JP5607385B2 - 共振型スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
入力した直流電圧または商用交流電圧を高周波電流に変換して出力する高周波電流源と、
高周波電流源から出力される高周波電流を2次側に伝送する平衡コンデンサと、
平衡コンデンサを介して入力された高周波電流をインピーダンス変換して出力するインピーダンス変換回路と、
インピーダンス変換回路から変換出力された高周波電流を整流して直流出力に変換するリアクタンス整流平滑回路と、
を備え、
インピーダンス変換回路はLC直列共振回路であり、リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、静的インピーダンス設計された直列LC共振の共振電流出力に対し、チョークインプット型整流の被入力電流値が、共振整流のタイミングで大きく変化するため、両者の瞬時電流変移差を、電流を吸収・放出して静的インピーダンスと動的インピーダンスとの間の変換を行う分流用コンデンサを、インピーダンス変換回路とリアクタンス整流平滑回路との結合点に並列に接続したことを特徴とする。
インピーダンス変換回路はLC並列共振回路であり、リアクタンス整流平滑回路から見て共振電圧源を構成し、リアクタンス整流平滑回路をコンデンサインプット型とした場合、インピーダンス変換回路とリアクタンス整流平滑回路との結合点に分圧用チョークコイルを直列に接続したことを特徴とする。
インピーダンス変換回路は入力端と出力端の間に変換必要値の1/2の値をもつ一対のインダクタンスを直列に平衡接続すると共に入力端の間にコンデンサを並列接続したLC直列共振回路であり、リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、インピーダンス変換回路とリアクタンス整流平滑回路との結合点に分流用コンデンサを並列に接続したことを特徴とする。
インピーダンス変換回路は一対の入力端と出力端の間に変換必要値の2倍の値を持つ一対のコンデンサを直列に平衡接続すると共に入力端の間にインダクタンスを並列接続したLC直列共振回路であり、リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、前記リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、インピーダンス変換回路とリアクタンス整流平滑回路との結合点に分流用コンデンサを並列に接続したことを特徴とする。
fr=(1/2π)(1/LrCr)1/2
となる。
第二の共振周波数fmは、
fm=(1/2π)(1/LmCm)1/2
となる。電圧Vmと電流Imは共振周波数fmの正弦波となっている。
出力負荷Ro212は等価抵抗である。従って、インピーダンス変換回路部52の等価キャパシタンスCm208と等価インダクタンスLm210により、出力負荷Ro212の等価レジスタンス円236と中心線との交点238になるようにすれば、インピーダンスマッチングが図れることになる。
11,12:入力コイル巻線
14:共振コンバータ
16,76:平衡結合回路
18,78:インピーダンス変換回路
20:倍電流整流回路
21:半波整流回路
22,90:共振コンデンサ
24,88:共振コイル
26,84,86:FET
28,82:制御回路
30,32,94,96:平衡用コンデンサ
36,36A,36B,60,98:コイル
34,62,62A,62B,100,104,106:コンデンサ
38,38A,38B:分流用コンデンサ
40,42,70:チョークコイル
44,46,68,108,110,132,134,136,138:ダイオード
48,72,112:負荷
50,114:高周波入力部
52,116:インピーダンス変換回路部
54,118:負荷出力部
74:プッシュプル共振コンバータ
80:倍電圧整流回路
92:転流コイル
102,102A,102B:分圧用チョークコイル
130:全波整流回路
140:平滑コンデンサ
220,280:イミタンスチャート
Claims (5)
- 入力した直流電圧または商用交流電圧を高周波電流に変換して出力する高周波電流源と、
前記高周波電流源から出力される高周波電流を2次側に伝送する平衡コンデンサと、
前記平衡コンデンサを介して入力された高周波電流をインピーダンス変換して出力するインピーダンス変換回路と、
前記インピーダンス変換回路から変換出力された高周波電流を整流して直流出力に変換するリアクタンス整流平滑回路と、
を備え、
前記インピーダンス変換回路はLC直列共振回路であり、前記リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、前記リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、静的インピーダンス設計された直列LC共振の共振電流出力に対し、チョークインプット型整流の被入力電流値が、共振整流のタイミングで大きく変化するため、両者の瞬時電流変移差を、電流を吸収・放出して静的インピーダンスと動的インピーダンスとの間の変換を行う分流用コンデンサを、前記インピーダンス変換回路と前記リアクタンス整流平滑回路との結合点に並列に接続したことを特徴とする共振型スイッチング電源装置。 - 入力した直流電圧または商用交流電圧をコンバータで高周波電流に変換して出力する高周波電流源と、
前記高周波電流源から出力される高周波電流を2次側に伝送する平衡コンデンサと、
前記平衡コンデンサを介して入力された高周波電流をインピーダンス変換して出力するインピーダンス変換回路と、
前記インピーダンス変換回路から変換出力された高周波電流を整流して直流出力に変換するリアクタンス整流平滑回路と、
を備え、
前記インピーダンス変換回路はLC並列共振回路であり、前記リアクタンス整流平滑回路から見て共振電圧源を構成し、前記リアクタンス整流平滑回路をコンデンサインプット型とした場合、静的インピーダンス設計された並列LC共振の共振電圧出力に対し、コンデンサインプット型整流の被入力電圧値が、共振整流のタイミングで大きく変化するため、両者の瞬時電圧変移差を、電圧を吸収・放出して静的インピーダンスと動的インピーダンスとの.間の変換を行う分圧用チョークコイルを、前記インピーダンス変換回路と前記リアクタンス整流平滑回路との結合点に直列に接続したことを特徴とする共振型スイッチング電源装置。
- 入力した直流電圧または商用交流電圧を高周波電流に変換して出力する高周波電流源と、
前記高周波電流源から出力される高周波電流を2次側に伝送する平衡コンデンサと、
前記平衡コンデンサを介して入力された高周波電流をインピーダンス変換して出力するインピーダンス変換回路と、
前記インピーダンス変換回路から変換出力された高周波電流を整流して直流出力に変換するリアクタンス整流平滑回路と、
を備え、
前記インピーダンス変換回路は一対の入力端と出力端の間に変換必要値の1/2の値をもつ一対のインダクタンスを直列に平衡接続すると共に入力端の間にコンデンサを並列接続したLC直列共振回路であり、前記リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、前記リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、静的インピーダンス設計された直列LC共振の共振電流出力に対し、チョークインプット型整流の被入力電流値が、共振整流のタイミングで大きく変化するため、両者の瞬時電流変移差を、電流を吸収・放出して静的インピーダンスと動的インピーダンスとの.間の変換を行う分流用コンデンサを、前記インピーダンス変換回路と前記リアクタンス整流平滑回路との結合点に並列に接続したことを特徴とする共振型スイッチング電源装置。
- 入力した直流電圧または商用交流電圧を高周波電流に変換して出力する高周波電流源と、
前記高周波電流源から出力される高周波電流を2次側に伝送する平衡コンデンサと、
前記平衡コンデンサを介して入力された高周波電流をインピーダンス変換して出力するインピーダンス変換回路と、
前記インピーダンス変換回路から変換出力された高周波電流を整流して直流出力に変換するリアクタンス整流平滑回路と、
を備え、
前記インピーダンス変換回路は一対の入力端と出力端の間に変換必要値の2倍の値をもつ一対のコンデンサを直列に平衡接続すると共に入力端の間にインダクタンスを並列接続したLC直列共振回路であり、前記リアクタンス整流平滑回路から見て共振電流源を構成し、前記リアクタンス整流平滑回路をチョークインプット型とした場合、静的インピーダンス設計された直列LC共振の共振電流出力に対し、チョークインプット型整流の被入力電流値が、共振整流のタイミングで大きく変化するため、両者の瞬時電流変移差を、電流を吸収・放出して静的インピーダンスと動的インピーダンスとの.間の変換を行う分流用コンデンサを、前記インピーダンス変換回路と前記リアクタンス整流平滑回路との結合点に並列に接続したことを特徴とする共振型スイッチング電源装置。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の共振型スイッチング電源装置に於いて、前記高周波電流源は共振コンバータであることを特徴とする共振型スイッチング電源装置。
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