特許 6575345 双方向コンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6575345

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】双方向コンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20190909BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 H

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-246103(P2015-246103)

(22)【出願日】2015年12月17日

(65)【公開番号】特開2017-112761(P2017-112761A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104787

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 伸司

(72)【発明者】

【氏名】工藤 将史

【審査官】 遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３０４６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０５５９６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００４９８２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２０６８８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いの負極が同じ基準電位に接続された第１直流電源および第２直流電源の各正極間に配設されて、前記第１直流電源の第１直流電圧を降圧して前記第２直流電源に供給する降圧動作と、前記第２直流電源の第２直流電圧を昇圧して前記第１直流電源に供給する昇圧動作とを実行する双方向コンバータであって、
前記第２直流電源の前記正極に一端が接続されたコイルと、
前記コイルの他端にカソード端子が接続された第１ダイオード、当該第１ダイオードのアノード端子にカソード端子が接続されると共にアノード端子が前記基準電位に接続された第２ダイオード、および当該第２ダイオードの前記カソード端子と前記第１直流電源の前記正極との間にボディダイオードのカソードが当該正極側となる向きで配設された第１ＭＯＳＦＥＴを含み、前記コイルと相俟って前記降圧動作を実行する降圧回路と、
前記コイルの前記他端にアノード端子が接続された第３ダイオード、当該第３ダイオードのカソード端子にアノード端子が接続されると共にカソード端子が前記第１直流電源の前記正極に接続された第４ダイオード、および当該第４ダイオードの前記アノード端子と前記基準電位との間にボディダイオードのカソードが当該アノード端子側となる向きで配設された第２ＭＯＳＦＥＴを含み、前記コイルと相俟って前記昇圧動作を実行する昇圧回路とを備えている双方向コンバータ。

【請求項2】

前記第１ダイオードおよび前記第３ダイオードは、それぞれディスクリート部品としてのダイオードで構成されている請求項１記載の双方向コンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非絶縁型の双方向コンバータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の非絶縁型の双方向コンバータとして、下記の特許文献１に開示された種々の双方向コンバータが知られている。そのうちの１つは、図２に示すように、直流電源部ＰＳ１との間でバッテリＰＳ２の充電および放電を制御する双方向コンバータ（双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ）５１であって、直流電源部ＰＳ１の正極とバッテリＰＳ２の正極との間に直列的に接続された第１スイッチング素子ＳＷ１およびチョークコイルＬ１と、バッテリＰＳ２から直流電源部ＰＳ１の方向を順方向として第１スイッチング素子ＳＷ１と並列に接続された第１ダイオードＤ１と、直流電源部ＰＳ１と並列的に接続された第１コンデンサＣ１と、バッテリＰＳ２と並列的に接続された第２コンデンサＣ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１とチョークコイルＬ１との接続点と直流電源部ＰＳ１，バッテリＰＳ２の各負極との間に接続された第２スイッチング素子ＳＷ２と、バッテリＰＳ２の電圧に対して逆方向を順方向として第２スイッチング素子ＳＷ２と並列に接続された第２ダイオードＤ２とを備えている。

【0003】

この双方向コンバータ５１は、第２スイッチング素子ＳＷ２がオフ状態のときに第１スイッチング素子ＳＷ１がオン・オフを交互に繰り返すように制御されることにより、直流電源部ＰＳ１の電圧を降圧してバッテリＰＳ２に供給する。また、この双方向コンバータ５１は、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態のときに第２スイッチング素子ＳＷ２がオン・オフを交互に繰り返すように制御されることにより、バッテリＰＳ２の電圧を昇圧して直流電源部ＰＳ１に供給する。

【0004】

また、この双方向コンバータ５１では、チョークコイルＬ１を１つだけ用いて構成することができ、また第１スイッチング素子ＳＷ１にＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor ）を使用することで、このＭＯＳＦＥＴに内蔵されているボディダイオードで第１ダイオードＤ１を代用することができ、また第２スイッチング素子ＳＷ２についてもＭＯＳＦＥＴを使用することで、このＭＯＳＦＥＴのボディダイオードで第２ダイオードＤ２を代用することができることから、極めて簡易な構成で安価に双方向コンバータを構成することが可能となっている。

【0005】

また、特許文献１に開示された他の双方向コンバータ６１は、図３に示すように、直流電源部ＰＳ１とバッテリＰＳ２との間に、直流電源部ＰＳ１の電圧を降圧してバッテリＰＳ２に供給する降圧コンバータ（ダウンコンバータ）６２と、バッテリＰＳ２の電圧を昇圧して直流電源部ＰＳ１に供給する昇圧コンバータ（アップコンバータ）６３とを並列に接続して構成された双方向コンバータである。なお、降圧コンバータ６２および昇圧コンバータ６３は、公知のコンバータであるため、構成および動作の説明を省略する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−２０６８８３号公報（第２−３頁、第４−５図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、上記の２つの双方向コンバータ５１，６１には下のような解決すべき課題がそれぞれ存在している。すなわち、各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２としてＭＯＳＦＥＴを使用する構成を採用した双方向コンバータ５１では、上記したようにその構成を極めて簡易なものとすることができるものの、ＭＯＳＦＥＴに内蔵のボディダイオードのリカバリ特性（リカバリ時間）は、ディスクリート部品としてのダイオード単体のリカバリ特性と比較して一般的に悪い（リカバリ時間が遅い）。このため、この双方向コンバータ５１には、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２として使用されているＭＯＳＦＥＴに内蔵のボディダイオードのリカバリ特性に起因する悪影響（例えば、リカバリ損失、サージ電圧およびノイズの増大など）が生じることがあるという課題が存在している。

【0008】

一方、降圧コンバータ６２および昇圧コンバータ６３を並列に接続して構成された双方向コンバータ６１では、降圧コンバータ６２および昇圧コンバータ６３のそれぞれが主要部品としてのスイッチング素子、ダイオードおよびチョークコイルを別々に備える構成のため、上記した双方向コンバータ５１のスイッチング素子ＳＷ１に対応する位置にディスクリート部品としてのダイオードが単体で配置されていると共にスイッチング素子ＳＷ２に対応する位置にもディスクリート部品としてのダイオードが単体で配置されている。このため、この双方向コンバータ６１では、上記のようなボディダイオードのリカバリ特性に起因する悪影響については生じない。しかしながら、この双方向コンバータ６１には、小型化や軽量化が難しいチョークコイルが２つ存在していることに起因して、コンバータ自体の小型化や軽量化が困難であるという別の課題が存在している。

【0009】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、チョークコイルの個数を最小限の１つとし、かつボディダイオードのリカバリ特性に起因する悪影響の発生を回避可能な双方向コンバータを提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成すべく、本発明に係る双方向コンバータは、互いの負極が同じ基準電位に接続された第１直流電源および第２直流電源の各正極間に配設されて、前記第１直流電源の第１直流電圧を降圧して前記第２直流電源に供給する降圧動作と、前記第２直流電源の第２直流電圧を昇圧して前記第１直流電源に供給する昇圧動作とを実行する双方向コンバータであって、前記第２直流電源の前記正極に一端が接続されたコイルと、前記コイルの他端にカソード端子が接続された第１ダイオード、当該第１ダイオードのアノード端子にカソード端子が接続されると共にアノード端子が前記基準電位に接続された第２ダイオード、および当該第２ダイオードの前記カソード端子と前記第１直流電源の前記正極との間にボディダイオードのカソードが当該正極側となる向きで配設された第１ＭＯＳＦＥＴを含み、前記コイルと相俟って前記降圧動作を実行する降圧回路と、前記コイルの前記他端にアノード端子が接続された第３ダイオード、当該第３ダイオードのカソード端子にアノード端子が接続されると共にカソード端子が前記第１直流電源の前記正極に接続された第４ダイオード、および当該第４ダイオードの前記アノード端子と前記基準電位との間にボディダイオードのカソードが当該アノード端子側となる向きで配設された第２ＭＯＳＦＥＴを含み、前記コイルと相俟って前記昇圧動作を実行する昇圧回路とを備えている。

【0011】

また、本発明に係る双方向コンバータは、前記第１ダイオードおよび前記第３ダイオードは、それぞれディスクリート部品としてのダイオードで構成されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明の双方向コンバータでは、降圧回路と昇圧回路とで１つのコイルを共有し、かつ降圧回路での降圧動作中にリカバリ特性が問題となる可能性のある第２ダイオードとして、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードではなく、ディスクリート部品としてのダイオード（例えばシリコンファーストリカバリダイオード）が配置されていると共に、昇圧回路での昇圧動作中にリカバリ特性が問題となる可能性のある第４ダイオードとして、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードではなく、ディスクリート部品としてのダイオード（例えばシリコンファーストリカバリダイオード）が配置されている。

【0013】

したがって、この双方向コンバータによれば、チョークコイルの個数を最小限の１つとすることができるため、コンバータ自体の小型化や軽量化を図ることができると共に、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードのリカバリ特性に起因する悪影響の発生を回避することができる。

【0014】

また、本発明の双方向コンバータによれば、降圧コンバータおよび昇圧コンバータを並列に接続する構成の双方向コンバータに対して、第１ダイオードおよび第３ダイオードが追加されることになるものの、これらのダイオードは安価な一般的なダイオード（シリコンダイオードなど）で構成することができるため、部品点数の増加に伴いコンバータ自体のコストが大幅に上昇するという事態の発生を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】双方向コンバータ１の回路図である。

【図2】双方向コンバータ５１の回路図である。

【図3】双方向コンバータ６１の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、双方向コンバータの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0017】

双方向コンバータの一例としての双方向コンバータ１は、図１に示すように、コイル２と、コイル２と相俟って後述する降圧動作を実行する降圧回路３と、コイル２と相俟って後述する昇圧動作を実行する昇圧回路４と、降圧回路３および昇圧回路４に含まれる後述のスイッチ素子（ＭＯＳＦＥＴ１３，２３）を駆動するための駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を生成する駆動信号生成回路５とを備え、互いの負極が同じ基準電位（グランドＧ）に接続された第１直流電源ＰＳ１および第２直流電源ＰＳ２の各正極間に配設されて、第１直流電源ＰＳ１の第１直流電圧Ｖ１を降圧して第２直流電源ＰＳ２に供給する降圧動作と、第２直流電源ＰＳ２の第２直流電圧Ｖ２（＜Ｖ１）を昇圧して第１直流電源ＰＳ１に供給する昇圧動作とを実行する。

【0018】

コイル２は、一端が第２直流電源ＰＳ２の正極に接続されている。

【0019】

降圧回路３は、第１ダイオード１１、第２ダイオード１２および第１ＭＯＳＦＥＴ１３を備え、コイル２と相俟って上記の降圧動作を実行する。この場合、第１ダイオード１１は、コイル２の他端Ｐ１にカソード端子が接続されている。第２ダイオード１２は、第１ダイオード１１のアノード端子にカソード端子が接続されると共に、アノード端子がグランドＧに接続されている。各ダイオード１１，１２は、本例では一例としてディスクリート部品としてのシリコンファーストリカバリダイオードで構成されている。なお、第２ダイオード１２については、後述するように、リカバリ特性に起因する悪影響の発生を回避するためにシリコンファーストリカバリダイオードで構成する必要があるが、第１ダイオード１１についてはシリコンファーストリカバリダイオードよりも安価な一般的なダイオード（シリコンダイオードなど）で構成することもできる。

【0020】

第１ＭＯＳＦＥＴ１３は、本例では一例として、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。また、第１ＭＯＳＦＥＴ１３は、第２ダイオード１２のカソード端子（各ダイオード１１，１２の接続点Ｐ２）と第１直流電源ＰＳ１の正極との間に、ボディダイオード１３ａのカソードが第１直流電源ＰＳ１の正極側となる向きで配設されている。具体的には、第１ＭＯＳＦＥＴ１３は、ボディダイオード１３ａのカソードでもあるドレイン端子が第１直流電源ＰＳ１の正極に接続され、かつボディダイオード１３ａのアノードでもあるソース端子が接続点Ｐ２に接続されている。

【0021】

昇圧回路４は、第３ダイオード２１、第４ダイオード２２および第２ＭＯＳＦＥＴ２３を備え、コイル２と相俟って上記の昇圧動作を実行する。この場合、第３ダイオード２１は、コイルの他端Ｐ１（上記したように第１ダイオード１１のカソード端子との接続点でもある。以下では、接続点Ｐ１ともいう）にアノード端子が接続されている。第４ダイオード２２は、第３ダイオード２１のカソード端子にアノード端子が接続されると共に、カソード端子が第１直流電源ＰＳ１の正極に接続されている。各ダイオード２１，２２は、本例では一例としてシリコンファーストリカバリダイオードで構成されている。なお、第４ダイオード２２については、後述するように、リカバリ特性に起因する悪影響の発生を回避するためにシリコンファーストリカバリダイオードで構成する必要があるが、第３ダイオード２１についてはシリコンファーストリカバリダイオードよりも安価な一般的なダイオード（シリコンダイオードなど）で構成することもできる。

【0022】

第２ＭＯＳＦＥＴ２３は、本例では一例として、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。また、第２ＭＯＳＦＥＴ２３は、第４ダイオード２２のアノード端子（各ダイオード２１，２２の接続点Ｐ３）とグランドＧとの間に、ボディダイオード２３ａのカソードが第４ダイオード２２のアノード端子側となる向きで配設されている。具体的には、第２ＭＯＳＦＥＴ２３は、ボディダイオード２３ａのカソードでもあるドレイン端子が接続点Ｐ３に接続され、かつボディダイオード２３ａのアノードでもあるソース端子がグランドＧに接続されている。

【0023】

また、本例では一例として、第１ＭＯＳＦＥＴ１３のドレイン端子（第４ダイオード２２のカソード端子）とグランドＧとの間にコンデンサＣ１（第１直流電源ＰＳ１に並列に接続されるコンデンサ）が接続され、またコイル２の一端とグランドＧとの間にコンデンサＣ２（第２直流電源ＰＳ２に並列に接続されるコンデンサ）が接続されているが、このコンデンサＣ１，Ｃ２の配置は任意であり、配置を省略する構成を採用することもできる。

【0024】

駆動信号生成回路５は、例えば、第１直流電源ＰＳ１の第１直流電圧Ｖ１の電圧値、第２直流電源ＰＳ２の第２直流電圧Ｖ２、コイル２に流れる電流の電流値、およびコイル２に流れる電流の方向などの種々のパラメータのうちの少なくとも１つのパラメータを検出しつつ、検出したパラメータの内容に基づいて、降圧回路３および昇圧回路４のうちのいずれを動作させるかを決定して、降圧回路３を動作させるときには駆動信号Ｓｄ１を生成して出力し、昇圧回路４を動作させるときには駆動信号Ｓｄ２を生成して出力する。また、駆動信号生成回路５は、検出したパラメータの内容に基づいて、生成する駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２のデューティ比についても決定する。

【0025】

続いて、双方向コンバータ１の動作について、蓄電池としての第２直流電源ＰＳ２を第１直流電源ＰＳ１で充電したり、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１に電力を戻したりする例を挙げて説明する。

【0026】

例えば、駆動信号生成回路５は、第２直流電源ＰＳ２の第２直流電圧Ｖ２（蓄電池の充電電圧）を検出しつつ、予め規定された指令値（目標電圧値）と比較して、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が指令値未満のときには、第１直流電源ＰＳ１から第２直流電源ＰＳ２に直流電力を供給すべく降圧回路３を作動させると決定して、駆動信号Ｓｄ１を生成して出力する。この場合、駆動信号生成回路５は、駆動信号Ｓｄ２については生成を停止する。

【0027】

これにより、この双方向コンバータ１では、降圧回路３の第１ＭＯＳＦＥＴ１３が駆動信号Ｓｄ１で駆動されて、オン状態とオフ状態とを繰り返す（つまり、降圧回路３が降圧動作を実行する）。一方、駆動信号Ｓｄ２の生成は停止されているため、第２ＭＯＳＦＥＴ２３はオフ状態に維持されている。この場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１３がオン状態のときには、第１直流電源ＰＳ１の正極から、オン状態の第１ＭＯＳＦＥＴ１３、第１ダイオード１１、接続点Ｐ１、コイル２を経由して第２直流電源ＰＳ２の正極に至り、さらには第２直流電源ＰＳ２の負極からグランドＧに至る経路に電流（充電電流）が流れることで、第１直流電源ＰＳ１から第２直流電源ＰＳ２に直流電力が供給される（つまり、蓄電池が充電される）。

【0028】

また、第１ＭＯＳＦＥＴ１３がオン状態からオフ状態に駆動されたときには、コイル２に蓄積されていた電力により、コイル２の一端から、第２直流電源ＰＳ２の正極、第２直流電源ＰＳ２の負極、グランドＧ、第２ダイオード１２および第１ダイオード１１を経由して接続点Ｐ１（コイル２の他端）に至る経路に電流（充電電流）が流れることで、第２直流電源ＰＳ２への直流電力の供給が継続される（つまり、蓄電池の充電が継続される）。

【0029】

このようにして、降圧回路３が降圧動作を実行している状態において、第１ＭＯＳＦＥＴ１３がオフ状態からオン状態に切り替わるときに、第２ダイオード１２のカソード端子の電圧（接続点Ｐ２の電圧）は、ほぼゼロボルト（グランドＧの電圧）に近い電圧から第１直流電源ＰＳ１の第１直流電圧Ｖ１に急激に移行し、第２ダイオード１２はオン状態からオフ状態に移行する。また、昇圧回路４が昇圧動作を実行している状態においては、第２ＭＯＳＦＥＴ２３がオフ状態からオン状態に切り替わるときに、第４ダイオード２２のアノード端子の電圧（接続点Ｐ３の電圧）は、第１直流電源ＰＳ１の第１直流電圧Ｖ１に近い電圧からほぼゼロボルト（グランドＧの電圧）に近い電圧に急激に移行し、第４ダイオード２２はオン状態からオフ状態に移行する。

【0030】

ここで、第２ダイオード１２および第４ダイオード２２が、仮に、ＭＯＳＦＥＴ１３，２３に内蔵のボディダイオード１３ａ，２３ａのリカバリ特性と同等のリカバリ特性（リカバリ時間がシリコンファーストリカバリダイオードなどのリカバリ時間よりも長いという特性）を有するものであるときには、この長いリカバリ時間に起因して、カソード端子からアノード端子に向けて流れる電流の電流値が増大し、上記したようなリカバリ特性に起因する悪影響（例えば、リカバリ損失、サージ電圧およびノイズの増大など）が生じることがある。しかしながら、この双方向コンバータ１では、第２ダイオード１２および第４ダイオード２２が、ボディダイオード１３ａ，２３ａのリカバリ特性よりも良好なリカバリ特性（リカバリ時間が短いという特性）を有するシリコンファーストリカバリダイオードで構成されているため、カソード端子からアノード端子に向けて流れる電流の電流値を大幅に低減することができる結果、リカバリ特性に起因する上記のような悪影響の発生が回避されている。

【0031】

また、例えば、駆動信号生成回路５は、第２直流電源ＰＳ２の第２直流電圧Ｖ２（蓄電池の充電電圧）を検出しつつ、予め規定された指令値（目標電圧値）と比較して、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が指令値以上のときには、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１に直流電力を戻すべく昇圧回路４を作動させると決定して、駆動信号Ｓｄ２を生成して出力する。この場合、駆動信号生成回路５は、駆動信号Ｓｄ１については生成を停止する。

【0032】

これにより、この双方向コンバータ１では、昇圧回路４の第２ＭＯＳＦＥＴ２３が駆動信号Ｓｄ２で駆動されて、オン状態とオフ状態とを繰り返す（つまり、昇圧回路４が昇圧動作を実行する）。一方、駆動信号Ｓｄ１の生成は停止されているため、第１ＭＯＳＦＥＴ１３はオフ状態に維持されている。この場合、第２ＭＯＳＦＥＴ２３がオン状態のときには、第２直流電源ＰＳ２の正極から、コイル２、第３ダイオード２１、オン状態の第２ＭＯＳＦＥＴ２３、およびグランドＧを経由して第２直流電源ＰＳ２の負極に至る経路に電流（放電電流）が流れることで、コイル２に電力が蓄積される。

【0033】

また、第２ＭＯＳＦＥＴ２３がオン状態からオフ状態に駆動されたときには、第２直流電源ＰＳ２の第２直流電圧Ｖ２に対してコイル２に誘起される起電力が加算された直流電圧が接続点Ｐ１に発生する。このため、接続点Ｐ１から、第３ダイオード２１および第４ダイオード２２を経由して第１直流電源ＰＳ１の正極に至り、さらには第１直流電源ＰＳ１の負極およびグランドＧを経由して第２直流電源ＰＳ２の負極に至る経路に電流（放電電流）が流れることで、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１に直流電力が戻される。この場合、この双方向コンバータ１において、蓄電池としての第２直流電源ＰＳ２を第１直流電源ＰＳ１で充電する動作と、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１に電力を戻す動作との切り替わりの際に、この２つの動作が交互に繰り返されるという不安定な動作状態に陥ることを防止するため、この２つの動作を共に停止する停止領域（停止期間）を設定する構成を採用することもできる。

【0034】

このように、この双方向コンバータ１では、降圧回路３と昇圧回路４とで１つのコイル２を共有し、かつ降圧回路３での降圧動作中にリカバリ特性が問題となる可能性のある第２ダイオード１２として、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードではなく、ディスクリート部品としてのシリコンファーストリカバリダイオードが接続点Ｐ２とグランドＧとの間に配置されていると共に、昇圧回路４での昇圧動作中にリカバリ特性が問題となる可能性のある第４ダイオード２２として、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードではなく、ディスクリート部品としてのシリコンファーストリカバリダイオードが接続点Ｐ３と第１直流電源ＰＳ１の正極との間に配置されている。

【0035】

したがって、この双方向コンバータ１によれば、チョークコイルの個数を最小限の１つ（コイル２だけ）とすることができるため、コンバータ自体の小型化や軽量化を図ることができると共に、上記したリカバリ特性に起因する悪影響の発生を回避することができる。

【0036】

また、この双方向コンバータ１によれば、背景技術において説明した双方向コンバータ６１の構成に対して、第１ダイオード１１および第３ダイオード２１が追加されることになるものの、これらのダイオード１１，２１は安価な一般的なダイオード（シリコンダイオードなど）で構成することができるため、部品点数の増加に伴いコンバータ自体のコストが大幅に上昇するという事態の発生を回避することができる。

【0037】

なお、上記の双方向コンバータ１では、第１ＭＯＳＦＥＴ１３および第２ＭＯＳＦＥＴ２３をｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成しているが、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成することもできる。この場合には、図示はしないが、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのボディダイオードの向きが図１中のｎチャネルＭＯＳＦＥＴのボディダイオード１３ａやボディダイオード２３ａの向きと同じになるように、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴをｎチャネルＭＯＳＦＥＴに代えて配置する。

【0038】

また、上記の双方向コンバータ１では、第２ダイオード１２および第４ダイオード２２にリカバリ特性の良好なシリコンファーストリカバリダイオードを使用しているが、印加される電圧によっては、シリコンファーストリカバリダイオードよりは特性は落ちるものの一般的には十分なリカバリ特性を有するショットキーバリアダイオードを使用することもできる。また、第１ダイオード１１および第３ダイオード２１としてディスクリート部品としてのダイオードを使用しているが、図示はしないが、ＭＯＳＦＥＴに内蔵のボディダイオードを使用することもできる。この場合、第１ダイオード１１としてボディダイオードを使用したときには、降圧回路３の降圧動作中は、このボディダイオードを内蔵するＭＯＳＦＥＴについては常時オン状態となるように駆動する。また、第３ダイオード２１としてボディダイオードを使用したときには、昇圧回路４の昇圧動作中は、このボディダイオードを内蔵するＭＯＳＦＥＴについては常時オン状態となるように駆動する。

【符号の説明】

【0039】

１ 双方向コンバータ
２ コイル
３ 降圧回路
４ 昇圧回路
１１ 第１ダイオード
１２ 第２ダイオード
１３ 第１ＭＯＳＦＥＴ
２１ 第３ダイオード
２２ 第４ダイオード
２３ 第２ＭＯＳＦＥＴ
ＰＳ１ 第１直流電源
ＰＳ２ 第２直流電源
Ｖ１ 第１直流電圧
Ｖ２ 第２直流電圧

【図1】

【図2】

【図3】