(57)【要約】【課題】１次側から２次側への電力供給と２次側から１次側への電力供給とを効率よく行い、しかも広い入出力電圧範囲に対応することが可能な双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する。【解決手段】双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの制御回路５Ａは、順方向動作時に、第１開閉手段Ｓ１を導通状態、第２開閉手段Ｓ２を非導通状態にし、１次側フルブリッジ回路１に対して位相シフト制御、２次側フルブリッジ回路２に対して同期整流制御を行う一方、逆方向動作時に、第２開閉手段Ｓ２を導通状態、第１開閉手段Ｓ１を非導通状態し、２次側フルブリッジ回路２に対して位相シフト制御、１次側フルブリッジ回路１に対して同期整流制御を行う。双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの変圧比変更手段２０Ａは、絶縁変圧部１０Ａの変圧比を順方向動作時と逆方向動作時とで異なる値に変更することを特徴とする。【選択図】図１
2017085785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁変圧部を備え、前記絶縁変圧部の１次側から前記絶縁変圧部の２次側に電力を供給する順方向動作と、前記２次側から前記１次側に電力を供給する逆方向動作とを行う双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
前記１次側に設けられた１次側ＬＣ回路と、
前記１次側ＬＣ回路に含まれる第１コイルに並列接続された第１開閉手段と、
前記１次側ＬＣ回路と前記絶縁変圧部との間に設けられた１次側フルブリッジ回路と、
前記２次側に設けられた２次側ＬＣ回路と、
前記２次側ＬＣ回路に含まれる第２コイルに並列接続された第２開閉手段と、
前記２次側ＬＣ回路と前記絶縁変圧部との間に設けられた２次側フルブリッジ回路と、
前記絶縁変圧部の変圧比を変更する変圧比変更手段と、
前記１次側フルブリッジ回路、前記第１開閉手段、前記２次側フルブリッジ回路、前記第２開閉手段および前記変圧比変更手段を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記順方向動作時に、前記第１開閉手段を導通状態にし、かつ前記第２開閉手段を非導通状態にするとともに、前記１次側フルブリッジ回路に対して、前記１次側フルブリッジ回路を構成するスイッチ素子の位相をシフトさせる位相シフト制御を行い、前記２次側フルブリッジ回路に対して、スイッチング動作を前記１次側フルブリッジ回路のスイッチング動作に同期させる同期整流制御を行う一方、
前記逆方向動作時に、前記第２開閉手段を導通状態にし、かつ前記第１開閉手段を非導通状態にするとともに、前記２次側フルブリッジ回路に対して、前記２次側フルブリッジ回路を構成するスイッチ素子の位相をシフトさせる位相シフト制御を行い、前記１次側フルブリッジ回路に対して、スイッチング動作を前記２次側フルブリッジ回路のスイッチング動作に同期させる同期整流制御を行い、
前記変圧比変更手段は、前記制御部の制御下で、前記変圧比を前記順方向動作時と前記逆方向動作時とで異なる値に変更する
ことを特徴とする双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記絶縁変圧部に流れる電流の電流値を監視する電流監視手段を備え、
前記変圧比変更手段は、前記電流監視手段の電流値が所定の閾値を下回った場合に、前記変圧比を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記絶縁変圧部は、１次巻線および２次巻線を有し、かつ前記２次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップを有するタップ付きトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、前記制御回路の制御下で、前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記絶縁変圧部は、１次巻線および２次巻線と、前記１次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップと、かつ前記２次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップとを有するタップ付きトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、
前記制御回路の制御下で、前記１巻線の前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記１次側フルブリッジ回路とを接続する１次側選択スイッチと、
前記制御回路の制御下で、前記２巻線の前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチと、を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項５】
前記絶縁変圧部は、複数のトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、
前記制御回路の制御下で、前記複数のトランスの１次巻線の中から選択した一の１次巻線の一端および他端と前記１次側フルブリッジ回路とを接続するか、前記複数のトランスの１次巻線の中から選択した二以上の１次巻線を直列接続し、当該直列接続した１次巻線の一端および他端と前記１次側フルブリッジ回路とを接続する１次側選択スイッチ部と、
前記制御回路の制御下で、前記複数のトランスの２次巻線の中から選択した一の２次巻線の一端および他端と前記２次側フルブリッジ回路とを接続するか、前記複数のトランスの２次巻線の中から選択した二以上の２次巻線を直列接続し、当該直列接続した２次巻線の一端および他端と前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチ部と、を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとしては、例えば、非特許文献１に記載のものが知られている。非特許文献１に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、トランスと、トランスの１次側に設けられた１次側フルブリッジ回路と、トランスの２次側に設けられた２次側プッシュプル回路と、１次側フルブリッジ回路および２次側プッシュプル回路を制御する制御回路とを備え、１次側から２次側へ電力を供給する。
【０００３】
制御回路は、１次側フルブリッジ回路に対して、１次側フルブリッジ回路を構成する第１〜第４スイッチ素子の位相をシフトさせる位相シフト制御を行う。具体的には、１次側フルブリッジ回路の第１レグを構成する第１スイッチ素子および第２スイッチと、第２レグを構成する第３スイッチ素子および第４スイッチ素子について、第１スイッチ素子と第２スイッチ素子の位相を反転させ、第３スイッチ素子と第４スイッチ素子の位相を反転させるとともに、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の位相に対して第３スイッチ素子および第４スイッチ素子の位相をシフトさせる。
【０００４】
また、制御回路は、２次側プッシュプル回路に対して、スイッチング動作を１次側フルブリッジ回路のスイッチング動作に同期させる同期整流制御を行う。具体的には、２次側プッシュプル回路を構成する第５スイッチ素子および第６スイッチ素子について、対角に位置する１次側の第１スイッチ素子および第４スイッチ素子がともにＯＮ状態のときに２次側の第５スイッチ素子をＯＦＦ状態にし、対角に位置する１次側の第２スイッチ素子および第３スイッチ素子がともにＯＮ状態のときに２次側の第６スイッチ素子をＯＦＦ状態にする。
【０００５】
非特許文献１に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータによれば、制御回路が、１次側フルブリッジ回路に対して位相シフト制御を行い、２次側プッシュプル回路に対して同期整流制御を行うことで、１次側から２次側への電力供給を効率よく行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“同期整流制御内蔵、グリーン・モード、位相シフト・フルブリッジ・コントローラ”、[online]、2011年、日本テキサス・インスツルメンツ株式会社、［平成27年9月3日検索］、インターネット<URL:http://www.tij.co.jp/product/jp/ucc28950>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、２次側から１次側への効率のよい電力供給には対応していなかった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、１次側から２次側への電力供給と２次側から１次側への電力供給とを効率よく行い、しかも広い入出力電圧範囲に対応することが可能な双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、
絶縁変圧部を備え、前記絶縁変圧部の１次側から前記絶縁変圧部の２次側に電力を供給する順方向動作と、前記２次側から前記１次側に電力を供給する逆方向動作とを行う双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
前記１次側に設けられた１次側ＬＣ回路と、
前記１次側ＬＣ回路に含まれる第１コイルに並列接続された第１開閉手段と、
前記１次側ＬＣ回路と前記絶縁変圧部との間に設けられた１次側フルブリッジ回路と、
前記２次側に設けられた２次側ＬＣ回路と、
前記２次側ＬＣ回路に含まれる第２コイルに並列接続された第２開閉手段と、
前記２次側ＬＣ回路と前記絶縁変圧部との間に設けられた２次側フルブリッジ回路と、
前記絶縁変圧部の変圧比を変更する変圧比変更手段と、
前記１次側フルブリッジ回路、前記第１開閉手段、前記２次側フルブリッジ回路、前記第２開閉手段および前記変圧比変更手段を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記順方向動作時に、前記第１開閉手段を導通状態にし、かつ前記第２開閉手段を非導通状態にするとともに、前記１次側フルブリッジ回路に対して、前記１次側フルブリッジ回路を構成するスイッチ素子の位相をシフトさせる位相シフト制御を行い、前記２次側フルブリッジ回路に対して、スイッチング動作を前記１次側フルブリッジ回路のスイッチング動作に同期させる同期整流制御を行う一方、
前記逆方向動作時に、前記第２開閉手段を導通状態にし、かつ前記第１開閉手段を非導通状態にするとともに、前記２次側フルブリッジ回路に対して、前記２次側フルブリッジ回路を構成するスイッチ素子の位相をシフトさせる位相シフト制御を行い、前記１次側フルブリッジ回路に対して、スイッチング動作を前記２次側フルブリッジ回路のスイッチング動作に同期させる同期整流制御を行い、
前記変圧比変更手段は、前記制御部の制御下で、前記変圧比を前記順方向動作時と前記逆方向動作時とで異なる値に変更する
ことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、１次側から２次側への電力供給と２次側から１次側への電力供給とを効率よく行うことができ、しかも、変圧比変更手段で絶縁変圧部の変圧比を順方向動作時と逆方向動作時とで異なる値に変更することにより、広い入出力電圧範囲に対応することができる。
【００１１】
また、この構成によれば、順方向動作時と逆方向動作時とで１次側と２次側の回路トポロジを変更（第１開閉手段および第２開閉手段を開閉制御）することで、順方向動作時と逆方向動作時とで同じ制御方式（位相シフト制御＋同期整流制御）を採用し、制御を簡素化することができる。すなわち、この構成によれば、順方向動作時および逆方向動作時の双方において、入力側のフルブリッジ回路に対して位相シフト制御を行い、出力側のフルブリッジ回路に対して同期整流制御を行うことができる。さらに、この構成によれば、２次側フルブリッジ回路を備えているので、２次側プッシュプル回路を備えている場合と比較して、大電力を供給することができる。
【００１２】
上記双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、
前記絶縁変圧部に流れる電流の電流値を監視する電流監視手段を備え、
前記変圧比変更手段は、前記電流監視手段の電流値が所定の閾値を下回った場合に、前記変圧比を変更してもよい。
【００１３】
この構成によれば、変圧比変更手段に影響を及ぼさないタイミングで絶縁変圧部の変圧比を変更することができ、その結果、変圧比変更手段の電流による劣化や破損を抑制することができる。
【００１４】
上記双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、例えば、
前記絶縁変圧部は、１次巻線および２次巻線を有し、かつ前記２次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップを有するタップ付きトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、前記制御回路の制御下で、前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチを含む。
【００１５】
上記双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、例えば、
前記絶縁変圧部は、１次巻線および２次巻線と、前記１次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップと、かつ前記２次巻線にそれぞれ巻数の異なる位置から引き出された複数のタップとを有するタップ付きトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、
前記制御回路の制御下で、前記１巻線の前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記１次側フルブリッジ回路とを接続する１次側選択スイッチと、
前記制御回路の制御下で、前記２巻線の前記複数のタップの中から一のタップを選択し、当該一のタップと前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチと、を含む。
【００１６】
上記双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、例えば、
前記絶縁変圧部は、複数のトランスを含み、
前記変圧比変更手段は、
前記制御回路の制御下で、前記複数のトランスの１次巻線の中から選択した一の１次巻線の一端および他端と前記１次側フルブリッジ回路とを接続するか、前記複数のトランスの１次巻線の中から選択した二以上の１次巻線を直列接続し、当該直列接続した１次巻線の一端および他端と前記１次側フルブリッジ回路とを接続する１次側選択スイッチ部と、
前記制御回路の制御下で、前記複数のトランスの２次巻線の中から選択した一の２次巻線の一端および他端と前記２次側フルブリッジ回路とを接続するか、前記複数のトランスの２次巻線の中から選択した二以上の２次巻線を直列接続し、当該直列接続した２次巻線の一端および他端と前記２次側フルブリッジ回路とを接続する２次側選択スイッチ部と、を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１次側から２次側への電力供給と２次側から１次側への電力供給とを効率よく行い、しかも広い入出力電圧範囲に対応することが可能な双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるスイッチ素子のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図６】本発明の変形例におけるスイッチ素子のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの実施形態について説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａを示す。双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａは、１次側から２次側に電力を供給する順方向動作と、２次側から１次側に電力を供給する逆方向動作とを行う。
【００２１】
双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａは、絶縁変圧部１０Ａと、絶縁変圧部１０Ａの変圧比を変更する変圧比変更手段２０Ａと、１次側フルブリッジ回路１と、２次側フルブリッジ回路２と、１次側ＬＣ回路３と、２次側ＬＣ回路４と、制御回路５Ａと、第１開閉手段Ｓ１と、第２開閉手段Ｓ２とを備える。
【００２２】
絶縁変圧部１０Ａは、１次巻線および２次巻線を有するトランスＴＲ１を含む。トランスＴＲ１は、２次巻線の一端から引き出されたタップＡと、２次巻線の中間位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の１／２になる位置）から引き出されたタップＢとを有するタップ付きトランスである。
【００２３】
変圧比変更手段２０Ａは、制御回路５Ａの制御下で動作する選択スイッチからなる。選択スイッチは、基端Ｃが２次側フルブリッジ回路２に接続され、接点が制御回路５Ａの制御下でタップＡまたはタップＢに接続される。絶縁変圧部１０Ａの変圧比は、トランスＴＲ１の１次巻線と２次巻線の巻数比によって決まるので、変圧比変更手段２０Ａの選択スイッチがタップＡに接続された場合とタップＢに接続された場合とでは、絶縁変圧部１０Ａの変圧比が異なる。本実施形態では、変圧比変更手段２０Ａの選択スイッチは、順方向動作時にタップＡに接続され、逆方向動作時にはタップＢに接続される。このように、順方向動作時と逆方向動作時とで変圧比変更手段２０Ａの接続先を変更することで、順方向動作時と逆方向動作時とで絶縁変圧部１０Ａ（トランスＴＲ１）の変圧比を異なる値にすることができ、その結果、より広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。変圧比変更手段２０Ａの選択スイッチを切り替えるタイミングについては、後述する。
【００２４】
１次側フルブリッジ回路１は、第１スイッチ素子Ｑ１と、第２スイッチ素子Ｑ２と、第３スイッチ素子Ｑ３と、第４スイッチ素子Ｑ４とを含む。第１スイッチ素子Ｑ１は第１レグの上アームを構成し、第２スイッチ素子Ｑ２は第１レグの下アームを構成する。第３スイッチ素子Ｑ３は第２レグの上アームを構成し、第４スイッチ素子Ｑ４は第２レグの下アームを構成する。第１スイッチ素子Ｑ１と第２スイッチ素子Ｑ２の接続点ａには１次巻線の一端が接続され、第３スイッチ素子Ｑ３と第４スイッチ素子Ｑ４の接続点ｂには１次巻線の他端が接続されている。第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４は、制御回路５Ａの制御下でスイッチング動作を行う。第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４としては、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行うパワー素子を用いることができる。
【００２５】
第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれには、ダイオードが逆並列接続されている。ダイオードとしては、第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の各寄生ダイオードや、当該寄生ダイオードとは別のダイオード素子を用いることができる。さらに、第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれには、コンデンサが並列接続されている。コンデンサとしては、第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の各寄生容量や、当該寄生容量とは別のコンデンサ素子を用いることができる。
【００２６】
２次側フルブリッジ回路２は、第５スイッチ素子Ｑ５と、第６スイッチ素子Ｑ６と、第７スイッチ素子Ｑ７と、第８スイッチ素子Ｑ８とを含む。第５スイッチ素子Ｑ５は第１レグの上アームを構成し、第６スイッチ素子Ｑ６は第１レグの下アームを構成する。第７スイッチ素子Ｑ７は第２レグの上アームを構成し、第８スイッチ素子Ｑ８は第２レグの下アームを構成する。第５スイッチ素子Ｑ５と第６スイッチ素子Ｑ６の接続点ｃには選択スイッチの基端Ｃが接続され、第７スイッチ素子Ｑ７と第８スイッチ素子Ｑ８の接続点ｄには２次巻線の他端が接続されている。第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８は、制御回路５Ａの制御下でスイッチング動作を行う。第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８としては、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行うパワー素子を用いることができる。
【００２７】
第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のそれぞれには、ダイオードが逆並列接続されている。ダイオードとしては、第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８の各寄生ダイオードや、当該寄生ダイオードとは別のダイオード素子を用いることができる。さらに、第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のそれぞれには、コンデンサが並列接続されている。コンデンサとしては、第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８の各寄生容量や、当該寄生容量とは別のコンデンサ素子を用いることができる。
【００２８】
１次側ＬＣ回路３は、第１コンデンサＣ１と、第１コイルＬ１とを含む。第１コンデンサＣ１の一端は、１次側の高電位側の入出力端Ｔ１に接続され、第１コンデンサＣ１の他端は、１次側の低電位側の入出力端Ｔ１’に接続されている。第１コイルＬ１の一端は、第１コンデンサＣ１の一端に接続され、第１コイルＬ１の他端は、１次側フルブリッジ回路１の第１スイッチ素子Ｑ１および第３スイッチ素子Ｑ３に接続されている。第１コイルＬ１には、第１開閉手段Ｓ１が並列接続されている。
【００２９】
第１開閉手段Ｓ１は、制御回路５Ａの制御下で導通状態と非導通状態とが切り替わる。第１開閉手段Ｓ１としては、リレーや、スイッチング動作を行うＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のパワー素子を用いることができる。
【００３０】
２次側ＬＣ回路４は、第２コンデンサＣ２と、第２コイルＬ２とを含む。第２コンデンサＣ２の一端は、２次側の高電位側の入出力端Ｔ２に接続され、第２コンデンサＣ２の他端は、２次側の低電位側の入出力端Ｔ２’に接続されている。第２コイルＬ２の一端は、２次側フルブリッジ回路２の第５スイッチ素子Ｑ５および第７スイッチ素子Ｑ７に接続され、第２コイルＬ２の他端は、第２コンデンサＣ２の一端に接続されている。第２コイルＬ２には、第２開閉手段Ｓ２が並列接続されている。
【００３１】
第２開閉手段Ｓ２は、制御回路５Ａの制御下で導通状態と非導通状態とが切り替わる。第２開閉手段Ｓ２としては、リレーや、スイッチング動作を行うＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のパワー素子を用いることができる。
【００３２】
制御回路５Ａは、例えばマイコンやＦＰＧＡ（フィールドプログラマブル・ゲートアレイ）等の制御用ＩＣ（集積回路）により構成される。制御回路５Ａは、外部からの指令信号（例えば、動作切替信号）や後述する電流監視手段等からの信号に基づいて、変圧比変更手段２０Ａ、第１開閉手段Ｓ１、第２開閉手段Ｓ２、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２を制御する。
【００３３】
制御回路５Ａは、逆方向動作時に動作切替信号が入力されると、変圧比変更手段２０Ａの選択スイッチをタップＡに接続し、第１開閉手段Ｓ１を導通状態、第２開閉手段Ｓ２を非導通状態にするとともに、１次側フルブリッジ回路１に対して位相シフト制御、２次側フルブリッジ回路２に対して同期整流制御を行うことで、動作モードを順方向動作に切り替える。一方、順方向動作時に動作切替信号が入力されると、制御回路５Ａは、変圧比変更手段２０Ａの選択スイッチをタップＢに接続し、第１開閉手段Ｓ１を非導通状態、第２開閉手段Ｓ２を導通状態にするとともに、１次側フルブリッジ回路１に対して同期整流制御、２次側フルブリッジ回路２に対して位相シフト制御を行うことで、動作モードを逆方向動作に切り替える。
【００３４】
第１開閉手段Ｓ１を導通状態、第２開閉手段Ｓ２を非導通状態にすることで、１次側回路（１次側フルブリッジ回路１および１次側ＬＣ回路３）が電圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能し、２次側回路（２次側フルブリッジ回路２および２次側ＬＣ回路４）が電流型ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能する。一方、第１開閉手段Ｓ１を非導通状態、第２開閉手段Ｓ２を導通状態にすることで、１次側が電流型ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能し、２次側が電圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能する。このように、順方向動作時と逆方向動作時とで１次側と２次側の回路トポロジを変更することで、順方向動作時および逆方向動作時の双方において、入力側のフルブリッジ回路に対して位相シフト制御を行い、出力側のフルブリッジ回路に対して同期整流制御を行うことができる。言い換えれば、順方向動作時と逆方向動作時とで同じ制御方式（位相シフト制御＋同期整流制御）を採用することができる。その結果、制御を簡素化することができる。
【００３５】
制御回路５Ａは、変圧比変更手段２０Ａの接続先の変更を、動作切替信号の入力時に行ってもよいが、動作切替信号が入力され、かつトランスＴＲ１の１次巻線または２次巻線に流れる電流が所定の閾値を下回っているとき行うことが好ましい。後者の場合、例えば、トランスＴＲ１の１次巻線または２次巻線に流れる電流を監視（測定）する電流監視手段を設け、電流監視手段の電流値が上記閾値を下回っているときに、変圧比変更手段２０Ａの接続先を変更する。これにより、変圧比変更手段２０Ａに影響を及ぼさないタイミングで絶縁変圧部１０Ａの変圧比を変更することができ、その結果、変圧比変更手段２０Ａの電流による劣化や破損を抑制することができる。
【００３６】
また、制御回路５Ａは、上記変圧比変更手段２０Ａの接続先の変更と合わせて、第１開閉手段Ｓ１および第２開閉手段Ｓ２の開閉を、動作切替信号の入力時に行ってもよいが、下記のタイミングで行ってもよい。すなわち、制御回路５Ａは、逆方向動作から順方向動作への切り替え時に、第１コイルＬ１を流れる電流が第１開閉手段Ｓ１の許容電流値以下になるように、または第２開閉手段Ｓ２を開放する際に第２開閉手段Ｓ２に流れる電流が当該第２開閉手段Ｓ２の許容電流値以下になるように、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２のスイッチング動作を制御した後、第１開閉手段Ｓ１を非導通状態から導通状態に、第２開閉手段Ｓ２を導通状態から非導通状態に切り替える。
【００３７】
一方、制御回路５Ａは、順方向動作から逆方向動作への切り替え時に、第２コイルＬ２に流れる電流が第２開閉手段Ｓ２の許容電流値以下になるように、または第１開閉手段Ｓ１を開放する際に第１開閉手段Ｓ１に流れる電流が当該第１開閉手段Ｓ１の許容電流値以下になるように、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２のスイッチング動作を制御した後、第１開閉手段Ｓ１を導通状態から非導通状態に、第２開閉手段Ｓ２を非導通状態から導通状態に切り替える。
【００３８】
例えば、第１コイルＬ１または第１開閉手段Ｓ１に流れる電流を測定する第１測定手段を設けた場合、制御回路５Ａは、第１測定手段の測定値が上記許容電流値以下になるように、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２のＰＷＭデューティを低下させる。もしくは、制御回路５Ａは、第１コイルＬ１に流れる電流が上記許容電流値以下となるＰＷＭデューティの値を予め記憶しておき、第１開閉手段Ｓ１を切り替える際に、ＰＷＭデューティを上記値まで低下させてもよい。これにより、第１開閉手段Ｓ１に許容電流値を超える電流が流れるのを防ぐことができ、第１開閉手段Ｓ１の電流による劣化や破損を抑制することができる。
【００３９】
また、例えば、第２コイルＬ２または第２開閉手段Ｓ２に流れる電流を測定する第２測定手段を設けた場合、制御回路５Ａは、第２測定手段の測定値が上記許容電流値以下になるように、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２のＰＷＭデューティを低下させる。もしくは、制御回路５Ａは、第２コイルＬ２に流れる電流が上記許容電流値以下となるＰＷＭデューティの値を予め記憶しておき、第２開閉手段Ｓ２を切り替える際に、ＰＷＭデューティを上記値まで低下させてもよい。これにより、第２開閉手段Ｓ２に許容電流値を超える電流が流れるのを防ぐことができ、第２開閉手段Ｓ２の電流による劣化や破損を抑制することができる。
【００４０】
次に、図２を参照して、制御回路５Ａの制御方式（位相シフト制御＋同期整流制御）を説明する。図２は、順方向動作時における第１〜第８スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８のタイミングチャートである。なお、図２では、１次側フルブリッジ回路１のＰＷＭデューティ（第１スイッチ素子Ｑ１および第４スイッチ素子Ｑ４のＰＷＭデューティ）が５０％に設定されているものとする。
【００４１】
制御回路５Ａは、順方向動作時に、１次側フルブリッジ回路１に対して位相シフト制御を行う。具体的には、制御回路５Ａは、第２スイッチ素子Ｑ２のＯＦＦ時間を第１スイッチ素子Ｑ１のＯＮ時間よりも若干長くして、第１スイッチ素子Ｑ１と第２スイッチ素子Ｑ２とがともにＯＦＦ状態になるデッドタイム（図２の時間ｔ２〜ｔ３）を含むように、第１スイッチ素子Ｑ１と第２スイッチ素子Ｑ２の位相を反転させる。同様に、制御回路５Ａは、第３スイッチ素子Ｑ３のＯＦＦ時間を第４スイッチ素子Ｑ４のＯＮ時間よりも若干長くして、第３スイッチ素子Ｑ３と第４スイッチ素子Ｑ４とがともにＯＦＦ状態になるデッドタイム（図２の時間ｔ４〜ｔ５）を含むように、第３スイッチ素子Ｑ３と第４スイッチ素子Ｑ４の位相を反転させる。さらに、制御回路５Ａは、第１スイッチ素子Ｑ１および第２スイッチ素子Ｑ２の位相に対して、第３スイッチ素子Ｑ３および第４スイッチ素子Ｑ４の位相をシフトさせる。
【００４２】
制御回路５Ａは、順方向動作時に２次側フルブリッジ回路２に対して同期整流制御を行う。具体的には、制御回路５Ａは、第１スイッチ素子Ｑ１がＯＮするタイミングで第５スイッチ素子Ｑ５をＯＮさせ、第１スイッチ素子Ｑ１がＯＦＦするタイミングで第５スイッチ素子Ｑ５をＯＦＦさせる。同様に、制御回路５Ａは、第２スイッチ素子Ｑ２がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第６スイッチ素子Ｑ６をＯＮ（ＯＦＦ）させ、第３スイッチ素子Ｑ３がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第７スイッチ素子Ｑ７をＯＮ（ＯＦＦ）させ、第４スイッチ素子Ｑ４がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第８スイッチ素子Ｑ８をＯＮ（ＯＦＦ）させる。
【００４３】
双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａでは、状態１−３の時間（時間ｔ１〜ｔ２）および状態３−３の時間（時間ｔ５〜ｔ６）が長いほど、１次側から２次側に供給される電力は大きくなる。
【００４４】
また、制御回路５Ａは、逆方向動作時に、２次側フルブリッジ回路２に対して位相シフト制御を行うが、具体的には、第６スイッチ素子Ｑ６のＯＦＦ時間を第５スイッチ素子Ｑ５のＯＮ時間よりも若干長くして、第５スイッチ素子Ｑ５と第６スイッチ素子Ｑ６とがともにＯＦＦ状態になるデッドタイムを含むように、第５スイッチ素子Ｑ５と第６スイッチ素子Ｑ６の位相を反転させ、かつ第７スイッチ素子Ｑ７のＯＦＦ時間を第８スイッチ素子Ｑ８のＯＮ時間よりも若干長くして、第７スイッチ素子Ｑ７と第８スイッチ素子Ｑ８とがともにＯＦＦ状態になるデッドタイムを含むように、第７スイッチ素子Ｑ７と第８スイッチ素子Ｑ８の位相を反転させ、さらに、第５スイッチ素子Ｑ５および第６スイッチ素子Ｑ６の位相に対して、第７スイッチ素子Ｑ７および第８スイッチ素子Ｑ８の位相をシフトさせる。２次側フルブリッジ回路２のＰＷＭデューティ（第５スイッチ素子Ｑ５および第８スイッチ素子Ｑ８のＰＷＭデューティ）を５０％に設定した場合、逆方向動作時における第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のスイッチングパターンは、図２に示す順方向動作時における第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターン（順方向動作時における第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のスイッチングパターン）と一致する。
【００４５】
さらに、制御回路５Ａは、逆方向動作時に１次側フルブリッジ回路１に対して同期整流制御を行うが、具体的には、第５スイッチ素子Ｑ５がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第１スイッチ素子Ｑ１をＯＮ（ＯＦＦ）させ、第６スイッチ素子Ｑ６がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第２スイッチ素子Ｑ２をＯＮ（ＯＦＦ）させ、第７スイッチ素子Ｑ７がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第３スイッチ素子Ｑ３をＯＮ（ＯＦＦ）させ、第８スイッチ素子Ｑ８がＯＮ（ＯＦＦ）するタイミングで第４スイッチ素子Ｑ４をＯＮ（ＯＦＦ）させる。このため、逆方向動作時における第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンは、図２に示す順方向動作時における第５〜第８スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のスイッチングパターン（順方向動作時における第１〜第４スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターン）と一致する。
【００４６】
結局、本実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａによれば、１次側から２次側への電力供給と２次側から１次側への電力供給とを効率よく行うことができ、しかも、変圧比変更手段２０Ａで絶縁変圧部１０Ａの変圧比を順方向動作時と逆方向動作時とで異なる値に変更することにより、広い入出力電圧範囲に対応することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａによれば、順方向動作時と逆方向動作時とで同じ制御方式（位相シフト制御＋同期整流制御）、言い換えれば、順方向動作時および逆方向動作時の双方において、入力側のフルブリッジ回路に対して位相シフト制御、出力側のフルブリッジ回路に対して同期整流制御を行い、さらに、順方向動作時における第１〜第８スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８のスイッチングパターンと、逆方向動作時における第１〜第８スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８のスイッチングパターンとを一致させているので、制御回路５Ａによる制御を簡素化することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａによれば、順方向動作時も逆方向動作時も、第１〜第８スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８がゼロ電圧スイッチングでターンＯＮまたはターンＯＦＦするので、スイッチング時の損失を低減させ、高効率の変換を行うことができる。
【００４９】
さらに、本実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａによれば、２次側フルブリッジ回路２を備えているので、２次側プッシュプル回路を備えている場合と比較して、大電力を供給することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｂを示す。双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｂは、絶縁変圧部１０Ｂと、変圧比変更手段２０Ｂと、制御回路５Ｂとを備えている点について、第１実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと異なっている。なお、図３に示されている各構成のうち、図１と同一の符号を付した構成については第１実施形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００５１】
制御回路５Ｂは、変圧比変更手段２０Ｂを制御する点を除き、第１実施形態と同様である。
【００５２】
絶縁変圧部１０Ｂは、１次巻線および２次巻線を有するトランスＴＲ２を含む。トランスＴＲ２は、２次巻線の一端から引き出されたタップＡと、２次巻線の第１位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の２／３になる位置）から引き出されたタップＢと、２次巻線の第２位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の１／３になる位置）から引き出されたタップＣと、を有するタップ付きトランスである。なお、２次巻線の第１位置（タップＢ）までの巻数が、第１実施形態の２次巻線の一端（タップＡ）までの巻数に一致する。
【００５３】
変圧比変更手段２０Ｂは、制御回路５Ｂの制御下で動作する選択スイッチからなる。選択スイッチは、基端が２次側フルブリッジ回路２に接続され、接点が制御回路５Ｂの制御下でタップＡ、タップＢ、タップＣのいずれか１つに接続される。例えば、変圧比変更手段２０Ｂの選択スイッチは、順方向動作時にタップＡに接続され、逆方向動作時にはタップＢまたはタップＣに接続される。なお、変圧比変更手段２０Ｂの選択スイッチを切り替えるタイミングについては、第１実施形態と共通する。
【００５４】
このように、順方向動作時と逆方向動作時とで変圧比変更手段２０Ｂの接続先を変更することで、順方向動作時と逆方向動作時とで絶縁変圧部１０Ｂ（トランスＴＲ２）の変圧比を異なる値にすることができ、その結果、より広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。また、本実施形態では、タップ数を増やしているので、第１実施形態よりも広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。
【００５５】
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｃを示す。双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｃは、絶縁変圧部１０Ｃと、第１選択スイッチ２１および第２選択スイッチ２２を含む変圧比変更手段２０Ｃと、制御回路５Ｃとを備えている点について、第１実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと異なっている。なお、図４に示されている各構成のうち、図１と同一の符号を付した構成については第１実施形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
制御回路５Ｃは、変圧比変更手段２０Ｃ（第１選択スイッチ２１および第２選択スイッチ２２）を制御する点を除き、第１実施形態と同様である。
【００５７】
絶縁変圧部１０Ｃは、１次巻線および２次巻線を有するトランスＴＲ３を含む。トランスＴＲ３は、２次巻線の一端から引き出されたタップＡと、２次巻線の第１位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の２／３になる位置）から引き出されたタップＢと、２次巻線の第２位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の１／３になる位置）から引き出されたタップＣと、１次巻線の一端から引き出されたタップＤと、１次巻線の中間位置（他端からの巻数が他端から一端までの巻数の１／２になる位置）から引き出されたタップＥと、を有するタップ付きトランスである。なお、２次巻線の第１位置（タップＢ）までの巻数が、第１実施形態の２次巻線の一端（タップＡ）までの巻数に一致し、１次巻線の一端（タップＤ）までの巻数が、第１および第２実施形態の１次巻線の巻数に一致する。
【００５８】
変圧比変更手段２０Ｃの第１選択スイッチ２１および第２選択スイッチ２２は、制御回路５Ｃの制御下で動作する。第１選択スイッチ２１は、本発明の「２次側選択スイッチ」に相当し、基端が２次側フルブリッジ回路２に接続され、接点が制御回路５Ｃの制御下でタップＡ、タップＢ、タップＣのいずれか１つに接続される。第２選択スイッチ２２は、本発明の「１次側選択スイッチ」に相当し、基端が１次側フルブリッジ回路１に接続され、接点が制御回路５Ｃの制御下でタップＤまたはタップＥに接続される。なお、第１選択スイッチ２１および第２選択スイッチ２２を切り替えるタイミングについては、第１実施形態の選択スイッチを切り替えるタイミングと共通する。
【００５９】
本実施形態では、順方向動作時と逆方向動作時とで変圧比変更手段２０Ｃの接続先を変更することで、順方向動作時と逆方向動作時とで絶縁変圧部１０Ｃ（トランスＴＲ３）の変圧比を異なる値にすることができ、その結果、より広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。また、本実施形態では、トランスＴＲ３の１次側と２次側の双方に複数のタップを設けているので、第２実施形態よりも広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。
【００６０】
［第４実施形態］
図５に、本発明の第４実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｄを示す。双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｄは、絶縁変圧部１０Ｄと、第３〜第６選択スイッチ２３〜２６を含む変圧比変更手段と、制御回路５Ｄとを備えている点について、第１実施形態に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと異なっている。なお、図５に示されている各構成のうち、図１と同一の符号を付した構成については第１実施形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。また、図１では、１次側ＬＣ回路３、２次側ＬＣ回路４、第１開閉手段Ｓ１および第２開閉手段Ｓ２を省略しているが、双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｄは、これらの構成を備えている。
【００６１】
制御回路５Ｄは、第３〜第６選択スイッチ２３〜２６を制御する点を除き、第１実施形態と同様である。なお、第３選択スイッチ２３および第４選択スイッチ２４が本発明の「１次側選択スイッチ部」に相当し、第５選択スイッチ２５および第６選択スイッチ２６が本発明の「２次側選択スイッチ部」に相当する。
【００６２】
絶縁変圧部１０Ｄは、１次巻線Ｎ１１および２次巻線Ｎ１２を有するトランスＴＲ４と、１次巻線Ｎ２１および２次巻線Ｎ２２を有するトランスＴＲ５とを含む。トランスＴＲ４の１次巻線Ｎ１１は、一端に第３選択スイッチ２３の基端および１次側フルブリッジ回路１が接続され、他端に第４選択スイッチ２４の基端が接続されている。トランスＴＲ４の２次巻線Ｎ１２は、一端に第５選択スイッチ２５の基端および２次側フルブリッジ回路２が接続され、他端に第６選択スイッチ２６の基端が接続されている。トランスＴＲ５の１次巻線Ｎ２１は、一端に端子Ｂおよび端子Ｃが接続され、他端に端子Ｄおよび１次側フルブリッジ回路１が接続されている。トランスＴＲ５の２次巻線Ｎ２２は、一端に端子Ｆおよび端子Ｇが接続され、他端に端子Ｈおよび２次側フルブリッジ回路２が接続されている。なお、トランスＴＲ４の１次巻線Ｎ１１と２次巻線Ｎ１２およびトランスＴＲ５の１次巻線Ｎ２１と２次巻線Ｎ２２の巻線比すなわち変圧比は、1次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２の入出力電圧比によって決定される。
【００６３】
第３選択スイッチ２３は、接点が制御回路５Ｄの制御下で非導通端子Ａ（第３選択スイッチ２３が非導通状態となる端子）または端子Ｂに接続される。第４選択スイッチ２４は、接点が制御回路５Ｄの制御下で端子Ｃまたは端子Ｄに接続される。第５選択スイッチ２５は、接点が制御回路５Ｄの制御下で非導通端子Ｅ（第５選択スイッチ２５が非導通状態となる端子）または端子Ｆに接続される。第６選択スイッチ２６は、接点が制御回路５Ｄの制御下で端子Ｇまたは端子Ｈに接続される。
【００６４】
第３選択スイッチ２３が非導通端子Ａに接続され、かつ第４選択スイッチ２４が端子Ｃに接続されると、絶縁変圧部１０Ｄの１次側はトランスＴＲ４の１次巻線Ｎ１１とトランスＴＲ５の１次巻線Ｎ２１とが直列接続した状態になる。同様に、第５選択スイッチ２５が非導通端子Ｅに接続され、かつ第６選択スイッチ２６が端子Ｇに接続されると、絶縁変圧部１０Ｄの２次側はトランスＴＲ４の２次巻線Ｎ１２とトランスＴＲ５の２次巻線Ｎ２２とが直列接続した状態になる。
【００６５】
一方、第３選択スイッチ２３が端子Ｂに接続され、かつ第４選択スイッチ２４が端子Ｄに接続されると、絶縁変圧部１０Ｄの１次側はトランスＴＲ４の１次巻線Ｎ１１とトランスＴＲ５の１次巻線Ｎ２１とが並列接続した状態になり、第５選択スイッチ２５が端子Ｆに接続され、かつ第６選択スイッチ２６が端子Ｈに接続されると、絶縁変圧部１０Ｄの２次側はトランスＴＲ４の２次巻線Ｎ１２とトランスＴＲ５の２次巻線Ｎ２２とが並列接続した状態になる。本実施形態では、例えば、逆方向動作時（回生時）に１次巻線Ｎ１１と１次巻線Ｎ２１とを並列接続し、２次巻線Ｎ１２と２次巻線Ｎ２２とを直列接続する一方、順方向動作時（力行時）に１次巻線Ｎ１１と１次巻線Ｎ２１とを直列接続し、２次巻線Ｎ１２と２次巻線Ｎ２２とを直列接続する。１次巻線Ｎ１１と１次巻線Ｎ２１とを並列接続することで、１次巻線Ｎ１１を単独で使用するよりも、トランスの銅損を減らし、より多くの電力に対応することが可能になる。言い換えれば、負荷が大きい場合であっても使用できるようになる。なお、２次巻線Ｎ１２と２次巻線Ｎ２２とを並列接続しても同様である。
【００６６】
本実施形態では、順方向動作時と逆方向動作時とで第３〜第６選択スイッチ２３〜２６の接続先を変更することで、順方向動作時と逆方向動作時とで絶縁変圧部１０Ｄの変圧比を異なる値にすることができ、その結果、より広い入出力電圧範囲に対応することが可能になる。また、本実施形態では、第１〜３実施形態とは異なり、タップを使用しておらず、トランスの巻線利用を最大化しているので、トランス結合（１次巻線と２次巻線の結合）を向上させ、絶縁変圧部１０Ｄの変換効率を向上させることができる。
【００６７】
以上、本発明に係る双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの第１〜第４実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
本発明では、位相シフト制御におけるスイッチングパターンおよび同期整流制御におけるスイッチングパターンは、少なくとも一方を適宜変更することができる。例えば、図６（順方向動作時におけるタイミングチャート）に示すように、順方向動作時において、１次側フルブリッジ回路１に対する位相シフト制御は、上記第１〜第４実施形態と同様に行い、２次側フルブリッジ回路２に対する同期整流制御については、第１スイッチ素子Ｑ１および第４スイッチ素子Ｑ４がともにＯＮ状態のときにのみ第６スイッチ素子Ｑ６および第７スイッチ素子Ｑ７をＯＦＦ状態にし、第２スイッチ素子Ｑ２および第３スイッチ素子Ｑ３がともにＯＮ状態のときにのみ第５スイッチ素子Ｑ５および第８スイッチ素子Ｑ８をＯＦＦ状態にすることができる。
【００６９】
図６の制御方式によれば、位相シフト側と同期整流側で制御タイミングは異なるが、上記各実施形態に比べ同期整流側の還流期間が長くなるので、効率の向上を見込むことができる。なお、この制御方式も、上記各実施形態と同様に、順方向動作時と逆方向動作時とで同じ制御方式（位相シフト制御＋同期整流制御）を採用しているので、逆方向動作時は、２次側フルブリッジ回路２に対しては位相シフト制御（図６の位相シフト制御）が行われ、１次側フルブリッジ回路１に対しては同期整流制御（図６の同期整流制御）が行われる。
【００７０】
また、図２において状態１−３を第１スイッチ素子Ｑ１、第５スイッチ素子Ｑ５の信号の立ち下がりかつ第４スイッチ素子Ｑ４、第８スイッチ素子Ｑ８の信号の立ち上がりで規定しているが、第１スイッチ素子Ｑ１、第５スイッチ素子Ｑ５の信号の立ち上がりかつ第４スイッチ素子Ｑ４、第８スイッチ素子Ｑ８の信号の立ち下がりとしてもよい。また同様に、状態３−３を第２スイッチ素子Ｑ２、第６スイッチ素子Ｑ６の信号の立ち下がりかつ第３スイッチ素子Ｑ３、第７スイッチ素子Ｑ７の信号の立ち上がりで規定しているが、第２スイッチ素子Ｑ２、第６スイッチ素子Ｑ６の信号の立ち上がりかつ第３スイッチ素子Ｑ３、第７スイッチ素子Ｑ７の信号の立ち下がりとしてもよい。
【００７１】
上記第１〜第３実施形態におけるトランスの巻線比すなわち変圧比は、１次側フルブリッジ回路１および２次側フルブリッジ回路２の入出力電圧比により決定され、タップの位置および数は、適宜変更してもよい。例えば、第２実施形態において、タップＢおよびタップＣの引き出し位置を変換する電圧に応じて適宜変更してもよい。また、２次巻線の第１位置（タップＢ）までの巻数を第１実施形態の２次巻線の一端（タップＡ）までの巻数に関わりなく変更できることは言うまでもない。同様に、第３実施形態において、タップＢ、タップＣおよびタップＥの引き出し位置を変換する電圧に応じて適宜変更してもよい。また、２次巻線の第１位置（タップＢ）までの巻数を第１実施形態の２次巻線の一端（タップＡ）までの巻数に関わりなく変更し、１次巻線の一端（タップＤ）までの巻数を第１および第２実施形態の１次巻線の巻数に関わりなく変更できることは言うまでもない。また、第４実施形態において、絶縁変圧部１０Ｄに含まれるトランスの数、および変圧比変更手段に含まれる選択スイッチの数は適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１    １次側フルブリッジ回路
２    ２次側フルブリッジ回路
３    １次側ＬＣ回路
４    ２次側ＬＣ回路
５Ａ〜５Ｄ    制御回路
１０Ａ〜１０Ｄ    絶縁変圧部
２０Ａ〜２０Ｃ    変圧比変更手段
２１〜２６    第１〜第６選択スイッチ
１００Ａ〜１００Ｄ    双方向絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
2017085785.tif 000003
【図２】
2017085785.tif 000004
【図３】
2017085785.tif 000005
【図４】
2017085785.tif 000006
【図５】
2017085785.tif 000007
【図６】
2017085785.tif 000008