专利名称：逆变器驱动用电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于驱动构成逆变电路的多个逆变器用开关元件的逆变器驱动用电源电路。
背景技术：
为了驱动构成逆变电路的多个逆变器用开关元件，有时会用到向各个逆变器用开关元件供给输出电压并且相互绝缘的浮动电源。例如，在下述的专利文献1中，记载了一种具有分别具有初级线圈和次级线圈，把次级线圈的输出电压供给逆变器用开关元件的6个变压器，6个初级线圈与初级侧电源并联连接的回扫方式的电源电路结构。而且，该电源电路具有监视次级线圈的输出电压，控制初级侧电源的电压的控制电路。专利文献1 日本特开平11-178356号公报但是，上述专利文献1所记载的电源电路结构中存在着如下的问题，即在多个变压器的任意一个中，如果在一处发生了初级线圈的断线或因对初级线圈的输入端子的焊锡开裂等的接触不良等，则在发生了断线或接触不良的变压器中的次级线圈的输出电压下降，因而不能进行正常的逆变器驱动控制。例如，在该逆变电路是用于驱动电动机的电路的情况下，电动机有可能变成无法控制。因此，希望实现一种即使在发生了这样的初级线圈的断线或接触不良等故障的情况下，也能够抑制次级线圈的输出电压的下降，从而能够进行正常的逆变器的动作的逆变器驱动用电源电路。
发明内容
为了达到上述的目的，本发明的用于驱动构成逆变电路的多个逆变器用开关元件的逆变器驱动用电源电路的特征结构是，具有N(N是2以上的整数)个变压器，该变压器与推挽方式对应，在初级线圈和次级线圈中分别具有第1线圈和第2线圈，并且把上述次级线圈的输出电压供给到上述逆变器用开关元件，N个上述初级线圈的上述第1线圈彼此与由第1电源控制部控制的初级侧电源并联连接，并且，N个上述初级线圈的上述第2线圈彼此与由第2电源控制部控制的初级侧电源并联连接，上述各个变压器的芯的饱和磁通密度被设定为必要饱和磁通密度的[1+1/(N-1)]倍以上，该必要饱和磁通密度是，在构成N个上述变压器的电路内没有损坏部位的正常状态下，即使是流过上述初级线圈的电流的最大值也不会发生磁饱和的最低限所需的必要饱和磁通密度。根据该特征结构，即使在N个变压器的任意初级线圈侧的布线的一部分发生了断线或接触不良等故障等的情况下，也能够抑制包括该发生了故障的变压器的各个变压器的次级线圈的输出电压下降，进行正常的逆变器的动作。即，由于构成为N个初级线圈的第1 线圈彼此与由第1电源控制部控制的初级侧电源并联连接，并且，N个初级线圈的第2线圈彼此与由第2电源控制部控制的初级侧电源并联连接的结构，所以，在N个变压器的任意初级线圈侧的布线的一部分发生了故障的情况下，该发生了故障的初级线圈中的构成不能通过故障部分的电路的线圈的两端电位，与未发生故障的变压器的初级线圈中对应部分的电位相等。其结果，能够使发生了故障的变压器的初级线圈进行与未发生故障的变压器相似的动作，可确保使发生了故障的变压器的次级线圈的输出电压与未发生故障的变压器相同。而且，此时在未发生故障的1个或2个以上的变压器各自的初级线圈中，在流过正常状态下的电路的基础上，还等分地流过在发生了故障的初级线圈中流过的电流。但是，根据该特征结构，由于各个变压器的芯的饱和磁通密度为了在正常状态下不发生磁饱和被设定为作为最低限所需的必要饱和磁通密度的[ι+ι/(Ν-υ]倍以上，所以可防止未发生故障的变压器的初级线圈形成磁饱和。由此，能够从其它未发生故障的变压器供给流过发生了故障的变压器的初级线圈的电流，使发生了故障的变压器的初级线圈可靠地进行与未发生故障的变压器相似的动作。
图1是表示本发明的实施方式的电源电路的结构的图。图2是表示本发明的实施方式的逆变电路的结构的图。图3是用于说明本发明的实施方式的电源电路的正常状态下的动作的电路图。图4是表示本发明的实施方式的电源电路的正常状态下的动作的时序图。图5是用于说明本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的一个线圈发生了故障时的电源电路的动作的电路图。图6是表示本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的一个线圈发生了故障时的动作的时序图。图7是表示本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的一个线圈发生了故障时的动作的时序图。图8是用于说明本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的中点抽头发生了故障时的电源电路的动作的电路图。图9是表示本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的中点抽头发生了故障时的动作的时序图。图10是表示本发明的实施方式的电源电路中初级线圈的中点抽头发生了故障时的动作的时序图。
具体实施例方式下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。本发明的逆变器驱动用电路1(以下简称为“电源电路1”)，是用于驱动构成逆变电路2的多个逆变器用开关元件3的电源电路。在本实施方式中，作为一例，对逆变电路构成为用于驱动电动机21的结构的情况进行说明。这里，如图2所示，电动机21是3相交流电动机，逆变电路2分别对应电动机21的3 相为一对，共具有6个逆变器用开关元件3。另一方面，如图1所示，电源电路1构成为推挽方式的开关电源。而且，该电源电路1为了向各个逆变器用开关元件3供给驱动电压，具有第1变压器Tl至第6变压器Τ6共6个变压器，并且构成为在6组输出端子01 06之间输出基本相同的输出电压Vl V6。而且，该电源电路1的特征点是，即使在这些6个变压器Tl T6中的任意初级线圈Tll T61侧的布线的一部分发生了断线或接触不良等故障的情况下，也能够抑制包含发生了该故障的变压器的各个变压器Tl T6的输出电压Vl V6的下降，可进行正常的逆变器2的动作。下面进行详细说明。电源电路的结构首先，对本实施方式的电源电路1的结构进行说明。如图1所示，该电源电路1构成为推挽方式的开关电源，具有与该推挽方式对应的6个变压器Tl T6。各个变压器Tl T6分别具有初级线圈Tll T61和次级线圈T12 T62，初级线圈Tll T61与初级侧电源4连接，次级线圈T12 T62的输出电压Vl V6分别被供给到后述的逆变电路2的6 个逆变器用开关元件3。而且，该电源电路1构成为在输出了输出电压Vl V6的6组输出端子01 06之间相互绝缘的浮动电源。构成各个变压器Tl T6的初级线圈Tll T61和次级线圈T12 T62，为了与推挽方式对应，分别具有第1线圈TlA T6A、T1C T6C和第2线圈TlB T6B、T1D T6D的 2个线圈。在各个初级线圈Tll T61中，第1线圈TlA T6A的端部通过中点抽头与第2 线圈TlB T6B的端部连接。同样，在各个次级线圈T12 T62中，第1线圈TlC T6C的端部通过中点抽头与第2线圈TlD T6D的端部连接。在本实施方式中，初级线圈Tll T61的第1线圈TlA T6A的圈数被设定为与第2线圈TlB T6B的圈数相同的“Np”，次级线圈T12 T62的第1线圈TlC T6C的圈数被设定为与第2线圈TlD T6D的圈数相同的“Ns”。另外，Np、Ns的值可以适当设定，根据“Ns/Np”决定各个变压器Tl T6的变压比。图1中的各个线圈的一方端部侧附加的黑点表示各个线圈的极性。这样，各个线圈的极性被设定为，初级线圈Tll T61的第1线圈TlA T6A的极性与第2线圈TlB T6B的极性相同，并且，次级线圈T12 T62的第1线圈TlC T6C的极性与第2线圈TlD T6D 的极性相同。初级侧电源4是向各个变压器Tl T6的初级线圈Tll T61供给初级侧电压 Vin的电源。因此，被施加了初级侧电压Vin的初级侧电源4的正极线41，与各个初级线圈Tll T61中的成为第1线圈TlA T6A与第2线圈TlB T6B的连接部的中点抽头连接。这里，被施加在正极线41上的初级侧电压Vin通过初级侧电压平滑电容C7被平滑化。在本实施方式中，初级侧电压Vin被设定为比后述的电动机驱动用电源23的电压低很多的电压，例如是数“V” 数十“V”的程度。另外，电源电路1具有作为用于驱动控制各个变压器Tl T6的初级侧电压Vin的布线的第1驱动线42和第2驱动线43。第1驱动线 42与各个第1线圈TlA T6A的中点抽头相反侧的端部(端点)连接，并且，6个第1线圈 TlA T6A通过共用的第1电源开关元件Sl接地。同样，第2驱动线43与各个初级线圈 Tll T61的第2线圈TlB T6B的中点抽头相反侧的端部(端点)连接，并且，6个第2 线圈TlB T6B通过共用的第2电源开关元件S2接地。由此，6个初级线圈Tll T61的第1线圈TlA T6A彼此与初级侧电源4并联连接，并且，6个初级线圈Tll T61的第2 线圈TlB T6B彼此也与初级侧电源4并联连接。另外，在本实施方式的说明中，把构成初级线圈Tll T61或次级线圈T12 T62的第1线圈TlA T6A、TlC T6C、或第2线圈 TlB T6B、TlD T6D中的中点抽头相反侧的端部适宜称为“端点”。作为第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2，在本实施方式中使用FET (场效应晶体管)。第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2由电源控制电路CC进行驱动控制。具体而言，第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2在从电源控制电路CC施加了规定的驱动电压(栅极驱动电压)时，成为导通状态，把第1驱动线42或第2驱动线43 接地，在未从电源控制电路CC施加驱动电压的状态下，成为截止状态，第1驱动线42或第 2驱动线43与地断开。如后述那样，电源控制电路CC通过使第1电源开关元件Sl和第2 电源开关元件S2交替成为导通状态，进行推挽方式的电源动作。由此，被施加在相互并联连接的6个第1线圈TlA T6A上的电压，由第1电源开关元件Sl和电源控制电路CC进行控制，被施加在相互并联连接的6个第2线圈TlB T6B上的电压，由第2电源开关元件 S2和电源控制电路CC进行控制。从而，在本实施方式中，电源控制电路CC和第1电源开关元件Sl构成本发明中的第1电源控制部5，电源控制电路CC和第2电源开关元件S2构成本发明中的第2电源控制部6。由于各个变压器Tl T6中的从次级线圈T12 T62到输出端子01 06的结构都相同，所以，这里以第1变压器Tl为代表进行说明。第1变压器Tl的次级线圈T12的输出电压Vl被输出到输出端子01之间。输出端子01由输出正极线51的输出侧端部和输出负极线52的输出侧端部构成。次级线圈T12的成为第1线圈TlC与第2线圈TlD连接的连接部的中点抽头，与输出负极线52连接。次级线圈T12的第1线圈TlC中的中点抽头相反侧的端部(端点)，通过限制从输出端子01侧向次级线圈T12侧流过电流的第1 二极管 D1，与输出正极线51连接。另外，与次级线圈T12的第二线圈TlD的中间抽头相反侧的端部(端点)，通过限制从输出端子01侧向次级线圈T12侧流过电流的第2 二极管D2与输出正极线51连接。从第1 二极管Dl的输出线与第2 二极管D2的输出线连接的连接部到输出端子01侧的线，即输出正极线51之间，串联连接有第1电感器Li。而且，在输出正极线 51上的从第1电感器Ll到输出端子01侧，在输出正极线51与输出负极线52之间设有第 1输出平滑电容Cl。第1电感器Ll和第1输出平滑电容器Cl是为了使输出电压Vl平滑化而设置。另外，也可以采用不具备第1电感器Ll的结构。关于第2变压器T2至第6变压器T6中的从次级线圈T22 T62到输出端子02 06的结构，只要把各部的名称适宜变更为，第3 二极管D3 第12 二极管D12、第2电感器 L2 第6电感器L6、第2输出平滑电容器C2 第6输出平滑电容器C6等，便和第1变压器Tl的情况相同。因此，省略详细的说明。另外，在该电源电路1中，对各个变压器Tl T6的芯的饱和磁通密度进行了适宜的设定，从而，即使在6个变压器Tl T6中的任意初级线圈Tll T61侧的布线的一部分发生了断线或接触不良等故障等的情况下，也能够抑制包含发生了该故障的变压器的各个变压器Tl T6的输出电压Vl V6的下降。具体而言，对各个变压器Tl T6的芯，把各个芯的饱和磁通密度Bs设定为相对必要饱和磁通密度的“6/5”倍以上。这里，对于“必要饱和磁通密度&1”，设定为在构成6个变压器Tl T6的电路内没有损坏部位的正常状态下，流过初级线圈Tll T61的电流的最大值不会导致磁饱和的，最低限的必要的饱和磁通
也/又。另外，在本实施方式中，举例说明了电源电路1具有6个变压器的情况，但关于电源电路1具有多个变压器的情况下的各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs的设定，可以使用电源电路1所具有的变压器的个数N和各个芯的必要饱和磁通密度&1，用通用的公式(1)
来表不。
Bs ^ {1+1/(N-l)}Bn— (1)这里，N是2以上的整数。S卩，如该公式(1)所示，对各个N个变压器的芯，把各个芯的饱和磁通密度Bs设定为相对必要饱和磁通密度&!的[1+1/(N-I)]倍以上。关于这样的芯的饱和磁通密度Bs的设定，是通过对芯的材质、构造、形状等进行适宜设定来实现。逆变电路的结构下面，结合图2，对本实施方式的逆变电路2的结构进行说明。该逆变电路2是用于把电动机驱动用电源23的直流电压转换成交流电压，并供给电动机21的电路。电动机驱动用电源23的电压，被设定为比上述的初级侧电压Vin高很多的电压，例如是数百“V”寸。逆变电路2具有多个逆变器用开关元件3和多个续流(free wheel) 二极管17。 这里，逆变电路2对应电动机21的各相(U相、V相、W相的3相)分别具有一对开关元件， 具体而言，具有U相用上桥臂元件11和U相用下桥臂元件12、V相用上桥臂元件13和V相用下桥臂元件14、以及W相用上桥臂元件15和W相用下桥臂元件16，共6个开关元件。另外，在本实施方式中，在没有特意区别各个元件11 16的情况下，简称为逆变器用开关元件3。作为这6个开关元件3，在本实施方式中，使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)。各相用的上桥臂元件11、13、15的发射极和下桥臂元件12、14、16的集电极分别与电动机21的各相线圈连接。另外，各相用的上桥臂元件11、13、15的集电极与电动机驱动用电源23的正极侧连接，各相用的下桥臂元件12、14、16的发射极与电动机驱动用电源23的负极侧连接。 另外，各个逆变器用开关元件3分别与续流二极管17并联连接。在各个逆变器用开关元件3的栅极发射极之间，通过栅极驱动电路20，被施加作为栅极驱动电压的电源电路1的输出电压Vl V6。栅极驱动电路20根据从控制单元22 输出的作为开关控制信号的栅极驱动信号，进行导通、截止动作。而且，在栅极驱动电路20 成为导通状态时，在各个逆变器用开关元件3的栅极、发射极之间被施加输出电压Vl V6， 各个逆变器用开关元件3成为导通状态。而在栅极驱动电路20成为了截止状态时，各个逆变器用开关元件3的栅极、发射极之间的电压成为零，各个逆变器用开关元件3成为截止状态。这里，各个逆变器用开关元件3根据栅极驱动信号，进行基于PWM(脉宽调制)控制等的开关动作。由此，逆变电路2把电动机驱动用电源23的直流电压转换成交流电压，并供给电动机21，驱动电动机21旋转。另外，在电动机21作为发电机发挥功能时，逆变电路2 把产生的交流电压转换成直流电压，并把其供给电动机驱动用电源23。流过逆变电路2与电动机21的各相线圈之间的各相电流，由电流传感器M检测出，并被输出到控制单元22。另外，在图2的例中，只测定了 U相、V相的2相电流。由于U 相、V相、W相的3相电流为平衡状态，瞬时的总和为零，所以测定了 2相的电流之后，可通过运算来求出剩余的1相的电流。另外，电动机21的转子的各个时间点的磁极位置，由旋转传感器25检测出来，并被输出到控制单元22。旋转传感器25例如由旋转变压器等构成。 这里，磁极位置表示电角上的转子的旋转角度。正常状态下的电源电路的动作下面，结合图3和图4，对本实施方式的电源电路1的正常状态下的动作进行说明。 另外，在图3和在故障时的动作的说明中时使用的图5和图8的电路图中，对于电源电路1 所具备的6个变压器Tl T6内，除了第1变压器Tl和第2变压器T2以外，省略了关于其余的变压器T3 T6的部分的图示。另外，图4和在故障时的说明中使用的图6、图7、图9 和图10，是表示电源电路1的动作中的各部的电压或电流的时间变化的时序图。这里，图4 所示的各个时序图中的电压或电流的值，表示在图3的电路图的各部中以箭头所示的方向为基准所取得的值。S卩，关于电压值，以箭头的根端为基准电位(0 [V])，关于箭头前端侧的电位，如果比基准电位高，则取正值，如果比基准电位低，则取负值。关于电流值，把从箭头的根端流向前端侧的电流作为正向电流，把流向与其相反方向的电流作为负向电流。这样的记载方法，在描述图6和图7的时序图与图5的电路图的关系、和图9和图10的时序图与图8的电路图的关系中也是同样。由于正常状态下的动作中的6个变压器Tl T6的动作相同，所以，这里只对关于电源电路1的第1变压器Tl的部分的动作进行说明。在电源电路1的动作中，电源控制电路CC使第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2交替成为导通状态。这里，把各个电源开关元件Si、S2的导通、截止动作波形的相位设定为相互错开180度，并且把各个电源开关元件Si、S2的导通占空比设定为小于50%，并且在第1电源开关元件Sl的导通期间 Slon与第2电源开关元件S2的导通期间S2on之间设置空时间。另外，关于各个电源开关元S1、S2的导通占空比，可通过对各个电源开关元件Si、S2的导通期间Slon、S2on的长度 Lon除以各个电源开关元件Si、S2的导通、截止动作的周期T来求出。首先，结合图4(a) (d)，对变压器Tl的初级线圈Tll侧的动作进行说明。在第 1电源开关元件Sl成为了导通状态时，第1线圈TlA的端点的电位成为地电位(0[V])。此时，初级线圈Tll的中点抽头的电位与初级侧电压Vin相等。因此，如图4(a)所示，在第1 电源开关元件Sl的导通期间Slon，以中点抽头的电位为基准的第1线圈TlA的电压V-TlA 成为“-Vin[V]”。这里，初级线圈Tll的第1线圈TlA和第2线圈TlB由于圈数为相同的 (Np)，并且极性也相同，所以在初级线圈Tll的第2线圈TlB中，通过相互感应，产生与第1 线圈TlA相同大小和方向的电压。因此，如图4(b)所示，在第1电压开关元件Sl的导通期间Slon,以中点抽头的电位为基准的第2线圈TlB的电压V-TlB成为“Vin[V] ”。而且，此时如图4(c)所示，在第1线圈TlA中从中点抽头侧流向端点侧的电流I-T1A，瞬间上升到一定值后，随着时间的经过，逐渐增加。这里，把在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后所表示的电流I-TlA的最大值设为“Ip”。另外，由于此时第2电源开关元件S2处于截止状态，所以，在第2线圈TlB中没有电流，如图4(d)所示，在第2线圈中从中点抽头流向端点侧的电流I-TlB成为“O”。另外，在第2电源开关元件S2成为了导通状态时，第2线圈TlB的端点的电位成为地电位(0[V])。此时，初级线圈Tll的中点抽头的电位与初级侧电压Vin相等。因此，如图4(b)所示，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第2线圈TlB的电压V-TlB成为 "-Vin[V] ”。此时，在初级线圈Tll的第1线圈TlA中，通过相互感应，产生与第2线圈TlB 相同大小和方向的电压。因此，如图4(a)所示，在第2电压开关元件S2的导通期间S2on， 第1线圈TlA的电压V-TlA成为“Vin[V] ”。而且，此时如图4(d)所示，流过第2线圈TlB 的电流I-T1B，瞬间上升到一定值后，随着时间的经过，逐渐增加。该在第2电源开关元件 S2的导通期间S2on的最后所表现电流I-TlB的最大值，成为与电流I-TlA的最大值相同的“Ip”。另外，由于此时第1电源开关元件Sl处于截止状态，所以，在第1线圈TlA中没有电流，如图4(c)所示，流过第1线圈TlA的电流I-TlA成为“O”。另外，在第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2双方成为截止状态的空时间中，电压V-T1A、电压V-T1B、电流 I-TlA和电流I-TlB都成为“0”。下面，结合图4(e) (i)，对变压器Tl的次级线圈T12侧的动作进行说明。如上所述，在第1电源开关元件Sl成为了导通状态时，如图4(c)所示，流过初级线圈Tll的第1 线圈TlA的电流I-TlA随着时间的经过而逐渐增加。这里，初级线圈Tll的第1线圈TlA和第2线圈TlB的圈数为“Np”，次级线圈T12的第1线圈TlC和第2线圈TlD的圈数为“Ns”。 因此，如图4(e)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，在变压器Tl的相互感应作用下，以中点抽头的电位为基准的第1线圈TlC的电压V-T1C，成为“-(Ns/Np)Vin[V]”。此时，第1 二极管Dl由于成为反向偏置状态，所以，在次级线圈T12的第1线圈TlC中没有电流，如图4(g)所示，在第1 二极管Dl中流向输出正极线51侧的电流I-Dl成为“0”。另一方面，如图4(f)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，在变压器Tl的相互感应作用下，以中点抽头的电位为基准的第2线圈TlD的电压V-TlD成为“(Ns/Np)Vin[V]”。此时，由于二极管D2成为正向偏置状态，所以，在次级线圈T12的第2线圈TlD中，从中点抽头向端点流过电流。具体而言，如图4(h)所示，在第2 二极管D2中流向输出正极线51侧的电流I-D2，瞬间上升到与在第1电源开关元件Sl刚成为导通状态前，流过第1电感器Ll 的电流I-Ll的电流I-Ll (参照图4(i))相同的值后，随着时间的经过，逐渐增加。另外，在第2电源开关元件S2成为了导通状态时，如图4(d)所示，流过初级线圈 Tll的第2线圈TlB的电流I-TlB随着时间的经过而逐渐增加。这里，初级线圈Tll的第 1线圈TlA和第2线圈TlB的圈数为“Np”，次级线圈T12的第1线圈TlC和第2线圈TlD 的圈数为“Ns”。因此，如图4(f)所示，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，在变压器 Tl的相互感应作用下，以中点抽头的电位为基准的第2线圈TlD的电压V-T1D，成为“-(Ns/ Np)Vin[V]”。此时，第2 二极管D2由于成为反向偏置状态，所以，在次级线圈T12的第2线圈TlD中没有电流，如图4(h)所示，在第2 二极管D2中流向输出正极线51侧的电流I-D2 成为“0”。另一方面，如图4(e)所示，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，在变压器 Tl的相互感应作用下，以中点抽头的电位为基准的第1线圈TlC的电压V-TlC成为“(Ns/ Np) Vin[V] ”。此时，由于第1 二极管Dl成为正向偏置状态，所以，在次级线圈T12的第1线圈TlC中，从中点抽头向端点流过电流。具体而言，如图4(g)所示，在第1 二极管Dl中流向输出正极线51侧的电流I-D1，瞬间上升到与在第2电源开关元件S2刚成为导通状态前， 流过第1电感器Ll的电流I-Ll的电流I-Ll (参照图4(i))相同的值后，随着时间的经过， 逐渐增加。而且，如图4(i)所示，上述的流过第1 二极管Dl的电流I-Dl和流过第2 二极管 D2的电流I-D2的叠加电流成为流过输出正极线51的电感器Ll的电流I-Ll。另外，在第1 电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2双方成为截止状态的空时间中，在抑制流过输出正极线51的电流I-Ll的变化的电感器Ll的作用下，在电感器Ll的输出端子01侧，流过以在第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2的一方为导通状态时流过的电流为初始值，随着时间的经过而逐渐减少的电流I-L1。由于在电感器Ll中流过这样的电流I-L1，所以，如图4(g)和(h)所示，在通过第1线圈TlC和第1 二极管Dl的路径、和通过第2线圈 TlD和第2 二极管D2的路径中，分别流过以规定的比例分割了该电流I-Ll后的电流。由此，在输出正极线51与输出负极线52之间，S卩，输出端子01之间，输出被电感器Ll和输出平滑电容器Cl平滑后的输出电压Vl。该输出电压Vl成为以输出负极线52的电位为基准的输出正极线51的电位，S卩，下述式(2)所示的值。这里，“Lon/T”相当于各个电源开关元件S1、S2的导通占空比。另外，为了简化说明，这里，把第1 二极管Dl和第2 二极管D2的正向电压都视为“0[V]”。Vl = 2 (Lon/T) (Ns/Np)Vin〔V〕— (2)另外，其余5个变压器T2 T6也进行完全相同的动作，各自的输出电压V2 V6 成为与Vl相同的值。初级线圈的一个的线圈发生了故障时的电源电路的动作下面，使用图5 图7对初级线圈Tll T61的第1线圈TlA T6A和第2线圈 TlB T6B的一个发生了故障时的电源电路1的动作进行说明。这里，如图5所示，以构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第2线圈TlB因故障而功能不良的情况为例进行说明。首先，根据图6的时序图对发生了故障的第1变压器Tl的动作进行说明。另外， 图6虽然与表示正常状态下的第1变压器1的动作的图4对应，但由于初级线圈Tll的第 2线圈TlB不能发挥功能，所以，未示出第2线圈TlB的电压V-T1B、和流过第2线圈TlB的电流I-TlB0即使在第1变压器Tl的初级线圈Tll发生了故障的情况下，第1电源开关元件Sl 和第2电源开关元件S2也能够与正常状态下的动作中同样地由电源控制电路CC交替控制为导通状态。而且，在第1电源开关元件Sl成为了导通状态时，初级线圈Tll的第1线圈TlA的端点电位成为地电位(0[V])，此时的初级线圈Tll的中点抽头的电位与初级侧电压Vin相等。因此，如图6(a)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，以中点抽头的电位为基准的第1线圈TlA的电压V-TlA成为“-Vin[V]”。而且此时，如图6所示，在第 1线圈TlA中从中点抽头侧流向端点侧的电流I-T1A，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过逐渐增加。这样的第1电源开关元件Sl在导通期间Slon的动作与上述的正常状态相同。因此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后呈现的电流I-TlA的最大值成为 “IP”。而在第2电源开关元件S2成为了导通状态时，由于本来应发挥功能的初级线圈 Tll的第2线圈TlB未能发挥功能，所以，就第1变压器Tl个体来讲，在初级线圈Tll中未产生电压。但是，正如已对正常状态下的动作所作的说明那样，在未发生故障的其它变压器T2 T6中，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第2线圈T2B T6B的电压成为 "-Vin[V]，，(参照图7(b))，基于相互感应，第1线圈T2A T6A的电压成为“Vin[V]，，(参照图7 (a))。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，各个变压器T2 T6的初级线圈 T21 T61中的第1线圈T2A T6A的端点电位，相对第2线圈T2B T6B的端点电位，即地电位(0[V])，而成为“2Vin[V] ”。由此，与正常的变压器T2 T6的第1线圈T2A T6A 的端点电连接的第1变压器Tl的第1线圈TlA的端点电位也成为相同的电位“2Vin[V]”。 该电位是比第1变压器Tl的初级线圈Tll的中点抽头的电位“Vin[V]”高出“Vin[V]”的电位。因此，如图6(a)所示，在地2电源开关元件S2的导通期间S2on，第1变压器Tl的初级线圈Tll中的第1线圈TlA的电压V-TlA成为“Vin[V]”。这样，在第1变压器Tl中， 即使在初级线圈Tll的第2线圈TlB不能发挥功能的情况下，在初级线圈Tll的第1线圈 TlA中也能够产生与正常状态相同的电压。
另外，此时构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第1线圈TlA的端点电位，不是由该第1线圈TlA所产生的电位，而是基于与该第1线圈TlA的端点连接的其它变压器T2 T6的电位的提升所形成的电位。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，在第1线圈TlA中，流过从端点流向中点抽头的负向电流I-T1A。该电流I-TlA在只关注绝对值的情况下，如图6(b)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过逐渐增加。而且，在该第 2电源开关元件S2的导通期间S2on的最后呈现的电流I-TlA的最大值成为“Ip” (如果考虑符号，则成为“-Ip”。这里，如图3所示，在正常状态下，流过第2线圈TlB的电流I-T1B， 其基准方向与电流I-TlA相反。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，流过第1 线圈TlA的电流I-TlA与正常状态下流过构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第2线圈 TlB的电流I-TlB的大小和方向相同。另外，如后述那样，此时流过第1线圈TlA的电流，从与该第1线圈TlA连接的其它变压器T2 T6的初级线圈T21 T61流入。如上所述，根据该电源电路1的结构，在构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第 2线圈TlB不能发挥功能的情况下，与在正常状态下流过第2线圈TlB的电流I-TlB相同的电流，流过第1线圈T1A。S卩，第1线圈TlA进行同时发挥兼做第2线圈TlB的功能的动作。由此，如图6(c) (g)所示，在第1变压器Tl的次级线圈T12侧，进行与正常状态时完全相同的动作(参照图4(e) (i))。因此，在输出正极线51与输出负极线52之间，即， 输出端子01之间，与正常状态时同样，输出由电感器Ll和输出平滑电容器Cl平滑化的输出电压VI。下面，根据图7的时序图，对未发生故障的变压器T2 T6的动作，以第2变压器 T2为代表进行说明。另外，关于其余的变压器T3 T6的动作，由于与第2变压器T2同样， 所以省略说明。如上所述，第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2在电源控制电路CC的控制下交替成为导通状态。而且，在第1电源开关元件Sl成为了导通状态时，初级线圈T21的第1线圈T2A的端点电位成为地电位(0[V])，此时的初级线圈T21的中点抽头的电位与初级侧电压Vin相等。因此，如图7(a)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，以中点抽头电位为基准的第1线圈T2A的电压V-T2A成为“-Vin[V] ”。这里，由于初级线圈T21 的第1线圈T2A和第2线圈T2B圈数为相同的(Np)，并且极性也相同，所以，在初级线圈T21 的第2线圈T2B中，基于相互感应而产生与第1线圈T2A相同大小和方向的电压。因此，如图7(b)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，以中点抽头的电位为基准的第2线圈T2B的电压V-T2B成为“Vin[V]”。而且，此时如图7(c)所示，在第1线圈T2A中从中点抽头侧流向端点侧的电流I-T2A，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过而逐渐增加。这样的第1电源开关元件Sl在导通期间Slon的动作，与上述的正常状态同样(参照图4(a) 和(b))。由此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后所表现的电流I-T2A的最大值成为“Ip”。而此时由于第2电源开关元件S2处于截止状态，所以在第2线圈T2B中没有电流，如图7(d)所示，在第2线圈T2B中从中点抽头侧流向端点侧的电流I-T2B成为 “O”。在第2电源开关元件S2成为了导通状态时，第2线圈T2B的端点电位成为地电位 (0[V])，此时的初级线圈T21的中点抽头的电位与初级侧电压Vin相等。因此，如图7(b)所示，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第2线圈T2B的电压V-T2B成为“_Vin[V] ”。此时，在初级线圈T21的第1线圈T2A中，基于相互感应而产生与第2线圈T2B相同大小和方向的电压。因此，如图7(a)所示，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第1线圈T2A 的电压V-T2A成为“Vin[V] ”。在这样的第2电源开关元件S2的导通期间S2on的第2线圈T2B的电压V-T2B和第1线圈T2A的电压V-T2A的动作，与上述的正常状态同样(参照图4(a)和(b))。另一方面，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on的流过第1线圈T2A 的电流I-T2A和流过第2线圈T2B的电流I-T2B与正常状态略有不同。S卩，如上所述，此时的在构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第1线圈TlA中，流过从端点流向中点抽头的负的电流I-T1A。该电流I-TlA在只关注绝对值的情况下，如图 6(b)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过而逐渐增加。该电流I-TlA的最大值成为“Ip”(如果考虑符号，则成为“-Ip”。而且，该电流I-TlA通过第1变压器Tl以外的其它变压器T2 T6的初级线圈T21 T61，流入第1变压器Tl的初级线圈T11。具体而言， 流过构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第1线圈TlA的电流I-T1A，被构成其余5个变压器T2 T6的初级线圈T21 T61的第1线圈T2A T6A各个平均分割，即，5等分。由此，尽管第1电源开关元件Sl处于截止状态，也能够如图7(c)所示那样，在构成第2变压器T2的初级线圈T21的第1线圈T2A中，流过第1变压器Tl的第1线圈TlA的电流I-TlA 的“1/5”的值的电流I-T2A，从中点抽头向端点方向流过。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on的最后所表现的电流I-T2A的最大值成为“Ip/5”。另一方面，此时，在构成第2变压器T2的初级线圈T21的第2线圈T2B中，从中点抽头流向端点的电流I-T2B，如图7(d)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过而逐渐增加。这样的电流I-T2B的动作本身与正常状态相似。但是，此时在第2线圈T2B中，在流过正常状态下流过的电流(最大值为“Ip”)的基础上，进一步流过了与流过第1线圈T2A 的电流I-T2A的增加部分相应的电流(最大值为“Ip/5”)。这里，与电流I-T2A的增加部分相应的电流，向与该电流I-T2A相反的方向，S卩，在第2线圈T2B中，电流从中点抽头流向端点方向。由此，流过第2线圈T2B的电流I-T2B相对正常状态下流过的电流值增加了 20% (1/5)。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on的最后所表现的电流I-T2B的最大值成为“6Ip/5”。而且，如图7(e) (i)所示，在第2变压器T2的次级线圈T22侧，进行与正常状态时完全相同的动作(参照图4(e) (i))。因此，在输出正极线51与输出负极线52之间，即，输出端子02之间，与正常状态时同样，输出由电感器L2和输出平滑电容器C2平滑化的输出电压V2。另夕卜，以上以构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第2线圈TlB发生了故障的情况为例进行了说明，但在该初级线圈Tll的第1线圈TlA因故障而功能不良的情况下的电源电路1的动作也是同样。而且，关于第1变压器Tl以外的任意变压器T2 T6，在初级线圈T21 T61的第1线圈T2A T6A和第2线圈T2B T6B中的任意一个因故障而功能不良的情况下的电源电路1的动作也是同样。另外，在本实施方式中，虽然以电源电路1具有6个变压器的情况为例进行了说明，但是，对于在如上述那样构成任意变压器的初级线圈的第1线圈和第2线圈的一方发生了故障时，流过其它未发生故障的变压器的初级线圈的电流的最大值，可以使用电源电路1 所具有的变压器的个数N、和在全部变压器为正常状态时流过各个构成初级线圈的第1线圈和第2线圈的电流的最大值“Ip”，用通用的公式表示。即，在构成任意一个变压器的初级线圈的第1线圈和第2线圈的一方发生了故障，而另一方工作正常的情况下，如果把构成其它未发生故障的变压器的初级线圈的第1线圈和第2线圈的一方作为故障侧线圈，把另一方作为正常侧线圈，则流过未发生故障的各个变压器的正常侧线圈的电流的最大值为 “Ip”。另一方面，如上所述，在未发生故障的(N-I)个变压器的各个故障侧线圈中，发生了故障的变压器的电流被等分割，即，流过被(N-I)等分的电流，因此，作为最大值而流过在正常状态时的电流的最大值“Ip”上加上“{l/(N-l)}Ip”的电流。即，流过未发生故障的各个变压器的故障侧线圈的电路的最大值成为“{l+l/(N-l)}Ip”。因此，未发生故障的各个变压器的初级线圈总体的电流的最大值也成为“{l+l/(N-l)}Ip”。中点抽头发生了故障时的电源电路的动作下面，使用图8 图10对初级线圈Tll T61的中点抽头发生了故障时电源电路 1的动作进行说明。这里，举例说明如图8所示那样，第1变压器Tl的初级线圈Tll的中点抽头因故障而功能不良，来自初级侧电源4的初级侧电压Vin不能施加到第1变压器Tl的初级线圈Tll上的情况。首先，根据图9的时序图，对发生了故障的第1变压器Tl的动作进行说明。另外， 图9与表示正常状态下的第1变压器Tl的动作的图4对应，但这里由于初级线圈Tll的中点抽头不能发挥功能，所以，对于作用于初级线圈Tll的电压，表示为不是以中点抽头为基准，而是以第2线圈TlB的端点电位为基准的初级线圈Tll的电压V-T1AB。即使是第1变压器Tl的初级线圈Tll发生了故障的情况，第1电源开关元件Sl 和第2电源开关元件S2也能够与正常状态下的动作中同样，被电源控制电路CC交替控制为导通状态。而且，在第1电源开关元件Sl成为了导通状态时，第1变压器Tl的初级线圈 Tl 1中的第1线圈TlA的端点电位成为地电位(0 [V])，在第2电源开关元件S2成为了导通状态时，第1变压器Tl的初级线圈Tll中的第2线圈TlB的端点电位成为地电位(0[V])。 但是，在本例中，由于初级线圈Tll的中点抽头因故障而不能发挥功能，所以，来自初级侧电源4的初级侧电压Vin不能被施加在第1变压器Tl的初级线圈Tll上，就第1变压器Tl 个体而言，在初级线圈Tll中不产生电压。另一方面，如对正常状态下的动作所作的说明那样，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，未发生故障的其它变压器T2 T6中，在相互感应的作用下，第2线圈T2B T6B的电压成为“Vin[V]，，(参照图10(b)，相对地电位的电位成为“2Vin[V] ”。同样，在第2 电源开关元件S2的导通期间S2on，在相互感应的作用下，第1线圈TlB TlB的电压成为 "Vin[V] ”(参照图10(a)，相对地电位的电位成为“2Vin[V] ”。而且，发生了故障的第1变压器Tl的初级线圈T11，由于与正常的变压器T2 T6的初级线圈T21 T61电连接，所以第 1变压器Tl的初级线圈Tll两端的电位，与正常的其它变压器T2 T6的初级线圈T21 T61两端的电位相同。即，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，第1变压器Tl的初级线圈Tll中的第2线圈TlB的端点电位成为“2Vin[V] ”，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第1变压器Tl的初级线圈Tll中的第1线圈TlA的端点电位成为“2Vin[V] ”。因此，如图9(a)所示，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，第1变压器Tl的初级线圈 Tll的电压V-TlAB成为“-2Vin[V] ”，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，第1变压器 Tl的初级线圈Tll的电压V-TlAB成为“2Vin[V]”。这样，在第1变压器Tl中，即使中点抽头不能发挥功能，在初级线圈Tll的两端，也能够产生与正常状态相同的电压。另外，此时的第1变压器Tl的初级线圈Tll中的高侧的电位“2Vin[V]”不是由该初级线圈Tll所产生的电位，而是基于与该初级线圈Tll的端点连接的其它变压器T2 T6 的电位被提升的电位。因此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，在初级线圈Tll中， 流过从第2线圈TlB的端点流向第1线圈TlA的端点的正的电流I-T1AB。该电流I-TlAB 如图9(b)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间点经过而逐渐增加。而且，在该第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后所表现的电流I-TlAB的最大值成为“Ip/2”。同样，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，在初级线圈Tll中，流过从第1线圈TlA的端点流向第2线圈TlB的端点的负的电流I-T1AB。该电流I-TlAB如图9(b)所示，在只关注其绝对值的情况下，在瞬间上升到一定值后，随着时间点经过而逐渐增加。而且，在该第2电源开关元件S2的导通期间S2on的最后所表现的电流I-TlAB的最大值成为“Ip/T’ (如果考虑符号，则成为“-Ιρ/2”)。这里，如图8所示，第1变压器Tl的初级线圈Tll成为，其中点抽头不能发挥功能， 而构成初级线圈Tll的第1线圈TlA和第2线圈TlB作为一体来发挥功能的状态。因此， 该初级线圈Tll由于相对正常状态的第1线圈TlA或第2线圈Τ1Β，圈数成为2倍QNp)， 两端的电压也成为2倍，所以，流过的电流的大小成为“ 1/2”。另外，如后述的那样，在第1 电源开关元件Sl的导通期间Slon和第2电源开关元件S2的导通期间S2on流过初级线圈 Tll的电流，从与该初级线圈Tll连接的其它变压器T2 T6的初级线圈T21 T61流入。如上所述，根据该电源电路1的结构，在第1变压器Tl的初级线圈Tll的中点抽头不能发挥功能的情况下，初级线圈Tll的圈数成为2倍ONp)，流过的电流I-TlAB的大小成为“1/2”。由此，虽然初级线圈Tll侧的动作与正常状态时不同，但在第1变压器Tl的次级线圈T12侧，如图9(c) (g)所示，进行与正常状态时完全相同的动作(参照图4(e) (i))。因此，在输出正极线51与输出负极线52之间，即输出端子01之间，与正常状态时同样，输出被电感器Ll和输出平滑电容器Cl平滑的输出电压VI。下面，根据图10的时序图，以第2变压器T2为代表，对未发生故障的变压器T2 T6的动作进行说明。另外，由于其余变压器T3 T6的动作与第2变压器T2的动作相同， 所以省略说明。如上所述，第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2由电源控制电路CC交替控制为导通状态。而且，如图10(a)和(b)所示，此时，构成未发生故障的第2变压器T2的初级线圈T21的第1线圈T2A的电压V-T2A、和第2线圈T2B的电压V-T2B的动作，与正常状态相同(参照图4(a)和(b))。另一方面，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon和第 2电源开关元件S2的导通期间S2on中的流过第1线圈T2A的电流I-T2A和流过第2线圈 T2B的电流I-T2B与正常状态略有不同。S卩，如上所述，在第1变压器Tl的初级线圈Tll中，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，流过从第2线圈TlB的端点流向第1线圈TlA的端点的正的电流I-T1AB，在第2 电源开关元件S2的导通期间S2on，流过从第1线圈TlA的端点流向第2线圈TlB的端点的负的电流I-T1AB。该电流I-TlAB在只关注绝对值的情况下，如图9(b)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过而逐渐增加。该电流I-TlAB的绝对值的最大值成为“Ip/2”。而且，该电流I-TlAB通过第1变压器Tl以外的其它变压器T2 T6的初级线圈T21 T61，流入第1变压器Tl的初级线圈T11。具体而言，流过构成第1变压器Tl的初级线圈Tll的第1线圈TlA的电流I-T1AB，被其余5个变压器T2 T6的初级线圈T21 T61的第1线圈T2A T6A均等分割，即，被5等分。由此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon，尽管第2电源开关元件S2处于截止状态，也如图10(d)所示那样，在构成第2变压器T2的初级线圈T21的第2线圈T2B 中，从中点抽头向端点方向流过在第1变压器Tl的初级线圈Tll中流过的电流I-TlAB的 “1/5”的值的电流I-T2B。因此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后所表现的电流I-T2B的最大值成为“Ip/10”。另一方面，此时在构成第2变压器T2的初级线圈T21 的第1线圈T2A中，从中点抽头流向端点方向的电流I-T2A，如图10(c)所示，在瞬间上升到一定值后，随着时间的经过而逐渐增加。这样的电流I-T2A的动作本身与正常状态相似。 但是，此时在第1线圈T2A中，除了在正常状态下流过的电流(最大值为“Ip”)之外，还流过与流过第2线圈T2B的电流I-T2B的增加部分相应的电流(最大值为“Ip/10”)。这里， 与电流I-T2B的增加部分相应的电流流向与该电流I-T2B相反的方向，即，在第1线圈T2A 中从中点抽头流向端点方向。由此，流过第1线圈T2A的电流I-T2A，相对在正常状态下流过的电流值而增加了 10% (1/10)。因此，在第1电源开关元件Sl的导通期间Slon的最后所表现的电流I-T2A的最大值成为“llIp/10”。同样，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on，尽管第1电源开关元件Sl处于截止状态，也如图10(c)所示那样，在构成第2变压器T2的初级线圈T21的第1线圈T2A 中，从中点抽头向端点方向流过在第1变压器Tl的初级线圈Tll中流过的电流I-TlAB的 “1/5”的值的电流I-T2A。另一方面，此时在构成第2变压器T2的初级线圈T21的第2线圈 T2B中，从中点抽头流向端点方向的电流I-T2B，如图10(d)所示，在瞬间上升到一定值后， 随着时间的经过而逐渐增加。此时在第2线圈T2B中，除了在正常状态下流过的电流(最大值为“Ip”)以外，还流过与流过第1线圈T2A的电流I-T2A的增加部分相应的电流(最大值为“Ip/10”)。由此，流过第2线圈T2B的电流I-T2B，相对在正常状态下流过的电流值而增加了 10% (1/10)。因此，在第2电源开关元件S2的导通期间S2on的最后所表现的电流I-T2B的最大值成为“ΙΙΙρ/10”。而且，如图10(e) (i)所示，在第2变压器T2的次级线圈T22侧，进行与正常状态时完全相同的动作(参照图4(e) (i))。因此，在输出正极线51与输出负极线52之间，即在输出端子02之间，与正常状态时同样，输出被电感器L2和输出平滑电容器C2平滑的输出电压V2。另外，以上举例说明了第1变压器Tl中的初级线圈Tll的中点抽头发生了故障的情况，但关于第1变压器Tl以外的任意变压器T2 T6，在初级线圈T21 T61的中点抽头因故障而功能不良的情况下，电源电路1的动作也是同样。而且，不仅是中点抽头本身发生了故障的情况，即使是从初级侧电源4的正极端子到任意变压器Tl T6的中点抽头的布线的任意部位发生了故障的情况，也是同样。另外，在本实施方式中，说明了电源电路1具有6个变压器的情况，但关于在如上述那样任意变压器的初级线圈的中点抽头发生了故障时，流过其它未发生故障的变压器的初级线圈的电流的最大值，可以使用电源电路1所具有的变压器的个数N、和在全部变压器处于正常状态时流过构成初级线圈的第1线圈和第2线圈的电流的最大值“Ip”，用通用的公式表示。即，在任意一个变压器中的初级线圈的中点抽头发生了故障的情况下，在未发生故障的(N-I)个变压器的各自的初级线圈的第1线圈和第2线圈中，流过发生了故障的变压器的电流被均等分割，即，被(N-I)等分，因此，作为最大值而流过在处于正常状态时的电流的最大值“如”上加上“[1/{2(^1)}]讧”的电流。即，流过未发生故障的各个变压器的故障侧下圈的电流的最大值成为“ [1+1/ {2 (N-I)} ] Ip”。因此，未发生故障的各个变压器的初级线圈总体的电流的最大值也成为“ [1+1/ {2 (N-I)} ] Ip”。各个变压器的芯的设定如上所述，在构成任意变压器的初级线圈的第1线圈和第2线圈的一方发生了故障时，流过未发生故障的初级线圈的电流的最大值，比在任意变压器的初级线圈的中点抽头发生了故障时，流过未发生故障的初级线圈的电流的最大值大。而且，流过这样的未发生故障的变压器的初级线圈的电流的最大值，如上所述，成为“ [1+1/ {2 (N-I)} ] Ip”，因此，只要设定不发生各个变压器的芯的磁通饱和的各个芯的饱和磁通密度Bs，则即使在任意变压器的初级线圈或其周边发生了断线或接触不良等故障的情况下，也能够保证各个变压器的动作。这里，流过各个变压器的芯的磁通与流过各个变压器的线圈的电流成正比例。因此，在该电源电路1中，如上述式(1)所示，把各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs设定为必要饱和磁通密度的U+1/(N-1)}倍以上，该必要饱和磁通密度&!是为了使在构成N个变压器的电路内没有损坏部位的正常状态下流过初级线圈的电流的最大值Ip不会发生磁饱和所最低限所需的必要饱和磁通密度。在本实施方式中，电源电路1具有6个变压器Tl T6(N = 6)。因此，对各个变压器Tl T6的芯来说，各个芯的饱和磁通密度Bs被设定相对必要饱和磁通密度的“6/5”倍以上。通过这样地设定各个芯的饱和磁通密度Bs，在多个变压器的初级线圈的任意部位发生了故障时，可防止流过该故障初级线圈的电流等分地流过未发生故障的变压器的初级线圈而使未发生故障的变压器的初级线圈的芯形成磁饱和的情况。由此，能够从其它未发生故障的变压器供给流过发生了故障的变压器的初级线圈的电流，从而，可如上述那样使发生了故障的初级线圈可靠地进行与未发生故障的变压器相似的动作。以上，说明了关于各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs的下限值的设定。而关于各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs的上限值，没有特殊的限制，可自由进行设定。因此，只要芯的饱和磁通密度Bs在上述的下限值以上的范围内，考虑制造的容易性和成本等来设定适当的材质、结构、形状等，可达到良好的效果。但是，如果考虑到如上述那样即使在初级线圈发生了故障时，也能够确保输出与正常状态同样的输出电压的状态的，在1个变压器的初级线圈中流过的最大电流值，则该最大电流值为“N· Ip”。这样的最大电流值(N· Ip)相当于在N个变压器的初级线圈中的只有1个未发生故障，其余的(N-I)个初级线圈中的第 1线圈和第2线圈的一方发生了故障的状态下，流过未发生故障的初级线圈的电流值。因此，只要把各个芯的饱和磁通密度Bs设定为基于这样的最大电流值(Ν·Ιρ)不会发生各个变压器的芯的磁通饱和，则即使在如上述那样有(N-I)个变压器的初级线圈发生了故障的情况下，也能够确保各个变压器的动作。反之，在可确保与正常状态同样的输出电压的状态下，在初级线圈中不会流过超过这样的最大电流值(Ν·Ιρ)的电流，从而不需要考虑其以上的电流值来设定各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs。基于这一点，优选各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs被设定为必要饱和磁通密度的N倍以下。在这种情况下，关于各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs的设定，与上述的下限值的设定一同，可用下式C3)表示。{1+1/(N-I)} Bn ^ Bs ^ N · Bn... (3)另外，在上述那样的设定以外，采用例如容许在N个变压器中的(N/幻个变压器的初级线圈的故障的设定的情况下，优选各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs被设定为必要饱和磁通密度的2倍以下。这样，对于各个变压器的芯的饱和磁通密度Bs的上限值，优选对应根据电源电路1的使用状况等而容许何种程度的故障进行适宜设定。其它实施方式(1)在上述实施方式中，主要说明了电源电路1具有6个变压器Tl T6的情况， 并且只对关于公式等的一部分说明，把变压器的个数一般化为N个(N是2以上的整数)进行了说明。当然，本发明的电源电路1所具有的变压器的个数不限于6个，只要是2个以上的任意个数，可同样适用。因此，例如电源电路1具有4个变压器，或具有12个变压器的结构，或者电源电路1具有7个以上变压器的结构，也是本发明的良好实施方式之一。(2)在上述实施方式中，举例说明了作为第1电源开关元件Sl和第2电源开关元件S2而使用了 FET的情况。但是，这些开关元件的具体结构不限于此，例如，也可以使用如 IGBT或双极性晶体管等那样的公知的各种构造的功率晶体管。同样，作为逆变电路2的各个逆变器用开关元件3，出了使用IGBT以外，也可以使用FET或双极性晶体管等公知的各种构造的功率晶体管。(3)在上述实施方式中，举例说明了把电动机2的驱动用逆变电路2作为本发明的电源电路1的驱动对象的情况。但是，本发明的实施方式不限于此，例如，作为用于驱动如电源装置等那样的公知的各种用途的逆变电路中的多个逆变器用开关元件的逆变器驱动用电源电路，也可以良好地应用本发明。产业上应用的可能性本发明可以非常适用于用于驱动构成逆变电路的多个逆变器用开关元件的逆变器用电源电路。符号说明1-逆变器驱动用电源电路；2-逆变电路；3-逆变器用开关元件；4-初级侧电源；5-第1电源控制部；6-第2电源控制部；Tl T6-变压器；Tll T61-初级线圈；TlA T6A-初级线圈的第1线圈；TlB T6B-初级线圈的第2线圈；T12 T62-次级线圈；TlC T6C-次级线圈的第1线圈；TlD T6D-次级线圈的第2线圈；
Vl V6-输出电压。
权利要求
1. 一种逆变器驱动用电源电路，用于驱动构成逆变电路的多个逆变器用开关元件，其中，具有N个变压器，该变压器与推挽方式对应，在初级线圈和次级线圈中分别具有第1线圈和第2线圈，并且把上述次级线圈的输出电压供给到上述逆变器用开关元件，其中，N是2 以上的整数，N个上述初级线圈的上述第1线圈彼此与由第1电源控制部控制的初级侧电源并联连接，并且，N个上述初级线圈的上述第2线圈彼此与由第2电源控制部控制的初级侧电源并联连接，上述各个变压器的芯的饱和磁通密度被设定为必要饱和磁通密度的[1+1/(N-1)]倍以上，该必要饱和磁通密度是在构成N个上述变压器的电路内没有损坏部位的正常状态下，即使是流过上述初级线圈的电流的最大值也不会发生磁饱和的最低限所需的必要饱和磁通密度。
全文摘要
本发明提供一种逆变器驱动用电源电路，即使在初级线圈发生了故障的情况下，也能够抑制次级线圈的输出电压的下降，进行正常的逆变器的动作。该电路具有与推挽方式对应的N个(N是2以上的整数)变压器(T1～T6)，N个初级线圈(T11～T61)的第1线圈(T1A～T6A)彼此与由第1电源控制部(5)控制的初级侧电源(4)并联连接，并且第2线圈(T1B～T6B)彼此与由第2电源控制部(6)控制的初级侧电源(4)并联连接，各个变压器的芯的饱和磁通密度被设定为必要饱和磁通密度的[1+1/(N-1)]倍以上，该必要饱和磁通密度是在构成N个变压器(T1～T6)的电路内没有损坏部位的正常状态下，使流过初级线圈(T11～T61)的电流的最大值不会发生磁饱和的最低限所需的必要饱和磁通密度。
文档编号H02M3/337GK102292904SQ20108000559
公开日2011年12月21日 申请日期2010年4月13日 优先权日2009年5月26日
发明者中村恭士, 青木一雄 申请人:爱信艾达株式会社