JP2003324956A - 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路 - Google Patents

直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路

Info

Publication number
JP2003324956A
JP2003324956A JP2002133746A JP2002133746A JP2003324956A JP 2003324956 A JP2003324956 A JP 2003324956A JP 2002133746 A JP2002133746 A JP 2002133746A JP 2002133746 A JP2002133746 A JP 2002133746A JP 2003324956 A JP2003324956 A JP 2003324956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
power
bridge
load
full
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002133746A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyomi Watanabe
清美 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origin Electric Co Ltd filed Critical Origin Electric Co Ltd
Priority to JP2002133746A priority Critical patent/JP2003324956A/ja
Publication of JP2003324956A publication Critical patent/JP2003324956A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直列共振型インバータ回路における軽負荷時
の制御性を大幅に改善し、効率の向上と出力リプルの低
減とを図ること。 【解決手段】 ダイオードを逆並列した半導体スイッチ
をフルブリッジ回路に構成し、このフルブリッジ回路2
の交流出力側に共振用インダクタンス6、共振用コンデ
ンサ5及び負荷回路16を接続してなる直列共振型ブリ
ッジインバータ回路の制御方法において、出力電力が予
め決めた電力の範囲にあるときは、フルブリッジ回路2
をフルブリッジ形態で動作させ、出力電力が予め決めた
電力の範囲よりも小さいときには、フルブリッジ回路2
を等価的にハーフブリッジ形態で動作させる直列共振型
ブリッジインバータ回路の制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 この発明は、出力電力が予め決
めた電力の範囲よりも小さい場合の制御特性を改善した
直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列
共振型ブリッジインバータ回路に関する。
【0002】
【従来技術】 通常、単相の直列共振型ブリッジインバ
ータ回路は、直流電圧源に跨がって、逆並列ダイオード
を有する2組の半導体スイッチでフルブリッジ回路を構
成し、このフルブリッジ回路の交流出力側にに共振用イ
ンダクタンス、共振用コンデンサ及び負荷回路を接続し
てなり、共振用インダクタンスと共振用コンデンサの直
列共振周波数に関連する駆動周波数で前記2組の半導体
スイッチを1組づつ交互に駆動して前記負荷回路に電力
を供給する。この直列共振型ブリッジインバータ回路で
は、負荷回路をトランスと整流回路と負荷とで構成した
場合、直列共振型DC−DCコンバータを構成する。
【0003】 この種の直列共振型ブリッジインバータ
回路は、半導体スイッチを流れる電流が正弦波となり、
ゼロ電流ターンオン、ターンオフ(ZCS)が可能で、
スイッチング損失が少なく、高効率である。また、DC
−DCコンバータでは、トランスの2次側回路の整流回
路にはチョークコイルが不要なコンデンサインプット回
路が使用できるので、高電圧電源、特に、医療用X線電
源などの高電圧電源に利用されている。
【0004】 図7は、従来の直列共振型イブリッジン
バータ回路を用いたDC−DCコンバータ示すものであ
り、その回路構成、動作を説明しながら従来の問題点を
説明する。1は直流電源、2はこの直流電源に接続され
た電圧型ブリッジインバータであり、直流電源1に跨が
って2個のIGBT3A、3Bが直列接続され、また直
流電源1に跨がって2個のIGBT3C、3Dが直列接
続されている。そして、各IGBTにはダイオード4
A、4B、4C、4Dが逆並列に接続されている。電圧
型ブリッジインバータ2の交流出力、IGBT3A、3
Bの直列接続点とIGBT3C、3Dの直列接続点間に
は、共振用コンデンサ5、共振用インダクタンス6、ト
ランス7の1次巻線8が直列接続される。トランス7の
2次巻線9には4個のダイオード10、11,12,1
3からなるブリッジ整流回路14が接続され、さらに、
フィルタコンデンサ15が接続され、負荷装置16が接
続されている。各IGBTには、制御回路17からゲー
ト信号VgA 、VgB、VgC 、VgD がパルストランス、又は
フォトカプラなどのような信号絶縁回路18A、18
B、18C、18Dを通して供給される。ゲート信号Vg
A とVgD は互いに同相であり、ゲート信号VgB 、VgC は
ゲート信号VgA 、VgD に対して逆相である。この結果、
IGBT3A、3Dの組とIGBT3C、3Bの組が交
互に一定時間オンする。
【0005】 図8(A)、(B)はそれぞれ一例とし
て、24kW定格の高電圧DC−DCコンバータの定格の
100%負荷(60kV−400mA)運転におけるインバ
ータ電流Ipと負荷電圧Voの波形を示す。インバータ回路
は共振用コンデンサ5、共振用インダクタンス6の共振
周波数よりも低い駆動周波数40kHzで駆動されてい
る。インバータ回路を流れるインバータ電流Ipはピーク
値が200Aであるが、ほぼ完全な正弦波であり、ゼロ
電流でターンオンすると共に、ゼロ電流でターンオフす
るため、スイッチング損失が減少している。このとき、
負荷電圧Voのリプルは約1kVである。この種のコンバー
タでは、負荷電圧の制御、例えば、負荷電圧の定電圧制
御は駆動周波数fsの変化で行われ、負荷が軽くなったと
き、あるいは電源電圧が上昇したときには、駆動周波数
fsを低下させて定電圧に維持する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 このためある電力よ
りも小さな軽負荷、すなわち小電力負荷になると駆動周
波数fsを低下せねばならず、負荷電圧Voのリプルが増大
する欠点がある。図9(A)、(B)は、上記と同一定
格の高電圧電源における定格の25%負荷運転(30kV
−200mA)におけるインバータ電流Ipの波形と負荷電
圧Voのリプルをそれぞれ示す。定電圧を維持するために
は、駆動周波数fsを8kHz まで低下せねばならず、イン
バータ電流Ipのピーク値が300A以上まで増加し、リ
プル電圧が5kVにも増加する。すなわち、この種の直列
共振コンバータでは、軽負荷時の出力特性がかなり悪化
するという問題がある。このため、従来は、インバータ
回路の直流入力電圧を制御すること、又は共振用インダ
クタンス6、共振用コンデンサ5の値を負荷電力に応じ
て切り替えるなどの方法が採用されているが、いずれも
装置が複雑になったり、コストが上昇するなどの問題が
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】 この課題を解決するた
め、請求項1の発明は、直流電圧源に跨がって、ダイオ
ードを逆並列した半導体スイッチをフルブリッジ回路に
構成し、このフルブリッジ回路の交流出力側に共振用イ
ンダクタンス、共振用コンデンサ及び負荷回路を接続し
てなり、前記共振用インダクタンスと共振用コンデンサ
の直列共振周波数に関連する駆動周波数で前記半導体ス
イッチを駆動して前記負荷回路に電力を供給する直列共
振型ブリッジインバータ回路の制御方法において、出力
電力が予め決めた電力の範囲にあるときは、前記フルブ
リッジ回路をフルブリッジ形態で動作させ、前記出力電
力が前記予め決めた電力の範囲よりも小さいときには、
前記フルブリッジ回路を等価的にハーフブリッジ形態で
動作させる直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方
法を提案するものである。この発明によれば、軽負荷時
にも直列共振型ブリッジインバータ回路のスイッチング
半導体素子の制御周波数を低下させずに対応できるの
で、出力のリプルを十分に小さくでき、また電力損失の
軽減などができる。
【0008】 請求項2の発明は、上記課題を解決する
ため、請求項1において、出力電力の検出値が基準電力
よりも大きなときは、前記フルブリッジ回路を構成する
2組の前記半導体スイッチを交互に駆動してスイッチン
グさせることにより前記フルブリッジ回路をフルブリッ
ジ形態で動作させ、前記出力電力が前記基準電力以下の
ときには、前記2組のうちの第1の組の前記半導体スイ
ッチの内の一方を継続してオン、他方を継続してオフさ
せ、第2の組の前記半導体スイッチを交互にオン、オフ
動作させることにより、前記フルブリッジ回路を等価的
にハーフブリッジ形態で動作させる直列共振型ブリッジ
インバータ回路の制御方法を提案するものである。
【0009】 請求項3の発明は、上記課題を解決する
ため、請求項1において、出力電力の検出値が基準電力
よりも大きなときは、前記フルブリッジ回路を構成する
2組の前記半導体スイッチを交互に駆動してスイッチン
グさせることにより前記フルブリッジ回路をフルブリッ
ジ形態で動作させ、前記出力電力が前記基準電力以下の
ときには、前記2組のうちの第1の組の前記半導体スイ
ッチの内の一方をオン、オフさせ、他方を継続してオフ
させ、第2の組の前記半導体スイッチを交互にオン、オ
フ動作させることにより、前記フルブリッジ回路を等価
的にハーフブリッジ形態で動作させる直列共振型ブリッ
ジインバータ回路の制御方法を提案するものである。
【0010】 請求項4の発明は、上記課題を解決する
ため、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、前
記基準電力は、前記負荷回路について予め求められた出
力電力データに基づいて決められる直列共振型ブリッジ
インバータ回路の制御方法を提案するものである。
【0011】 請求項5の発明では、上記課題を解決す
るため、請求項4において、前記基準電力は、前記負荷
回路の定格出力電圧と定格出力電流とに基づいて決めら
れる直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法を提
案するものである。
【0012】 請求項6の発明では、上記課題を解決す
るため、直流電圧源に跨がって、ダイオードを逆並列し
た半導体スイッチをフルブリッジ回路に構成し、このフ
ルブリッジ回路の交流出力側に共振用インダクタンス、
共振用コンデンサ及び負荷回路を接続してなり、前記共
振用インダクタンスと共振用コンデンサの直列共振周波
数に関連する駆動周波数で前記半導体スイッチを駆動し
て前記負荷回路に電力を供給する直列共振型ブリッジイ
ンバータ回路において、前記半導体スイッチをスイッチ
ングさせるための制御信号を発生する制御回路と、出力
電圧と出力電流の検出値の組み合わせが基準電力以下の
とき小電力負荷信号を出力する小電力負荷信号発生回路
と、前記制御信号の他に前記小電力信号を受けるときに
は、前記フルブリッジ回路を構成する2組の前記半導体
スイッチの内の第1の組の前記半導体スイッチの内の一
方を継続してオフ動作させる継続オフ回路と、前記制御
信号と前記小電力負荷信号を受けるとき、前記フルブリ
ッジ回路を構成する2組の前記半導体スイッチの内の片
方の組の前記半導体スイッチの他方をスイッチング動
作、又は継続してオン動作させる回路とを備えた直列共
振型ブリッジインバータ回路を提案するものである。
【0013】 請求項7の発明では、上記課題を解決す
るため、前記小電力負荷信号発生回路は、負荷の小電力
出力特性を示す基準電力が記憶されたメモリを備えた直
列共振型ブリッジインバータ回路を提案するものであ
る。
【0014】 請求項8の発明では、上記課題を解決す
るため、請求項6又は請求項7において、前記負荷回路
は、整流回路及び負荷からなり、該負荷回路と共にDC
−DCコンバータを構成する直列共振型ブリッジインバ
ータ回路を提案するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】 本発明は、直列共振型ブリッジ
インバータ回路において、出力電力が予め決めた電力の
範囲にあるときは、フルブリッジ回路をフルブリッジ形
態で動作させ、他方、出力電力が前記予め決めた電力の
範囲よりも小さいときには、フルブリッジ回路を等価的
にハーフブリッジ形態で動作させることを特徴とするも
のである。
【0016】 図1は本発明の実施例である直列共振イ
ンバータ回路を示す。主回路構成は一般的な回路構成と
同一であるが、スイッチング半導体素子として用いられ
るIGBT3A 、3B 、3C 、3D をスイッチングさせ
るための制御信号を発生する制御回路17とIGBT3
C のゲートとの間に、小電力負荷信号S が印加されてい
る期間では制御信号を継続して阻止して、IGBT3C
のゲートにゲート信号VgC を与えない継続オフ回路19
が設けられる。また、制御回路17とIGBT3D のゲ
ートとの間に、小電力負荷信号S が印加されている期間
では制御信号から継続オンのゲート信号VgC を生成し
て、IGBT3C のゲートに継続オンのゲート信号VgC
を与える継続オン回路20が接続される。すなわち、負
荷電力が定格近辺など比較的大きな範囲の負荷条件では
小電力負荷信号S が印加されないので、制御信号VgD 、
VgC はそのままIGBT3D 、3C に伝達され、IGB
T3C と3D は通常のオン、オフ動作を繰り返す。
【0017】 一方、負荷電力が前記範囲よりも小さな
所定の範囲になると、後述するように小電力負荷信号S
が発生され、この小電力負荷信号S が発生されている期
間は、ゲート信号VgC は阻止されてIGBT3C は継続
してオフとなり、ゲート信号VgD は連続信号となってI
GBT3D に印加され、IGBT3D は継続してオンと
なる。
【0018】 小電力負荷信号S は、小電力負荷信号発
生回路21により生ずる。小電力負荷信号発生回路21
は、DC−DCコンバータの起動運転を通常のブリッジ
運転で行い、起動後に負荷電圧Voと負荷電流Ioを検出し
て、その組み合わせが予め定められた小電力の範囲内に
あるのか否かを判別し、その小電力の範囲内にあるとき
のみ小電力信号S を発生する。具体的には、負荷電圧Vo
と負荷電流Ioが後で説明する図6の出力特性の小電力曲
線3の内側、つまり小電力曲線3と縦軸と横軸に囲まれ
た範囲内ある場合のみ、小電力信号S を発生する。した
がって、途中で負荷条件が増大の方向に変化して、負荷
電圧Voと負荷電流Ioの組み合わせが小電力曲線3の外側
にはみ出し、ハーフブリッジ形態の運転で出力を維持で
きないときには、通常の運転状態、つまり、フルブリッ
ジ形態の運転に戻す。前述のような判別は、図6に示す
ような所定の小電力曲線3をメモリに記憶させたCPU
などを用いることにより、当業者にとって容易に実現す
ることができる。特に、X線電源などのように、高電圧
出力前に予めX線管の電圧、電流を設定する場合には、
運転開始前に小電力運転か、通常運転かを決めることが
できるので、判別制御はより簡素化できる。
【0019】 図2は小電力負荷信号S と各IGBTの
ゲート信号VgA 、VgB 、VgC 、VgD を示す。図2におい
て,時間t0-t1 は定格負荷近辺の相対的に大きい負荷条
件にあり、負荷電圧Voと負荷電流Ioの組み合わせが所定
の小電力負荷値に相当する基準電力よりも大きな期間で
あるので、小電力負荷信号S はLレベルである。この結
果、継続オフ回路19、継続オン回路20とも動作せ
ず、制御回路17から従来と同様に、IGBT3A 、3
D の組とIGBT3C 、3B の組に交互にゲート信号が
与えられ、対応する各IGBTは交互にオン、オフ動作
を行う。
【0020】 一方、時間t1-t2 の小電力負荷期間、つ
まり負荷電圧Voと負荷電流Ioの組み合わせが所定の小電
力負荷値に相当する基準電力以下の期間では、小電力負
荷信号S がHレベルとなり、継続オフ回路19、継続オ
ン回路20とも動作して、IGBT3C にはゲート信号
を与えず継続してオフ、IGBT3D にはゲート信号を
継続的に与えてオンのままとする。他のゲート信号は時
間t0-t1 と同様である。すなわち、IGBT3A とIG
BT3B のみが交互にオン、オフ動作を行う。
【0021】 図3はこのときの等価回路を示し、図4
は動作説明図である。図4において、I1はIGBT3A
がオンしたときの共振電流、I2はIGBT3B がオンし
たときの共振電流、Vcは共振用コンデンサ5の電圧を示
す。図3で、IGBT3C は継続オフなので切り離し、
IGBT3D は継続オンなので結線してある。前述のよ
うに、時刻t0で、定格負荷電力時と同様なゲート信号Vg
A によりIGBT3A がオンすると、直流電源1から共
振用コンデンサ5を図示極性に充電しながらトランス7
の1次巻線8に電流I1を流して負荷電力を供給し、共振
用コンデンサ5が電源電圧以上の電圧Vcに充電され、電
流I1が反転してダイオード4A を通して帰還電流が流れ
る。共振用コンデンサ5の電圧Vcはそのまま時刻t1まで
維持される。
【0022】 次に、時刻t1でIGBT3B がオンし
て、図示極性の共振用コンデンサ5から共振用インダク
タンス6、トランス7の1次巻線8からなる閉回路を通
して放電電流I2を流すことにより、負荷電力が供給され
る。このとき、共振用コンデンサ5の電圧が図示とは逆
の極性に反転され、次に帰還ダイオード4Bを通して再
び図示極性に反転する。この極性の電圧になっても、I
GBT3B はすでにオフしているので、共振用コンデン
サ5の電圧VcはIGBT3A の次のオン時刻t2まで維持
される。
【0023】 すなわち、ハーフブリッジ回路の動作モ
ードとなる。したがって、小電力負荷時には等価的にイ
ンバータ回路2の電源電圧が1/ 2に半減されたのと等
しくなり、出力電圧も1/2、出力電力では1/4とな
る。負荷がこの出力条件に適合したとき、小電力負荷信
号S が発生され。このハーフブリッジ形態の動作モード
により、小負荷電力の供給でも周波数を従来ほど低下さ
せる必要がなくなり、また、IGBTを流れる電流のピ
ーク値、実効値が減少する。このため、出力電圧リプ
ル、IGBTの電力損失、トランスの巻線損失も減少す
る利点がある。この場合、IGBT3D は、オン駆動の
ままなので、ターンオン損失、ターンオフ損失が生じる
ことがなく、効率が一層向上する。
【0024】 図5は、図7で示した前記従来回路と同
一の軽負荷条件(30kV−200mA )の場合における
本発明に係るインバータ電流Ipの波形と負荷電圧Voのリ
プルを示す。インバータ回路2の駆動周波数fsは、低下
させなくとも出力電圧の制御が可能なことから40kHz
のままであり、インバータ回路の電流Ipのピーク値は1
00A と、従来に比べて大幅に低下している。駆動周波
数fsを低下させなくとも良いので、リプル電圧は1kV
以下に低下している。従来のインバータ回路の軽負荷時
の特性を示す図9と比較すれば、従来の制御に比べて本
発明では軽負荷の特性が大幅に向上しているのが分か
る。なお、図5の波形で、インバータ電流Ipのオン時間
(正のパルス時間)は図8における定格運転時のオン時
間よりも小さくなっているので、小電力負荷信号S によ
りIGBTのゲート信号のオン幅を多少短くする必要が
ある。また、別の方法として、IGBTを流れていた電
流が逆転し、逆並列ダイオードを電流が流れ始めたこと
を検出して、相当するIGBTのゲート信号をオフさせ
れば自動的に制御できる。これらは当業者に容易な技術
であり、説明は省略する。
【0025】 図6は、本発明の直列共振型インバータ
回路を用いたDC−DCコンバータの出力特性を示す。
横軸は負荷電流、縦軸は出力電圧である。曲線1は直列
共振型インバータ回路を使用したDC−DCコンバータ
の一般的な最大出力特性であり、DC−DCコンバータ
としては、この範囲に収まる定格出力特性曲線2の範囲
内を使用する。すなわち、定格電圧Vo' と定格電流Io'
以下の範囲で使用する。小電力曲線3は本発明によるハ
ーフブリッジ制御で所望の出力が得られる最大出力特性
を示し、曲線1を電圧、電流とも1/2に減少させたも
のである。すなわち、定格出力特性曲線2の中、小電力
曲線3の範囲は本発明によるハーフブリッジ形態の制御
で所望の出力が得られるので、この範囲では駆動周波数
の低下、リプルの増加などを抑えることができる。な
お、前にも述べたが、小電力負荷信号発生回路21に備
えられた不図示のCPUなどに、予め求めた小電力曲線
3の電力特性を記憶させておき、その小電力曲線を基準
電力として、負荷電圧Voと負荷電流Ioの検出値の組み合
わせが前記基準電力の範囲内にあるのか否かを判別し、
前記基準電力の範囲内にあるときだけ、小電力信号S が
発生されれば良い。
【0026】 ここで、図1の実施例において、IGB
T3D を継続してオンさせたが、IGBT3A と同じゲ
ート信号でオン、オフさせても良い。この場合、IGB
T3B がオンすることにより共振用コンデンサ5から放
電電流I2が流れて共振用コンデンサ5の電圧Vcが反転す
るが、その後は、IGBT3D がIGBT3B と同時に
オフしているので、IGBT3B の逆並列ダイオード4
B を通して流れる反転電流がなくなる。この結果、IG
BT3D の継続オンよりも若干だけ出力電力を増加する
ことができる。そして、この場合には、継続オン回路を
削除できる。
【0027】 なお、以上の実施例では直列共振型ブリ
ッジインバータ回路を用いたDC−DCコンバータの実
施例について述べたが、本発明は基本的には直列共振型
ブリッジインバータ回路であり、必ずしも出力整流用の
整流回路は必要ではなく、必要に応じて交流出力電圧や
電流を検出し、検出した交流電圧や交流電流を整流して
検出電圧、検出電流として用いても良い。また、スイッ
チング半導体素子としてIGBTを用いたが、MOSF
ETなど他のスイッチング半導体素子を同様にして用い
ることができる。さらにまた、実施例では単一のスイッ
チング半導体素子4個をブリッジに接続したが、2個以
上並列接続したスイッチング半導体素子をブリッジに接
続、又は2個以上直列接続したスイッチング半導体素子
をブリッジに接続したブリッジ回路でも勿論よい。
【0028】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明では、直列
共振型インバータ回路の欠点であった軽負荷時の制御性
を大きく改善し、効率の向上と、リプル電圧の低減を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の直列共振型ブリッジインバータ回路
の1実施例を示す。
【図2】 本発明の制御方法を説明する各信号を示す。
【図3】 発明による直列共振型ブリッジインバータ回
路の軽負荷時の等価回路を示す。
【図4】 図3に示す等価回路を説明するための波形を
示す。
【図5】 本発明による直列共振型ブリッジインバータ
回路の小電力負荷時のインバータ電流Ipと負荷電圧Voと
を示す。
【図6】 本発明による直列共振型ブリッジインバータ
回路の交流出力を整流した直流出力特性を示す。
【図7】 従来の直列共振型コンバータ一例を示す。
【図8】 従来の直列共振コンバータの定格電力時のイ
ンバータ電流Ipと負荷電圧Voとを示す。
【図9】 従来の直列共振コンバータの小電力負荷時の
インバータ電流Ipと負荷電圧Voとを示す。
【符号の説明】
1−直流電源 2−電圧型ブ
リッジインバータ 3A 〜3D −スイッチング半導体素子 4A 〜4D −
逆並列ダイオード 5−共振用コンデンサ 6−共振用イ
ンダクタンス 7−1次巻線8と2次巻線9とを有するトランス 14−整流用ダイオード10〜12からなる整流回路 15−フィルタコンデンサ 16−負荷回
路 17−制御回路 18A 〜18
D −信号絶縁回路 19−継続オフ回路 20−継続オ
ン回路 21−小電力負荷信号発生回路 22−負荷電
力検出回路 23−基準電力手段 24−電力比
較回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電圧源に跨がって、ダイオードを逆
    並列した半導体スイッチをフルブリッジ回路に構成し、
    このフルブリッジ回路の交流出力側に共振用インダクタ
    ンス、共振用コンデンサ及び負荷回路を接続してなり、
    前記共振用インダクタンスと共振用コンデンサの直列共
    振周波数に関連する駆動周波数で前記半導体スイッチを
    駆動して前記負荷回路に電力を供給する直列共振型ブリ
    ッジインバータ回路の制御方法において、 出力電力が予め決めた電力の範囲にあるときは、前記フ
    ルブリッジ回路をフルブリッジ形態で動作させ、 前記出力電力が前記予め決めた電力の範囲よりも小さい
    ときには、前記フルブリッジ回路を等価的にハーフブリ
    ッジ形態で動作させることを特徴とする直列共振型ブリ
    ッジインバータ回路の制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 出力電力の検出値が基準電力よりも大きなときは、前記
    フルブリッジ回路を構成する2組の前記半導体スイッチ
    を交互に駆動してスイッチングさせることにより前記フ
    ルブリッジ回路をフルブリッジ形態で動作させ、 前記出力電力が前記基準電力以下のときには、前記2組
    のうちの第1の組の前記半導体スイッチの内の一方を継
    続してオン、他方を継続してオフさせ、第2の組の前記
    半導体スイッチを交互にオン、オフ動作させることによ
    り、前記フルブリッジ回路を等価的にハーフブリッジ形
    態で動作させることを特徴とする直列共振型ブリッジイ
    ンバータ回路の制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 出力電力の検出値が基準電力よりも大きなときは、前記
    フルブリッジ回路を構成する2組の前記半導体スイッチ
    を交互に駆動してスイッチングさせることにより前記フ
    ルブリッジ回路をフルブリッジ形態で動作させ、 前記出力電力が前記基準電力以下のときには、前記2組
    のうちの第1の組の前記半導体スイッチの内の一方をオ
    ン、オフさせ、他方を継続してオフさせ、第2の組の前
    記半導体スイッチを交互にオン、オフ動作させることに
    より、前記フルブリッジ回路を等価的にハーフブリッジ
    形態で動作させることを特徴とする直列共振型ブリッジ
    インバータ回路の制御方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかにお
    いて、 前記基準電力は、前記負荷回路について予め求められた
    出力電力データに基づいて決められることを特徴とする
    直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法。
  5. 【請求項5】 請求項4において、 前記基準電力は、前記負荷回路の定格出力電圧と定格出
    力電流とに基づいて決められることを特徴とする直列共
    振型ブリッジインバータ回路の制御方法。
  6. 【請求項6】 直流電圧源に跨がって、ダイオードを逆
    並列した半導体スイッチをフルブリッジ回路に構成し、
    このフルブリッジ回路の交流出力側に共振用インダクタ
    ンス、共振用コンデンサ及び負荷回路を接続してなり、
    前記共振用インダクタンスと共振用コンデンサの直列共
    振周波数に関連する駆動周波数で前記半導体スイッチを
    駆動して前記負荷回路に電力を供給する直列共振型ブリ
    ッジインバータ回路において、 前記半導体スイッチをスイッチングさせるための制御信
    号を発生する制御回路と、 出力電圧と出力電流の検出値の組み合わせが基準電力以
    下のとき小電力負荷信号を出力する小電力負荷信号発生
    回路と、 前記制御信号の他に前記小電力信号を受けるときには、
    前記フルブリッジ回路を構成する2組の前記半導体スイ
    ッチの内の第1の組の前記半導体スイッチの内の一方を
    継続してオフ動作させる継続オフ回路と、 前記制御信号と前記小電力負荷信号を受けるとき、前記
    フルブリッジ回路を構成する2組の前記半導体スイッチ
    の内の片方の組の前記半導体スイッチの他方をスイッチ
    ング動作、又は継続してオン動作させる回路と、 を備えたことを特徴とする直列共振型ブリッジインバー
    タ回路。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記小電力負荷信号発生回路は、負荷の小電力出力特性
    を示す基準電力が記憶されたメモリを備えたことを特徴
    とする直列共振型ブリッジインバータ回路。
  8. 【請求項8】 請求項6又は請求項7において、 前記負荷回路は、整流回路及び負荷からなり、該負荷回
    路と共にDC−DCコンバータを構成することを特徴と
    する直列共振型ブリッジインバータ回路。
JP2002133746A 2002-05-09 2002-05-09 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路 Pending JP2003324956A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002133746A JP2003324956A (ja) 2002-05-09 2002-05-09 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002133746A JP2003324956A (ja) 2002-05-09 2002-05-09 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003324956A true JP2003324956A (ja) 2003-11-14

Family

ID=29544817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002133746A Pending JP2003324956A (ja) 2002-05-09 2002-05-09 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003324956A (ja)

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100577472B1 (ko) 2004-12-23 2006-05-10 재단법인 포항산업과학연구원 승압 기능을 갖는 직렬 공진형 dc/dc 컨버터
KR100609139B1 (ko) 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 강압 기능을 갖는 직렬 공진형 dc/dc 컨버터
JP2007012490A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP2007080752A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP2007080751A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP2008541689A (ja) * 2005-05-18 2008-11-20 ピーエステック カンパニーリミテッド 間歇モードで動作する同期整流型直列共振コンバータ
JP2010004724A (ja) * 2008-05-23 2010-01-07 Origin Electric Co Ltd 直列共振型コンバータ
KR100942288B1 (ko) 2008-05-27 2010-02-16 한국전기연구원 풀 브릿지 인버터의 다출력 구조인 전원장치
WO2011161729A1 (ja) 2010-06-25 2011-12-29 株式会社 日立製作所 Dc-dcコンバータ
JP2012518842A (ja) * 2009-02-23 2012-08-16 マイクロソフト コーポレーション エネルギーを意識したサーバ管理
JP2013240168A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Ulvac Japan Ltd 直列共振型dc/dcコンバータ
KR101333586B1 (ko) * 2013-06-14 2013-12-02 한국전기연구원 광범위한 부하 범위를 가지는 고정밀 직류/직류 공진형 컨버터
KR101385979B1 (ko) * 2012-11-26 2014-04-16 한국전기연구원 효율 개선 및 정류부의 전압 밸런싱을 위한 회로를 가지는 공진형 컨버터
WO2014160048A1 (en) * 2013-03-14 2014-10-02 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for determining a bridge mode for power conversion
KR101452461B1 (ko) 2013-12-13 2014-11-03 국민대학교산학협력단 위상천이 풀브릿지 컨버터
KR101492620B1 (ko) 2013-12-13 2015-02-11 국민대학교산학협력단 환류 전류의 제거기능을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터
KR101501854B1 (ko) * 2013-12-20 2015-03-11 엘에스산전 주식회사 동기 정류기의 구동 장치
US9063738B2 (en) 2010-11-22 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamically placing computing jobs
US9207993B2 (en) 2010-05-13 2015-12-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamic application placement based on cost and availability of energy in datacenters
JP2016036247A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ 電気外科発電機の高周波漏出を改善する方法
JP2016039663A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 富士電機株式会社 電力変換装置
US9450838B2 (en) 2011-06-27 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Resource management for cloud computing platforms
EP2939338A4 (en) * 2012-12-30 2016-11-02 Enphase Energy Inc TRANSFORMER WITH THREE CONNECTORS WITH DUAL INDEPENDENT MAXIMUM POINT TRACKING AND TWO OPERATING MODES
CN106130326A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 东文高压电源(天津)股份有限公司 一种全桥llc谐振隔离大功率高压电源电路
CN106411133A (zh) * 2016-06-28 2017-02-15 东文高压电源(天津)股份有限公司 一种准双管并联驱动高效大功率高压电源电路
US9595054B2 (en) 2011-06-27 2017-03-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Resource management for cloud computing platforms
CN106558994A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 株式会社村田制作所 Dc/dc转换装置
CN106793222A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 浙江亿洋智能装备科技股份有限公司 红外测温无线传输igbt全桥节能感应加热设备
US9837918B2 (en) 2013-09-05 2017-12-05 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Converter circuit with a switchable topology and method of converting power
US9886316B2 (en) 2010-10-28 2018-02-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Data center system that accommodates episodic computation
US9933804B2 (en) 2014-07-11 2018-04-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Server installation as a grid condition sensor
US10234835B2 (en) 2014-07-11 2019-03-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Management of computing devices using modulated electricity
CN109586577A (zh) * 2018-10-29 2019-04-05 南通航运职业技术学院 一种可在宽负载条件下工作的全桥pwm逆变dcdc电路
KR20190064473A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 가부시키가이샤 후지킨 인버터 회로, x선 조사 장치
KR20220096497A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 한국자동차연구원 배터리 충전 장치 및 제어 방법
WO2024051181A1 (zh) * 2022-09-07 2024-03-14 阳光电源股份有限公司 一种双向谐振型直流变换器的控制方法及控制电路

Cited By (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100609139B1 (ko) 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 강압 기능을 갖는 직렬 공진형 dc/dc 컨버터
KR100577472B1 (ko) 2004-12-23 2006-05-10 재단법인 포항산업과학연구원 승압 기능을 갖는 직렬 공진형 dc/dc 컨버터
JP2008541689A (ja) * 2005-05-18 2008-11-20 ピーエステック カンパニーリミテッド 間歇モードで動作する同期整流型直列共振コンバータ
JP2007012490A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP4512525B2 (ja) * 2005-07-01 2010-07-28 日立アプライアンス株式会社 誘導加熱調理器
JP2007080752A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP2007080751A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Appliances Inc 誘導加熱調理器
JP4521338B2 (ja) * 2005-09-16 2010-08-11 日立アプライアンス株式会社 誘導加熱調理器
JP4521337B2 (ja) * 2005-09-16 2010-08-11 日立アプライアンス株式会社 誘導加熱調理器
US8441812B2 (en) 2008-05-23 2013-05-14 Origin Electric Company, Limited Series resonant converter having a circuit configuration that prevents leading current
JP2010004724A (ja) * 2008-05-23 2010-01-07 Origin Electric Co Ltd 直列共振型コンバータ
KR100942288B1 (ko) 2008-05-27 2010-02-16 한국전기연구원 풀 브릿지 인버터의 다출력 구조인 전원장치
JP2012518842A (ja) * 2009-02-23 2012-08-16 マイクロソフト コーポレーション エネルギーを意識したサーバ管理
US9207993B2 (en) 2010-05-13 2015-12-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamic application placement based on cost and availability of energy in datacenters
WO2011161729A1 (ja) 2010-06-25 2011-12-29 株式会社 日立製作所 Dc-dcコンバータ
KR101395487B1 (ko) * 2010-06-25 2014-05-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Dc-dc 컨버터
EP3540927A1 (en) 2010-06-25 2019-09-18 Hitachi, Ltd. Dc-dc converter
US8934265B2 (en) 2010-06-25 2015-01-13 Hitachi, Ltd. DC-DC converter
US9755524B2 (en) 2010-06-25 2017-09-05 Hitachi, Ltd. DC-DC converter
US9886316B2 (en) 2010-10-28 2018-02-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Data center system that accommodates episodic computation
US9063738B2 (en) 2010-11-22 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamically placing computing jobs
US10644966B2 (en) 2011-06-27 2020-05-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Resource management for cloud computing platforms
US9450838B2 (en) 2011-06-27 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Resource management for cloud computing platforms
US9595054B2 (en) 2011-06-27 2017-03-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Resource management for cloud computing platforms
JP2013240168A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Ulvac Japan Ltd 直列共振型dc/dcコンバータ
KR101385979B1 (ko) * 2012-11-26 2014-04-16 한국전기연구원 효율 개선 및 정류부의 전압 밸런싱을 위한 회로를 가지는 공진형 컨버터
US9866144B2 (en) 2012-12-30 2018-01-09 Enphase Energy, Inc. Three port converter with dual independent maximum power point tracking and dual operating modes
EP2939338A4 (en) * 2012-12-30 2016-11-02 Enphase Energy Inc TRANSFORMER WITH THREE CONNECTORS WITH DUAL INDEPENDENT MAXIMUM POINT TRACKING AND TWO OPERATING MODES
US9444355B2 (en) 2013-03-14 2016-09-13 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for determining a bridge mode for power conversion
WO2014160048A1 (en) * 2013-03-14 2014-10-02 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for determining a bridge mode for power conversion
KR101333586B1 (ko) * 2013-06-14 2013-12-02 한국전기연구원 광범위한 부하 범위를 가지는 고정밀 직류/직류 공진형 컨버터
US10411608B2 (en) 2013-09-05 2019-09-10 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Converter circuit with a switchable topology
US9837918B2 (en) 2013-09-05 2017-12-05 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Converter circuit with a switchable topology and method of converting power
KR101492620B1 (ko) 2013-12-13 2015-02-11 국민대학교산학협력단 환류 전류의 제거기능을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터
KR101452461B1 (ko) 2013-12-13 2014-11-03 국민대학교산학협력단 위상천이 풀브릿지 컨버터
US9413265B2 (en) 2013-12-20 2016-08-09 Lsis Co., Ltd. Driving device of synchronous rectification apparatus
KR101501854B1 (ko) * 2013-12-20 2015-03-11 엘에스산전 주식회사 동기 정류기의 구동 장치
US9933804B2 (en) 2014-07-11 2018-04-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Server installation as a grid condition sensor
US10234835B2 (en) 2014-07-11 2019-03-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Management of computing devices using modulated electricity
JP2016036247A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ 電気外科発電機の高周波漏出を改善する方法
JP2016039663A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2017070196A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社村田製作所 Dc/dc変換装置
CN106558994A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 株式会社村田制作所 Dc/dc转换装置
US10014782B2 (en) 2015-09-30 2018-07-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. DC/DC conversion apparatus
CN106411133A (zh) * 2016-06-28 2017-02-15 东文高压电源(天津)股份有限公司 一种准双管并联驱动高效大功率高压电源电路
CN106130326B (zh) * 2016-07-22 2018-08-28 东文高压电源(天津)股份有限公司 一种全桥llc谐振隔离大功率高压电源电路
CN106130326A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 东文高压电源(天津)股份有限公司 一种全桥llc谐振隔离大功率高压电源电路
CN106793222A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 浙江亿洋智能装备科技股份有限公司 红外测温无线传输igbt全桥节能感应加热设备
US11128213B2 (en) 2017-11-30 2021-09-21 T & S Corporation Inverter circuit and X-ray radiation device
JP2019103204A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 株式会社フジキン インバータ回路、x線照射装置
KR20190064473A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 가부시키가이샤 후지킨 인버터 회로, x선 조사 장치
JP7026898B2 (ja) 2017-11-30 2022-03-01 株式会社フジキン インバータ回路、x線照射装置
CN109586577A (zh) * 2018-10-29 2019-04-05 南通航运职业技术学院 一种可在宽负载条件下工作的全桥pwm逆变dcdc电路
KR20220096497A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 한국자동차연구원 배터리 충전 장치 및 제어 방법
KR102479366B1 (ko) * 2020-12-31 2022-12-21 한국자동차연구원 배터리 충전 장치 및 제어 방법
WO2024051181A1 (zh) * 2022-09-07 2024-03-14 阳光电源股份有限公司 一种双向谐振型直流变换器的控制方法及控制电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003324956A (ja) 直列共振型ブリッジインバータ回路の制御方法及び直列共振型ブリッジインバータ回路
TWI750780B (zh) 適用於寬輸出電壓範圍的隔離式dc/dc轉換器及其控制方法
US8339817B2 (en) Method of operating a resonant power converter and a controller therefor
JP4824524B2 (ja) 単方向dc−dcコンバータおよびその制御方法
JP5065188B2 (ja) 直列共振型コンバータ
US7738266B2 (en) Forward power converter controllers
JP3690822B2 (ja) Dc−dcコンバータ
KR20070038921A (ko) 스위칭 전원 회로
JP2011120370A (ja) 直流―直流双方向コンバータ回路
JP2514872B2 (ja) 直流電源装置
JP6667750B1 (ja) Dc−dcコンバータ
JP2009247132A (ja) スナバ回路
CN114270288A (zh) 自调整电流注入技术
JP2002238257A (ja) 共振型dc−dcコンバータの制御方法
JP3221185B2 (ja) スイッチング電源装置
JP7121971B2 (ja) 三相ac-dcコンバータ
JP2002191174A (ja) 電源装置
JP5516055B2 (ja) 電力変換装置
JP2001333576A (ja) Dc/dcコンバータの制御方法
JP4110477B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JP5105819B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JP3585025B2 (ja) Ac/dcコンバータ
KR100428422B1 (ko) 영전압 스위칭 풀브리지 컨버터
JP2003180075A (ja) Dc−dcコンバータ制御方法
JP2002044946A (ja) スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040622

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20040628

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20041026

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02