JP6865985B1 - 共振絶縁形dc−dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
一定のスイッチングパルス幅Twの正負対称となる電圧波形を出力しているが、Aタイプと同様の結果が得られている。
200 … 共振絶縁形DCDCコンバータの主回路部
210 … 電圧形方形はインバータ
220 … 変圧器
230 … ダイオード全波整流回路
240 … 直流スイッチ回路
250 … LC共振回路
260 … LC平滑回路
300 … 負荷
400 … 共振絶縁形DCDCコンバータの制御回路部
410 … スイッチング信号発生部
420 … 直流電流制御部
430 … 直流電圧制御部
440 … 方形波パルス幅制御部
Claims (8)
- 直流電圧源に接続した電圧形方形波インバータの交流出力に対し変圧器を介して必要とする交流電圧に変圧した出力をダイオード全波整流回路で整流してスイッチ単独または必要に応じてスイッチオフ時点の保護用フリーフォイーリングダイオードとで構成する直流スイッチ回路を経て共振インダクタと共振キャパシタで構成するLC共振回路に接続し、前記共振キャパシタの両端に平滑インダクタと平滑キャパシタで構成するLC平滑回路を接続して直流負荷に導く直流―交流―直流変換回路において、
前記電圧形方形波インバータで、前記LC共振回路に電圧を加えて流れる共振電流が零に戻るまでの共振周期幅あるいはその整数倍の周期幅に依存する一定の期間幅の正負電圧の方形波電圧を発生させて、その方形波電圧波形に同期して半周期毎に前記直流スイッチ回路を前記LC共振回路の共振周期幅あるいはその整数倍の周期幅とほぼ一致する期間オンした後、オフ期間を入れるスイッチング動作をスイッチング周期とするオンオフ電圧波形を前記LC共振回路に加えることにより、
前記電圧形方形波インバータおよび前記直流スイッチ回路のスイッチング素子に流れる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、スイッチング損失とスイッチングノイズの低減ができ、高周波スイッチング動作による前記変圧器および前記LC共振回路、前記LC平滑回路などの小型軽量化ができることを特徴とする共振絶縁形DC-DCコンバータ。 - 請求項1記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記電圧形方形波インバータおよび前記直流スイッチ回路の前記スイッチング周期を変えることにより、直流電圧、直流電流を制御することを特徴とする共振絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項1から2記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記直流負荷または前記共振キャパシタの端子電圧の平均電圧が基準電圧と一致するように前記スイッチング周期を制御することにより、直流電圧を制御することを特徴とする共振絶縁形DCDCコンバータ。
- 請求項1から2記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記直流負荷または前記平滑インダクタに流れる電流の平均値が基準電流と一致するように前記スイッチング周期を制御することにより、直流電流を制御することを特徴とする共振絶縁形DCDCコンバータ。
- 請求項1から2記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記直流負荷または前記共振キャパシタの端子電圧の平均電圧が基準電圧と一致するように基準電流を発生させ、この基準電流に前記直流負荷または前記平滑インダクタに流れる電流の平均値が一致するように前記スイッチング周期を制御することにより、直流電圧、直流電流を制御することを特徴とする共振絶縁形DCDCコンバータ。
- 請求項1から5記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記直流スイッチ回路を取り除き、前記直流スイッチ回路のオフ期間のスイッチング動作の代わりに、前記電圧形方形波インバータの方形波スイッチング信号をオフにするか、零電圧期間を含む方形波スイッチング信号で前記電圧形方形波インバータを働かせ、正負対称方形波電圧の波形制御を行うことにより、スイッチング素子に流れる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可能とし、前記電圧形方形波インバータの前記スイッチング周期を変えることにより、直流電圧、直流電流を制御することを特徴とする共振絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項1から6記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記ダイオード全波整流回路の直流側に接続していた前記共振インダクタを交流側に変更接続して制御することを特徴とする共振絶縁形DC-DCコンバータ。
- 請求項1から7記載の共振絶縁形DC-DCコンバータにおいて、前記変圧器が偏磁することによる直流成分電流が流れないように前記電圧形方形波インバータの正電圧期間あるいは負電圧期間の幅を調整する制御部を付加して制御することを特徴とする共振絶縁形DC-DCコンバータ。
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