハーフオンドライブ回路７０が作動され、その作動開始後所定時間が経過した後にハーフオンドライブ回路７０の作動停止が行われてフルオンドライブ回路７２が作動されるので、トランス２８の一次巻線２８ａに印加される電圧が時間をかけて段階的に大きくなる（図４に実線で示す。）。すなわち、一次側スイッチング素子２０〜２６のオン駆動は、トランス２８の一次巻線２８ａに印加される電圧が時間をかけて段階的に大きくなるように行われる。
【００４６】
かかる本実施例の構成によれば、一次側スイッチング素子２０〜２６のオン駆動時に直ちにフルオンドライブ回路７２が作動してトランス２８の一次巻線２８ａに印加される電圧が一気に大きくなる構成（対比例；図４に一点鎖線で示す。）に比べて、ターンオフ中の二次側スイッチング素子３０，３２に発生するサージ電圧が小さく抑えられる。従って、本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０によれば、二次側スイッチング素子３０，３２へのサージ電圧を小さく抑制することが可能である。
【００４７】
このため、本実施例においては、二次側スイッチング素子３０，３２を、大きなサージ電圧に対応させるためにオン抵抗の高いものとすることは不要であり、小さなサージ電圧に対応させるものすなわちオン抵抗の小さいものとすれば十分であるので、二次側スイッチング素子３０，３２での電流流通時の電力損失を小さく抑えることができ、これにより、二次側スイッチング素子３０，３２での発熱を抑え、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０としての電力変換効率を向上させることが可能である。
【００４８】
ところで、上記の実施例においては、トランス２８が特許請求の範囲に記載した「トランス」に、マイコン６２が図５に示すルーチンを実行することが特許請求の範囲に記載した「一次側駆動制御手段」に、ハーフオンドライブ回路７０が特許請求の範囲に記載した「ハーフオン駆動回路」に、フルオンドライブ回路７２が特許請求の範囲に記載した「フルオン駆動回路」に、それぞれ相当している。
【００４９】
尚、上記の実施例においては、モータ１４へ電力供給を行うバッテリと、モータ１４で発生した回生電力が充電電力として回生されるバッテリと、が同じバッテリ１２であるが、異なるバッテリであることとしてもよい。
【００５０】
また、上記の実施例においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０におけるトランス２８の一次側のパワー回路として、４つの一次側スイッチング素子２０〜２６により構成されたＨブリッジ回路を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２つの一次側スイッチング素子により構成されたハーフブリッジ回路を用いることとしてもよい。
【００５１】
更に、上記の実施例においては、トランス２９の一次巻線２８ａに印加される電圧が徐々に大きくなるように一次側スイッチング素子２０〜２６を駆動するうえで、まずハーフオンドライブ回路７０を作動し、その次にフルオンドライブ回路７２を作動して、二段階の処理を行うこととしているが、三段階以上の処理を行うこととしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２  バッテリ
１４  モータ
１６  インバータ
１８  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０〜２６，３０，３２，５０〜６０，７４，８０  スイッチング素子
２８，８２  トランス
３８  センタタップ
６２  マイコン
７０  ハーフオンドライブ回路
７２  フルオンドライブ回路
【図１】
2011244658.tif 000003
【図２】
2011244658.tif 000004
【図３】
2011244658.tif 000005
【図４】
2011244658.tif 000006
【図５】
2011244658.tif 000007
【図６】
2011244658.tif 000008