JP3602708B2 - Power supply - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両用補助電源装置やこれに類する電源装置として使用することができる電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用補助電源装置として使用されている電源装置は、図5に示す構成であった。この従来の電源装置は、直流入力電圧を分圧する第1及び第2のコンデンサ101,102、自己消弧形半導体素子によって構成され、この第1、第2のコンデンサ101,102それぞれによって分圧された直流電圧から高周波の矩形波電圧を発生する第1及び第2のコンバータ103,104、この第1、第2それぞれのコンバータ103,104の出力電圧を絶縁する第1及び第2の変圧器105,106、この第1、第2それぞれの変圧器105,106から出力される高周波の矩形波電圧を整流する、出力端が直列結合された第1及び第2の整流器107,108、この第1及び第2の整流器107,108の直列結合された直流電圧出力に対して、リップル除去のために挿入されて平滑リアクトル109及びフィルタコンデンサ110、そしてフィルタコンデンサ110に接続され、平滑リアクトル109とフィルタコンデンサ110で平滑化された、第1及び第2の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータ110を備えている。
【0003】
そしてコンバータ103,104のスイッチング制御のための制御回路は、フィルタコンデンサ110の電圧116を検知し、基準電圧115に対して誤差分をノコギリ波114と比較する比較器117、この比較器117の出力に基づき、フィルタコンデンサ110の電圧116が一定になるように第1、第2のコンバータ103,104の自己消弧形半導体素子にスイッチング信号112を供給するPWM回路113を備えている。
【0004】
この従来の電源装置では、直流入力電圧を第1、第2のコンデンサ101,102で2分圧し、各々に接続された第1、第2のコンバータ103,104によって高周波の矩形波電圧を発生する。図6(a),(b)は第1、第2それぞれのコンバータの発生する高周波の矩形波電圧の波形を示している。なお、この従来例では第1、第2のコンバータ103,104のスイッチングタイミングを同じにして矩形波電圧の位相を揃えているが、電圧のリップルを少なくし、平滑リアクトル109のインダクタンスを小さくする目的で、第1、第2のコンバータ103,104のスイッチングタイミングの位相を90度ずらす制御を行うものも知られている。
【0005】
第1、第2のコンバータ103,104それぞれの出力する矩形波電圧は、第1、第2の変圧器105,106それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第1、第2の整流器107,108によって整流され、その後に直列結合され、1つの直流電圧にして平滑リアクトル109、フィルタコンデンサ110に出力される(なお、従来例としては、第1、第2の高周波変圧器の出力側を直列結合し、整流器は1台だけにしたものも知られている)。
【0006】
結合された電圧は、図6(c)に示すようにリップルを含んだ電圧であるために、平滑リアクトル109とフィルタコンデンサ110によって平滑化され、図6(d)に示すような電圧波形にしてインバータ110に入力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の電源装置では、整流器によって整流した電圧にはリップル分が不可避的に含まれているために、平滑リアクトルとフィルタコンデンサから成るフィルタ回路を必ず必要としており、装置の大形化と重量化が避けられない問題点があった。
【0008】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、平滑リアクトルを不要にして装置の小形化、軽量化が図れる電源装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の電源装置は、直流入力電圧を2分圧する第1及び第2のコンデンサと、前記第1、第2それぞれのコンデンサを入力フィルタとし、高周波の矩形波電圧を発生する第1及び第2のコンバータと、前記第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器と、前記第1、第2それぞれの高周波変圧器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器と、前記第1及び第2の整流器の並列出力にフィルタコンデンサを介し、平滑用のリアクトルは介さずに接続され、当該第1及び第2の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記第1、第2それぞれのコンバータのスイッチング制御のための制御回路とを備え、前記制御回路は、基準電圧をノコギリ波と比較して、50%以上で、かつ固定の通流率のパルスワイド信号を出力する比較器と、この比較器からのパルスワイド信号に対して、90度位相をシフトさせる位相シフト回路とを有し、前記制御回路は、前記比較器から出力されるパルスワイド信号をそのまま前記第1のコンバータのスイッチング信号として出力し、前記位相シフト回路を経て90度位相シフトしたパルスワイド信号を前記第2のコンバータにスイッチング信号として出力することにより、前記第1及び第2のコンバータを、各々90度位相をずらして、かつ各々50%以上のある固定された通流率でスイッチングするようにスイッチング制御することを特徴とするものである。
【0010】
請求項1の発明の電源装置では、第1及び第2のコンデンサによって直流入力電圧を2分圧し、第1及び第2のコンバータによってこの第1、第2それぞれのコンデンサを入力フィルタとし、2分圧された直流入力電圧それぞれに対して高周波の矩形波電圧を発生する。この第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を第1及び第2の高周波変圧器によって絶縁、変圧し、この高周波の矩形波電圧それぞれを第1及び第2の整流器によって整流し、さらにこの第1及び第2の整流器の整流後の出力を並列結合して直流電圧にする。そしてこの並列結合された直流電圧をインバータに入力して所望の相数、周波数及び電圧の交流に変換し、交流電源として出力する。
【0011】
この直流入力電圧を所定の交流電圧に変換して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、制御回路は、第1及び第2のコンバータを各々90度位相をずらして、50%以上の通流率でスイッチングするようにスイッチング制御する。
【0012】
したがって、第1、第2のコンバータが出力する高周波交流電圧が第1、第2の高周波変圧器と第1、第2の整流器を経て整流され、並列結合されて直流電圧として出力されるとき、この直流電圧にはリップルが含まれることがない。このために、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【0013】
請求項2の発明の電源装置は、直流入力電圧に互いに並列に接続され、高周波の矩形波電圧を発生する第1及び第2のコンバータと、前記第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器と、前記第1、第2それぞれの高周波変圧器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器と、前記第1及び第2の整流器の並列出力にフィルタコンデンサを介し、平滑用のリアクトルは介さずに接続され、当該第1及び第2の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記第1、第2それぞれのコンバータのスイッチング制御のための制御回路とを備え、前記制御回路は、基準電圧をノコギリ波と比較して、オン期間がオフ期間よりも長いある固定された通流率のパルスワイド信号を出力する比較器と、この比較器からのパルスワイド信号の位相を判定させるスイッチング信号インバータ回路とを有し、前記制御回路は、前記比較器から出力されるパルスワイド信号をそのまま前記第1のコンバータのスイッチング信号として出力し、前記スイッチング信号インバータ回路を経て位相反転されたパルスワイド信号を前記第2のコンバータにスイッチング信号として出力することにより、前記第1のコンバータをオン期間がオフ期間よりも長いある固定された通流率でスイッチングし、前記第2のコンバータを当該第1のコンバータのオン/オフ位相と逆の位相でスイッチングするようにスイッチング制御することを特徴とするものである。
【0014】
請求項2の発明の電源装置では、並列に接続された第1及び第2のコンバータそれぞれによって直流入力電圧を高周波の矩形波電圧に変換し、この第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を第1及び第2の高周波変圧器によって絶縁、変圧し、さらに第1及び第2の整流器によって整流する。そしてこの第1及び第2の整流器によって整流された出力を並列結合して直流電圧にし、これをインバータに入力して所望の相数、周波数及び電圧の交流に変換し、交流電源として出力する。
【0015】
この直流入力電圧を所定の交流電圧に変換して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、制御回路は、第1のコンバータをある固定された通流率でスイッチングし、第2のコンバータを第1のコンバータの出力する電圧のオフ時にのみオンスイッチングするようにスイッチング制御する。
【0016】
したがって、第1、第2のコンバータが出力する高周波交流電圧が第1、第2の高周波変圧器と第1、第2の整流器を経て整流され、並列結合されて直流電圧として出力されるとき、第1のコンバータのオフスイッチングタイミングに対応して交流電圧に現れる凹みを第2のコンバータのオンスイッチングタイミングに対応する交流電圧でカバーし、最終的に出力される直流電圧にはリップルが含まれることがない。このために、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は本発明の第1の実施の形態の回路構成を示している。第1の実施の形態の電源装置は、直流入力電圧を2分圧する第1及び第2のコンデンサ1,2、IGBTのような自己消弧形半導体素子によって構成され、この第1、第2のコンデンサ1,2それぞれによって分圧された直流電圧から高周波の矩形波電圧を発生する第1及び第2のコンバータ3,4、この第1、第2それぞれのコンバータ3,4の出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器5,6、この第1、第2それぞれの高周波変圧器5,6から出力される高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器7,8、この第1及び第2の整流器7,8の並列結合された直流電圧出力に対して、平滑リアクトルを介さず、フィルタコンデンサ9のみを介して接続された、直流電圧を所望の相数(例えば、3相)、周波数及び電圧の交流に変換するインバータ10を備えている。
【0018】
そして第1、第2それぞれのコンバータ3,4のスイッチング制御のための制御回路は、基準電圧17をノコギリ波16と比較して、50%以上で、かつ固定の通流率のパルスワイド信号(PW信号)14を出力する比較器15、この比較器15からのPW信号14に対して、90度位相をシフトさせる位相シフト回路13から構成されており、そして比較器15から出力されるPW信号14がそのまま第1のコンバータ3のスイッチング信号11として出力され、また位相シフト回路13を経て90度位相シフトしたPW信号が第2のコンバータ4にスイッチング信号12として出力するようにしてある。
【0019】
次に、上記構成の第1の実施の形態の電源装置の動作について説明する。直流入力電圧を第1、第2のコンデンサ1,2で2分圧し、各々に接続された第1、第2のコンバータ3,4によって高周波の矩形波電圧を発生する。図2(a),(b)は第1、第2それぞれのコンバータの発生する高周波の矩形波電圧の波形を示している。制御回路の働きによって、第1、第2のコンバータ3,4のスイッチングタイミングは90度シフトされているので、出力電圧波形もそれに対応して90度シフトしている。
【0020】
第1、第2のコンバータ3,4それぞれの出力する矩形波電圧は、第1、第2の高周波変圧器5,6それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第1、第2の整流器7,8によって整流され、この整流後に並列結合されて、1つの直流電圧にしてフィルタコンデンサ9を介してインバータ10に入力される。並列結合された直流電圧は、図2(c)のコンデンサ電圧波形に示すようにリップル電圧のほとんど含くまれていない直流電圧となる。
【0021】
したがって、従来、リップル電圧の平滑化のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても十分平滑化された直流電圧をインバータ10に入力できることになり、平滑リアクトルを省略することによって回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【0022】
次に、本発明の第2の実施の形態の電源装置を、図3及び図4に基づいて説明する。第2の実施の形態の電源装置は、並列配置され、入力フィルタコンデンサ21を介して直流電圧を入力して高周波の矩形波電圧を発生する、IGBTのような自己消弧形半導体素子によって構成される第1及び第2のコンバータ22,23、この第1、第2それぞれのコンバータ22,23の出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器24,25、この第1、第2それぞれの高周波変圧器24,25から出力される高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器26,27、この第1及び第2の整流器26,27の並列結合された直流電圧出力に対して、平滑リアクトルを介さず、フィルタコンデンサ28のみを介して接続された、直流電圧を所望の相数、周波数及び電圧の交流に変換するインバータ29を備えている。
【0023】
そして第1、第2それぞれのコンバータ22,23のスイッチング制御のための制御回路は、基準電圧36をノコギリ波35と比較して、ある固定された通流率のパルスワイド信号(PW信号)33を出力する比較器34、この比較器34からのPW信号33の位相を判定させるスイッチング信号インバータ回路(INV)32から構成されており、そして比較器34から出力されるPW信号33がそのまま第1のコンバータ22のスイッチング信号30として出力され、またINV32を経て位相反転されたPW信号が第2のコンバータ23にスイッチング信号31として出力するようにしてある。
【0024】
次に、上記構成の第2の実施の形態の電源装置の動作について説明する。直流入力電圧を入力フィルタコンデンサ21を介して第1、第2のコンバータ22,23に入力し、第1、第2のコンバータ3,4によって高周波の矩形波電圧を発生する。図4(a),(b)は第1、第2それぞれのコンバータの発生する高周波の矩形波電圧の波形を示している。制御回路の働きによって、第1のコンバータ22に対するスイッチング信号のオン期間はオフ期間よりも長く、逆に第2のコンバータ23に対するスイッチング信号のオン期間はオフ期間よりも短く設定されている。そして、第1のコンバータ22のスイッチング信号30と第2のコンバータ23のスイッチング信号31とはオン/オフの位相が逆転しているので、出力電圧波形もそれに対応して、第1のコンバータ22に電圧出力があるタイミングでは第2のコンバータ23の出力電圧は0であり、逆に第1のコンバータ22の出力電圧が0であるタイミングでは第2のコンバータ23に電圧出力がある。
【0025】
第1、第2のコンバータ22,23それぞれの出力する矩形波電圧は、第1、第2の高周波変圧器24,25それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第1、第2の整流器26,27によって整流され、この整流後に並列結合されて、1つの直流電圧にしてフィルタコンデンサ28を介してインバータ29に入力される。並列結合された直流電圧は、図4(c)のコンデンサ電圧波形に示すようにリップル電圧のほとんど含くまれていない直流電圧となる。
【0026】
したがって、従来、リップル電圧の平滑化のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても十分平滑化された直流電圧をインバータ29に入力できることになり、平滑リアクトルを省略することによって回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【0027】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明のによれば、第1、第2のコンバータが出力する高周波交流電圧が第1、第2の高周波変圧器と第1、第2の整流器を経て整流され、並列結合されて直流電圧として出力されるとき、この直流電圧にはリップルが含まれることがないようにしたので、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能である。
【0028】
請求項2の発明によれば、第1、第2のコンバータが出力する高周波交流電圧が第1、第2の高周波変圧器と第1、第2の整流器を経て整流され、並列結合されて直流電圧として出力されるとき、第1のコンバータのオフスイッチングタイミングに対応して交流電圧に現れる凹みを第2のコンバータのオンスイッチングタイミングに対応する交流電圧でカバーし、最終的に出力される直流電圧にはリップルが含まれることがないようにしたので、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の全体構成を示すブロック図。
【図2】上記の実施の形態における各部の電圧波形を示す波形図。
【図3】本発明の第2の実施の形態の全体構成を示すブロック図。
【図4】上記の実施の形態における各部の電圧波形を示す波形図。
【図5】従来例の回路ブロック図。
【図6】従来例の各部の電圧波形を示す波形図。
【符号の説明】
1 第1のコンデンサ
2 第2のコンデンサ
3 第1のコンバータ
4 第2のコンバータ
5 第1の高周波変圧器
6 第2の高周波変圧器
7 第1の整流器
8 第2の整流器
9 フィルタコンデンサ
10 インバータ
11,12 スイッチング信号
13 位相シフト回路
14 パルスワイド信号
15 比較器
16 ノコギリ波
17 基準電圧
21 入力フィルタコンデンサ
22 第1のコンバータ
23 第2のコンバータ
24 第1の高周波変圧器
25 第2の高周波変圧器
26 第1の整流器
27 第2の整流器
28 フィルタコンデンサ
29 インバータ
30,31 スイッチング信号
32 スイッチング信号インバータ回路
33 パルスワイド信号
34 比較器
35 ノコギリ波
36 基準電圧[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device that can be used as, for example, a vehicle auxiliary power supply device or a similar power supply device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a power supply device used as a vehicle auxiliary power supply device has a configuration shown in FIG. This conventional power supply device includes first and
[0003]
A control circuit for switching control of the
[0004]
In this conventional power supply device, a DC input voltage is divided into two by first and
[0005]
The rectangular wave voltages output from the first and
[0006]
Since the combined voltage is a voltage including a ripple as shown in FIG. 6C, it is smoothed by the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional power supply, since the voltage rectified by the rectifier includes an unavoidable amount of ripple, a filter circuit including a smoothing reactor and a filter capacitor is necessarily required. There is a problem that the weight and weight are inevitable.
[0008]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of reducing the size and weight of the device by eliminating the need for a smoothing reactor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: a first and a second capacitor for dividing a DC input voltage by two; And a second converter, first and second high-frequency transformers for insulating output voltages of the first and second converters, and after insulation output from the first and second high-frequency transformers The first and second rectifiers, whose output sides are connected in parallel, rectify the high-frequency rectangular wave voltage of the above, and the parallel output of the first and second rectifiers via a filter capacitor and without a smoothing reactor. An inverter connected to convert the DC voltage of the first and second rectifiers into an AC voltage; and a control circuit for switching control of the first and second converters, wherein the control circuit Comparing a reference voltage with a sawtooth wave and outputting a pulse-wide signal having a fixed duty factor of 50% or more, and a 90-degree phase shift with respect to the pulse-wide signal from this comparator The control circuit outputs the pulse-wide signal output from the comparator as a switching signal of the first converter as it is, and outputs a pulse shifted by 90 degrees through the phase shift circuit. By outputting the wide signal to the second converter as a switching signal, the first and second converters are each shifted by 90 degrees, and each is switched at a fixed duty ratio of 50% or more. Switching control is performed so that
[0010]
In the power supply device according to the present invention, the DC input voltage is divided into two by the first and second capacitors, and the first and second capacitors are used as input filters by the first and second converters. A high-frequency rectangular wave voltage is generated for each of the pressed DC input voltages. The output voltages of the first and second converters are insulated and transformed by first and second high-frequency transformers, and the high-frequency rectangular wave voltages are respectively rectified by first and second rectifiers. The rectified outputs of the first and second rectifiers are connected in parallel to form a DC voltage. Then, the parallel-coupled DC voltage is input to an inverter, converted into an AC having a desired number of phases, frequency and voltage, and output as an AC power supply.
[0011]
The power conversion control for converting the DC input voltage into a predetermined AC voltage and outputting the converted AC voltage is performed by a control circuit. The control circuit shifts the phases of the first and second converters by 90 degrees, respectively, to provide a 50% or more communication. Switching control is performed so that switching is performed at the flow rate.
[0012]
Therefore, when the high-frequency AC voltages output by the first and second converters are rectified through the first and second high-frequency transformers and the first and second rectifiers, are coupled in parallel, and are output as DC voltages, This DC voltage does not include ripple. For this reason, it is possible to directly input the signal from the rectifier to the inverter via the filter capacitor without passing through the reactor for smoothing, and the circuit configuration is reduced in size and weight because no smoothing reactor is required. Becomes possible.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: first and second converters connected in parallel to a DC input voltage to generate a high-frequency rectangular wave voltage; and an output voltage of each of the first and second converters. First and second high-frequency transformers to be insulated, and first and second output-side parallel-coupled rectifying high-frequency rectangular wave voltages after insulation output from the first and second high-frequency transformers. 2 rectifier and the parallel output of the first and second rectifiers are connected via a filter capacitor without a smoothing reactor, and convert the DC voltage of the first and second rectifiers into an AC voltage. An inverter; and a control circuit for controlling switching of the first and second converters, wherein the control circuit compares a reference voltage with a sawtooth wave, and has a fixed ON period longer than an OFF period. And a switching signal inverter circuit for determining the phase of the pulse-wide signal from the comparator, wherein the control circuit outputs the pulse-wide signal from the comparator. By outputting the pulse-wide signal as it is as a switching signal of the first converter and outputting the pulse-wide signal whose phase has been inverted through the switching signal inverter circuit to the second converter as a switching signal, Switching the converter to switch at a fixed duty factor with an on-period longer than the off-period and to switch the second converter at a phase opposite to the on / off phase of the first converter; It is characterized by the following.
[0014]
According to the power supply device of the present invention, the DC input voltage is converted into a high-frequency rectangular wave voltage by the first and second converters connected in parallel, and the output voltage of each of the first and second converters is converted. It is insulated and transformed by the first and second high-frequency transformers, and further rectified by the first and second rectifiers. The outputs rectified by the first and second rectifiers are connected in parallel to form a DC voltage, which is input to an inverter, converted into an AC having a desired number of phases, frequency and voltage, and output as an AC power supply.
[0015]
The power conversion control for converting the DC input voltage to a predetermined AC voltage and outputting the converted AC voltage is performed by a control circuit. The control circuit switches the first converter at a fixed duty ratio and switches the second converter. Switching control is performed so that ON switching is performed only when the voltage output from the first converter is OFF.
[0016]
Therefore, when the high-frequency AC voltages output by the first and second converters are rectified through the first and second high-frequency transformers and the first and second rectifiers, are coupled in parallel, and are output as DC voltages, The dent that appears in the AC voltage corresponding to the off-switching timing of the first converter is covered by the AC voltage corresponding to the on-switching timing of the second converter, and the final output DC voltage includes a ripple. There is no. For this reason, it is possible to directly input the signal from the rectifier to the inverter via the filter capacitor without passing through the reactor for smoothing, and the circuit configuration is reduced in size and weight because no smoothing reactor is required. Becomes possible.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of the first embodiment of the present invention. The power supply device according to the first embodiment includes first and
[0018]
Then, a control circuit for switching control of the first and second converters 3 and 4 compares the
[0019]
Next, the operation of the power supply device according to the first embodiment having the above configuration will be described. The DC input voltage is divided into two by the first and
[0020]
The rectangular wave voltage output from each of the first and second converters 3 and 4 is insulated and transformed by the first and second high-
[0021]
Therefore, a sufficiently smoothed DC voltage can be input to the
[0022]
Next, a power supply device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The power supply device according to the second embodiment is configured by a self-extinguishing type semiconductor element such as an IGBT, which is arranged in parallel and receives a DC voltage through an
[0023]
Then, a control circuit for controlling the switching of the first and
[0024]
Next, an operation of the power supply device according to the second embodiment having the above configuration will be described. The DC input voltage is input to the first and
[0025]
The rectangular wave voltage output from each of the first and
[0026]
Therefore, it is possible to input a sufficiently smoothed DC voltage to the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the high-frequency AC voltage output from the first and second converters is rectified through the first and second high-frequency transformers and the first and second rectifiers, When output as a DC voltage after being connected in parallel, this DC voltage does not include ripples, so it does not pass through a reactor for smoothing, but directly from the rectifier through a filter capacitor. Since no smoothing reactor is required, the circuit configuration can be reduced in size and weight.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, the high-frequency AC voltages output from the first and second converters are rectified through the first and second high-frequency transformers and the first and second rectifiers, and are rectified and connected in parallel. When output as a voltage, the dent that appears in the AC voltage corresponding to the off-switching timing of the first converter is covered by the AC voltage corresponding to the on-switching timing of the second converter, and the DC voltage finally output Since no ripple is included in the rectifier, the rectifier can be directly input to the inverter via the filter capacitor without passing through the smoothing reactor, and the smoothing reactor is not required. In addition, the circuit configuration can be reduced in size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform chart showing voltage waveforms at various parts in the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a waveform chart showing voltage waveforms at various parts in the embodiment.
FIG. 5 is a circuit block diagram of a conventional example.
FIG. 6 is a waveform chart showing voltage waveforms at various parts in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記第1、第2それぞれのコンデンサを入力フィルタとし、高周波の矩形波電圧を発生する第1及び第2のコンバータと、
前記第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器と、
前記第1、第2それぞれの高周波変圧器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器と、
前記第1及び第2の整流器の並列出力にフィルタコンデンサを介し、平滑用のリアクトルは介さずに接続され、当該第1及び第2の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記第1、第2それぞれのコンバータのスイッチング制御のための制御回路とを備え、
前記制御回路は、基準電圧をノコギリ波と比較して、50%以上で、かつ固定の通流率のパルスワイド信号を出力する比較器と、この比較器からのパルスワイド信号に対して、90度位相をシフトさせる位相シフト回路とを有し、
前記制御回路は、前記比較器から出力されるパルスワイド信号をそのまま前記第1のコンバータのスイッチング信号として出力し、前記位相シフト回路を経て90度位相シフトしたパルスワイド信号を前記第2のコンバータにスイッチング信号として出力することにより、前記第1及び第2のコンバータを、各々90度位相をずらして、かつ各々50%以上のある固定された通流率でスイッチングするようにスイッチング制御することを特徴とする電源装置。First and second capacitors for dividing the DC input voltage by two,
First and second converters that use the first and second capacitors as input filters and generate a high-frequency rectangular wave voltage;
First and second high-frequency transformers for insulating output voltages of the first and second converters,
First and second rectifiers, whose output sides are connected in parallel, for rectifying the insulated high-frequency rectangular wave voltage output from the first and second high-frequency transformers,
An inverter that is connected to a parallel output of the first and second rectifiers via a filter capacitor without a smoothing reactor, and converts a DC voltage of the first and second rectifiers into an AC voltage;
A control circuit for switching control of the first and second converters,
The control circuit compares the reference voltage with the sawtooth wave and outputs a pulse-wide signal of 50% or more and a fixed duty ratio. And a phase shift circuit for shifting the phase by degrees.
The control circuit outputs the pulse wide signal output from the comparator as a switching signal of the first converter as it is, and outputs the pulse wide signal shifted by 90 degrees through the phase shift circuit to the second converter. by outputting a switching signal, wherein the first and second converters by shifting each 90 degree phase, and switching control to switch from each certain of 50% or more fixed duty ratio And power supply.
前記第1、第2それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第1及び第2の高周波変圧器と、
前記第1、第2それぞれの高周波変圧器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第1及び第2の整流器と、
前記第1及び第2の整流器の並列出力にフィルタコンデンサを介し、平滑用のリアクトルは介さずに接続され、当該第1及び第2の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記第1、第2それぞれのコンバータのスイッチング制御のための制御回路とを備え、
前記制御回路は、基準電圧をノコギリ波と比較して、オン期間がオフ期間よりも長いある固定された通流率のパルスワイド信号を出力する比較器と、この比較器からのパルスワイド信号の位相を判定させるスイッチング信号インバータ回路とを有し、
前記制御回路は、前記比較器から出力されるパルスワイド信号をそのまま前記第1のコンバータのスイッチング信号として出力し、前記スイッチング信号インバータ回路を経て位相反転されたパルスワイド信号を前記第2のコンバータにスイッチング信号として出力することにより、前記第1のコンバータをオン期間がオフ期間よりも長いある固定された通流率でスイッチングし、前記第2のコンバータを当該第1のコンバータのオン/オフ位相と逆の位相でスイッチングするようにスイッチング制御することを特徴とする電源装置。First and second converters connected in parallel to the DC input voltage to generate a high-frequency rectangular wave voltage;
First and second high-frequency transformers for insulating output voltages of the first and second converters,
First and second rectifiers, whose output sides are connected in parallel, for rectifying the insulated high-frequency rectangular wave voltage output from the first and second high-frequency transformers,
An inverter that is connected to a parallel output of the first and second rectifiers via a filter capacitor without a smoothing reactor, and converts a DC voltage of the first and second rectifiers into an AC voltage;
A control circuit for switching control of the first and second converters,
The control circuit compares a reference voltage with a sawtooth wave, and outputs a pulse-width signal having a fixed duty ratio whose on-period is longer than the off-period; and a pulse-width signal from the comparator. A switching signal inverter circuit for determining the phase,
The control circuit outputs the pulse-wide signal output from the comparator as a switching signal of the first converter as it is, and outputs the pulse-wide signal whose phase has been inverted through the switching signal inverter circuit to the second converter. By outputting as a switching signal, the first converter is switched at a fixed duty ratio in which the ON period is longer than the OFF period , and the second converter is switched with the ON / OFF phase of the first converter. A power supply device that performs switching control so as to perform switching in an opposite phase .
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