本發(fā)明涉及一種使用開關(guān)元件進行電壓變換的開關(guān)電源裝置。

背景技術(shù)：

作為開關(guān)電源裝置的一個例子，提出了各種DC-DC切換器，已被投入實際使用(例如，專利文獻1、2)。這種DC-DC切換器一般來說，具備：包含開關(guān)元件的開關(guān)電路(逆變器電路)、電力變壓器(變壓元件)、和整流平滑電路。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2009/0196072號說明書

專利文獻2：美國專利第8780585號說明書

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，像這樣的DC-DC切換器等開關(guān)電源裝置一般來說，期望提高電力轉(zhuǎn)換效率。

因此，期望提供一種可以容易地提高電力轉(zhuǎn)換效率的開關(guān)電源裝置。

本發(fā)明的一種實施方式的開關(guān)電源裝置具備：輸入端子對，輸入輸入電壓；輸出端子對，輸出輸出電壓；第一至第三一次繞組和第一至第三二次繞組，構(gòu)成3個變壓器；開關(guān)電路，配置在輸入端子對與第一至第三一次繞組之間，并且以包含第一至第四開關(guān)元件、以及第一和第二電容元件的方式構(gòu)成；整流平滑電路，配置在輸出端子對與第一至第三二次繞組之間，并且以包含6個整流元件、扼流線圈、和配置在輸出端子對之間的輸出電容元件的方式構(gòu)成；以及驅(qū)動單元，進行分別控制第一至第四開關(guān)元件的動作的切換驅(qū)動。在所述開關(guān)電路中，通過第一連接點互相串聯(lián)的第一和第二開關(guān)元件、通過第二連接點互相串聯(lián)的第三和第四開關(guān)元件、以及通過第三連接點互相串聯(lián)的第一和第二電容元件互相并聯(lián)配置于輸入端子對之間；并且第一一次繞組插入配置于第一和第三連接點之間，第二一次繞組插入配置于第二和第三連接點之間，第三一次繞組插入配置于第一和第二連接點之間。在所述整流平滑電路中，第一至第三桿件互相并聯(lián)配置于輸出端子對之間，并且該第一至第三桿件各自具有以同一方向互相串聯(lián)配置的2個整流元件；第一二次繞組以H橋式連接于第一和第二桿件之間；互相串聯(lián)的第二和第三二次繞組以H橋式連接于第二和第三桿件之間；扼流線圈配置于第一至第三桿件與輸出電容元件之間。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的開關(guān)電源裝置，可以容易地提高電力轉(zhuǎn)換效率。此外，本說明書所記載的效果只是例示，并不限于此，另外也可以具有附加效果。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式的開關(guān)電源裝置的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

圖2是表示圖1所示的開關(guān)電路的詳細結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

圖3是表示圖1所示的開關(guān)電源裝置的動作例子的時序波形圖。

圖4是表示圖1所示的開關(guān)電源裝置的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖5是表示繼圖4之后的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖6是表示繼圖5之后的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖7是表示繼圖6之后的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖8是用于說明圖1所示的整流平滑電路內(nèi)的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖9是圖8所示的工作狀態(tài)例子的示意圖。

圖10是用于說明圖9所示的工作狀態(tài)例子的變形例的示意圖。

圖11是表示變形例1的開關(guān)電源裝置的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

圖12是用于說明圖11所示的整流平滑電路內(nèi)的工作狀態(tài)例子的電路圖。

圖13是表示變形例2的開關(guān)電源裝置的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

圖14是表示變形例3的開關(guān)電源裝置的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

圖15是表示變形例4的整流平滑電路的結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

符號的說明

1,1A,1B,1C 開關(guān)電源裝置

10 電池

2,2A,2B,2C 開關(guān)電路

31,32,33 變壓器

311,321,331 一次繞組

312,322,332 二次繞組

4,4A,4C～4E 整流平滑電路

411,412,421,422,431,432,441,442 整流二極管

5 驅(qū)動電路

7 負載

T1,T2 輸入端子

T3,T4 輸出端子

L1H 一次側(cè)高壓線

L1L 一次側(cè)低壓線

LO 輸出線

LG 接地線

Vin 直流輸入電壓

Vout 直流輸出電壓

Iout 輸出電流

Ia～Im 回線電流

Cout 輸出平滑電容器

S1～S4 開關(guān)元件

SG1～SG4 驅(qū)動信號

D1～D4,D51,D52 二極管

C1～C4,C51,C52,C61～C63 電容器

Lr 諧振電感器

Lch 扼流線圈

P1～P10,Px 連接點

Np1～Np3,Ns1～Ns3 匝數(shù)

t0～t8 時間

相位差

ΔTs 串聯(lián)狀態(tài)期間

ΔTp 并聯(lián)狀態(tài)期間

具體實施方式

下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。再有，說明按以下的順序進行。

1.實施方式(在整流平滑電路內(nèi)設(shè)置有6個整流元件的例子)

2.變形例

變形例1(在整流平滑電路內(nèi)設(shè)置有8個整流元件的例子)

變形例2(在開關(guān)電路內(nèi)設(shè)置有用于防止偏勵磁的電容元件的例子)

變形例3(在開關(guān)電路內(nèi)設(shè)置有用于反向電壓鉗位的整流元件的例子)

變形例4(整流平滑電路內(nèi)的扼流線圈的其他結(jié)構(gòu)例子)

3.其他變形例

<1.實施方式>

[結(jié)構(gòu)]

圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式的開關(guān)電源裝置(開關(guān)電源裝置1)的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。該開關(guān)電源裝置1將由電池10(第一電池)供給的直流輸入電壓Vin變壓成直流輸出電壓Vout，供應(yīng)給未圖示的第二電池用來驅(qū)動負載7，從而發(fā)揮作為DC-DC切換器的功能。在這里，作為開關(guān)電源裝置1的變壓形態(tài)，可以是上變換(升壓)和下變換(降壓)中的任何一種。

再有，直流輸入電壓Vin對應(yīng)于本發(fā)明的“輸入電壓”的一個具體例子，直流輸出電壓Vout對應(yīng)于本發(fā)明的“輸出電壓”的一個具體例子。

開關(guān)電源裝置1具備：2個輸入端子T1,T2、2個輸出端子T3,T4、1個開關(guān)電路2、3個變壓器31,32,33、整流平滑電路4、以及驅(qū)動電路5。在輸入端子T1、T2之間輸入直流輸入電壓Vin，從輸出端子T3、T4之間輸出直流輸出電壓Vout。

再有，輸入端子T1、T2對應(yīng)于本發(fā)明的“輸入端子對”的一個具體例子，輸出端子T3、T4對應(yīng)于本發(fā)明的“輸出端子對”的一個具體例子。另外，變壓器31、32、33對應(yīng)于本發(fā)明的“3個變壓器”的一個具體例子，并且分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一變壓器”、“第二變壓器”、“第三變壓器”的一個具體例子。

再有，在該開關(guān)電源裝置1中，也可以在連接于輸入端子T1的一次側(cè)高壓線L1H與連接于輸入端子T2的一次側(cè)低壓線L1L之間配置輸入平滑電容器Cin。具體地說，也可以將該輸入平滑電容器Cin的第一端連接于一次側(cè)高壓線L1H，并且將該輸入平滑電容器Cin的第二端連接于一次側(cè)低壓線L1L。該輸入平滑電容器Cin是用于使從輸入端子T1、T2輸入的直流輸入電壓Vin平滑化的電容器。但是，在圖1所示的電路結(jié)構(gòu)例子中，因為后述的開關(guān)電路2內(nèi)的2個電容器C51、C52也分別發(fā)揮作為輸入平滑電容器的功能，所以在該例子中沒有設(shè)置輸入平滑電容器Cin。

(開關(guān)電路2)

開關(guān)電路2配置在輸入端子T1,T2、與后述的變壓器31,32,33的一次繞組311,321,331之間。開關(guān)電路2如圖1所示，具有：4個開關(guān)元件S1～S4、4個二極管D1～D4、6個電容器C1～C4,C51,C52、以及1個諧振電感器Lr。在該開關(guān)電路2中，如圖1所示，開關(guān)元件S1,S2、開關(guān)元件S3,S4、與電容器C51,C52在輸入端子T1,T2之間互相并聯(lián)配置。

再有，開關(guān)元件S1～S4分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一開關(guān)元件”、“第二開關(guān)元件”、“第三開關(guān)元件”、“第四開關(guān)元件”的一個具體例子。另外，電容器C51,C52分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一電容元件”、“第二電容元件”的一個具體例子。

在這里，圖2表示開關(guān)電路2的詳細結(jié)構(gòu)例子的電路圖。該開關(guān)電路2如圖2的(A)～(C)所示，以包含3個橋接電路的方式構(gòu)成。具體地說，開關(guān)電路2包含：圖2的(A)所示的半橋電路21、圖2的(B)所示的半橋電路22、和圖2的(C)所示的全橋電路23。

再有，半橋電路21對應(yīng)于本發(fā)明的“第一半橋電路”的一個具體例子，半橋電路22對應(yīng)于本發(fā)明的“第二半橋電路”的一個具體例子。

半橋電路21如圖2的(A)所示，具有：2個開關(guān)元件S1,S2、分別對這些開關(guān)元件S1,S2并聯(lián)連接的電容器C1,C2和二極管D1,D2、2個電容器C51,C52、以及諧振電感器Lr。另一方面，半橋電路22如圖2的(B)所示，具有：2個開關(guān)元件S3,S4、分別對這些開關(guān)元件S3,S4并聯(lián)連接的電容器C3,C4和二極管D3,D4、以及2個電容器C51,C52?？傊?，電容器C51、C52分別為2個半橋電路21、22的共用元件。另外，全橋電路23具有：上述4個開關(guān)元件S1～S4、4個二極管D1～D4、和4個電容器C1～C4?？傊_關(guān)元件S1,S2、二極管D1,D2和電容器C1,C2分別為半橋電路21和全橋電路23的共用元件。另外，開關(guān)元件S3,S4、二極管D3,D4和電容器C3,C4分別為半橋電路22和全橋電路23的共用元件。再有，二極管D1～D4都是：陰極配置在一次側(cè)高壓線L1H側(cè)，并且陽極配置在一次側(cè)低壓線L1L側(cè)，成為反方向連接狀態(tài)。

在半橋電路21中，如圖2的(A)所示，開關(guān)元件S1,S2各自的第一端、電容器C1,C2各自的第一端、二極管D1的陽極、與二極管D2的陰極在連接點P1互相連接。電容器C51、C52的第一端彼此在連接點P3互相連接。開關(guān)元件S1的第二端、電容器C1的第二端、二極管D1的陰極、與電容器C51的第二端在一次側(cè)高壓線L1H上的連接點P4互相連接。開關(guān)元件S2的第二端、電容器C2的第二端、二極管D2的陽極、與電容器C52的第二端在一次側(cè)低壓線L1L上的連接點P5互相連接。在連接點P1、P3之間，以互相串聯(lián)的狀態(tài)插入配置有后述的變壓器31的一次繞組311與諧振電感器Lr。具體地說，一次繞組311的第一端連接于連接點P3，一次繞組311的第二端與諧振電感器Lr的第一端在連接點P6互相連接，諧振電感器Lr的第二端連接于連接點P1。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的半橋電路21中，通過按照由后述的驅(qū)動電路5供給的驅(qū)動信號SG1、SG2，各個開關(guān)元件S1、S2進行導(dǎo)通·切斷動作，將施加在輸入端子T1、T2之間的直流輸入電壓Vin變換成交流電壓向變壓器31輸出。

在半橋電路22中，如圖2的(B)所示，開關(guān)元件S3,S4各自的第一端、電容器C3,C4各自的第一端、二極管D3的陽極、與二極管D4的陰極在連接點P2互相連接。開關(guān)元件S3的第二端、電容器C3的第二端、二極管D3的陰極、與電容器C51的第二端在上述連接點P4互相連接。開關(guān)元件S4的第二端、電容器C4的第二端、二極管D4的陽極、與電容器C52的第二端在上述連接點P5互相連接。在連接點P2、P3之間，插入配置有后述的變壓器32的一次繞組321。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的半橋電路22中，通過按照由后述的驅(qū)動電路5供給的驅(qū)動信號SG3、SG4，各個開關(guān)元件S3、S4進行導(dǎo)通·切斷動作，將直流輸入電壓Vin變換成交流電壓向變壓器32輸出。

在全橋電路23中，如圖2的(C)所示，開關(guān)元件S1,S2各自的第一端、電容器C1,C2各自的第一端、二極管D1的陽極、與二極管D2的陰極在連接點P1互相連接。開關(guān)元件S3,S4各自的第一端、電容器C3,C4各自的第一端、二極管D3的陽極、與二極管D4的陰極在連接點P2互相連接。開關(guān)元件S1的第二端、電容器C1的第二端、二極管D1的陰極、開關(guān)元件S3的第二端、電容器C3的第二端、與二極管D3的陰極在上述連接點P4互相連接。開關(guān)元件S2的第二端、電容器C2的第二端、二極管D2的陽極、開關(guān)元件S4的第二端、電容器C4的第二端、與二極管D4的陽極在上述連接點P5互相連接。在連接點P1、P2之間，插入配置有后述的變壓器33的一次繞組331。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的全橋電路23中，通過按照由后述的驅(qū)動電路5供給的驅(qū)動信號SG1～SG4，各個開關(guān)元件S1～S4進行導(dǎo)通·切斷動作，將直流輸入電壓Vin變換成交流電壓向變壓器33輸出。

在這里，作為開關(guān)元件S1～S4，例如使用場效應(yīng)晶體管(MOS-FET：Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolor Transistor)等開關(guān)元件。在使用MOS-FET作為開關(guān)元件S1～S4的情況下，電容器C1～C4和二極管D1～D4可以分別由該MOS-FET的寄生電容或寄生二極管構(gòu)成。另外，電容器C1～C4也可以分別由二極管D1～D4的結(jié)電容構(gòu)成。在像這樣構(gòu)成的情況下，不需要在開關(guān)元件S1～S4之外另外設(shè)置電容器C1～C4、二極管D1～D4，從而可以使開關(guān)電路2(半橋電路21、22和全橋電路23)的電路結(jié)構(gòu)簡化。

再有，上述連接點P1、P2、P3分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一連接點”、“第二連接點”、“第三連接點”的一個具體例子。

(變壓器31～33)

變壓器31如圖1所示，具有互相磁耦合的一次繞組311和二次繞組312。一次繞組311的第一端連接于連接點P3，第二端連接于連接點P6。二次繞組312的第一端連接于后述的整流平滑電路4內(nèi)的連接點P7，第二端連接于整流平滑電路4內(nèi)的連接點P8。再有，在圖1中，對這些一次繞組311和二次繞組312的卷繞開始的位置分別用黑圓點(“●”)的符號表示，以下同樣。該變壓器31對由半橋電路21生成的交流電壓(輸入變壓器31的交流電壓)進行電壓變換，并從二次繞組312的端部輸出交流電壓。再有，這種情況下的電壓變換程度由一次繞組311的匝數(shù)Np1與二次繞組312的匝數(shù)Ns1的匝數(shù)比(＝Np1/Ns1)來決定(參照圖1)。

變壓器32也同樣如圖1所示，具有互相磁耦合的一次繞組321和二次繞組322。一次繞組321的第一端連接于連接點P3，第二端連接于連接點P2。二次繞組322的第一端連接于后述的整流平滑電路4內(nèi)的連接點P8，第二端連接于整流平滑電路4內(nèi)的連接點P10。再有，在圖1中，對這些一次繞組321和二次繞組322的卷繞開始的位置分別用黑圓點的符號表示，以下同樣。該變壓器32對由半橋電路22生成的交流電壓(輸入變壓器32的交流電壓)進行電壓變換，并從二次繞組322的端部輸出交流電壓。再有，這種情況下的電壓變換程度由一次繞組321的匝數(shù)Np2與二次繞組322的匝數(shù)Ns2的匝數(shù)比(＝Np2/Ns2)來決定(參照圖1)。

變壓器33也同樣如圖1所示，具有互相磁耦合的一次繞組331和二次繞組332。一次繞組331的第一端連接于連接點P1，第二端連接于連接點P2。二次繞組332的第一端連接于后述的整流平滑電路4內(nèi)的連接點P10，第二端連接于整流平滑電路4內(nèi)的連接點P9。再有，在圖1中，對這些一次繞組331和二次繞組332的卷繞開始的位置分別用黑圓點的符號表示，以下同樣。該變壓器33對由全橋電路23生成的交流電壓(輸入變壓器33的交流電壓)進行電壓變換，并從二次繞組332的端部輸出交流電壓。再有，這種情況下的電壓變換程度由一次繞組331的匝數(shù)Np3與二次繞組332的匝數(shù)Ns3的匝數(shù)比(＝Np3/Ns3)來決定(參照圖1)。

這里在本實施方式中，如圖1中和以下的(1)式所示，變壓器31的一次繞組311的匝數(shù)Np1與二次繞組312的匝數(shù)Ns1的匝數(shù)比(＝Np1/Ns1)等于變壓器32的一次繞組321的匝數(shù)Np2與二次繞組322的匝數(shù)Ns2的匝數(shù)比(＝Np2/Ns2)。另外，在本實施方式中，如圖1中所示，變壓器33的一次繞組331的匝數(shù)Np3與二次繞組332的匝數(shù)Ns3的匝數(shù)比(＝Np3/Ns3)例如可以根據(jù)開關(guān)電源裝置1的用途、產(chǎn)品的規(guī)格等，設(shè)定為任意的值?？傊?，該變壓器33的匝數(shù)比(Np3/Ns3)可以等于變壓器31、32的匝數(shù)比(Np1/Ns1＝Np2/Ns2)，也可以不等于(大或小)變壓器31、32的匝數(shù)比。

(Np1/Ns1)＝(Np2/Ns2)……(1)

再有，一次繞組311、321、331分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一一次繞組”、“第二一次繞組”、“第三一次繞組”的一個具體例子。另外，二次繞組312、322、332分別對應(yīng)于本發(fā)明的“第一二次繞組”、“第二二次繞組”、“第三二次繞組”的一個具體例子。

(整流平滑電路4)

整流平滑電路4配置在變壓器31、32、33的二次繞組312、322、332與輸出端子T3、T4之間。該整流平滑電路4具有：6個整流二極管411,412,421,422,431,432、1個扼流線圈Lch、和1個輸出平滑電容器Cout。

再有，整流二極管411、412、421、422、431、432分別對應(yīng)于本發(fā)明的“6個整流元件”的一個具體例子，輸出平滑電容器Cout對應(yīng)于本發(fā)明的“輸出電容元件”的一個具體例子。

黃浩

在該整流平滑電路4中，形成有各自包含以同一方向互相串聯(lián)配置的2個整流二極管的3根桿件。具體地說，通過整流二極管411、412形成第一桿件，通過整流二極管421、422形成第二桿件，通過整流二極管431、432形成第三桿件。另外，這些第一～第三桿件在輸出端子T3、T4之間互相并聯(lián)配置。具體地說，第一～第三桿件的第一端彼此的連接點(連接點Px)通過扼流線圈Lch和輸出線LO連接于輸出端子T3，第一～第三桿件的第二端彼此的連接點連接于從輸出端子T4延伸的接地線LG。

在第一桿件中，整流二極管411、412的陰極分別配置在該第一桿件的上述第一端側(cè)，并且整流二極管411、412的陽極分別配置在該第一桿件的上述第二端側(cè)。具體地說，整流二極管411的陰極連接于連接點Px，整流二極管411的陽極與整流二極管412的陰極在連接點P7互相連接，整流二極管412的陽極連接于接地線LG。

同樣，在第二桿件中，整流二極管421、422的陰極分別配置在該第二桿件的上述第一端側(cè)，并且整流二極管421、422的陽極分別配置在該第二桿件的上述第二端側(cè)。具體地說，整流二極管421的陰極連接于連接點Px，整流二極管421的陽極與整流二極管422的陰極在連接點P8互相連接，整流二極管422的陽極連接于接地線LG。

同樣，在第三桿件中，整流二極管431、432的陰極分別配置在該第三桿件的上述第一端側(cè)，并且整流二極管431、432的陽極分別配置在該第三桿件的上述第二端側(cè)。具體地說，整流二極管431的陰極連接于連接點Px，整流二極管431的陽極與整流二極管432的陰極在連接點P9互相連接，整流二極管432的陽極連接于接地線LG。

另外，在這些第一～第三桿件中的相互鄰接的桿件彼此之間，變壓器31、32、33的二次繞組312、322、332以H橋式連接。具體地說，在相互鄰接的第一桿件與第二桿件之間，變壓器31的二次繞組312以H橋式連接。另外，在相互鄰接的第二桿件與第三桿件之間，變壓器32的二次繞組322和變壓器33的二次繞組332以互相串聯(lián)的狀態(tài)、H橋式連接。更具體地說，在第一桿件上的連接點P7與第二桿件上的連接點P8之間，插入配置有二次繞組312，并且在第二桿件上的連接點P8與第三桿件上的連接點P9之間，插入配置有二次繞組322、332。另外，在這個例子中，在第二桿件與第三桿件之間，二次繞組322配置在第二桿件側(cè)(連接點P8側(cè))，并且二次繞組332配置在第三桿件側(cè)(連接點P9側(cè))。

在這樣的第一～第三桿件與輸出平滑電容器Cout之間，配置有扼流線圈Lch。具體地說，在這些第一～第三桿件的上述第一端彼此的連接點(連接點Px)與輸出平滑電容器Cout的第一端之間，通過輸出線LO插入配置有扼流線圈Lch。另外，第一～第三桿件的上述第二端彼此的連接點在接地線LG上連接于輸出平滑電容器Cout的第二端。

關(guān)于這樣的結(jié)構(gòu)的整流平滑電路4，在由整流二極管411、412、421、422、431、432構(gòu)成的整流電路中，對由變壓器31、32、33輸出的交流電壓進行整流并輸出。另外，在由扼流線圈Lch和輸出平滑電容器Cout構(gòu)成的平滑電路中，對被上述整流電路整流過的電壓進行平滑化，由此生成直流輸出電壓Vout。再有，像這樣生成的直流輸出電壓Vout從輸出端子T3、T4向第二電池(未圖示)輸出、供電。

(驅(qū)動電路5)

驅(qū)動電路5是進行分別控制開關(guān)電路2(半橋電路21、22和全橋電路23)內(nèi)的開關(guān)元件S1～S4的動作的切換驅(qū)動的電路。具體地說，驅(qū)動電路5通過對開關(guān)元件S1～S4分別供給驅(qū)動信號SG1～SG4，來控制各個開關(guān)元件S1～S4的導(dǎo)通·切斷動作。

這里在本實施方式中，驅(qū)動電路5以使2個半橋電路21、22在彼此之間具有相位差(后述的相位差)的條件下工作、且控制全橋電路23的相位的方式，進行切換驅(qū)動。換句話說，該驅(qū)動電路5通過對開關(guān)元件S1～S4進行切換相位控制，適當?shù)卦O(shè)定上述相位差，來使直流輸出電壓Vout穩(wěn)定化。另外，這時驅(qū)動電路5以在2個半橋電路21、22中，例如各個開關(guān)元件S1～S4的占空周期的導(dǎo)通期間的長度大約為最大值(優(yōu)選最大值)的方式，進行切換驅(qū)動，在后面詳細敘述。再有，該驅(qū)動電路5對應(yīng)于本發(fā)明的“驅(qū)動單元”的一個具體例子。

[動作和作用·效果]

(A.基本動作)

在該開關(guān)電源裝置1中，通過在開關(guān)電路2(半橋電路21、22和全橋電路23)中，對從輸入端子T1、T2供給的直流輸入電壓Vin進行轉(zhuǎn)換，生成交流電壓。該交流電壓被提供給變壓器31、32、33的一次繞組311、321、331。然后，在變壓器31、32、33中，對該交流電壓進行變壓，并從二次繞組312、322、332輸出被變壓后的交流電壓。

在整流平滑電路4中，從變壓器31、32、33輸出的交流電壓(被變壓后的交流電壓)由整流二極管411、412、421、422、431、432整流之后，通過扼流線圈Lch和輸出平滑電容器Cout進行平滑化。由此，從輸出端子T3、T4輸出直流輸出電壓Vout。然后，該直流輸出電壓Vout被提供給未圖示的第二電池以供其充電，并且驅(qū)動負載7。

(B.詳細動作)

其次，參照圖3～圖7，對開關(guān)電源裝置1的詳細動作進行說明。

圖3是表示開關(guān)電源裝置1的各部分的電壓波形或電流波形的時序波形圖。具體地說，圖3的(A)～圖3的(D)表示驅(qū)動信號SG1～SG4的各個電壓波形。圖3的(E)～圖3的(M)表示如圖1中所示的分別流經(jīng)整流二極管411、412、421、422、431、432的電流I411、I412、I421、I422、I431、I432與分別流經(jīng)一次繞組331、321、311的電流I331、I321、I311的各個電流波形。圖3的(N)表示如圖1中所示的分別流經(jīng)開關(guān)元件S3、S4的電流IS3、IS4的各個電流波形，圖3的(P)表示如圖1中所示的分別流經(jīng)開關(guān)元件S1、S2的電流IS1、IS2的各個電流波形。圖3的(O)、圖3的(Q)表示如圖1中所示的顯示前述連接點P2、P1的電位的電壓Vp2、Vp1的各個電壓波形。圖3的(R)表示如圖1中所示的流經(jīng)扼流線圈Lch的電流ILch的電流波形。圖3的(S)表示如圖1中所示的施加在前述連接點Px與接地線LG之間的電壓VPx的電壓波形。再有，各個電壓和各個電流的方向分別以圖1中的箭頭所示的方向為正方向。

另外，圖4～圖7分別表示圖3中所示的各時間(時間t0～t4)的開關(guān)電源裝置1的工作狀態(tài)的電路示意圖。再有，圖3所示的動作是時間t0～t4(前半部分的半周期份)的動作與時間t4～t8(＝t0)(后半部分的半周期份)的動作合并的1周期份的動作。

(B-1.前半部分的半周期份動作)

最初，參照圖3～圖7，對前半部分的半周期份(時間t0～t4)動作進行說明。

從開關(guān)元件S1～S4的驅(qū)動信號SG1～SG4(圖3的(A)～(D))看，可知這些開關(guān)元件S1～S4被區(qū)分為2個開關(guān)元件對。具體地說，開關(guān)元件S1、S2全都被控制為在時間軸上的固定時間導(dǎo)通，被稱為“相位固定側(cè)開關(guān)元件”。另外，開關(guān)元件S3、S4全都被控制為在時間軸上的可變時間導(dǎo)通，被稱為“相位移動側(cè)開關(guān)元件”。

另外，這些開關(guān)元件S1～S4在切換動作的任何狀態(tài)下，也在施加有直流輸入電壓Vin的輸入端子T1、T2不發(fā)生電短路的組合和時間的情況下被驅(qū)動。具體地說，開關(guān)元件S3、S4(相位移動側(cè)開關(guān)元件)彼此不會同時導(dǎo)通，另外，開關(guān)元件S1、S2(相位固定側(cè)開關(guān)元件)彼此也不會同時導(dǎo)通。為了避免它們同時導(dǎo)通而設(shè)定的時間間隔被稱為“死區(qū)時間”。另外，2個半橋電路21、22彼此(開關(guān)元件S1、S2與開關(guān)元件S3、S4)如圖3中所示，在動作時具有相位差總之，驅(qū)動電路5對這些開關(guān)元件S1～S4進行切換相位控制。

(時間t0～t1)

首先，在時間t0之前的期間，開關(guān)元件S2、S4為導(dǎo)通狀態(tài)，并且開關(guān)元件S1、S3為切斷狀態(tài)(圖3的(A)～圖3的(D))。其次，在時間t0～t1期間，首先，在即將為時間t0前，開關(guān)元件S2變?yōu)榍袛酄顟B(tài)(圖3的(B))，并且在時間t0，開關(guān)元件S1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)(圖3的(A))。

總之，如圖4所示，在該時間t0～t1期間，開關(guān)元件S1、S4分別為導(dǎo)通狀態(tài)，并且開關(guān)元件S2、S3分別為切斷狀態(tài)。因此，在變壓器31、32、33的一次側(cè)(開關(guān)電路2)，分別流過經(jīng)由以下路徑的回線電流Ia、Ib、Ic、Id(圖3的(K)～圖3的(Q))。具體地說，回線電流Ia以依次經(jīng)由電池10、輸入端子T1、電容器C51、電容器C52、輸入端子T2和電池10而循環(huán)的方式流動?；鼐€電流Ib以依次經(jīng)由一次繞組311、電容器C51、開關(guān)元件S1、諧振電感器Lr和一次繞組311而循環(huán)的方式流動。回線電流Ic以依次經(jīng)由一次繞組321、開關(guān)元件S4、電容器C52和一次繞組321而循環(huán)的方式流動?；鼐€電流Id以依次經(jīng)由電池10、輸入端子T1、開關(guān)元件S1、一次繞組331、開關(guān)元件S4、輸入端子T2和電池10而循環(huán)的方式流動。

這樣做，如圖4所示，變壓器31、32、33的一次繞組311、321、331分別勵磁為它們的卷繞開始側(cè)是正方向。因此，在變壓器31、32、33的二次繞組312、322、332中，也分別以它們的卷繞開始側(cè)為正方向的方式輸出電壓。

因此，在該時間t0～t1期間，在變壓器31、32、33的二次側(cè)(整流平滑電路4)，分別流過經(jīng)由以下路徑的回線電流Ie和輸出電流Iout(圖3的(E)～圖3的(J)、圖3的(R)、圖3的(S))?；鼐€電流Ie以依次經(jīng)由二次繞組312、整流二極管411、扼流線圈Lch、輸出平滑電容器Cout、整流二極管432、二次繞組332、二次繞組322和二次繞組312而循環(huán)的方式流動?？傊?，這時整流二極管411、432分別成為導(dǎo)通。另外，這時扼流線圈Lch由來自變壓器31、32、33的各個輸出電壓V312、V322、V332的相互之和與直流輸出電壓Vout的電位差(V312+V322+V332-Vout)勵磁。另一方面，輸出電流Iout以依次經(jīng)由輸出平滑電容器Cout、輸出端子T3、負載7、輸出端子T4和輸出平滑電容器Cout而循環(huán)的方式流動，由此驅(qū)動負載7。

這樣做，該時間t0～t1期間成為通過如下“3串聯(lián)狀態(tài)(串聯(lián)模式)”，從變壓器31、32、33的一次側(cè)向二次側(cè)傳送電力的期間。也就是說，在時間t0～t1期間，3個二次繞組312、322、332彼此成為互相串聯(lián)的狀態(tài)(3串聯(lián)狀態(tài))。換句話說，如圖3中所示，時間t0～t1期間成為二次繞組312、322、332的串聯(lián)狀態(tài)期間ΔTs。

(時間t1～t2)

其次，在時間t1～t2期間，首先，在時間t1，開關(guān)元件S4變?yōu)榍袛酄顟B(tài)(圖3的(D))。

于是，如圖5所示，在變壓器31、32、33的一次側(cè)，經(jīng)由以下路徑的回線電流If、Ig與上述回線電流Ia、Ib一起分別流動(圖3的(K)～圖3的(Q))。具體地說，回線電流If以依次經(jīng)由一次繞組321、電容器C3、電容器C51和一次繞組321而循環(huán)的方式流動。回線電流Ig以依次經(jīng)由一次繞組321、電容器C4、電容器C52和一次繞組321而循環(huán)的方式流動。

這些回線電流If、Ig(相當于后述的“循環(huán)電流”)由積蓄在變壓器32的漏感(未圖示)上的能量而流動，并且以維持到目前為止的電流方向的方式流動。換句話說，通過該變壓器32的漏感與電容器C3、C4、C51、C52共同構(gòu)成LC諧振電路，進行LC諧振動作，從而使這樣的回線電流If、Ig流動。由于這些回線電流If、Ig流動，電容器C3被放電、且電容器C4被充電，其結(jié)果是：積蓄在變壓器32的漏感上的能量向一次側(cè)的電容器C51再生。

接著，如果這樣的從電容器C3的放電和向電容器C4的充電結(jié)束，那么作為開關(guān)元件S3的體二極管的二極管D3導(dǎo)通。于是，通過使回線電流流過作為開關(guān)元件S3的替代品的該二極管D3，從而進行向上述電容器C51的再生。另外，這時，在變壓器32的一次繞組321中，其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向；變壓器33的一次繞組331由于開關(guān)元件S1、S3，使其兩端成為短路(short)狀態(tài)。

接著，以這種方式在二極管D3導(dǎo)通的狀態(tài)下，開關(guān)元件S3變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)(圖3的(C))。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS(零電壓·切換)動作，其結(jié)果是：開關(guān)元件S3的損失(切換損失)降低。

另外，如果向上述電容器C51的再生結(jié)束，那么流過變壓器32的一次繞組321的電流的方向反轉(zhuǎn)，其結(jié)果是：在該一次繞組321中，以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式開始勵磁。

伴隨這樣在一次側(cè)的電流反轉(zhuǎn)，在變壓器31、32、33的二次側(cè)，如下所述(圖3的(E)～圖3的(J)、圖3的(R)、圖3的(S))。也就是說，伴隨對變壓器32的一次繞組321的施加電壓的反轉(zhuǎn)，來自該變壓器32的二次繞組322的輸出電壓V322也反轉(zhuǎn)，輸出電壓V322以二次繞組322的卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式輸出。另外，如上所述，變壓器33的一次繞組331的兩端變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，伴隨對該一次繞組331的施加電壓變?yōu)?(零)V，來自變壓器33的二次繞組332的輸出電壓V332也變?yōu)?V。

因此，在變壓器31、32、33的二次側(cè)，如圖5所示，作為前述回線電流Ie的替代，分別流過經(jīng)由以下路徑的回線電流Ih、Ii?；鼐€電流Ih以依次經(jīng)由二次繞組312、整流二極管411、扼流線圈Lch、輸出平滑電容器Cout、整流二極管422和二次繞組312而循環(huán)的方式流動。另外，回線電流Ii以依次經(jīng)由二次繞組322、二次繞組332、整流二極管431、扼流線圈Lch、輸出平滑電容器Cout、整流二極管422和二次繞組322而循環(huán)的方式流動?？傊?，這時，整流二極管422、431分別導(dǎo)通，另一方面，整流二極管432為非導(dǎo)通狀態(tài)。另外，這時扼流線圈Lch由來自變壓器31的輸出電壓V312與輸出電壓Vout的電位差(V312-Vout)而勵磁。

這樣做，在該時間t1～t2期間通過如下“2并聯(lián)狀態(tài)(并聯(lián)模式)”成為從變壓器31、32、33的一次側(cè)向二次側(cè)傳送電力的期間。也就是說，在時間t1～t2期間，2個二次繞組312、322彼此成為互相并聯(lián)連接的狀態(tài)(2并聯(lián)狀態(tài))。換句話說，如圖3中所示，時間t1～t2期間成為二次繞組312、322、332的并聯(lián)狀態(tài)期間ΔTp。這樣做，可以從前述串聯(lián)狀態(tài)期間ΔTs(基于串聯(lián)模式的電力傳送期間：時間t0～t1)向時間t1以后的并聯(lián)狀態(tài)期間ΔTp(基于并聯(lián)模式的電力傳送期間)轉(zhuǎn)化。再有，如前所述，在變壓器32的一次繞組321中，其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的勵磁開始的時刻相當于時間t2。

(時間t2～t3)

其次，如圖6所示，在時間t2～t3期間，開關(guān)元件S1、S3分別為導(dǎo)通狀態(tài)，并且開關(guān)元件S2、S4分別為切斷狀態(tài)(圖3的(A)～圖3的(D))。因此，在該時間t2～t3期間，在變壓器31、32、33的一次側(cè)，經(jīng)由以下路徑的回線電流Ij與前述回線電流Ia、Ib一起分別流動(圖3的(k)～圖3的(Q))。具體地說，該回線電流Ij以依次經(jīng)由一次繞組321、電容器C51、開關(guān)元件S3和一次繞組321而循環(huán)的方式流動。

黃浩

這樣做，如圖6所示，在變壓器31的一次繞組311中，勵磁為其卷繞開始側(cè)是正方向；另一方面，在變壓器32的一次繞組321中，勵磁為其卷繞結(jié)束側(cè)是正方向。另外，如前所述，在變壓器33的一次繞組331中，因為其兩端為短路狀態(tài)，所以對該一次繞組331的施加電壓為0V。

因此，在變壓器31的二次繞組312中，也以其卷繞開始側(cè)為正方向的方式輸出電壓；另一方面，在變壓器32的二次繞組322中，也以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式輸出電壓。另外，來自變壓器33的二次繞組332的輸出電壓V322為0V。

其結(jié)果是：在該時間t2～t3期間，在變壓器31、32、33的二次側(cè)(整流平滑電路4)，分別流過前述的回線電流Ih、Ii和輸出電流Iout(圖3的(E)～圖3的(J)、圖3的(R)、圖3的(S))。

在這里，如圖3所示，該時間t2～3期間也與上述時間t1～t2期間相同，成為并聯(lián)狀態(tài)期間ΔTp(基于并聯(lián)模式的電力傳送期間)。因此，如圖6所示，流過扼流線圈Lch的電流分流成二次繞組312側(cè)(回線電流Ih)與二次繞組322、332側(cè)(回線電流Ii)。另外，與變壓器31的一次繞組311串聯(lián)連接的扼流線圈(諧振電感器Lr)因為發(fā)揮作為電流源的功能，所以試圖維持流動的電流。

因此，在該時間t2～t3期間，流過二次繞組312的回線電流Ih的大小如下所述。也就是說，首先，從與流過扼流線圈Lch的電流等值開始，并且之后，相應(yīng)于流過二次繞組322的回線電流Ii的比率逐漸增加的份，該回線電流Ih的比率逐漸減少。

(時間t3～t4)

其次，在時間t3～t4期間，首先，在時間t3，開關(guān)元件S1為切斷狀態(tài)(圖3的(A))。

于是，如圖7所示，在變壓器31、32、33的一次側(cè)，經(jīng)由以下路徑的回線電流Ik、Il與前述回線電流Ia、Ij一起分別流動(圖3的(k)～圖3的(Q))。具體地說，回線電流Ik以依次經(jīng)由一次繞組311、電容器C51、電容器C1、諧振電感器Lr和一次繞組311而循環(huán)的方式流動?；鼐€電流Il以依次經(jīng)由一次繞組311、電容器C52、電容器C2、諧振電感器Lr和一次繞組311而循環(huán)的方式流動。

這些回線電流Ik、Il(相當于后述的“循環(huán)電流”)由積蓄在諧振電感器Lr和變壓器31的漏感(未圖示)上的能量而流動，并且以維持到目前為止的電流方向的方式流動。換句話說，通過這些諧振電感器Lr和變壓器31的漏感與電容器C1、C2、C51、C52共同構(gòu)成LC諧振電路，進行LC諧振動作，從而使這樣的回線電流Ik、Il流動。由于這些回線電流Ik、Il流動，電容器C2被放電、且電容器C1被充電，其結(jié)果是：積蓄在諧振電感器Lr和變壓器31的漏感上的能量向一次側(cè)的電容器C52再生。

接著，如果這樣的從電容器C2的放電和向電容器C1的充電結(jié)束，那么作為開關(guān)元件S2的體二極管的二極管D2導(dǎo)通。于是，通過使回線電流流過作為開關(guān)元件S2的替代品的該二極管D2，從而進行向上述電容器C52的再生。另外，這時，在變壓器31、33的一次繞組311、331中，各自的卷繞結(jié)束側(cè)分別為正方向。

接著，以這種方式在二極管D2導(dǎo)通的狀態(tài)下，開關(guān)元件S2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)(圖3的(B))。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS動作，其結(jié)果是：開關(guān)元件S2的損失(切換損失)降低。

另外，如果向上述電容器C52的再生結(jié)束，那么流過變壓器31的一次繞組311和諧振電感器Lr的電流的方向反轉(zhuǎn)，其結(jié)果是：在該一次繞組311中，以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式開始勵磁。另一方面，在變壓器33的一次繞組331中，從前述短路狀態(tài)，向以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式開始勵磁的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。再有，在變壓器32的一次繞組321中，繼續(xù)以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式勵磁。

因此，在變壓器31、32、33的二次側(cè)，如下所述(圖3的(E)～圖3的(J)、圖3的(R)、圖3的(S))。也就是說，伴隨對變壓器31的一次繞組311的施加電壓的反轉(zhuǎn)，來自該變壓器31的二次繞組312的輸出電壓V312也反轉(zhuǎn)，輸出電壓V312以二次繞組312的卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式輸出。另外，伴隨在變壓器33的一次繞組331的正方向開始勵磁，在該變壓器33的二次繞組332中，輸出電壓V332以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式輸出。再有，在變壓器32的一次繞組321中，輸出電壓V322繼續(xù)以其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的方式輸出。

因此，在變壓器31、32、33的二次側(cè)，如圖7所示，作為前述回線電流Ih、Ii的替代，流過經(jīng)由以下路徑的回線電流Im。該回線電流Im以依次經(jīng)由二次繞組312、二次繞組322、二次繞組332、整流二極管431、扼流線圈Lch、輸出平滑電容器Cout、整流二極管412和二次繞組312而循環(huán)的方式流動。總之，這時，整流二極管412導(dǎo)通，另一方面，整流二極管411、422分別為非導(dǎo)通狀態(tài)。另外，這時扼流線圈Lch由來自變壓器31、32、33的各個輸出電壓V312、V322、V332的相互之和與輸出電壓Vout的電位差(V312+V322+V332-Vout)勵磁。

這樣做，在該時間t3～t4期間，通過如下“3串聯(lián)狀態(tài)(串聯(lián)模式)”成為從變壓器31、32、33的一次側(cè)向二次側(cè)傳送電力的期間。也就是說，在時間t3～t4期間，3個二次繞組312、322、332彼此成為互相串聯(lián)的狀態(tài)(3串聯(lián)狀態(tài))。換句話說，如圖3中所示，時間t3～t4期間成為二次繞組312、322、332的串聯(lián)狀態(tài)期間ΔTs。這樣做，可以從前述并聯(lián)狀態(tài)期間ΔTp(基于并聯(lián)模式的電力傳送期間：時間t1～t3)向時間t3以后的串聯(lián)狀態(tài)期間ΔTs(基于串聯(lián)模式的電力傳送期間)轉(zhuǎn)化。再有，如前所述，在變壓器31的一次繞組311中，其卷繞結(jié)束側(cè)為正方向的勵磁開始的時刻相當于時間t4。以上，前半部分的半周期份(時間t0～t4)的動作結(jié)束。

(B-2.后半部分的半周期份動作)

其次，對圖3所示的時間t0～t4以后的后半部分的半周期份(時間t4～t8(＝t0))的動作進行說明。

該后半部分的半周期份的動作也基本上與用圖4～圖7說明的前半部分的半周期份(時間t0～t4)的動作相同。也就是說，如圖3中的括號所示，時間t0與時間t4、時間t1與時間t5、時間t2與時間t6、時間t3與時間t7、時間t4與時間t8(＝t0)分別是基本上相等的狀態(tài)(相位發(fā)生180°變化、反轉(zhuǎn)的狀態(tài))。另外，在該后半部分的半周期份的動作中，將前半部分的半周期份動作的開關(guān)元件S2(電容器C2、二極管D2)與開關(guān)元件S3(電容器C3、二極管D3)的關(guān)系替換成開關(guān)元件S1(電容器C1、二極管D1)與開關(guān)元件S4(電容器C4、二極管D4)的關(guān)系。

因此，對該后半部分的半周期份的動作的詳細內(nèi)容，省略其說明。以上，圖3中所示的一連串動作的說明結(jié)束。

(C.作用·效果)

在這樣的本實施方式的開關(guān)電源裝置1中，因為有圖1和圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，并且進行圖3～圖7所示的動作，所以能夠獲得以下的作用·效果。

也就是說，首先，驅(qū)動電路5以使2個半橋電路21、22在彼此之間具有相位差的條件下工作、且控制全橋電路23的相位的方式，進行切換驅(qū)動。并且，這時的驅(qū)動電路5通過以包含于3個變壓器31、32、33中的二次繞組312、322、332彼此的連接狀態(tài)切換(以所定的時間比率切換)的方式進行切換驅(qū)動，從而控制輸出電壓Vout的大小。

在這里，參照圖8的(A)、圖8的(B)和圖9的(A)、圖9的(B)所示的電路圖和示意圖，具體說明：通過這樣的連接狀態(tài)的切換來控制輸出電壓Vout。

在本實施方式中，驅(qū)動電路5以二次繞組312、322、332彼此的連接狀態(tài)在前述的2并聯(lián)狀態(tài)(參照圖8的(A))與3串聯(lián)狀態(tài)(參照圖8的(B))之間切換的方式，對開關(guān)電路2(半橋電路21、22和全橋電路23)進行切換驅(qū)動。換句話說，在3個變壓器31、32、33彼此的輸出為同相位時和反相位時，切換這樣的2并聯(lián)狀態(tài)或3串聯(lián)狀態(tài)。

這里在2并聯(lián)狀態(tài)中，如圖8的(A)中所示，電流I2p1、I2p2分別在實線或虛線所示的組合方向上，以互相并列的方式流過二次繞組312、322、332。具體地說，如果參照圖1所示的整流平滑電路4的結(jié)構(gòu)，那么實線所示的電流I2p1以依次經(jīng)由整流二極管412、二次繞組312和整流二極管421的方式流動。另外，虛線所示的電流I2p1以依次經(jīng)由整流二極管422、二次繞組312和整流二極管411的方式流動。同樣，實線所示的電流I2p2以依次經(jīng)由整流二極管432、二次繞組332、二次繞組322和整流二極管421的方式流動。另外，虛線所示的電流I2p2以依次經(jīng)由整流二極管422、二次繞組322、二次繞組332和整流二極管431的方式流動。再有，在這些實線或虛線所示的電流I2p1、I2p2中，粗線所示的電流(二次繞組312側(cè))與細線所示的電流(二次繞組322、332側(cè))分別表示電流量相對大的電流(粗線)與電流量相對小的電流(細線)。

在這樣的2并聯(lián)狀態(tài)中，如圖9的(A)示意性所示，整流平滑電路4內(nèi)的電路上的位置與電壓的大小相對應(yīng)。再有，圖9的(A)中的實線和虛線所示的圖表分別表示對應(yīng)流過圖8的(A)中的實線和虛線所示的電流I2p1、I2p2時的電壓的大小(相對值)。在該2并聯(lián)狀態(tài)中，由于電流I2p1、I2p2，電壓在二次繞組312、322的部分線形變化成山狀或谷狀。另外，在二次繞組332的部分，起因于前述的短路狀態(tài)，其兩端之間的電壓為0V。

另一方面，在3串聯(lián)狀態(tài)中，如圖8的(B)中所示，電流I3s分別在實線或虛線所示的組合方向上，以串聯(lián)的方式流過二次繞組312、322、332。具體地說，如果參照圖1所示的整流平滑電路4的結(jié)構(gòu)，那么實線所示的電流I3s以依次經(jīng)由整流二極管412、二次繞組312、二次繞組322、二次繞組332和整流二極管431的方式流動。另外，虛線所示的電流I3s以依次經(jīng)由整流二極管432、二次繞組332、二次繞組322、二次繞組312和整流二極管411的方式流動。

在這樣的3串聯(lián)狀態(tài)中，如圖9的(B)示意性所示，整流平滑電路4內(nèi)的電路上的位置與電壓的大小相對應(yīng)。再有，圖9的(B)中的實線和虛線所示的圖表分別表示對應(yīng)流過圖8的(B)中的實線和虛線所示的電流I3s時的電壓的大小(相對值)。在該3串聯(lián)狀態(tài)中，由于電流I3s，電壓在二次繞組312、322、332的部分整體為線形變化。

在這里，如圖2和圖3所示，半橋電路21內(nèi)的2個開關(guān)元件S1、S2在彼此之間具有180°的相位差的情況下被切換驅(qū)動，并且半橋電路22內(nèi)的2個開關(guān)元件S3、S4也在彼此之間具有180°的相位差的情況下被切換驅(qū)動。另外，這些2個半橋電路21、22如上所述，例如以在工作時彼此之間具有圖3中所示的相位差的方式被驅(qū)動。

因此，通過控制該相位差φ，能夠改變上述2并聯(lián)狀態(tài)與3串聯(lián)狀態(tài)的時間比率(占空比)，其結(jié)果是能夠調(diào)整輸出電壓Vout的大小。具體地說，增大相位差φ等同于：分別延長驅(qū)動信號SG1與驅(qū)動信號SG4的重疊期間、以及驅(qū)動信號SG2與驅(qū)動信號SG3的重疊期間，即延長圖3中所示的串聯(lián)狀態(tài)期間ΔTs。

另外，在本實施方式中，驅(qū)動電路5進行切換驅(qū)動，以使在這些半橋電路21、22中，例如各個開關(guān)元件S1～S4的占空周期的導(dǎo)通期間的長度大約為最大值(優(yōu)選最大值)。

在這里，如前文所述，在變壓器31、32、33沒有進行電力傳送的占空周期的切斷期間，通過利用LC諧振動作產(chǎn)生循環(huán)電流(例如：回線電流If、Ig、Ik、Il)，從而在開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)時實現(xiàn)ZVS動作。然而，因為該ZVS動作所需的循環(huán)電流存在于占空周期的切斷期間，所以隨著該占空周期的切斷期間變長而電力損失變大，導(dǎo)致電力轉(zhuǎn)換效率下降。

對此在本實施方式中，如上所述，在半橋電路21、22中，以各個開關(guān)元件S1～S4的占空周期的導(dǎo)通期間的長度大約為最大值的方式進行切換驅(qū)動。由此占空周期的切斷期間僅被限定在前述的死區(qū)時間(在圖3的例子中為時間t1～t2、t3～t4、t5～6、t7～t8的各個期間)的短時間內(nèi)，能夠?qū)VS動作所需的循環(huán)電流的產(chǎn)生抑制在最小限度。其結(jié)果是：由該循環(huán)電流流經(jīng)各個開關(guān)元件S1～S4的體二極管(二極管D1～D4)而發(fā)生的電力損失也抑制到最小限度，電力轉(zhuǎn)換效率得到提高。再有，為了降低由這樣的循環(huán)電流發(fā)生的損失，優(yōu)選各個開關(guān)元件S1～S4的占空周期的導(dǎo)通期間的長度大約為最大值，但是沒有達到大約最大值也可以進行動作。

進一步說，在本實施方式中，如前所述，變壓器33的一次繞組331的匝數(shù)Np3與二次繞組332的匝數(shù)Ns3的匝數(shù)比(＝Np3/Ns3)可以設(shè)定為任意的值。因此，對應(yīng)于該匝數(shù)比(Np3/Ns3)的大小，從直流輸入電壓Vin向直流輸出電壓Vout進行電壓變換時的電壓范圍發(fā)生變化。

具體地說，如果參照圖10的(A)、圖10的(B)所示的示意圖，那么作為一個例子如下所述。首先，在圖10的(A)所示的2并聯(lián)狀態(tài)的例子(對應(yīng)于圖8的(A)所示的例子)中，變壓器33的匝數(shù)比(Np3/Ns3)與變壓器31、32的各個匝數(shù)比(Np1/Ns1＝Np2/Ns2)相等。對此，在圖10的(B)所示的2并聯(lián)狀態(tài)的例子中，變壓器33的匝數(shù)比(Np3/Ns3)的值增加，設(shè)定成(Np3/Ns3):(Np1/Ns1)、(Np2/Ns2)＝2:1。因此，如圖10的(A)中的箭頭所示，在整流平滑電路4內(nèi)，與二次繞組312、322相比，二次繞組332的影響相對變大。其結(jié)果是：與圖10的(A)的例子相比，在圖10的(B)的例子中，3串聯(lián)狀態(tài)(參照圖9的(B))與2并聯(lián)狀態(tài)的電壓大小(相對值)之差(電壓差)變大，上述電壓變換時的電壓范圍(輸出電壓范圍或輸入電壓范圍)變寬。具體地說，因為圖10的(B)的例子的上述電壓差(電壓差ΔV(B))比圖10的(A)的例子的上述電壓差(電壓差ΔV(A))大(ΔV(B)>ΔV(A))，所以在圖10的(B)的例子中，與圖10的(A)的例子相比，上述電壓范圍可以寬廣化。

在如上所述的本實施方式中，因為開關(guān)電源裝置1為圖1和圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，并且進行圖3～圖7所示的動作，所以能夠?qū)VS動作所需的循環(huán)電流的產(chǎn)生抑制在最小限度。其結(jié)果是：可以減少在各個開關(guān)元件S1～S4上的無助于電力傳送的導(dǎo)通損失，容易提高電力轉(zhuǎn)換效率。

另外，通過減少這樣的損失，可以使用額定值更小的元件，也可以謀求降低成本。進一步說，因為通過減少損失，可以減少各個開關(guān)元件S1～S4的發(fā)熱，所以可以降低為了同時實現(xiàn)散熱性與絕緣性而所需的散熱絕緣板的性能，這一點也可以謀求降低成本。

并且，在本實施方式中，來自變壓器31、32、33的輸出電壓(例如對應(yīng)于圖3的(S)所示的電壓VPx)的波形為2個階段的梯式。因此，在整流平滑電路4內(nèi)的各個整流二極管411、412、421、422、431、432中發(fā)生的振鈴(Ringing)的振幅與以往的相位移動全橋轉(zhuǎn)換器的情況相比變小。像這樣，因為在各個整流二極管中發(fā)生的振鈴變小，所以可以使用更加低耐壓的元件。因此，可以通過使用更加低耐壓的元件，謀求降低成本、降低各個整流二極管中的損失。

另外，在本實施方式的開關(guān)電路2和整流平滑電路4的電路結(jié)構(gòu)中，例如與在開關(guān)電路內(nèi)并列配置3個半橋電路且在整流平滑電路內(nèi)設(shè)置8個整流二極管(并列配置4根桿件)的電路結(jié)構(gòu)的情況(所謂“三重·半橋電路”的情況)相比，有以下優(yōu)點。也就是說，在本實施方式的開關(guān)電路2和整流平滑電路4中，可以用更少的元件確保與該“三重·半橋電路”的情況同等的電壓范圍(從直流輸入電壓Vin向直流輸出電壓Vout進行電壓變換時的電壓范圍)。具體地說，在本實施方式中，與“三重·半橋電路”的情況相比，在使開關(guān)元件的個數(shù)從6個減少到4個、且使整流二極管的個數(shù)從8個減少到6個的同時，可以實現(xiàn)同等的電壓范圍。

另外，換句話說，在本實施方式中，與在開關(guān)電路內(nèi)并列配置2個半橋電路且在整流平滑電路內(nèi)設(shè)置6個整流二極管(并列配置3根桿件)的電路結(jié)構(gòu)的情況(所謂“雙重·半橋電路”的情況)相比，有以下優(yōu)點。也就是說，在本實施方式的開關(guān)電路2和整流平滑電路4中，盡管具有與該“雙重·半橋電路”的情況相同的元件數(shù)(4個開關(guān)元件和6個整流二極管)，也可以更加拓寬從直流輸入電壓Vin向直流輸出電壓Vout進行電壓變換時的電壓范圍。

進一步說，在本實施方式中，因為能夠?qū)⒆儔浩?3的匝數(shù)比(Np3/Ns3)設(shè)定為任意的值，所以根據(jù)該匝數(shù)比(Np3/Ns3)的大小，能夠使從直流輸入電壓Vin向直流輸出電壓Vout進行電壓變換時的電壓范圍發(fā)生變化。因此，例如對應(yīng)于開關(guān)電源裝置1的用途、產(chǎn)品的規(guī)格等，可以任意控制(設(shè)定)該電壓范圍，可以提高產(chǎn)品設(shè)計時的自由度。

并且，在本實施方式的開關(guān)電路2中，在相位固定側(cè)開關(guān)元件(開關(guān)元件S1、S2)彼此的連接點(連接點P1)與電容器C51、C52彼此的連接點(連接點P3)之間，因為設(shè)置了與一次繞組311串聯(lián)的諧振電感器Lr，所以可以獲得以下效果。也就是說，例如與在相位移動側(cè)開關(guān)元件(開關(guān)元件S3、S4)的一側(cè)設(shè)置諧振電感器Lr的情況相比，能夠更加減小前述循環(huán)電流，可以謀求電力轉(zhuǎn)換效率的進一步提高。

<2.變形例>

接著，對上述實施方式的變形例(變形例1～4)進行說明。再有，在以下的各個變形例中，對與實施方式的構(gòu)成要素相同的要素附加相同的符號，并適當省略其說明。

[變形例1]

(A.結(jié)構(gòu))

圖11是表示變形例1的開關(guān)電源裝置(開關(guān)電源裝置1A)的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

在本變形例的開關(guān)電源裝置1A中，設(shè)置下述開關(guān)電路2A來代替實施方式的開關(guān)電源裝置1中的開關(guān)電路2，并且設(shè)置下述整流平滑電路4A來代替實施方式的開關(guān)電源裝置1中的整流平滑電路4。再有，變壓器31～33等的其他部分的結(jié)構(gòu)與開關(guān)電源裝置1的結(jié)構(gòu)相同。

在開關(guān)電路2A中，改變了開關(guān)電路2中的諧振電感器Lr的配置位置。具體地說，如圖11所示，在該開關(guān)電路2A中，與開關(guān)電路2不同，一次繞組321與諧振電感器Lr以互相串聯(lián)的狀態(tài)插入配置在連接點P2、P3之間。具體地說，一次繞組321的第一端連接于連接點P3，一次繞組321的第二端與諧振電感器Lr的第一端互相連接，諧振電感器Lr的第二端連接于連接點P2。再有，在該開關(guān)電路2A中，也可以如圖11中的虛線和括號示意性所示，作為上述連接點P2、P3之間的替代，而在連接點P1、P2之間，以互相串聯(lián)的狀態(tài)插入配置一次繞組331與諧振電感器Lr。具體地說，一次繞組331的第一端連接于連接點P1，一次繞組331的第二端與諧振電感器Lr的第一端互相連接，諧振電感器Lr的第二端連接于連接點P2。

在整流平滑電路4A中，相比整流平滑電路4，進一步設(shè)置了2個整流二極管(1根桿件)。具體地說，如圖11所示，在該整流平滑電路4A中，相比圖1所示的整流平滑電路4，具有互相串聯(lián)配置的2個整流二極管441、442的第四桿件進一步與第一～第三桿件并聯(lián)配置。另外，這些整流二極管441、442彼此在二次繞組322、332彼此的連接點、即連接點P10互相連接(串聯(lián))。

在這里，整流二極管441、442分別以與上述6個整流二極管411、412、421、422、431、432相同的方向配置?？傊鞫O管441的陰極連接于連接點Px，整流二極管441的陽極與整流二極管442的陰極在連接點P10互相連接，整流二極管442的陽極連接于接地線LG。

再有，這些整流二極管441、442分別對應(yīng)于本發(fā)明的“2個其他整流元件”的一個具體例子。

(B.動作和作用·效果)

在該開關(guān)電源裝置1A中，基本上與開關(guān)電源裝置1進行同樣的動作。

但是，在本變形例中，如上所述，在整流平滑電路4A內(nèi)，設(shè)置有8個整流二極管(追加設(shè)置有2個整流二極管)。因此，在本變形例中，作為前述的2并聯(lián)狀態(tài)和3串聯(lián)狀態(tài)的替代，能夠分別獲得以下3并聯(lián)狀態(tài)和3串聯(lián)狀態(tài)。

也就是說，首先，在3并聯(lián)狀態(tài)中，如圖12的(A)中所示，電流I3p1、I3p2、I3p3分別在實線或虛線所示的組合方向上，以互相并列的方式流過二次繞組312、322、332。具體地說，如果參照圖11所示的整流平滑電路4A的結(jié)構(gòu)，那么實線所示的電流I3p1以依次經(jīng)由整流二極管412、二次繞組312和整流二極管421的方式流動。另外，虛線所示的電流I3p1以依次經(jīng)由整流二極管422、二次繞組312和整流二極管411的方式流動。同樣，實線所示的電流I3p2以依次經(jīng)由整流二極管442、二次繞組322和整流二極管421的方式流動。另外，虛線所示的電流I3p2以依次經(jīng)由整流二極管422、二次繞組322和整流二極管441的方式流動。實線所示的電流I3p3以依次經(jīng)由整流二極管442、二次繞組332和整流二極管431的方式流動。另外，虛線所示的電流I3p3以依次經(jīng)由整流二極管432、二次繞組332和整流二極管441的方式流動。再有，在這些實線或虛線所示的電流I3p1、I3p2、I3p3中，粗線所示的電流(二次繞組312側(cè))與細線所示的電流(二次繞組322、332側(cè))分別表示電流量相對大的電流(粗線)與電流量相對小的電流(細線)。

另一方面，在3串聯(lián)狀態(tài)中，如圖12的(B)中所示，電流I3s分別在實線或虛線所示的組合方向上，以串聯(lián)的方式流過二次繞組312、322、332。再有，因為這時實線和虛線所示的電流I3s全都以與在實施方式中說明的3串聯(lián)狀態(tài)(圖8的(B))的情況相同的路徑流動，所以省略其說明。

這樣做，在本變形例中，可以獲得由與實施方式基本上同樣的作用產(chǎn)生的同樣的效果。

但是，在本變形例中，如上所述，因為在整流平滑電路4A內(nèi)設(shè)置有8個整流二極管(追加設(shè)置有2個整流二極管)，所以與實施方式相比，能夠?qū)⒘鹘?jīng)二次側(cè)(整流平滑電路內(nèi))的電流分流到更多的整流二極管。因此，在本變形例中，與實施方式相比，可以減輕每個整流二極管的電流負擔。

另外，在本變形例的開關(guān)電路2A中，與實施方式的開關(guān)電路2不同，諧振電感器Lr如下配置。也就是說，在相位移動側(cè)開關(guān)元件(開關(guān)元件S3、S4)彼此的連接點(連接點P2)與連接點P3、或相位固定側(cè)開關(guān)元件(開關(guān)元件S1、S2)彼此的連接點(連接點P1)之間，設(shè)置有與一次繞組321或一次繞組331串聯(lián)的諧振電感器Lr。因此，在本變形例中，能夠減小前述循環(huán)電流，可以謀求電力轉(zhuǎn)換效率的進一步提高。

[變形例2]

圖13是表示變形例2的開關(guān)電源裝置(開關(guān)電源裝置1B)的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

在本變形例的開關(guān)電源裝置1B中，設(shè)置以下說明的開關(guān)電路2B，來代替實施方式的開關(guān)電源裝置1中的開關(guān)電路2。

在該開關(guān)電路2B中，設(shè)置有偏勵磁防止用的電容元件(電容器C61、C62、C63)。具體地說，在連接點P6與變壓器31的一次繞組311之間插入配置有電容器C61。在連接點P3與變壓器32的一次繞組321之間插入配置有電容器C62。在連接點P1與變壓器33的一次繞組331之間插入配置有電容器C63。

在具有這樣的結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源裝置1B中，能夠抑制變壓器31、32、33的偏勵磁(優(yōu)選為防止)，可以避免起因于這種偏勵磁的各種問題。

再有，在變形例1說明的開關(guān)電源裝置1A中，與本變形例同樣，也可以設(shè)置偏勵磁防止用的電容器C61、C62、C63。

[變形例3]

圖14是表示變形例3的開關(guān)電源裝置(開關(guān)電源裝置1C)的概略結(jié)構(gòu)例子的電路圖。

在本變形例的開關(guān)電源裝置1C中，設(shè)置以下說明的開關(guān)電路2C，來代替實施方式的開關(guān)電源裝置1中的開關(guān)電路2。

在該開關(guān)電路2C中，設(shè)置有反向電壓鉗位用整流元件(二極管D51、D52)。具體地說，二極管D51以其陽極連接于連接點P6、且其陰極連接于一次側(cè)高壓線L1H(連接點P4)的方式配置。另外，二極管D52以其陽極連接于一次側(cè)低壓線L1L(連接點P5)、且其陰極連接于連接點P6的方式配置。總之，這些二極管D51、D52在一次側(cè)高壓線L1H與一次側(cè)低壓線L1L之間，通過連接點P6互相串聯(lián)配置。

在具有這樣的結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源裝置1C中，能夠抑制伴隨各個開關(guān)元件S1～S4的導(dǎo)通·切斷動作的浪涌電壓的發(fā)生。其結(jié)果是：可以降低整流平滑電路4內(nèi)的各個整流二極管411、412、421、422、431、432的損失。

再有，在變形例1、2說明的開關(guān)電源裝置1A、1B中，與本變形例同樣，也可以設(shè)置反向電壓鉗位用二極管D51、D52。

[變形例4]

圖15的(A)～圖15的(C)分別表示變形例4的整流平滑電路(整流平滑電路4C、4D、4E)的電路結(jié)構(gòu)例子。具體地說，圖15的(A)表示整流平滑電路4C的電路結(jié)構(gòu)，圖15的(B)表示整流平滑電路4D的電路結(jié)構(gòu)，圖15的(C)表示整流平滑電路4E的電路結(jié)構(gòu)。

本變形例的整流平滑電路4C、4D、4E分別與上述整流平滑電路4、4A相比，扼流線圈Lch的結(jié)構(gòu)(個數(shù)、配置等)不同。

具體地說，在圖15的(A)所示的整流平滑電路4C中，互相串聯(lián)的2個扼流線圈Lch通過輸出線LO，插入配置在前述第一～第三桿件的第一端彼此的連接點(連接點Px)與輸出平滑電容器Cout的第一端之間。另外，第一～第三桿件的第二端彼此的連接點在接地線LG上，連接于輸出平滑電容器Cout的第二端。

另外，在圖15的(B)所示的整流平滑電路4D中，1個扼流線圈Lch通過接地線LG，插入配置在第一～第三桿件的第二端彼此的連接點與輸出平滑電容器Cout的第二端之間。另外，第一～第三桿件的第一端彼此的連接點(連接點Px)在輸出線LO上，連接于輸出平滑電容器Cout的第一端。

另外，在圖15的(C)所示的整流平滑電路4E中，1個扼流線圈Lch通過輸出線LO，插入配置在第一～第三桿件的第一端彼此的連接點(連接點Px)與輸出平滑電容器Cout的第一端之間。另外，還有1個扼流線圈Lch通過接地線LG，插入配置在第一～第三桿件的第二端彼此的連接點與輸出平滑電容器Cout的第二端之間。再有，在該圖15的(C)所示的例子中，作為2個扼流線圈Lch的替代，也可以通過分別配置2個繞組線，并且這2個繞組線彼此磁耦合，從而形成1個扼流線圈Lch。

像這樣，作為整流平滑電路內(nèi)的扼流線圈Lch的結(jié)構(gòu)(個數(shù)、配置等)，可以適用于各種形態(tài)。

再有，在上述整流平滑電路4A中，也可以與本變形例的整流平滑電路4C、4D、4E同樣，改變扼流線圈Lch的個數(shù)、配置等。

<3.其他變形例>

以上雖然列舉實施方式和變形例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實施方式等，可以做出各種變化。

例如在上述實施方式等中，雖然舉例具體說明了開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)，但是開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)并不限定于此，也可以采用其他結(jié)構(gòu)。具體地說，例如作為開關(guān)電路內(nèi)的諧振電感器Lr的配置位置，如上述實施方式等所述，不限定于相位固定側(cè)開關(guān)元件或相位移動側(cè)開關(guān)元件與一次繞組之間，也可以為其他配置位置。另外，在某些情況下，也可以在開關(guān)電路內(nèi)不設(shè)置該諧振電感器Lr。進一步說，也可以由變壓器的漏感器構(gòu)成諧振電感器Lr。

另外，在上述實施方式等中，雖然舉例具體說明了整流平滑電路的結(jié)構(gòu)，但是整流平滑電路的結(jié)構(gòu)并不限定于此，也可以采用其他結(jié)構(gòu)。具體地說，例如也可以由MOS-FET的寄生二極管構(gòu)成整流平滑電路內(nèi)的各個整流元件。另外，在這種情況下，優(yōu)選地，與該MOS-FET的寄生二極管的導(dǎo)通期間同步，MOS-FET自身也成為導(dǎo)通狀態(tài)(進行同步整流)。這樣能夠利用更少的電壓下降進行整流。再有，在這種情況下，在MOS-FET的源極側(cè)配置寄生二極管的陽極側(cè)，并且在MOS-FET的漏極側(cè)配置寄生二極管的陰極側(cè)。

進一步說，在整流平滑電路內(nèi)，例如也可以將互相串聯(lián)的二次繞組322、332彼此的配置位置反向。也就是說，也可以在第二桿件(整流二極管421、422)側(cè)配置二次繞組332，并且在第三桿件(整流二極管431、432)側(cè)配置二次繞組322。另外，在整流平滑電路內(nèi)，例如也可以將第一桿件和二次繞組312配置在相對于第二桿件和二次繞組322、332的位置的反對側(cè)(扼流線圈Lch側(cè))。也就是說，可以在第三桿件(整流二極管431、432)與扼流線圈Lch之間的位置，分別配置第一桿件(整流二極管411、412)和二次繞組312。像這樣，作為在上述實施方式等中說明的各個橋接電路、變壓器、整流元件和桿件等的個數(shù)、根數(shù)，不限定于物理性的個數(shù)、根數(shù)，而是意味著存在于等效電路中的個數(shù)、根數(shù)。

此外，在上述實施方式等中，作為本發(fā)明的開關(guān)電源裝置的一個例子，雖然列舉DC-DC切換器進行了說明，但是本發(fā)明也可以適用于例如AC-DC切換器等其他種類的開關(guān)電源裝置。

另外，也可以將上述各個結(jié)構(gòu)例子等以任意的組合進行適用。

黃浩

再有，本技術(shù)也能夠采用以下結(jié)構(gòu)。

(1)

一種開關(guān)電源裝置，其中，具備：

輸入端子對，輸入輸入電壓；

輸出端子對，輸出輸出電壓；

第一至第三一次繞組和第一至第三二次繞組，構(gòu)成3個變壓器；

開關(guān)電路，配置在所述輸入端子對與所述第一至第三一次繞組之間，并且以包含第一至第四開關(guān)元件、以及第一和第二電容元件的方式構(gòu)成；

整流平滑電路，配置在所述輸出端子對與所述第一至第三二次繞組之間，并且以包含6個整流元件、扼流線圈、和配置在所述輸出端子對之間的輸出電容元件的方式構(gòu)成；以及

驅(qū)動單元，進行分別控制所述第一至第四開關(guān)元件的動作的切換驅(qū)動，

在所述開關(guān)電路中，

通過第一連接點互相串聯(lián)的所述第一和第二開關(guān)元件、通過第二連接點互相串聯(lián)的所述第三和第四開關(guān)元件、以及通過第三連接點互相串聯(lián)的所述第一和第二電容元件互相并聯(lián)配置于所述輸入端子對之間，并且

所述第一一次繞組插入配置于所述第一和第三連接點之間，

所述第二一次繞組插入配置于所述第二和第三連接點之間，

所述第三一次繞組插入配置于所述第一和第二連接點之間，

在所述整流平滑電路中，

第一至第三桿件互相并聯(lián)配置于所述輸出端子對之間，并且所述第一至第三桿件各自具有以同一方向互相串聯(lián)配置的2個所述整流元件，

所述第一二次繞組以H橋式連接于所述第一和第二桿件之間，

互相串聯(lián)的所述第二和第三二次繞組以H橋式連接于所述第二和第三桿件之間，

所述扼流線圈配置于所述第一至第三桿件與所述輸出電容元件之間。

(2)

所述(1)所述的開關(guān)電源裝置，其中，

作為所述變壓器的第一變壓器包含互相磁耦合的所述第一一次繞組與所述第一二次繞組，

作為所述變壓器的第二變壓器包含互相磁耦合的所述第二一次繞組與所述第二二次繞組，

作為所述變壓器的第三變壓器包含互相磁耦合的所述第三一次繞組與所述第三二次繞組。

(3)

所述(2)所述的開關(guān)電源裝置，其中，

所述第一變壓器的所述第一一次繞組與所述第一二次繞組的匝數(shù)比(＝所述第一一次繞組的匝數(shù)/所述第一二次繞組的匝數(shù))等于所述第二變壓器的所述第二一次繞組與所述第二二次繞組的匝數(shù)比(＝所述第二一次繞組的匝數(shù)/所述第二二次繞組的匝數(shù))，并且

對應(yīng)于所述第三變壓器的所述第三一次繞組與所述第三二次繞組的匝數(shù)比(＝所述第三一次繞組的匝數(shù)/所述第三二次繞組的匝數(shù))的大小，從所述輸入電壓向所述輸出電壓進行電壓變換時的電壓范圍發(fā)生變化。

(4)

所述(1)至所述(3)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，

在所述第二和第三桿件之間，

所述第二二次繞組配置于所述第二桿件側(cè)，并且

所述第三二次繞組配置于所述第三桿件側(cè)。

(5)

所述(1)至所述(4)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，

在所述整流平滑電路中，對所述第一至第三桿件進一步并聯(lián)配置有第四桿件，所述第四桿件具有以與所述6個整流元件同樣的方向互相串聯(lián)配置的2個其他整流元件，

所述2個其他整流元件彼此在所述第二和第三二次繞組彼此的連接點上，互相連接。

(6)

所述(5)所述的開關(guān)電源裝置，其中，在所述第一和第二連接點中的相位移動側(cè)開關(guān)元件彼此的連接點、與所述第三連接點或相位固定側(cè)開關(guān)元件彼此的連接點之間，進一步設(shè)置有與所述第二或第三一次繞組串聯(lián)的諧振電感器。

(7)

所述(1)至所述(4)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，在所述第一和第二連接點中的相位固定側(cè)開關(guān)元件彼此的連接點、與所述第三連接點之間，進一步設(shè)置有與所述第一或第二一次繞組串聯(lián)的諧振電感器。

(8)

所述(1)至所述(7)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，在所述第一至第三桿件的第一端彼此的連接點與所述輸出電容元件的第一端之間、和所述第一至第三桿件的第二端彼此的連接點與所述輸出電容元件的第二端之間中的至少一方，插入配置有所述扼流線圈。

(9)

所述(8)所述的開關(guān)電源裝置，其中，

在所述第一至第三桿件中，

所述整流元件的陰極分別配置于所述第一端側(cè)，并且

所述整流元件的陽極分別配置于所述第二端側(cè)。

(10)

所述(1)至所述(9)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，所述整流元件由場效應(yīng)晶體管的寄生二極管構(gòu)成。

(11)

所述(1)至所述(10)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，所述驅(qū)動單元以使所述第一至第三二次繞組彼此的連接狀態(tài)切換的方式，進行所述切換驅(qū)動。

(12)

所述(11)所述的開關(guān)電源裝置，其中，所述驅(qū)動單元以使所述第一至第三二次繞組彼此的連接狀態(tài)在3串聯(lián)狀態(tài)、2并聯(lián)狀態(tài)或3并聯(lián)狀態(tài)之間切換的方式，進行所述切換驅(qū)動。

(13)

所述(1)至所述(12)中的任一項所述的開關(guān)電源裝置，其中，

所述開關(guān)電路具有：

第一半橋電路，包含所述第一和第二開關(guān)元件、以及所述第一和第二電容元件；

第二半橋電路，包含所述第三和第四開關(guān)元件、以及所述第一和第二電容元件；以及

全橋電路，包含所述第一至第四開關(guān)元件。

(14)

所述(13)所述的開關(guān)電源裝置，其中，所述驅(qū)動單元以使所述第一和第二半橋電路在彼此之間具有相位差的條件下工作、且控制所述全橋電路的相位的方式，進行所述切換驅(qū)動。

(15)

所述(14)所述的開關(guān)電源裝置，其中，所述驅(qū)動單元以所述第一和第二半橋電路各自的所述第一至第四開關(guān)元件的占空周期的導(dǎo)通期間的長度大約為最大值的方式，進行所述切換驅(qū)動。

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