CN101689808A - 双向dc/dc转换器 - Google Patents

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Abstract

一种双向DC/DC转换器，能够在较宽范围内控制升压电压，包括：三个串联电路(3)，将第1－第6开关(Q3－Q8)分别两两串联地连接在高电压侧的+侧端子和－侧端子之间；两个变压器(1、2)，其一次线圈串联连接，该一次线圈的输入端子(T1LM、T1L、T2LM、T2L)与所述开关元件的连接点(K1－K3)相连接，所述变压器的二次线圈分别在中点(P1、P2)被分割，所述中点与低电压侧的－侧端子相连接；以及第7－第10开关(Q9－Q12)，将所述二次线圈的各个端子(T1AM、T1B、T2AM、T2B)与所述低电压侧的+侧端子相连接。

Description

双向DC/DC转换器
技术领域
本发明涉及一种双向DC/DC转换器，特别是涉及一种能够在较宽的输入电压范围内将电压变更为规定的输出电压(使电压降低或者使电压升高)的双向DC/DC转换器。
本发明对2007年6月28日申请的日本专利第2007-171087号要求优先权，在此引用其内容。
背景技术
通常，DC/DC转换器采用使电压在一个方向上，即由高压侧电压向低压侧电压降低的构成，或者使电压由低压侧电压向高压侧电压升高的构成。
在车辆中，具有两个直流电源系统，其使用具有各不相同的电压值(高压侧电压以及低压侧电压)的电池。
因此，在寻求高效率的车辆中，提出了以下的技术方案：在两个直流电源系统之间，即从低压向高压，或者，从高压侧电压向低压侧电压，相互进行电压转换，有效利用限定的能量。
相互间互通电力时，一般在直流电源系统之间并列地设置直流升压电路和直流降压电路，并采用适宜使用上述电路的双向DC/DC转换器的构成(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-165448号公报
然而，在专利文献1示出的双向DC/DC转换器中存在这样的问题：根据变压器的一次侧和二次侧之间的匝数比，而使能够双向转换的电压值受到限制，特别是在升压动作时，根据低压侧电压的电压值，而使升压电压的上限受到限制。
例如，在现有的DC/DC转换器中，采用使电压从50V-100V的输入电压降低到10V的构成，即按照与降压对应的匝数比来构成时，就无法在升高电压时生成超过50V的电压。
因此，在现有的例子中，当使用按照用于降低电压的比率而设定的匝数比来升高电压时，为了获得升高到所希望的电压值的电压，需要另外组成升压电路。其结果是产生零件数量增加并且电路规模变大的问题。
更进一步地，在升压动作中，因为在高电压侧发生了某些异常而要降低升压电压的电压值时，无法使电压值降低到0V附近。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双向DC/DC转换器，把升压电压的生成范围和现有的例子相比，能够将升压电压的电压值的上限值以及下限值设置得较宽(实际上，上限值是2倍于匝数比的电压，下限值在0V附近)，而不会被限制为对应于匝数比的电压值，并且跟以前相比能够削减零件的数量，容易地实现转换器电路的小型化。
在高电压侧与低电压侧相互之间转换电压的本发明的双向DC/DC转换器，包括：第1变压器，具有第1一次侧线圈，以及由在第1中点被分割的第1线圈和第2线圈组成的第1二次侧线圈；第2变压器，具有与所述第1一次侧线圈串联连接的第2一次侧线圈，以及由在第2中点被分割的第3线圈和第4线圈组成的与所述第1二次线圈并联连接的第2二次侧线圈；第1开关，被插入在所述第1一次侧线圈的一端和第2一次侧线圈的一端的连接点与高电压侧的+侧端子之间；第2开关，被插入在所述连接点和高电压侧的-侧端子之间；第3开关，被插入在所述第1一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的+侧端子之间；第4开关，被插入在所述第1一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的-侧端子之间；第5开关，被插入在所述第2一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的+侧端子之间；第6开关，被插入在所述第2一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的-侧端子之间；第7开关，被插入在所述第1线圈侧的第1二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；第8开关，被插入在所述第2线圈侧的第1二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；第9开关，被插入在所述第3线圈侧的第2二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；以及第10开关，被插入在所述第4线圈侧的第2二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间。所述第1中点和所述第2中点与所述低电压侧的-侧端子相连接，所述第7开关、所述第8开关、所述第9开关以及所述第10开关分别将二次线圈的所述第1端子、所述第2端子、所述第3端子以及所述第4端子与所述低电压侧的+侧端子连接。
本发明的双向DC/DC转换器还可以进一步包括：第2控制电路，控制所述第7～第10开关；以及第1整流电路，与所述第1一次侧线圈和所述第2一次侧线圈相连接。在升压动作中，还可以由所述第2控制电路控制所述第7开关和所述第8开关，以使所述第1线圈侧的第1二次线圈的端子以及所述第2线圈侧的第1二次线圈的端子与所述低电压侧的+侧端子之间的连接按照第1周期发生变化，进行推挽操作，以使所述第1一次侧线圈上流过的电流的方向按照所述第1周期变为相反，并且，控制所述第9开关和所述第10开关，以使所述第3线圈侧的第2二次线圈的端子以及所述第4线圈侧的第2二次线圈的端子与所述低电压侧的+侧端子之间的连接按照第2周期发生变化，进行推挽操作，以使所述第2一次侧线圈上流过的电流的方向按照所述第2周期变为相反，从而使所述第2一次侧线圈上流过的电流的方向变为与所述第1一次线圈上流过的电流相同的方向；由所述第1整流电路对从所述第1整流电路输出的所述第1一次侧线圈和第2一次侧线圈上感应的电压的和值电压进行平滑化，并作为升压电压输出。
在本发明的双向DC/DC转换器中，所述第2控制电路还可以分别对所述第7开关和所述第8开关与所述第9开关和所述第10开关的接通和断开的时间进行相位控制，并把所述升压电压设为预先设定的电压。
在本发明的双向DC/DC转换器中，所述第2控制电路还可以通过相位控制分别对所述第7开关和所述第8开关与所述第9开关和所述第10开关的接通和断开的时间进行相位控制，并且，对接通所述第7～第10开关中的每一个的时间进行脉冲宽度控制，据此，把所述升压电压设为预先设定的电压。
在本发明的双向DC/DC转换器中，还可以进一步包括：第1控制电路，控制所述第1～第6开关，使所述连接点以及所述第1一次侧线圈的另一端和所述第2一次侧线圈的另一端分别与所述高电压侧的+侧端子和-侧端子中的任意一个相连接；第2整流电路，与所述第1线圈和所述第2线圈相连接；以及第3整流电路，其输出与所述第2整流电路的输出并联连接，所述第3整流电路与所述第3线圈和所述第4线圈相连接。在降压动作中，还可以由所述第1控制电路控制所述第1～第6开关的接通和断开，使其按照第3周期发生变化，按照所述第3周期使所述第1一次侧线圈和第2一次侧线圈上流过的电流的方向变为相反；由所述第2整流电路对所述第1线圈和所述第2线圈上生成的电压进行整流；由所述第3整流电路对所述第3线圈和所述第4线圈上生成的电压进行整流；对从所述第2整流电路和所述第3整流电路输出的电压进行平滑化并输出。
在本发明的双向DC/DC转换器中，在降压动作中，所述第1控制电路还可以对应于电压被降低的输出电压，对接通和断开所述第1～第6开关中的每一个的时间进行相位控制，把所述输出电压设为预先设定的低电压。
在本发明的双向DC/DC转换器中，在降压动作中，所述第1控制电路还可以对应于电压被降低的输出电压，对接通所述第1～第6开关中的每一个的时间进行脉冲宽度控制，把所述输出电压设为预先设定的低电压。
根据本发明，在从高电压向低电压的降压动作中，第1变压器的二次侧线圈和第2变压器的二次侧线圈被并联连接。因此，和现有的例子同样地，通过对匝数比和开关转换进行控制，能够获得规定的电压。更进一步地，在从低电压向高电压的升压动作中，第1变压器的一次侧线圈和第2变压器的一次侧线圈被串联连接。因此，通过在各个线圈上感应出的电压而获得的电压被相加(获得在各个一次线圈上感应出的电压的和值电压)。从而，除了对应于变压器的匝数比而升高电压之外，还将两个变压器的每个一次线圈上感应出的电压相加。其结果是，使得电压能够容易地被升高到高的电压值。
根据本发明的实施方式，在升压动作中，将第1和第2变压器的一次线圈串联连接，使升压电压提高。更进一步地，对第1和第2变压器各自的二次线圈的驱动进行相位控制，并且，在使相位相差180°、将升压电压的电压值设为相位控制能够设定的下限值时，对接通第7～第10开关的时间进行脉冲宽度(PWM)控制。从而，能够把所感应电压的电压值降低到0V。因此，能够将升压动作中的升压电压的电压值范围设为从0V到对应于匝数比的电压值的2倍。这样，与现有的DC/DC转换器相比，能够大幅扩展所输出的升压电压的范围。
更进一步地，根据本发明的实施方式，如上所述，将两个变压器的一次侧线圈之间串联连接，将二次侧线圈之间并联连接(但是，在二次侧线圈之间插入有开关)。在此构成中，使电压降低时，使用被并联连接的二次侧线圈上感应的输出电压，使电压升高时，使用被串联连接的一次侧线圈上感应的输出电压。更进一步地，组合相位控制以及脉冲宽度控制，用以对开关进行接通和断开控制。因此，不需要像以前那样，为了与按照匝数比无法对应的升压电压相对应而设置另外的升压电路。从而，根据本发明的实施方式，能够获得以下效果：与现有的例子相比，能够在较宽的范围内控制升压电压，而且，与现有的例子相比，能够控制零件的数量，实现小型化以及低成本化。
附图说明
图1是基于本发明一个实施方式的双向DC/DC转换器的结构示例图；
图2是用于说明图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的图；
图3A是说明图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的时序图；
图3B是说明图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的时序图；
图3C是说明图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的时序图；
图4示出了图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的仿真结果；
图5示出了图1所示的双向DC/DC转换器的升压动作的仿真结果；
图6是用于说明图1所示的双向DC/DC转换器的降压动作的图；
图7A是说明图1所示的双向DC/DC转换器的降压动作的时序图；
图7B是说明图1所示的双向DC/DC转换器的降压动作的时序图。
符号说明
1，2              变压器
1L，2L            一次侧线圈
1LL，2LL          漏感(リ一ケ一ジインダクタ)
1A，1B，2A，2B    二次侧线圈
3                 一次侧正交转换部
4                 二次侧正交转换部
5                 第1控制电路
6                 第2控制电路
B1，B2            电池
D3，D4，D5，D6，D7，D8，D9，D10，D11，D12  二极管
Q3，Q4，Q5，Q6，Q7，Q8，Q9，Q10，Q11，Q12  晶体管
具体实施方式
以下，参照附图对基于本发明的一个实施方式的双向DC/DC(DirectCurrent/Direct Current)转换器加以说明。图1是同一实施方式的结构示意框图。
如图1所示，基于本发明的实施方式的DC/DC转换器，用于在高电压VoH的电池B1和低电压VoL的电池B2之间，对电压值降低的一方，从另一方补充能量，从而抑制电压值的降低。
在图1中，基于本实施方式的双向DC/DC转换器，在升压处理的电压转换(能量转换)中，二次侧正交转换部4把电池B2中的直流低电压VoL部分转换为单相矩形波交流电压。一次侧正交转换部3对该单相矩形波交流电压进行整流，转换为直流高电压VoH。
另一方面，双向DC/DC逆变器，在降压处理的能量转换中，一次侧正交转换部3把电池B1中的直流高电压VoH部分转换为单相矩形波交流电压。二次侧正交转换部4对该单相矩形波交流电压进行整流，转换为直流低电压VoL。
在图1中，一次侧正交转换部3是由N沟道型MOS晶体管(以下称为晶体管)Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8和第1控制电路5构成。一次侧正交转换部3为逆变器结构。
晶体管Q3、Q5以及Q7的漏极被分别连接到高电压电池B1的+侧端子TVoH上。
晶体管Q4、Q6以及Q8的源极被分别连接到高电压电池B1的-侧端子TVoHL上。
晶体管Q3的源极与晶体管Q4的漏极通过连接点K1相连接。晶体管Q5的源极与晶体管Q6的漏极通过连接点K2相连接，晶体管Q7的源极与晶体管Q8的漏极通过连接点K3相连接。
从第1控制电路5向晶体管Q3、Q4、Q5、Q6、Q7以及Q8的栅极分别输入控制信号S3、S4、S5、S6、S7以及S8。
第1控制电路5以“H”电平或者“L”电平输出各个控制信号，控制一次侧线圈1L和一次侧线圈2L中各自所流过的电流的方向，使其按照一定的周期变为反相。从而，对变压器1的一次侧线圈1L和变压器2的一次侧线圈2L分别施加单相矩形波交流电压。
二次侧正交转换部4是由N沟道型MOS晶体管(以下称为晶体管)Q9、Q10、Q11、Q12和第2控制电路6构成。
晶体管Q9和Q10的漏极被分被别连接到低电压电池的+侧端子TVoL上。
同样地，晶体管Q11和Q12的漏极被分别连接到低电压电池的+侧端子TVoL上。
晶体管Q9的源极被连接到变压器1中的线圈1A的端子T1AM(变压器1的二次侧线圈的一端)上。从第2控制电路6向晶体管Q9的栅极输入控制信号S9。
晶体管Q10的源极被连接到变压器1中的线圈1B的端子T1B(变压器1的二次侧线圈的另一端)上。从第2控制电路6向晶体管Q10的栅极输入控制信号S10。
晶体管Q11的源极被连接到变压器2中的线圈2A的端子T2AM(变压器2的二次侧线圈的一端)上。从第2控制电路6向晶体管Q11的栅极输入控制信号S11。
晶体管Q12的源极被连接到变压器2中的线圈2B的端子T2B(变压器2的二次侧线圈的另一端)上。从第2控制电路6向晶体管Q12的栅极输入控制信号S12。
第2控制电路6在升压动作中进行两种控制，即：相位控制，其使得对晶体管Q9以及Q10各自的接通/断开进行控制的周期，和对晶体管Q11以及Q12各自的接通/断开进行控制的周期的相位发生变化；以及PWM(PulseWidth Modulation)控制，其使得令晶体管接通的脉冲宽度发生变化。第2控制电路6通过进行上述相位控制以及PWM控制，从而以推挽操作来控制晶体管Q9和Q10以及晶体管Q11和Q12，对电压进行升压，使得串联连接的一次侧线圈1L和2L上感应的电压变成升压电压的电压值。即，为了使高电压变成预先设定的电压值而进行控制。
即，第2控制电路6通过对使控制信号S9和S10变成“H”电平或者“L”电平的周期，以及，使控制信号S11和S12变成“H”电平或者“L”电平的周期的相位进行改变的相位控制，来控制升压电压的电压值。
并且，第2控制电路6在控制信号S9和S10与控制信号S11和S12的开关转换的相位相差180°时，为了使基于相位控制的升压电压的电压值的下限值进一步降低，对使各个晶体管Q9～Q12接通的脉冲宽度进行PWM控制。
如上所述，在二次侧正交转换部4中，由晶体管Q9～Q12构成的复合开关的结构，成为生成两个单相矩形波交流电压的逆变器结构。
详细内容将在后面描述，对应上述的单相矩形波交流电压，一次侧正交转换部3，根据在二次侧线圈中的线圈1A和1B以及二次侧线圈中的线圈2A和2B上流过的电流，将一次侧线圈1L和一次侧线圈2L各自在互为相同的相位上感应的电压相加，并对该电压进行单相全波整流，生成高电压VoH。
该一次侧正交转换部3，通过基于各个晶体管Q3～Q8的寄生二极管D3～D8的全桥整流，对串联连接的一次侧线圈1L和2L之间感应的单相矩形波交流电压进行整流。
在升压动作中，如下所示，也可以不进行全桥整流，而采用其他的方法进行整流。即，还可以通过同步整流，即由第1控制电路5与晶体管Q9～Q12的上述开关转换同步地进行晶体管Q3～Q8的接通和断开，来对一次线圈1L、2L上感应的单相矩形波交流电压进行整流。
在一次侧正交转换部3中，由晶体管Q3～Q8构成的复合开关的结构，是生成两个单相矩形波交流电压的逆变器结构。
详细内容将在后面描述，对应上述的单相矩形波交流电压，二次侧正交转换部4，根据在一次侧线圈1L和2L上流过的电流，对作为二次侧线圈的线圈1A和1B与二次侧线圈中的线圈2A和2B各自在互为相反的相位上感应的电压进行单相全波整流，生成低电压VoL。
该二次侧正交转换部4，通过基于后述的晶体管Q9和Q10的寄生二极管D9和D10的中点(中心抽头)全波整流，对在二次侧线圈中的线圈1A和1B上感应的单相矩形波交流电压进行整流。
同样地，二次侧正交转换部4，通过基于后述的晶体管Q11和Q12的寄生二极管D11和D12的中点全波整流，对在二次线圈2A和2B上感应的单相矩形波交流电压进行整流。
在降压动作中，如下所示，也可以不进行中点全波整流，而采用其他的方法进行整流。即，还可以通过同步整流，即由第2控制电路6与晶体管Q3～Q8的上述开关转换同步地进行晶体管Q9～Q12的接通和断开，来对二次侧线圈中的线圈1A、1B、2A和2B上感应的单相矩形波交流电压进行整流。
即，第1控制电路5进行控制，以使相对于控制信号S5和S6的相位，控制信号S3和S4的相位以及控制信号S7和S8的相位发生变化，从而控制被降压的低电压的电压值。这些控制信号S5和S6是在对应于连接点K2的晶体管Q5和Q6的栅级上施加的控制信号。控制信号S3和S4是在对应于连接点K1的晶体管Q3和Q4的栅级上施加的控制信号。控制信号S7和S8是在对应于连接点K3的晶体管Q7和Q8的栅级上施加的控制信号。控制信号S3和S4、控制信号S5和S6、以及控制信号S7和S8变成“H”电平和“L”电平的周期为相同长度。
变压器1是由一次侧线圈1L，以及由在中点(中心抽头)P1被分割的线圈1A和1B组成的二次侧线圈所构成的。在变压器1中，例如，一次侧线圈1L与二次侧线圈中的线圈1A和1B各自之间的匝数比设为N∶1。中点P1被连接到电池B2的-侧端子TVoLL上。在一次侧线圈1L中，串联地插入有漏感1LL。漏感1LL与一次侧线圈1L通过端子T1LB相连接。
同样地，变压器2是由一次侧线圈2L，以及由在中点P2被分割的线圈2A和线圈2B组成的二次侧线圈所构成的。在变压器2中，例如，一次侧线圈2L与二次侧线圈中的线圈2A和2B各自之间的匝数比与变压器1同样地设为N∶1。中点P2被连接到电池B2的-侧端子TVoLL上。
在一次侧线圈2L中，串联地插入有漏感2LL。漏感2LL与一次侧线圈2L通过端子T2LB连接。在本实施方式中，一次侧正交转换部3以及二次正直交转换部4均未使用扼流圈。在本实施方式中，为了使电压平滑化，利用上述的变压器1和变压器2的一次侧线圈的漏感1LL和2LL。作为漏感1LL和2LL，可以如上所述使用变压器的漏磁(リ一ケ一ジ)，也可以另外附加。在使用变压器的漏磁时，能够减少零件的数量。
在一次侧正交转换部3中，连接点K2与连接到一次侧线圈1L上的漏感1LL的端子T1L以及一次侧线圈2L的端子T2LM相连接。
连接点K3与一次侧线圈1L的端子T1LM相连接。连接点K1与连接到一次侧线圈2L上的漏感2LL的端子T2L相连接。
变压器1的一次侧线圈1L与变压器2的一次侧线圈2L，按照分别插入有漏磁变压器1LL和2LL的结构，在连接点K3和连接点K1之间被串联连接。
如上所述，二次侧正交转换部4，与一次侧正交转换部3将一次侧线圈1L和2L串联连接的结构不同。在二次侧正交转换部4中，通过各个晶体管Q9、Q10、Q11以及Q12，将变压器1的二次侧线圈和变压器2的二次侧线圈的输出并联连接。
从而，基于本实施方式的双向DC/DC转换器，当从低电压向高电压升高电压时，除了对应于变压器的匝数比升高电压之外，还将分别在串联连接的两个变压器的线圈上感应的电压相加。因此，会有效地升高电压。
基于本实施方式的DC/DC转换器，不只对作为各个开关的晶体管Q9、Q10、Q11以及Q12的接通和断开的时间进行相位控制，还对使各晶体管变为接通状态的脉冲宽度进行PWM控制。因此，能够将基于相位控制的升压电压的电压值的下限值更进一步地通过PWM控制降低到0V附近。
从而，基于本实施方式的DC/DC转换器能够在从电压值V1(V1：低电压VoL×匝数比×2)到0V的范围内，控制电压升高动作中的升压电压。
另一方面，基于本实施方式的双向DC/DC转换器，当从高电压向低电压降低电压时，因为二次侧线圈的各个线圈被并联连接，所以能够进行和以前同样的降压处理。
下面使用图2以及图3A～3C，对基于本实施方式的双向DC/DC转换器的升压动作进行说明。图3A～3C是说明基于本实施方式的双向DC/DC转换器从低电压向高电压的升压动作的时序图。所谓从低电压向高电压的升压处理是指，例如将数V左右的电压转换到100V以上的电压的处理。在二次侧正交转换部4中，进行基于相位控制的升压处理。在一次侧正交转换部3中，对一次侧线圈1L和2L上感应的单相矩形波交流电压Va和Vb进行全桥整流。从而，产生高电压。此时，第1控制电路3向晶体管Q3～Q8输出“L”电平的控制信号S3～S8。因此，晶体管Q3～Q8全部变为断开状态。
图2是为了进行升压动作，将负载代替电池B1插入在+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL之间的结构。补充能量的低电压VoL的电池B2被连接到二次侧正交转换部4。在以下的说明中，利用二极管D3～D8的全桥结构，通过一次侧线圈1L和2L上感应的单相矩形波交流电压Va和Vb的桥式整流，来进行整流动作。如上所述，也可以按照采用同步整流对一次侧线圈1L和2L上感应的单相矩形波交流电压Va和Vb进行整流的方式，来进行整流动作。
在以下的说明所使用的图3A～3C中，把接通/断开晶体管Q9和Q10的开关转换周期设为T1周期。把接通/断开晶体管Q10和Q11的开关转换周期设为T2周期。把该T1周期和T2周期的相位差设为ΔTT。
<二次侧正交转换部4的变压器1和2的驱动控制的相位，即，T1周期和T2周期的相位相同(ΔTT＝0)的情况：图3A>
在t1时刻，第2控制电路6，使控制信号S9和控制信号S11从“L”电平变化为“H”电平(通过相同相位的控制信号来驱动晶体管)，使控制信号S10和控制信号S12从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q9和晶体管Q11变为接通，另一方面，晶体管Q10和晶体管Q12变为断开。
从而，从未图示的低电压电池(图2所示的低电压电池B2)向变压器1的二次侧线圈中的线圈1A流过电流i1AM(在图2中，从端子T1AM向中点P1)。更进一步地，同样地从该低电压电池B2向变压器2的二次侧线圈中的线圈2A流过电流i2AM(在图2中，从端子T2AM向中点P2)。
因此，在一次侧线圈1L上流过电流i1B，在该一次侧线圈1L两端的端子T1LM和端子T1L之间，感应出与变压器1的匝数比对应的电压。同样地，在二次侧线圈2L上流过电流i2F，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压。
例如，如果变压器1和变压器2双方的匝数比设为N∶1，那么，在端子T1LM与端子T1L之间以及端子T2LM与端子T2L之间，分别感应出N×VoL的电压(电压值V1：N×VoL)。
因为一次侧线圈1L和一次侧线圈2L被串联连接，所以在被串联连接的线圈两端的端子T1LM和端子T2L之间产生电压(电压值V2：2×N×VoL)。
一次侧线圈1L和2L上感应出的电压(连接点K3和连接点K1之间的电压，电压值V2：2×N×VoL)，通过漏感1LL和2LL被平滑化，并通过二极管D7和D4，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t2时刻，第2控制电路6，使控制信号S10和控制信号S12从“L”电平变化为“H”电平(通过相同相位的控制信号来驱动晶体管)，使控制信号S9和控制信号S11从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q10和晶体管Q12变为接通，另一方面，晶体管Q9和晶体管Q11变为断开。
从而，在变压器1的二次侧线圈中的线圈1B上流过电流i1B2(在图2中，从端子T1B向中点P1)。更进一步地，在变压器2的二次侧线圈中的线圈2B上流过电流i2B2(在图2中，从端子T2B向中点P2)。
因此，在一次侧线圈1L上流过电流i1F，在该一次侧线圈1L两端的端子T1LM和端子T1L之间，以与t1时刻相反的极性而感应出与变压器1的匝数比对应的电压。同样地，在一次侧线圈2L上流过电流i2B，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，以与t1时刻相反的极性而感应出与变压器2的匝数比对应的电压。
因为一次侧线圈1L和一次侧线圈2L被串联连接，所以在被串联连接的线圈两端的端子T2L和端子T1LM之间产生电压(电压值V2：2×N×VoL，该电压的极性与t1时刻的电压极性为相反方向)。
一次侧线圈1L和2L上感应出的电压(连接点K1和连接点K3之间的电压，电压值V2：2×N×VoL)，通过漏感1LL和2LL被平滑化，并通过二极管D3和D8，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t3时刻～t5时刻，也重复进行与t1时刻和t2T2时刻同样的动作。执行将变压器1和变压器2各自的一次侧线圈1L和2L上感应的电压相加，使电压从低电压向高电压升高的处理。
在上述图3A的情况下，因为对变压器1和变压器2的各个二次线圈进行驱动的控制信号的相位是相同的，所以一次线圈1L和一次线圈2L上感应出的电压以完全相同的相位相互重合。因此，在一次侧正交转换部3中，能够高效率地进行单相全波整流，生成电压值最大的高电压。
<二次侧正交转换部4的变压器1和2的驱动控制的相位，即，T3周期和T4周期的相位相差90°的情况(ΔTT＝90°)：图3B>
在t1时刻之前的时刻，第2控制电路6，以“L”电平输出控制信号S9和控制信号S11，另一方面，以“H”电平输出控制信号S10和控制信号S12。此时，晶体管Q10和晶体管Q12为接通，晶体管Q9和晶体管Q11为断开。
在t1时刻，第2控制电路6，使控制信号S9从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S10从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q9变为接通，另一方面，晶体管Q10变为断开。此时，晶体管Q11为断开，晶体管Q12为接通。
从而，变压器1的二次侧线圈中的线圈1A上流过电流i1AM。更进一步地，变压器2的二次侧线圈中的线圈2B上流过电流i2B2。
因此，在一次侧线圈1L上流过电流i1B，在该一次侧线圈1L两端的端子T1LM和端子T1L之间，感应出与变压器1的匝数比对应的电压。另一方面，在一次侧线圈2L上流过电流i2B，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压。
例如，如果变压器1和变压器2双方的匝数比分别设为N∶1，那么，在一次线圈1L和一次线圈2L的各个端子之间，感应出各自的相反极性的电压(电压值V1：N×VoL)。
因此，一次线圈1L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感1LL被平滑化，并通过二极管D7和D6，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
同样地，一次线圈2L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感2LL被平滑化，并通过二极管D3和D6，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t11时刻，第2控制电路6，使控制信号S11从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S12从“H”电平变化为“L”电平。
从而，晶体管Q11接通，晶体管Q12断开。其结果是，在线圈2A上流过电流i2AM，在一次侧线圈2L上，感应出和一次侧线圈1L相同极性的电压(电压值V1：N×VoL)。
因为晶体管Q9处于接通状态，所以在线圈1A上流过电流i1AM，在一次侧线圈1L上流过电流i1B，感应出电压(电压值V1：N×VoL)。
因为一次侧线圈1L和一次侧线圈2L被串联连接，所以在被串联连接的线圈两端的端子T1LM和端子T2L之间产生电压(电压值V2：2×N×VoL)。
一次线圈1L和2L上感应出的电压(连接点K3和连接点K1之间的电压，电压值V2：2×N×VoL)，通过漏感1LL和2LL被平滑化，并通过二极管D7和D4，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t2时刻，第2控制电路6，使控制信号S9从“H”电平变化为“L”电平，使控制信号S10从“L”电平变化为“H”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q10变为接通，另一方面，晶体管Q9变为断开。
从而，在变压器1的二次侧线圈中的线圈1B上流过电流i1B2。另一方面，在变压器2的二次侧线圈中的线圈2A上流过和电流i1B2相反极性的电流i2AM。
因此，在一次侧线圈2L上流过电流i2F，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压(电压值V1：N×VoL)。另一方面，在一次侧线圈1L上流过电流i1F，感应出与一次线圈2L上感应出的电压相反极性的电压(电压值V1：N×VoL)。
因此，一次线圈1L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感1LL被平滑化，并通过二极管D5和D8，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
同样地，一次线圈2L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感2LL被平滑化，并通过二极管D5和D4，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t21时刻，第2控制电路6，使控制信号S11从“H”电平变化为“L”电平，使控制信号S12从“L”电平变化为“H”电平。
从而，晶体管Q11断开，晶体管Q12接通。其结果是，在线圈2A上流过电流i2B2，在一次侧线圈2L上流过电流i2B，在一次侧线圈2L上感应出与一次侧线圈2L相同极性的电压(电压值V1：N×VoL)。
另一方面，因为晶体管Q10处于接通状态，所以在线圈1B上流过电流i1B2，在一次线圈1L上流过电流i1F，在一次侧线圈1L上感应出电压(电压值V1：N×VoL)。
因为一次侧线圈1L和一次侧线圈2L被串联连接，所以在被串联连接的线圈两端的端子T2L和端子T1LM之间产生电压(电压值V2：2×N×VoL)。
一次侧线圈1L和2L上感应出的电压(连接点K3和连接点K1之间的电压，电压值V2：2×N×VoL)，通过漏感1LL和2LL被平滑化，并通过二极管D7和D4，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t3时刻～t51时刻，也重复进行与t1时刻和t21时刻同样的动作。即，执行将变压器1和变压器2各自的一次侧线圈1L和2L上感应的电压相加，使电压值从低电压向高电压升压的处理。
在上述图3B的情况下，因为对变压器1和变压器2的各个二次线圈进行驱动的控制信号的相位相差90°，所以一次侧线圈1L和一次侧线圈2L上感应出的电压以相差90°的相位相互重合。因此，和图3A的情况相比，电压VoH为电压值V2(V2：2×N×VoL)的期间，即相同相位的期间变成一半。因此，在一次侧正交转换部3中，在+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL之间电压的电压值分别为电压值V2(V2：2×N×VoL)和电压值V1(V1：N×VoL)的期间内，电压按照漏感1LL和2LL的电感被平滑化。
<二次侧正交转换部4的变压器1和2的驱动控制的相位，即，T1周期和T2周期的相位相差180°的情况(ΔTT＝180°)：图3C>
在t1时刻之前的时刻，第2控制电路6，以“L”电平输出控制信号S9和控制信号S12，另一方面，以“H”电平输出控制信号S10和控制信号S11。因此，在该时点，晶体管Q10和晶体管Q11接通，晶体管Q9和晶体管Q12断开。
在t1时刻，第2控制电路6，使控制信号S9和S12从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S10和S11从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q9和Q12变为接通，另一方面，晶体管Q10和Q11变为断开。
从而，在变压器1的二次侧线圈中的线圈1A上流过电流i1AM，并且在变压器2的二次侧线圈中的线圈2B上流过电流i2B2。
因此，在一次侧线圈1L上流过电流i1B，在该一次侧线圈1L两端的端子T1LM和端子T1L之间，感应出与变压器1的匝数比对应的电压。另一方面，在一次侧线圈2L上流过电流i2B，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压。
例如，如果变压器1和变压器2双方的匝数比分别设为N∶1，那么，在一次线圈1L和一次线圈2L的各个端子之间，感应出各自的相反极性的电压(电压值V1：N×VoL)。
因此，一次线圈1L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感1LL被平滑化，并通过二极管D7和D6，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
同样地，一次线圈2L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感2LL被平滑化，并通过二极管D3和D6，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t2时刻，第2控制电路6，使控制信号S9和S12从“H”电平变化为“L”电平，使控制信号S10和S11从“L”电平变化为“H”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q10和Q11变为接通，另一方面，晶体管Q9和S12变为断开。
从而，在变压器1的二次侧线圈中的线圈1B上流过电流i1B2。另一方面，在变压器2的二次侧线圈中的线圈2A上流过和电流i1B2相反极性的电流i2AM。
因此，在一次侧线圈2L上流过电流i2F，在该一次侧线圈2L两端的端子T2LM和端子T2L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压(电压值V1：N×VoL)。另一方面，在一次侧线圈1L上流过电流i1F，在该一次侧线圈1L两端的端子T1LM和端子T1L之间，感应出与变压器2的匝数比对应的电压(电压值V1：N×VoL)。一次侧线圈1L上感应的电压和一次侧线圈2L上感应的电压为相反极性。
因此，一次线圈1L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感1LL被平滑化，并通过二极管D5和D8，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
同样地，一次线圈2L上感应出的电压(电压值V1：N×VoL)，通过漏感2LL被平滑化，并通过二极管D5和D4，从+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL，作为高电压VoH被输出。
在t3时刻～t5时刻，也重复进行与t1时刻和t2时刻同样的动作。即，执行将变压器1和变压器2各自的一次侧线圈1L和2L上感应的电压相加，使电压值从低电压向高电压升压的处理。
如果该T1周期和T2周期的相位相差180°，如图4所示，在通过相位控制而在一次侧线圈1L和2L上未产生相同极性的电压的状态下，得到以由匝数比确定的电压值为最低值的升压电压。图4的横轴表示T1和T2周期的相位所相差的角度，纵轴表示+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL之间升压电压的电压值。图4示出了对低电压VoL为100V，匝数比为一次侧∶二次侧＝9∶1的情况进行仿真后的结果。
然而，为了把升压电压的下限值设为与其匝数比对应的下限值以下，在T1周期和T2周期的相位相差180°的状态下，对使各个晶体管接通的“H”电平的脉冲宽度进行PWM控制。从而，能够把升压电压的电压值设为，与通过匝数比设定相比更低的下限值。即，如图5所示，通过把脉冲宽度设为“0”，能够把升压电压控制到0V。在图5中，横轴为占空比(デユ一テイ)，纵轴表示+侧端子TVoH和-侧端子TVoHL之间升压电压的电压值。
如上所述，能够在升压电压的上限值(T1周期和T2周期的相位相同时，电压值V2：2×N×VoL)和下限值(T1周期和T2周期的相位相差180°并且使晶体管接通的期间为“0”时，电压值：0V)的较宽范围内，任意地控制升压电压的电压值。
下面使用图6以及图7A和图7B，对基于本实施方式的双向DC/DC转换器的降压动作进行说明。图6示出了说明基于本实施方式的双向DC/DC转换器从高电压向低电压的降压动作的DC/DC转换器的结构。所谓从高电压向低电压的降压处理是指，例如将100V的电压转换为数V左右的电压的处理。在一次侧正交转换部3中，进行基于相位控制的降压处理，在二次侧正交转换部4中，对二次侧线圈中的线圈1A和1B上感应的单相矩形波交流电压Vc或者二次侧线圈中的线圈2A和2B上感应的单相矩形波交流电压Vd进行中点全波整流。从而，产生低电压。此时，第2控制电路3向晶体管Q9～Q12输出“L”电平的控制信号S9～S12。因此，晶体管Q9～Q12全部变为断开状态。
图6示出为了进行降压动作，将负载代替电池B2插入在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间的结构。在图6中，补充能量的高电压VoH的电池B1被连接到一次侧正交转换部3。在以下的说明中，整流动作是，通过二极管D9和D10以及二极管D11和D12的中点全波整流，对二次侧线圈中的线圈1A和1B上感应的单相矩形波交流电压Vc以及二次侧线圈中的线圈2A和2B上感应的单相矩形波交流电压Vd进行整流。
像已经叙述的那样，也可以按照采用对晶体管Q9～Q12进行开关转换的同步整流，对二次侧线圈中的线圈1A和1B上感应的单相矩形波交流电压Vc以及二次侧线圈中的线圈2A和2B上感应的单相矩形波交流电压Vd进行整流的方式，来进行整流动作。
在以下的说明所使用的图6中，把接通/断开晶体管Q5和Q6的开关转换周期设为T3周期。把接通/断开晶体管Q3和Q4的开关转换周期设为T4周期。把接通/断开晶体管Q7和Q8的开关转换周期设为T5周期。把T4周期和T5周期相对于T3周期的相位差设为ΔT。T4周期相对于T3周期，相位超前了ΔT。另一方面，T5周期相对于T3周期，相位滞后了ΔT。
例如，把一次侧线圈1L与线圈1A和线圈1B之间的匝数比设为N∶1，同样地，把一次侧线圈2L与线圈2A和线圈2B之间的匝数比设为N∶1。
<T3周期与T4周期和T5周期的相位相差180°(＝ΔT)的情况：图7A>
在t1时刻，第1控制电路5，使控制信号S4、控制信号S5以及控制信号S8从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S3、控制信号S6以及控制信号S7从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q4、晶体管Q5以及晶体管Q8变为接通，另一方面，晶体管Q3、晶体管Q6以及晶体管Q7变为断开。
从而，在一次侧线圈1L上流过电流i1F(从端子T1L向端子T1LM)。在一次侧线圈2L上流过电流i2F(从端子T2LM向端子T2L)。因此，在线圈1B和线圈2A上感应出电压(电压值V3：(1/N)VoH)。另一方面，在线圈1A和线圈2B上，感应出与线圈1B和线圈2A上感应出的电压相反极性的电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
线圈1B上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D10输出到+侧端子TVoL。同样地，线圈2A上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D11输出到+侧端子TVoL。
因此，在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
其结果是，线圈1A上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)向端子TVoL输出，并且线圈2B上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)也向端子TVoL输出。
为了使电压平滑化，未使用扼流圈。在本实施方式中，为了使电压平滑化，利用了变压器1和变压器2的一次侧线圈的漏感。
在t2时刻，第1控制电路5，使控制信号S3、控制信号S6以及控制信号S7从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S4、控制信号S5以及控制信号S8从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q3、晶体管Q6以及晶体管Q7变为接通，另一方面，晶体管Q4、晶体管Q5以及晶体管Q8变为断开。
从而，在一次侧线圈1L上流过电流i1B(从端子T1LM向端子T1L)，在一次侧线圈2L上流过电流i2B(从端子T2L向端子T2LM)。因此，在线圈1A和线圈2B上感应出电压(电压值V3：(1/N)VoH)。另一方面，在线圈1B和线圈2A上感应出电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
线圈1A上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D9输出到+侧端子TVoL。同样地，线圈2B上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D12输出到+侧端子TVoL。
从而，在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
<T3周期与T4周期和T5周期的相位相差90°(ΔT)的情况：图7B>
在t1时刻之前的时刻，第1控制电路5，以“L”电平输出控制信号S4、S5以及S7，以“H”电平输出控制信号S3、S6以及S8。因此，晶体管Q4、Q5以及Q7变为断开，晶体管Q3、Q6以及Q8接通。
在t1时刻，第1控制电路5，使控制信号S5从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S6从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q5变为接通，另一方面，晶体管Q6变为断开。
此时，第1控制电路5，以“H”电平输出控制信号S3和S8，以“L”电平输出控制信号S4和S7。
从而，晶体管Q3和Q8处于接通状态，晶体管Q4和Q7处于断开状态。
如上所述，晶体管Q3、Q5以及Q8处于接通状态，晶体管Q4、Q6以及Q7处于断开状态。因此，通过晶体管Q5和晶体管Q8，在一次侧线圈1L上流过电流i1F(从端子T1L向端子T1LM)。另一方面，因为晶体管Q3和Q5处于接通状态，所以端子T2L和端子T2LM处于相同电位，因而在一次侧线圈2L上没有电流流过。
因此，在变压器1的二次侧的线圈1B上流过电流i1B2，在线圈1B上感应出电压(电压值V3：(1/N)VoH)。另一方面，在线圈1A上感应出相反极性的电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
从而，线圈1B上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D10输出到+侧端子TVoL。
在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
在t11时刻，第1控制电路5，使控制信号S4和S7从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S3和S8从“H”电平变化为“L”电平。
此时，第1控制电路5，以“H”电平输出控制信号S5，以“L”电平输出控制信号S6。
如上所述，晶体管Q4、Q5以及Q7处于接通状态，晶体管Q3、Q6以及Q8处于断开状态。因此，通过晶体管Q5和晶体管Q4，在一次侧线圈2L上流过电流i2F(从端子T2LM向端子T2L)。另一方面，因为晶体管Q5和Q7处于接通状态，所以端子T1LM和端子T1L处于相同电位，因而在一次侧线圈1L上没有电流流过。
因此，在变压器1的二次侧的线圈1B上流过电流i2AM，在线圈2A上感应出电压(电压值V3：(1/N)VoH)，在线圈2B上感应出相反极性的电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
从而，线圈2A上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D11输出到+侧端子TVoL。
在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
在t2时刻，第1控制电路5，使控制信号S6从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S5从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q6变为接通，另一方面，晶体管Q5变为断开。
此时，晶体管Q4和Q7为接通，另一方面，晶体管Q3和Q8为断开。
如上所述，晶体管Q4、Q6以及Q7处于接通状态，晶体管Q3、Q5以及Q8处于断开状态。因此，通过晶体管Q7和晶体管Q6，在一次侧线圈1L上流过电流i1B(从端子T1LM向端子T1L)。另一方面，因为晶体管Q4和Q6处于接通状态，所以端子T2LM和端子T2L处于相同电位，因而在一次侧线圈2L上没有电流流过。
因此，在变压器1的二次侧的线圈1A上流过电流i1AM，在线圈1A上感应出电压(电压值V4：(1/N)VoH)，在线圈1B上感应出相反极性的电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
从而，线圈2A上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D9输出到+侧端子TVoL。
在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
在t21时刻，第1控制电路5，使控制信号S3和S8从“L”电平变化为“H”电平，使控制信号S4和S7从“H”电平变化为“L”电平。
控制信号如上述变化，使得晶体管Q3和Q8变为接通，晶体管Q4和Q7变为断开。
此时，晶体管Q6为接通，另一方面，晶体管Q5为断开。
如上所述，晶体管Q3、Q6以及Q8处于接通状态，晶体管Q4、Q5以及Q7处于断开状态。因此，通过晶体管Q3和晶体管Q6，在一次侧线圈2L上流过电流i2B(从端子T2L向端子T2LM)。另一方面，因为晶体管Q6和Q8处于接通状态，所以端子T1LM和端子T1L处于相同电位，因而在一次侧线圈1L上没有电流流过。
因此，在变压器1的二次侧的线圈2B上流过电流i2B2，在线圈2B上感应出电压(电压值V3：(1/N)VoH)，在线圈2A上感应出相反极性的电压(电压值V4：-(1/N)VoH)。
从而，线圈2B上感应出的电压(电压值V3：(1/N)VoH)，通过二极管D12输出到+侧端子TVoL。
在+侧端子TVoL和-侧端子TVoLL之间，输出根据变压器1的漏感1LL以及变压器2的漏感2LL的电感而被平滑化的低电压VoL。
在图7B的情况下，因为T4周期和T5周期的相位相对于T3周期相差90°，所以与相位相差180°的情况相比，变压器1和变压器2各自的单相矩形波交流电压的幅度变成了一半。在该电压的幅度变为一半的期间内，在二次侧线圈上感应出单相矩形波交流电压。在二次侧正交转换部4中，对该单相矩形波交流电压进行对应于脉冲宽度的单相全波整流，产生电压值对应于相位差ΔT的低电压VoL。
在t3时刻～t51时刻，也重复进行与t1时刻～t21时刻同样的动作，通过变压器1和变压器2中的推挽操作，进行使电压从高电压向低电压降压的处理。
在图7B中，T1周期与T2周期的时间相等，对于控制信号S5和S6与控制信号S3、S4、S7以及S8，上述T3周期与T4和T5周期的相位相差ΔT＝90°。
像在图7A和图7B中说明的那样，使得相对于控制信号S5和控制信号S6信号电平变化的周期，控制信号S3和S4与控制信号S6和S7的信号电平变化为“H”电平和“L”电平的周期的相位差发生变化(调整相位差)。因此，能够控制电流在一次侧线圈1L和2L上流过的期间，并控制二次侧线圈上感应的电压脉冲宽度，从而能够任意地控制低电压VoL的电压值。
在一次侧正交转换部3中，也可以不通过相位控制来控制电流在一次侧线圈1L和2L上流过的期间，而是调整控制信号S3～S8的脉冲宽度。即，也可以通过进行PWM控制，即对使各个晶体管Q3～Q8变为接通状态的脉冲宽度进行控制，来控制一次侧线圈1L和2L上电流流过的期间，并控制所感应的脉冲宽度。
本发明能够适用于双向DC/DC转换器。根据该双向DC/DC转换器，在从高电压向低电压的降压动作中，和现有的例子同样地，通过对匝数比以及开关转换进行控制，就能够获得规定的电压。更进一步地，在从低电压向高电压的升压动作中，除了对应于变压器的匝数比而升高电压之外，还将两个变压器的每个一次线圈上感应出的电压相加，所以能够容易地把电压升高到高的电压值。

Claims (7)

1、一种双向DC/DC转换器，在高电压侧与低电压侧相互之间转换电压，所述双向DC/DC转换器包括：
第1变压器，具有第1一次侧线圈，以及由在第1中点被分割的第1线圈和第2线圈组成的第1二次侧线圈；
第2变压器，具有与所述第1一次侧线圈串联连接的第2一次侧线圈，以及由在第2中点被分割的第3线圈和第4线圈组成的与所述第1二次线圈并联连接的第2二次侧线圈；
第1开关，被插入在所述第1一次侧线圈的一端和第2一次侧线圈的一端的连接点与高电压侧的+侧端子之间；
第2开关，被插入在所述连接点和高电压侧的-侧端子之间；
第3开关，被插入在所述第1一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的+侧端子之间；
第4开关，被插入在所述第1一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的-侧端子之间；
第5开关，被插入在所述第2一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的+侧端子之间；
第6开关，被插入在所述第2一次侧线圈的另一端和所述高电压侧的-侧端子之间；
第7开关，被插入在所述第1线圈侧的第1二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；
第8开关，被插入在所述第2线圈侧的第1二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；
第9开关，被插入在所述第3线圈侧的第2二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间；以及
第10开关，被插入在所述第4线圈侧的第2二次线圈的端子和所述低电压侧的+侧端子之间，
所述第1中点和所述第2中点与所述低电压侧的-侧端子相连接，所述第7开关、所述第8开关、所述第9开关以及所述第10开关分别将二次线圈的所述第1端子、所述第2端子、所述第3端子以及所述第4端子与所述低电压侧的+侧端子连接。
2、根据权利要求1所述的双向DC/DC转换器，进一步包括：
第2控制电路，控制所述第7～第10开关；以及
第1整流电路，与所述第1一次侧线圈和所述第2一次侧线圈相连接，
在升压动作中，
所述第2控制电路，控制所述第7开关和所述第8开关，以使所述第1线圈侧的第1二次线圈的端子以及所述第2线圈侧的第1二次线圈的端子与所述低电压侧的+侧端子之间的连接按照第1周期发生变化，进行推挽操作，以使所述第1一次侧线圈上流过的电流的方向按照所述第1周期变为相反，并且，控制所述第9开关和所述第10开关，以使所述第3线圈侧的第2二次线圈的端子以及所述第4线圈侧的第2二次线圈的端子与所述低电压侧的+侧端子之间的连接按照第2周期发生变化，进行推挽操作，以使所述第2一次侧线圈上流过的电流的方向按照所述第2周期变为相反，从而使所述第2一次侧线圈上流过的电流的方向变为与所述第1一次线圈上流过的电流相同的方向，
所述第1整流电路，对从所述第1整流电路输出的在所述第1一次侧线圈和第2一次侧线圈上感应的电压的和值电压进行平滑化，并作为升压电压输出。
3、根据权利要求2所述的双向DC/DC转换器，其中，
所述第2控制电路，分别对所述第7开关和所述第8开关与所述第9开关和所述第10开关的接通和断开的时间进行相位控制，把所述升压电压设为预先设定的电压。
4、根据权利要求2所述的双向DC/DC转换器，其中，
所述第2控制电路，通过相位控制分别对所述第7开关和所述第8开关与所述第9开关和所述第10开关的接通和断开的时间进行相位控制，并且，对接通所述第7～第10开关中的每一个的时间进行脉冲宽度控制，据此，把所述升压电压设为预先设定的电压。
5、根据权利要求1所述的双向DC/DC转换器，进一步包括：
第1控制电路，控制所述第1～第6开关，使所述连接点以及所述第1一次侧线圈的另一端和所述第2一次侧线圈的另一端分别与所述高电压侧的+侧端子和-侧端子中的任意一个相连接；
第2整流电路，与所述第1线圈和所述第2线圈相连接；以及
第3整流电路，其输出与所述第2整流电路的输出并联连接，所述第3整流电路与所述第3线圈和所述第4线圈相连接，
在降压动作中，
所述第1控制电路控制所述第1～第6开关的接通和断开，使其按照第3周期发生变化，按照所述第3周期使所述第1一次侧线圈和第2一次侧线圈上流过的电流的方向变为相反，
所述第2整流电路对所述第1线圈和所述第2线圈上生成的电压进行整流，
所述第3整流电路对所述第3线圈和所述第4线圈上生成的电压进行整流，
对从所述第2整流电路以及所述第3整流电路输出的电压进行平滑化并输出。
6、根据权利要求5所述的双向DC/DC转换器，其中，
在降压动作中，所述第1控制电路，对应于电压被降低的输出电压，对接通和断开所述第1～第6开关中的每一个的时间进行相位控制，把所述输出电压设为预先设定的低电压。
7、根据权利要求5所述的双向DC/DC转换器，其中，
在降压动作中，所述第1控制电路，对应于电压被降低的输出电压，对接通所述第1～第6开关中的每一个的时间进行脉冲宽度控制，把所述输出电压设为预先设定的低电压。
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