JP6667750B1 - Dc−dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
そして、負荷が軽いときは共振キャパシタの端子電圧Vrの振動幅は小さくなり、電源電圧EBに近い値に保持しているため、振動電流も小さくなり、無負荷時には振動電流は零となる。
200 … DC-DCコンバータ回路
210 …-スイッチング回路または電圧形方形波インバータ
220 … 高周波変圧器
230 … 整流回路
240 … LC共振回路
250 … キャパシタ逆充電防止ダイオード付きLCフィルタ回路
300 … 負荷
400 … 直流電圧電流制御回路
410 … スイッチングパルス発生回路
420 … 電流制御器
430 … 電圧制御器
500 … 交流電圧制御回路
510 … PWM制御信号発生回路
530 … 交流電圧制御器
Claims (5)
- 直流電圧源に接続するスイッチング回路部を電圧形方形波インバータにより構成し、その交流出力から変圧器を介して必要とする電圧に変圧した交流出力を整流回路からなるダイオード回路部を経て、LC共振回路を介して直流出力を得る回路構成において、前記電圧形方形波インバータで前記LC共振回路の共振周波数に同期させて必要な零電圧期間を含む1周期単位の方形波電圧を発生させて、変圧器、前記ダイオード回路部を介して、必要な無給電期間を含む電圧を前記LC共振回路に加え、前記LC共振回路を構成する共振キャパシタの出力端に並列に接続されている前記共振キャパシタを逆充電させないダイオードと負荷電流のリップルによる前記LC共振回路の共振回路動作への影響の抑制や出力電圧の平滑化を目的としたLCフィルタ回路とを介して出力を負荷に導くことにより、前記LC共振回路の共振電流が零あるいはほぼ零に近い値でスイッチング動作をさせることができ、スイッチング回路部でのスイッチング損失の低減とスイッチングノイズの低減ができ、前記LC共振電流を負荷電流の大きさに応じた大きさで働かせられ、前記共振電流による不必要な回路損失の増大を防ぐとともに、前記電圧形方形波インバータのスイッチング動作の高周波化により変圧器の小型化と大幅な電圧設定と絶縁出力が得られることを特徴とする電流共振型ソフトスイッチング制御絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項1記載の絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記LC共振回路を構成するインダクタは、整流回路の直流側に接続するか、絶縁形変圧器の漏れインダクタを含め変圧器の二次あるいは一次交流回路側に接続するか、あるいはこれらを組み合わせたものであり、前記インダクタのインダクタンス値と整流回路の直流回路に配置した前記LC共振回路キャパシタのキャパシタンス値との共振周波数に同期した周波数で方形波インバータをスイッチング制御することで電流共振型ソフトスイッチング動作を行うことを特徴とする絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項1から2記載の絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記スイッチング回路部の電圧形方形波インバータを前記共振周波数に同期させてスイッチングを行う請求項1記載の前記スイッチング動作期間に加えて、スイッチング動作を全休止するオフ期間を周期的に付加し、前記LCフィルタ回路を構成する平滑用インダクタに流れる平均電流が基準電流と一致するように、スイッチングオフ期間を付加制御することにより、直流出力電流を制御することを特徴とする絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項3記載の絶縁形DC-DCコンバータの電流制御ループの外側に、直流出力電圧が基準電圧と一致するような電圧制御部を設け、その出力を電流基準とすることにより、直流出力電圧を制御することを特徴とする絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項3あるいは請求項4記載の絶縁形DC-DCコンバータにおいて、方形波インバータに接続される変圧器に流れる電流の直流成分電流の積分値量で前記電圧形方形波インバータの出力波形の正負電圧のパルス幅を補正することにより変圧器の偏磁を抑制することを特徴とする絶縁形DC-DCコンバータ。
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