圖6是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的降壓動作中的模式a5的圖。
[0114]在模式a4(參照圖5)中，在諧振電感器Lr的電流減小達到零之后，成為圖6所示的模式a5的狀態(tài)。開關(guān)元件H2、H3處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以諧振電感器Lr的電流反向增加。與此相伴地，在繞組N1、N2流過的電流也將流向反轉(zhuǎn)而增加，二極管DS1、DS4的電流減小。
[0115]圖7是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的降壓動作中的模式a6的圖。
[0116]在模式a5(圖6參照)中，當繞組N2的電流達到平滑電感器L的電流，而二極管DSU DS4的電流達到零之后，在二極管DS1、DS4中有反向恢復(fù)電流流過。其后，當二極管DSl、DS4反向恢復(fù)之后，該反向恢復(fù)電流換流到二極管DSO，成為模式a6的狀態(tài)。此時，控制部5接通開關(guān)元件SO (零電壓切換)?？刂撇?例如通過由電壓傳感器10探測鉗位電容器Ce的電壓上升，來探測向二極管DSO的換流。
[0117]直流電源Vl的電壓被施加到繞組NI。在繞組N2中產(chǎn)生了的電壓經(jīng)由二極管DS2、DS3被施加到平滑電感器L與直流電源V2，平滑電感器L的電流被供給到直流電源V2。另外，在繞組N2中產(chǎn)生了的電壓經(jīng)由二極管DSO被施加到鉗位電容器Ce，鉗位電容器Ce被充電。
[0118]該模式a6是模式al(參照圖2)的對稱動作。之后，DC-DC轉(zhuǎn)換器9在模式a2?a5的對稱動作之后，返回到模式al(參照圖2)。
[0119]如上所述，開關(guān)電路2的直流端子之間的電壓在I個開關(guān)周期內(nèi)變化。另一方面，平滑電容器C2(參照圖1)、即直流電源V2的電壓在I個開關(guān)周期之內(nèi)大致維持規(guī)定值。在這里，一般來說，穩(wěn)定狀態(tài)中的電感器的兩端電壓的I個開關(guān)周期內(nèi)的平均值為零。另外，鉗位電容器Ce通過開關(guān)電路2的直流端子之間的大致峰值電壓而被充電。因此，在該降壓動作中，鉗位電容器Ce被充電到比平滑電容器C2的電壓更高的電壓。平滑電容器C2的電壓即輸出電壓。
[0120]采用圖8至圖15，說明從直流電源V2向直流電源Vl供給電力的升壓動作。圖8至圖15分別不出模式bl?b8下的電路動作。
[0121]圖8是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式bl的圖。
[0122]在圖8所示的模式bI中，開關(guān)元件SI?S4為導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)元件SO為斷開狀態(tài)。對平滑電感器L施加直流電源V2的電壓，并積蓄能量。另外，開關(guān)元件H1、H2、H4為斷開狀態(tài)，開關(guān)元件H3為導(dǎo)通狀態(tài)。在諧振電感器Lr中，電流以通過諧振電容器Cr、二極管DH1、開關(guān)元件H3、繞組NI的路徑流過。
[0123]圖9是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b2的圖。
[0124]在模式bl (參照圖8)中，如果控制部5將開關(guān)元件S2、S3關(guān)斷，則在開關(guān)元件S2、S3中流過了的電流換流到二極管DSO而對鉗位電容器Ce進行充電，成為圖9所示的模式b2的狀態(tài)。此時，控制部5接通開關(guān)元件SO (零電壓切換)。對繞組N2施加鉗位電容器Ce的電壓，在繞組NI中產(chǎn)生電壓。該繞組NI的電壓被施加到諧振電感器Lr，所以諧振電感器Lr的電流增加。平滑電感器L中積蓄了的能量被釋放。
[0125]圖10是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b3的圖。
[0126]在模式b2 (圖9參照)中，如果控制部5將開關(guān)元件H3關(guān)斷，則在開關(guān)元件H3中流過了的電流換流到二極管DH4，成為圖10所示的模式b3的狀態(tài)。此時，控制部5接通開關(guān)元件H4(零電壓切換)。諧振電感器Lr的電流以通過諧振電容器Cr、二極管DHl的路徑流向直流電源VI，電流從該直流電源Vl以通過二極管DH4、繞組NI的路徑流過。由此，對直流電源Vl供給能量。
[0127]圖11是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b4的圖。
[0128]在模式b3 (參照圖10)中，伴隨著諧振電感器Lr的電流的增加，鉗位電容器Ce的充電電流減小，在稍后轉(zhuǎn)變成放電后，成為圖11所示的模式b4的狀態(tài)。開關(guān)元件SO為導(dǎo)通狀態(tài)，所以鉗位電容器Ce的電壓被連續(xù)施加到繞組N2。
[0129]圖12是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b5的圖。
[0130]在模式b4 (參照圖11)中，如果控制部5將開關(guān)元件SO關(guān)斷，則在開關(guān)元件SO中流過了的鉗位電容器Ce的放電電流換流到二極管DS2、DS3，成為圖12所示的模式b5的狀態(tài)。此時，控制部5接通開關(guān)元件S2、S3 (零電壓切換)。對繞組N2不施加鉗位電容器Ce的電壓，所以在繞組NI中不產(chǎn)生電壓，對諧振電感器Lr施加直流電源Vl的電壓，諧振電感器Lr的電流減小。另外，與模式bl相同，將直流電源V2的能量積蓄到平滑電感器L。
[0131]圖13是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b6的圖。
[0132]在模式b5(參照圖12)中，當伴隨著諧振電感器Lr的電流的減小，開關(guān)元件S2、S3的電流的流向反轉(zhuǎn)之后，成為圖13所示的模式b6的狀態(tài)。
[0133]圖14是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b7的圖。
[0134]在模式b6(參照圖13)中，在諧振電感器Lr的電流進一步減小而達到零之后，成為圖14所示的模式b7的狀態(tài)。開關(guān)元件H4為導(dǎo)通狀態(tài)，所以二極管DHl的反向恢復(fù)電流以通過諧振電容器Cr、諧振電感器Lr、繞組N1、開關(guān)元件H4的路徑來流過電流，該反向恢復(fù)電流被積蓄到諧振電感器Lr。
[0135]圖15是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的模式b8的圖。
[0136]在模式b7(參照圖14)中，在二極管DHl進行反向恢復(fù)之后，在二極管DHl中流過了的反向恢復(fù)電流換流到二極管DH2，成為圖15所示的模式b8的狀態(tài)。在諧振電感器Lr中回收了的二極管DHl的反向恢復(fù)電流以通過開關(guān)元件H4、二極管DH2、諧振電容器Cr、諧振電感器Lr、繞組NI的路徑進行回流。
[0137]該模式b8是模式bl的對稱動作。之后，DC-DC轉(zhuǎn)換器9在模式b2?b7的對稱動作之后，返回到模式bl(參照圖8)。
[0138]如上所述，在該升壓動作中也與在降壓動作中相同，鉗位電容器Ce被充電到比平滑電容器C2(參照圖1)的電壓、即輸入電壓更高的電壓。
[0139]在該升壓動作中，通過使基本上將全部開關(guān)元件SI?S4保持為導(dǎo)通狀態(tài)的模式b5?b8的期間變化來增減輸出電力。
[0140]圖16至圖18所示的波形是示出在升壓動作中的開關(guān)元件SO?S4的導(dǎo)通斷開狀態(tài)VgSO?VgS4的波形。
[0141]圖16是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的開關(guān)動作(其I)的時序圖。
[0142]在時刻tOa下，開關(guān)元件SO關(guān)斷，開關(guān)元件S2、S3接通。開關(guān)元件S1、S4繼續(xù)導(dǎo)通。
[0143]在時刻tla下，開關(guān)元件SO接通，開關(guān)元件S1、S4關(guān)斷。開關(guān)元件S2、S3繼續(xù)導(dǎo)通。
[0144]在時刻t2a下，開關(guān)元件SO關(guān)斷，開關(guān)元件S1、S4接通。開關(guān)元件S2、S3繼續(xù)導(dǎo)通。
[0145]在時刻t3a下，開關(guān)元件SO接通，開關(guān)元件S2、S3關(guān)斷。開關(guān)元件S1、S4繼續(xù)導(dǎo)通。之后，各開關(guān)元件重復(fù)相同的動作。
[0146]時刻tOa?tla相當于模式b5?b8的期間。開關(guān)元件SO在除了全部開關(guān)元件SI?S4為導(dǎo)通狀態(tài)的期間之外的期間內(nèi)，設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0147]圖17是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的開關(guān)動作(其2)的時序圖。
[0148]各時刻tOb?t3b分別對應(yīng)于圖16所示的時刻tOa?t3a。
[0149]在圖16的開關(guān)動作之后，如圖17所示，通過縮短各開關(guān)元件SI?S4的導(dǎo)通期間，將全部開關(guān)元件SI?S4保持為導(dǎo)通狀態(tài)的模式b5?b8的期間變短，輸出電力減小。此時，開關(guān)元件SO的導(dǎo)通期間增加。這樣，如果縮短開關(guān)元件SI?S4的導(dǎo)通期間，則開關(guān)元件SO的導(dǎo)通期間變長。
[0150]圖18是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的升壓動作中的開關(guān)動作(其3)的時序圖。
[0151]在圖17的開關(guān)動作之后，控制部5為了進一步使輸出電力減小，縮短各開關(guān)兀件SI?S4的導(dǎo)通期間。由此，如圖18所示，全部開關(guān)元件SI?S4為導(dǎo)通狀態(tài)的期間消失，開關(guān)元件SO始終為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0152]具體而言，在時刻tlO下，開關(guān)元件S2、S3接通。開關(guān)元件SO繼續(xù)導(dǎo)通。開關(guān)元件S1、S4繼續(xù)斷開。
[0153]在時刻til下，開關(guān)元件S2、S3關(guān)斷。開關(guān)元件SO繼續(xù)導(dǎo)通。開關(guān)元件S1、S4繼續(xù)斷開。
[0154]在時刻tl2下，開關(guān)元件S1、S4接通。開關(guān)元件SO繼續(xù)導(dǎo)通。開關(guān)元件S2、S3繼續(xù)斷開。
[0155]在時刻tl3下，開關(guān)元件S1、S4關(guān)斷。開關(guān)元件SO繼續(xù)導(dǎo)通。開關(guān)元件S2、S3繼續(xù)斷開。之后，各開關(guān)元件重復(fù)進行相同的動作。
[0156]一般來說，在DC-DC轉(zhuǎn)換器中，在開始電力變換動作的情況下，為了使得電路中不流過過大的電流，以縮小了輸出的狀態(tài)開始動作，并逐漸增加輸出。在第I實施方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器9中，在以縮小了輸出的狀態(tài)開始升壓動作的情況下，如上所述，以開關(guān)元件SI?S4的導(dǎo)通時間比率低、且開關(guān)元件SO的導(dǎo)通時間比率高的狀態(tài)來開始升壓動作。
[0157]然而，第I實施方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的鉗位電容器Ce在降壓動作、升壓動作中，被充電到比降壓動作時的輸出電壓、升壓動作時的輸入電壓更尚的電壓。該鉗位電容器Ce的電壓在降壓動作、升壓動作停止之后也有殘留。此外，降壓動作時的輸出電壓、升壓動作時的輸入電壓是指平滑電容器C2(參照圖1)的電壓。因此，如果以該電壓在鉗位電容器Ce中殘留了的狀態(tài)來開始升壓動作，則開關(guān)元件SO的導(dǎo)通時間比率高，所以有時在開關(guān)元件SO、平滑電感器L中有過大的電流流過。
[0158]因此，在第I實施方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器9中，在降壓動作、升壓動作停止時，實施接下來將敘述的放電動作，對在鉗位電容器Ce中殘留了的電壓進行放電。
[0159]采用圖19至圖21，說明將在鉗位電容器Ce中殘留了的電壓向直流電源V2進行放電的放電動作。圖19至圖21分別示出模式Cl?c3中的電路動作。
[0160]圖19是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的放電動作中的模式Cl的圖。
[0161]如圖19所示，在模式Cl中，開關(guān)元件SO為導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)元件SI?S4為斷開狀態(tài)。鉗位電容器Ce的電壓被施加到平滑電感器L與直流電源V2，平滑電感器L的電流增加。鉗位電容器Ce的電荷經(jīng)由開關(guān)元件S0、平滑電感器L被放電到直流電源V2。
[0162]圖20是示出第I實施方式中的DC-DC轉(zhuǎn)換器9的放電動