JP4957180B2 - 電力変換装置及びその制御方法 - Google Patents
電力変換装置及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4957180B2 JP4957180B2 JP2006289773A JP2006289773A JP4957180B2 JP 4957180 B2 JP4957180 B2 JP 4957180B2 JP 2006289773 A JP2006289773 A JP 2006289773A JP 2006289773 A JP2006289773 A JP 2006289773A JP 4957180 B2 JP4957180 B2 JP 4957180B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- resonance
- intermittent signal
- intermittent
- circuit
- 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.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 12
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 description 10
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
- H02M7/53803—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
Lp→Cri→Dh→Vdc→Lp
といった経路に電流として流れ、エネルギーのほとんどは、直流電源Vdcへ回生され、ここで共振動作が終ってしまう。
第1経路:Lp→Cri→Dl→Lp
及び、
第2経路:Lp→Ql→Cri→Lp
といった2つの経路で、図2のQlに示すようなリンギング電流として流れ続ける。このリンギング電流は、第1経路及び第2経路に存在する抵抗成分によって減衰振動となるが、理想素子上では無限に流れ続ける。
Lp→Cri→Dh→Vdc→Lp
といった経路にリンギング電流が流れる。この経路をリンギング電流が流れている期間中に、制御回路13は、ハイサイドスイッチング素子Qhのゲート信号Vg1をアクティブにする。これにより、定常動作時のようにゼロ電流スイッチングが実現される。
第3経路:Lp→Cri→Qh→Vdc→Lp
及び
第4経路:Lp→Vdc→Qh→Cri→Lp
といった2つの経路で、交互に繰り返し流れる続けるので、第4経路にリンギング電流が流れている、つまりハイサイドスイッチング素子Qhに正の向きの電流が流れることを検出し、ハイサイドスイッチング素子Qhをオフにする。これにより電圧擬似共振が成り立つので、サージとノイズを抑えることができる。
Lp→Dl→Cri→Lp
といった経路にリンギング電流が流れる。この経路をリンギング電流が流れている期間中に、制御回路13は、ローサイドスイッチング素子Qlのゲート信号Vg2をアクティブにする。これにより、定常動作時のようにゼロ電流スイッチングが実現される。
Ql ローサイドスイッチング素子
Dh ハイサイドダイオード
Dl ローサイドダイオード
Crv 電圧共振コンデンサ
Cri 1次側共振コンデンサ
T トランス
N1 トランスの1次巻線
N2 トランスの2次巻線
Lp インダクタンス
Cs 2次側共振コンデンサ
Rref 電流検出用抵抗
Rts 抵抗
Vref 基準電圧源
Comp1 比較器
AND1 AND回路
11 誤差増幅器
12 間欠信号発生器
13 制御回路
14 駆動回路
Claims (3)
- 直流電源に並列に接続された第1スイッチング素子と第2スイッチング素子とからなる直列回路と、
前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれかに並列に接続された、コンデンサとトランスの1次巻線とからなる共振回路と、
前記トランスの2次巻線に接続された負荷の軽重又は外部からの指示に応じて間欠動作を指示する間欠信号を発生する間欠信号発生器と、
前記間欠信号発生器から出力される間欠信号に基づき前記第1スイッチング素子と第2スイッチング素子のスイッチング動作の開始及び休止を制御する制御回路と、
前記共振回路に流れる共振電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された共振電流が共振条件を満たした場合にタイミング信号を発生するタイミング発生手段とを備え、
前制御回路は、前記間欠信号発生器からの間欠信号により前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のスイッチング動作が休止されている休止期間中は、前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれか一方をオンさせ、他方をオフさせ、
前記タイミング発生手段は、休止期間中にオンしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子に流れる共振電流が正になる期間を検出してタイミング信号を発生し、
前記制御回路は、前記タイミング発生手段で発生されたタイミング信号に応答して、オフしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子をオンさせ、且つ、オンしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子をオフさせ、
前記間欠信号発生器からの間欠信号により休止されている前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のスイッチング動作を再開させることを特徴とする電力変換装置。 - 前記電流検出手段は、共振回路を構成するトランス又はコンデンサの電圧から共振電流を検出することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 直流電源に並列に接続された第1スイッチング素子と第2スイッチング素子とからなる直列回路と、
前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれかに並列に接続された、コンデンサとトランスの1次巻線とからなる共振回路と、
前記トランスの2次巻線に接続された負荷の軽重又は外部からの指示に応じて間欠動作を指示するための間欠信号を発生する間欠信号発生器と、
前記間欠信号発生器から出力される間欠信号に基づき前記第1スイッチング素子と第2スイッチング素子のスイッチング動作の開始及び休止を制御する制御回路とを備えた電力変換装置において、
前記共振回路に流れる共振電流を検出するステップと、
該検出された共振電流が共振条件を満たした場合にタイミング信号を発生するステップと、
前記間欠信号発生器からの間欠信号により前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のスイッチング動作が休止されている休止期間中は、前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれか一方をオンさせ、他方をオフさせるステップと、
休止期間中にオンしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子に流れる共振電流が正になる期間を検出してタイミング信号を発生するステップと、
発生されたタイミング信号に応答して、オフしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子をオンさせ、且つ、オンしている第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子をオフさせるステップと、
前記間欠信号発生器からの間欠信号により休止された前記第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のスイッチング動作を再開させるステップとを備えたことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006289773A JP4957180B2 (ja) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 電力変換装置及びその制御方法 |
US11/877,157 US7881082B2 (en) | 2006-10-25 | 2007-10-23 | Power conversion apparatus and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006289773A JP4957180B2 (ja) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 電力変換装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008109766A JP2008109766A (ja) | 2008-05-08 |
JP4957180B2 true JP4957180B2 (ja) | 2012-06-20 |
Family
ID=39329888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006289773A Active JP4957180B2 (ja) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 電力変換装置及びその制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7881082B2 (ja) |
JP (1) | JP4957180B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1869758B1 (en) * | 2005-04-01 | 2012-10-10 | Nxp B.V. | Control of a resonant converter |
JP2009273324A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | スイッチング電源装置 |
TW201134073A (en) * | 2010-03-22 | 2011-10-01 | Skynet Electronic Co Ltd | Series resonant converter with overload delay and short circuit protection mechanism |
JP5779114B2 (ja) * | 2011-02-22 | 2015-09-16 | 株式会社沖データ | 電源装置及び画像形成装置 |
CN102130600B (zh) * | 2011-03-28 | 2013-02-27 | 张家港华峰电接插元件有限公司 | 一种串联谐振开关电源 |
CN103891123B (zh) * | 2011-10-25 | 2017-06-13 | 株式会社村田制作所 | 逆变器装置 |
JP5505429B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2014-05-28 | 株式会社村田製作所 | 交流電源装置 |
US9285848B2 (en) * | 2012-04-27 | 2016-03-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power reception control device, power reception device, power transmission and reception system, and electronic device |
US9231486B2 (en) * | 2013-03-05 | 2016-01-05 | General Electric Company | System and method for information communication between electrically isolated circuits |
JP5955294B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2016-07-20 | コーセル株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP6607018B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2019-11-20 | 富士電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
US9979297B2 (en) * | 2016-08-08 | 2018-05-22 | Sanken Electric Co., Ltd. | Current resonant power supply device |
JP6802048B2 (ja) * | 2016-11-24 | 2020-12-16 | 東洋電機製造株式会社 | 制御装置 |
KR101957575B1 (ko) | 2017-06-23 | 2019-03-13 | 인투코어테크놀로지 주식회사 | 전원 공급 장치 및 부하에 전원을 공급하는 방법 |
JP7471948B2 (ja) * | 2020-08-03 | 2024-04-22 | 東芝テック株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960010713B1 (ko) * | 1993-08-17 | 1996-08-07 | 삼성전자 주식회사 | 공진형 컨버터의 영전압 스위칭 제어장치 및 이를 이용한 전자식 안정기 |
JPH0866025A (ja) * | 1994-08-10 | 1996-03-08 | Sanken Electric Co Ltd | 共振型スイッチング電源装置 |
JPH11164554A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Toshiba Corp | 電流共振電源回路 |
US5986895A (en) * | 1998-06-05 | 1999-11-16 | Astec International Limited | Adaptive pulse width modulated resonant Class-D converter |
DE10221450A1 (de) * | 2002-05-15 | 2003-11-27 | Philips Intellectual Property | Schaltungsanordnung für einen resonanten Konverter und Verfahren zu dessen Betrieb |
US6934167B2 (en) * | 2003-05-01 | 2005-08-23 | Delta Electronics, Inc. | Contactless electrical energy transmission system having a primary side current feedback control and soft-switched secondary side rectifier |
JP2005143255A (ja) * | 2003-11-10 | 2005-06-02 | Mitsumi Electric Co Ltd | 共振型電源装置およびその制御方法 |
JP4386744B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2009-12-16 | 新電元工業株式会社 | 共振回路 |
JP4360326B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2009-11-11 | サンケン電気株式会社 | 共振型スイッチング電源装置 |
JP4735072B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-07-27 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
-
2006
- 2006-10-25 JP JP2006289773A patent/JP4957180B2/ja active Active
-
2007
- 2007-10-23 US US11/877,157 patent/US7881082B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7881082B2 (en) | 2011-02-01 |
JP2008109766A (ja) | 2008-05-08 |
US20080101103A1 (en) | 2008-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4957180B2 (ja) | 電力変換装置及びその制御方法 | |
JP5463759B2 (ja) | スイッチング電源装置およびスイッチング電源制御回路 | |
US9787192B2 (en) | Power-supply circuit, related transmission circuit, integrated circuit, and method of transmitting a signal | |
US7339799B2 (en) | Switching power supply | |
JP4033850B2 (ja) | スイッチング電源制御用半導体装置 | |
JP4835087B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP4632023B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2006191741A (ja) | 直流変換装置 | |
JP2008079454A (ja) | 双方向dc−dcコンバータの制御方法 | |
JP2013169126A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2000116027A (ja) | 電源装置 | |
JP2005287260A (ja) | スイッチング電源制御用半導体装置 | |
JP2001251852A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP4033855B2 (ja) | スイッチング電源制御用半導体装置およびそれを用いたスイッチング電源装置 | |
JP5207841B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP4506469B2 (ja) | 共振型電源装置 | |
JP2007244121A (ja) | 部分共振型スイッチング電源 | |
JP2005245142A (ja) | スイッチング電源制御用半導体装置 | |
JP4110477B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP2010207014A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2006050760A (ja) | スイッチング電源回路およびその制御方法 | |
JP2001292571A (ja) | 同期整流回路 | |
JP4370844B2 (ja) | 直流変換装置 | |
JP2003304684A (ja) | フォワードコンバータ | |
JP2006042435A (ja) | スイッチング電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120305 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4957180 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |