JP4951772B2 - タップインダクタコンバータ - Google Patents
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Description
また、整流素子を流れる電流波形がのこぎり波状となり、電流が最大値になったところでスイッチングするため、整流素子でのスイッチング損失やスイッチングサージが増加するという問題もあった。
補助スイッチScと同期整流スイッチSRとには、ダイオードDSc、DSRを各々並列接続する。
前記各スイッチ素子がMOSFETの場合には、MOSFETのボディーダイオードを利用できる。
Vi : 24V 、Vo : 1 V、Cc : 22nF、Co : 1.2mF、タップインダクタの1次巻数n1:5巻、2次巻数n2:1巻、スイッチング周波数 : 600 kHz。
図15に主スイッチの電圧波形を示すが、スイッチング転換時にサージ電圧は発生していない。
図16に本発明のコンバータの1次巻線電流波形を示し、図17に従来のアクティブクランプ方式タップインダクタコンバータの1次巻線電流波形を示す。実験では、2次巻線電流を測定することが難しいため1次巻線電流波形を測定している。これらの波形からも分かるように、従来のアクティブクランプ方式では、巻線電流波形が三角波状となっており、電流がピークを迎えたところで同期整流スイッチがオフとなるためボディーダイオード損失やスイッチングサージが発生する。これに対し、本発明のコンバータでは、電流共振によって、巻線電流波形が正弦波状に変化し、零付近まで減少したところで同期整流スイッチをオフにすることができる。
図18に時比率に対する出力電圧の伝達特性を示す。従来のアクティブクランプ方式では、位相が270度を越えているのに対して、本発明のコンバータでは、270度を越えておらず、3次系の特性が得られている。
Sm 主スイッチ
D、DSc、DSR ダイオード
Sc 補助スイッチ
Cc、 補助コンデンサ
SR 同期整流スイッチ
Co 出力平滑コンデンサ
Trs タップインダクタ
n1 1次巻線
n2 2次巻線
Ti 理想トランス
Lm 励磁インダクタ
Lkg 漏れインダクタ
R 負荷
Vo 出力電圧
Claims (3)
- 入力電源と負荷の間に、主スイッチ、整流素子、1次及び2次の巻線を巻いた磁性体、出力平滑コンデンサとを設けて直流電圧を異なった直流電圧に変換するタップインダクタコンバータにおいて、補助スイッチと補助コンデンサからなる直列回路を、1次の巻線又は主スイッチと並列に設け、或いは主スイッチと1次巻線との中点とグランドとの間に設け、前記補助スイッチと並列に補助ダイオードを接続し、前記補助スイッチを主スイッチがオンになる時点から所定時間前迄の間だけオンにすることによって、コンバータの伝達特性を悪化させることなく、主スイッチのスイッチングサージを除去することを特徴とするタップインダクタコンバータ。
- 前記補助スイッチの有するボディーダイオードを前記補助ダイオードの代わりに利用し、部品点数を減らしたことを特徴とする前記請求項1に記載のタップインダクタコンバータ。
- 前記補助スイッチがオンの期間に、補助コンデンサとタップインダクタの漏れインダクタ成分を電流共振させることを特徴とする前記請求項1、請求項2に記載のタップインダクタコンバータ。
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