JP2976603B2 - 直列共振コンバータ制御回路 - Google Patents
直列共振コンバータ制御回路Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプッシュプル動作を行う
直列共振コンバータの制御回路に係り、特に入力電源電
圧の変動に応じて出力容量を制限する直列共振コンバー
タ制御回路に関するものである。
直列共振コンバータの制御回路に係り、特に入力電源電
圧の変動に応じて出力容量を制限する直列共振コンバー
タ制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のプッシュプル形直列共振コンバー
タの一例を図3に示し説明する。この図3において、1
はインバータトランスで、このインバータトランス1の
1次側巻線の中点に直流入力電源2の正極を接続し、こ
のインバータトランス1の1次側巻線の一端はトランジ
スタスイッチ3のコレクタに接続し、そのエミッタは直
流入力電源2の負極に接続する。そして、トランジスタ
スイッチ3のコレクタ・エミッタ間にはダイオード5が
並列接続されている。また、インバータトランス1の1
次巻線の他端と直流入力電源2の負極との間にはトラン
ジスタスイッチ4およびダイオード6の並列接続回路が
同様に接続されており、このトランジスタスイッチ3,
4のベースに相補的に入力する制御信号によってトラン
ジスタスイッチ3,4が交互にオン・オフする。
タの一例を図3に示し説明する。この図3において、1
はインバータトランスで、このインバータトランス1の
1次側巻線の中点に直流入力電源2の正極を接続し、こ
のインバータトランス1の1次側巻線の一端はトランジ
スタスイッチ3のコレクタに接続し、そのエミッタは直
流入力電源2の負極に接続する。そして、トランジスタ
スイッチ3のコレクタ・エミッタ間にはダイオード5が
並列接続されている。また、インバータトランス1の1
次巻線の他端と直流入力電源2の負極との間にはトラン
ジスタスイッチ4およびダイオード6の並列接続回路が
同様に接続されており、このトランジスタスイッチ3,
4のベースに相補的に入力する制御信号によってトラン
ジスタスイッチ3,4が交互にオン・オフする。
【0003】そして、インバータトランス1の2次側に
直列に接続されたインダクタンス7とコンデンサ8から
なる直列共振回路による電流が流れ、全波整流回路9で
整流され、平滑回路10によって平滑された直流電流
(出力電流)IO が負荷11に流れる。そして、この負
荷11に直列に接続された出力電流検出器12の出力を
誤差増幅器14に入力させる。この誤差増幅器14は出
力電流検出器12の出力電圧と基準電圧16とを比較増
幅して電圧・周波数変換器18に供給する。この電圧・
周波数変換器18は入力電圧に対応した周波数の矩形波
で発振する。2相分割回路19は、電圧・周波数変換器
18の周期に対応し互いに180゜位相の異なった2つ
の制御信号a,bを出力してトランジスタスイッチ3,
4のベースにそれぞれ入力させる。
直列に接続されたインダクタンス7とコンデンサ8から
なる直列共振回路による電流が流れ、全波整流回路9で
整流され、平滑回路10によって平滑された直流電流
(出力電流)IO が負荷11に流れる。そして、この負
荷11に直列に接続された出力電流検出器12の出力を
誤差増幅器14に入力させる。この誤差増幅器14は出
力電流検出器12の出力電圧と基準電圧16とを比較増
幅して電圧・周波数変換器18に供給する。この電圧・
周波数変換器18は入力電圧に対応した周波数の矩形波
で発振する。2相分割回路19は、電圧・周波数変換器
18の周期に対応し互いに180゜位相の異なった2つ
の制御信号a,bを出力してトランジスタスイッチ3,
4のベースにそれぞれ入力させる。
【0004】上述の直列共振コンバータは、出力電流I
O が設定値よりも大きくなると、誤差増幅器14の出力
電圧が下がって電圧・周波数変換器18の発振周波数が
低下することにより、トランジスタスイッチ3,4のオ
ン・オフの周期が長くなって出力電流IO を低下させる
ように作用し、逆に出力電流IO が設定値より小さくな
ると、電圧・周波数変換器18の発振周波数が高くなっ
て出力電流IO を増加させるように作用する。この結
果、出力電流IO は一定の値になるように制御される。
O が設定値よりも大きくなると、誤差増幅器14の出力
電圧が下がって電圧・周波数変換器18の発振周波数が
低下することにより、トランジスタスイッチ3,4のオ
ン・オフの周期が長くなって出力電流IO を低下させる
ように作用し、逆に出力電流IO が設定値より小さくな
ると、電圧・周波数変換器18の発振周波数が高くなっ
て出力電流IO を増加させるように作用する。この結
果、出力電流IO は一定の値になるように制御される。
【0005】図4および図5は図3の動作説明に供する
出力電流の特性図で、図4は誤差増幅器14の出力電圧
が最大のときに直流入力電源2の電圧が変動した場合の
無制御特性を示し、図5は出力電流IO が一定になるよ
う制御された状態を示す。この図4および図5におい
て、cは直流入力電源2の電圧が53V,dは直流入力
電源2の電圧が48V,eは直流入力電源2の電圧が4
2Vの場合の出力電流特性を示す。
出力電流の特性図で、図4は誤差増幅器14の出力電圧
が最大のときに直流入力電源2の電圧が変動した場合の
無制御特性を示し、図5は出力電流IO が一定になるよ
う制御された状態を示す。この図4および図5におい
て、cは直流入力電源2の電圧が53V,dは直流入力
電源2の電圧が48V,eは直流入力電源2の電圧が4
2Vの場合の出力電流特性を示す。
【0006】ここで、上述した直列共振コンバータにお
いて、負荷11に並列に接続された出力電圧検出器13
からの出力電圧と基準電圧17が誤差増幅器15で比較
増幅され、その信号がダイオード20を介して誤差増幅
器14の出力に加えられる。その結果、負荷11に加え
られる電圧は図5に示すように、電圧VO を越えたとこ
ろで強制的に垂下するように制御される。
いて、負荷11に並列に接続された出力電圧検出器13
からの出力電圧と基準電圧17が誤差増幅器15で比較
増幅され、その信号がダイオード20を介して誤差増幅
器14の出力に加えられる。その結果、負荷11に加え
られる電圧は図5に示すように、電圧VO を越えたとこ
ろで強制的に垂下するように制御される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来の直列共振コ
ンバータにおける電圧制限回路の場合、負荷が急変する
ような状況下にあっては出力電圧検出器の応答の遅れに
よって、直流入力電圧が高い場合過渡的に図4または図
5で示したA点、すなわち、直列共振コンバータが最大
電力となる点を通過することがある。このとき、一対の
トランジスタスイッチの飽和電圧や配線のバラツキによ
ってインバータトランスが偏磁し、一対のトランジスタ
スイッチが破損することがあるという課題があった。
ンバータにおける電圧制限回路の場合、負荷が急変する
ような状況下にあっては出力電圧検出器の応答の遅れに
よって、直流入力電圧が高い場合過渡的に図4または図
5で示したA点、すなわち、直列共振コンバータが最大
電力となる点を通過することがある。このとき、一対の
トランジスタスイッチの飽和電圧や配線のバラツキによ
ってインバータトランスが偏磁し、一対のトランジスタ
スイッチが破損することがあるという課題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の直列共振コンバ
ータ制御回路は、直流入力電源に接続されたインバータ
トランスと、このインバータトランスの2次側に接続し
た直列共振回路と全波整流回路の直列接続回路と、上記
全波整流回路の出力から平滑回路を介して負荷に供給さ
れる電流を検出する出力電流検出器と、この出力電流検
出器の出力と第1の基準電圧との差を増幅する第1の誤
差増幅器と、この第1の誤差増幅器の出力電圧を対応す
る周波数に変換する電圧・周波数変換器と、この電圧・
周波数変換器の出力波形を分周して相互に180゜位相
が異なる2つの制御信号を発生する2相分割回路と、上
記制御信号によって上記インバータトランスの入力をオ
ン・オフする2個のトランジスタスイッチとを備えて、
出力電流の大小に対応して上記電圧・周波数変換器の出
力周波数を変化させることにより出力電流が制御される
直列共振コンバータにおいて、上記直流入力電源からの
信号と第2の基準電圧との差を増幅する第2の誤差増幅
器の出力をダイオードを介して上記第1の誤差増幅器の
出力に接続するようにしたものである。
ータ制御回路は、直流入力電源に接続されたインバータ
トランスと、このインバータトランスの2次側に接続し
た直列共振回路と全波整流回路の直列接続回路と、上記
全波整流回路の出力から平滑回路を介して負荷に供給さ
れる電流を検出する出力電流検出器と、この出力電流検
出器の出力と第1の基準電圧との差を増幅する第1の誤
差増幅器と、この第1の誤差増幅器の出力電圧を対応す
る周波数に変換する電圧・周波数変換器と、この電圧・
周波数変換器の出力波形を分周して相互に180゜位相
が異なる2つの制御信号を発生する2相分割回路と、上
記制御信号によって上記インバータトランスの入力をオ
ン・オフする2個のトランジスタスイッチとを備えて、
出力電流の大小に対応して上記電圧・周波数変換器の出
力周波数を変化させることにより出力電流が制御される
直列共振コンバータにおいて、上記直流入力電源からの
信号と第2の基準電圧との差を増幅する第2の誤差増幅
器の出力をダイオードを介して上記第1の誤差増幅器の
出力に接続するようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明においては、入力電源電圧の変動の誤差
比較信号を定電流制御に組み込み、急変する負荷に対し
過渡的に最大電力となる点を通過することによってイン
バータトランスが偏磁するのを防止する。
比較信号を定電流制御に組み込み、急変する負荷に対し
過渡的に最大電力となる点を通過することによってイン
バータトランスが偏磁するのを防止する。
【0010】
【実施例】図1は本発明による直列共振コンバータ制御
回路の一実施例を示すブロック図である。この図1にお
いて図3と同一符号のものは相当部分を示し、20は直
流入力電源2からの信号と基準電圧21との差を増幅す
る誤差増幅器で、この誤差増幅器20の出力はダイオー
ド22を介して誤差増幅器14の出力に接続されてい
る。
回路の一実施例を示すブロック図である。この図1にお
いて図3と同一符号のものは相当部分を示し、20は直
流入力電源2からの信号と基準電圧21との差を増幅す
る誤差増幅器で、この誤差増幅器20の出力はダイオー
ド22を介して誤差増幅器14の出力に接続されてい
る。
【0011】そして、トランジスタスイッチ3,4の各
コレクタ・エミッタ間にそれぞれダイオード5,6を並
列に接続し、エミッタを共通に接続して直流入力電源2
の負極に接続し、コレクタはそれぞれ直流入力電源2に
接続したインバータトランス1の1次巻線の両端に接続
する。このインバータトランス1の1次巻線の中点には
直流入力電源2の正極が接続されている。インバータト
ランス1の2次側巻線の一端をインダクタンス7とコン
デンサ8からなる直列共振回路に接続し、このインバー
タトランス1の2次巻線の他端とコンデンサ8との間に
全波整流回路9を接続し、このインバータトランス1の
2次側に接続した直列共振回路と全波整流回路9の直列
接続回路の出力側は平滑回路10を介して負荷11に接
続される。
コレクタ・エミッタ間にそれぞれダイオード5,6を並
列に接続し、エミッタを共通に接続して直流入力電源2
の負極に接続し、コレクタはそれぞれ直流入力電源2に
接続したインバータトランス1の1次巻線の両端に接続
する。このインバータトランス1の1次巻線の中点には
直流入力電源2の正極が接続されている。インバータト
ランス1の2次側巻線の一端をインダクタンス7とコン
デンサ8からなる直列共振回路に接続し、このインバー
タトランス1の2次巻線の他端とコンデンサ8との間に
全波整流回路9を接続し、このインバータトランス1の
2次側に接続した直列共振回路と全波整流回路9の直列
接続回路の出力側は平滑回路10を介して負荷11に接
続される。
【0012】そして、全波整流回路9の出力から平滑回
路10を介して負荷11に供給される電流を検出する出
力電流検出器12と、この出力電流検出器12の出力と
基準電圧16との差を増幅する誤差増幅器14と、この
誤差増幅器14の出力電圧を対応する周波数に変換する
電圧・周波数変換器18と、この電圧・周波数変換器1
8の出力波形を分周して相互に180゜位相が異なる2
つの制御信号a,bを発生する2相分割回路19と、こ
の制御信号a,bによってインバータトランス1の入力
をオン・オフする2個のトランジスタスイッチ3,4と
を備えて、出力電流の大小に対応して電圧・周波数変換
器18の出力周波数を変化させることにより出力電流が
制御されるように構成されている。
路10を介して負荷11に供給される電流を検出する出
力電流検出器12と、この出力電流検出器12の出力と
基準電圧16との差を増幅する誤差増幅器14と、この
誤差増幅器14の出力電圧を対応する周波数に変換する
電圧・周波数変換器18と、この電圧・周波数変換器1
8の出力波形を分周して相互に180゜位相が異なる2
つの制御信号a,bを発生する2相分割回路19と、こ
の制御信号a,bによってインバータトランス1の入力
をオン・オフする2個のトランジスタスイッチ3,4と
を備えて、出力電流の大小に対応して電圧・周波数変換
器18の出力周波数を変化させることにより出力電流が
制御されるように構成されている。
【0013】図2は図1の動作説明に供する出力電流特
性を示す特性図で、cは直流入力電源2の電圧が53
V,dは直流入力電源2の電圧が48V,eは直流入力
電源2の電圧が42Vの場合の各出力電流特性を示す。
性を示す特性図で、cは直流入力電源2の電圧が53
V,dは直流入力電源2の電圧が48V,eは直流入力
電源2の電圧が42Vの場合の各出力電流特性を示す。
【0014】つぎに図1に示す実施例の動作を図2を参
照して説明する。まず、負荷11に直列接続された出力
電流検出器12の出力は誤差増幅器14によって基準電
圧16と比較増幅され、電圧・周波数変換器18に入力
させる。この電圧・周波数変換器18は入力電圧に対応
して周波数の矩形波で発振する。そして、2相分割回路
19は、電圧・周波数変換器18の周期ごとに互いに1
80゜位相の異なった2つの制御信号a,bを出力し、
トランジスタスイッチ3,4をオン・オフする。これら
一連の動作と帰還作用により出力電流は一定となる。
照して説明する。まず、負荷11に直列接続された出力
電流検出器12の出力は誤差増幅器14によって基準電
圧16と比較増幅され、電圧・周波数変換器18に入力
させる。この電圧・周波数変換器18は入力電圧に対応
して周波数の矩形波で発振する。そして、2相分割回路
19は、電圧・周波数変換器18の周期ごとに互いに1
80゜位相の異なった2つの制御信号a,bを出力し、
トランジスタスイッチ3,4をオン・オフする。これら
一連の動作と帰還作用により出力電流は一定となる。
【0015】つぎに、この実施例では、直流入力電源2
からの信号と基準電圧21との差を誤差増幅器20で比
較増幅し、その出力信号をダイオード22を介して誤差
増幅器14の出力に接続している。これにより、入力電
圧が増加した場合には、誤差増幅器20の出力が低下
し、誤差増幅器14の出力はダイオード22を介して強
制的に下げられる。このため、直流入力電圧の変動に対
する直列共振コンバータの電流・電圧特性は本発明によ
る場合の出力電流特性を示す図である図2のようにな
る。
からの信号と基準電圧21との差を誤差増幅器20で比
較増幅し、その出力信号をダイオード22を介して誤差
増幅器14の出力に接続している。これにより、入力電
圧が増加した場合には、誤差増幅器20の出力が低下
し、誤差増幅器14の出力はダイオード22を介して強
制的に下げられる。このため、直流入力電圧の変動に対
する直列共振コンバータの電流・電圧特性は本発明によ
る場合の出力電流特性を示す図である図2のようにな
る。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、直列共振
コンバータの制御回路において、入力電源電圧の変動の
誤差比較信号を定電流制御に組み込み、急変する負荷に
対し過渡的に最大電力となる点を通過することによって
インバータトランスが偏磁するのを防止するようにした
ので、急変する負荷によって従来インバータトランスの
偏磁の原因となっていた最大電力点の過渡的な通過を避
けることができるという効果を有する。
コンバータの制御回路において、入力電源電圧の変動の
誤差比較信号を定電流制御に組み込み、急変する負荷に
対し過渡的に最大電力となる点を通過することによって
インバータトランスが偏磁するのを防止するようにした
ので、急変する負荷によって従来インバータトランスの
偏磁の原因となっていた最大電力点の過渡的な通過を避
けることができるという効果を有する。
【図1】本発明による直列共振コンバータ制御回路の一
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図2】図1の動作説明に供する出力電流特性を示す特
性図である。
性図である。
【図3】従来の直列共振コンバータの一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図4】図3の動作説明に供する直流入力電圧が変動し
た場合の無制御特性を示す特性図である。
た場合の無制御特性を示す特性図である。
【図5】図3の動作説明に供する出力電流が一定になる
ように制御された状態を示す特性図である。
ように制御された状態を示す特性図である。
1 インバータトランス 2 直流入力電源 3,4 トランジスタスイッチ 7 インダクタンス 8 コンデンサ 9 全波整流回路 10 平滑回路 11 負荷 12 出力電流検出器 14 誤差増幅器 16 基準電圧 18 電圧・周波数変換器 19 2相分割回路 20 誤差増幅器 21 基準電圧 22 ダイオード
Claims (1)
- 【請求項1】 直流入力電源に接続されたインバータト
ランスと、このインバータトランスの2次側に接続した
直列共振回路と全波整流回路の直列接続回路と、前記全
波整流回路の出力から平滑回路を介して負荷に供給され
る電流を検出する出力電流検出器と、この出力電流検出
器の出力と第1の基準電圧との差を増幅する第1の誤差
増幅器と、この第1の誤差増幅器の出力電圧を対応する
周波数に変換する電圧・周波数変換器と、この電圧・周
波数変換器の出力波形を分周して相互に180゜位相が
異なる2つの制御信号を発生する2相分割回路と、前記
制御信号によって前記インバータトランスの入力をオン
・オフする2個のトランジスタスイッチとを備えて、出
力電流の大小に対応して前記電圧・周波数変換器の出力
周波数を変化させることにより出力電流が制御される直
列共振コンバータにおいて、前記直流入力電源からの信
号と第2の基準電圧との差を増幅する第2の誤差増幅器
の出力をダイオードを介して前記第1の誤差増幅器の出
力に接続したことを特徴とする直列共振コンバータ制御
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3205646A JP2976603B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 直列共振コンバータ制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3205646A JP2976603B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 直列共振コンバータ制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0530742A JPH0530742A (ja) | 1993-02-05 |
JP2976603B2 true JP2976603B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=16510342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3205646A Expired - Fee Related JP2976603B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 直列共振コンバータ制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2976603B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101840315B1 (ko) | 2010-10-28 | 2018-03-20 | 엘텍 에이에스 | 직렬 공진 dc/dc 컨버터를 제어하기 위한 방법 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2758552B2 (ja) * | 1993-08-27 | 1998-05-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | プッシュプル共振型スイッチング電源回路 |
PL423035A1 (pl) * | 2017-10-03 | 2019-04-08 | Zakład Elektroniki Przemysłowej Enika Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Trójpoziomowy rezonansowy tor przetwarzania energii elektrycznej |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3205646A patent/JP2976603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101840315B1 (ko) | 2010-10-28 | 2018-03-20 | 엘텍 에이에스 | 직렬 공진 dc/dc 컨버터를 제어하기 위한 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0530742A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
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