JP2000197360A - Ringing choke converter - Google Patents
Ringing choke converterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ6のオ
フ時に出力の巻線5に発生する逆起電力を利用したリン
ギングチョークコンバータに関するものであって、最小
負荷時の効率を大幅に高め、機器の待機時の入力電力を
最小にすることにより省エネルギー化を図ろうとするも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ringing choke converter utilizing a back electromotive force generated in an output winding 5 when an inverter 6 is turned off. It is intended to save energy by minimizing the input power during standby.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、従来より使用されているコアに
均等なギャップを設けたトランスで、電流に対するイン
ダクタンスの特性は図4のように平坦であるため、最小
負荷時と最大負荷時のインバータ6に流れる電流の傾き
は一定なので、リンギングチョークコンバータは最小負
荷に近づくに従い発振周波数が高くなるため、最小負荷
時の時間当りのスイッチングロスが増大して効率を悪化
させる。また、図5は、従来より使用されている、コア
のギャップを不均等にし、一部を狭く、他の部分を広く
した構造のトランスで、電流に対するインダクタンスの
特性は図6のように、電流の少ない時はインダクタンス
が大きく、電流の多い時はインダクタンスが小さいた
め、最小負荷時のインバータ6に流れる電流の傾きは最
大負荷時の電流の傾きに比べて小さい。よって、最小負
荷時の効率は傾きの小さくなった分改善されるが、図2
の従来のリンギングチョークコンバータに使用しても、
当該回路は出力電流が少ないと、発振周波数が高くな
り、インバータ6のスイッチングロスの時間に占める割
合が大きくなるため、最小負荷時の効率の改善度は低
い。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a transformer in which a conventional core is provided with a uniform gap. The inductance characteristic with respect to current is flat as shown in FIG. Since the slope of the current flowing through the inverter 6 is constant, the oscillation frequency of the ringing choke converter increases as the load approaches the minimum load, and the switching loss per time at the minimum load increases, thereby deteriorating the efficiency. FIG. 5 shows a conventional transformer having a structure in which the core gap is made unequal, a part is narrowed, and the other part is widened. The characteristic of the inductance with respect to the current is as shown in FIG. When the current is small, the inductance is large, and when the current is large, the inductance is small. Therefore, the gradient of the current flowing through the inverter 6 at the minimum load is smaller than the gradient of the current at the maximum load. Therefore, the efficiency at the minimum load is improved by the decrease in the slope.
Used in conventional ringing choke converters,
When the output current of the circuit is small, the oscillation frequency increases, and the ratio of the switching loss of the inverter 6 to the time increases, so that the degree of improvement in efficiency at the minimum load is low.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記したとおり、リン
ギングチョークコンバータのトランスのコアのギャップ
が図3の従来例のようになっている場合、最小負荷時の
インバータ6の電流の傾きを小さくできないため、図2
の従来のリンギングコンバータに使用すると図9の実験
データの従来例1のように最小負荷時の効率が悪い。ま
た、図5のようにトランスのコアのギャップを部分的に
狭くした場合、リンギングチョークコンバータは、最小
負荷時のインバータ6の電流の傾きが小さいため、図9
の実験データの従来例2のように最小負荷時の効率を改
善できるが、図2の従来のリンギングチョークコンバー
タに使用すると、該コンバータは最小負荷時の発振周波
数が高いため改善には限界がある。As described above, when the gap of the transformer core of the ringing choke converter is as shown in the conventional example of FIG. 3, the gradient of the current of the inverter 6 at the minimum load cannot be reduced. , FIG. 2
When used in the conventional ringing converter, the efficiency at the minimum load is poor as in the conventional example 1 of the experimental data in FIG. When the gap of the transformer core is partially narrowed as shown in FIG. 5, the ringing choke converter has a small gradient of the current of the inverter 6 at the time of the minimum load.
Although the efficiency at the minimum load can be improved as in the conventional example 2 of the experimental data of FIG. 2, if the conventional ringing choke converter of FIG. .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本説明は、上記の課題を
解決したものであり、図5のようにトランスのコアのギ
ャップを部分的に狭くして、最小負荷時のインバータ6
の電流の傾きを小さくして最小負荷時の効率を改善する
ようにしたトランスを用い、かつ、図1のリンギングチ
ョークコンバータのように、負荷電流が少なくなるに従
ってインバータ6がオンとなる時間を遅らせる遅延回路
15を、インバータ6を駆動させる巻線4に接続するこ
とにより、最小負荷時のインバータ6の時間当りのスイ
ッチングロスΔPを下げて最小負荷時の効率を大幅に改
善しようとするものである。すなわち、ギャップ幅が不
均等なコアを有するトランスと、インバータ6を駆動さ
せる巻線4に接続され、負荷電流の減少に応じてインバ
ータ6のオンする時間を遅らせる遅延回路15とを備え
てなることを特徴とするリンギングチョークコンバータ
である。The present invention solves the above-mentioned problems. As shown in FIG. 5, the gap of the transformer core is partially narrowed as shown in FIG.
A transformer whose current gradient is reduced to improve the efficiency at the minimum load is used, and the time during which the inverter 6 is turned on is delayed as the load current decreases as in the ringing choke converter of FIG. By connecting the delay circuit 15 to the winding 4 driving the inverter 6, the switching loss ΔP per time of the inverter 6 at the time of the minimum load is reduced, and the efficiency at the time of the minimum load is greatly improved. . That is, a transformer having a core having an unequal gap width and a delay circuit 15 connected to the winding 4 for driving the inverter 6 and delaying the ON time of the inverter 6 in accordance with a decrease in the load current are provided. A ringing choke converter characterized by the following.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】インバータ6を駆動させる巻線4
に遅延回路15を接続する。ギャップの幅が不均等なコ
アを有するトランスにより、インバータ6の電流の傾き
が下げられ、インバータ6のオン時のスイッチングロス
ΔP1も下げられているので、遅延回路15により、イ
ンバータ6のオフ時間が延長されると、時間当りのスイ
ッチングロスΔPがさらに下げられるため、最小負荷時
の効率を大幅に高めることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A winding 4 for driving an inverter 6
Is connected to the delay circuit 15. The transformer having a core having an unequal gap width reduces the current gradient of the inverter 6 and the switching loss ΔP 1 when the inverter 6 is turned on. Is extended, the switching loss ΔP per time is further reduced, so that the efficiency at the minimum load can be greatly increased.
【0006】[0006]
【実施例】トランスの巻線3のインダクタンスに接続さ
れるインバータ6のオン時の電流と電圧の時間的変化は
図7のようになり、インダクタンスが大きいほど電流の
傾きθは小さくなる。また、インバータ6のオン時のス
イッチングロスΔP1は数1で表され、インダクタンス
が大きいほどθが小さくなり、インバータ6のオン時の
スイッチングロスΔP1は小さくなることが理解でき
る。FIG. 7 shows the temporal change of the current and the voltage when the inverter 6 connected to the inductance of the winding 3 of the transformer is turned on, as shown in FIG. 7. The larger the inductance, the smaller the gradient θ of the current. Furthermore, switching loss [Delta] P 1 at the time of ON of the inverter 6 is represented by the number 1, as θ becomes small inductance is large, switching loss [Delta] P 1 at the time on the inverter 6 can be seen that smaller.
【0007】[0007]
【数1】ΔP1=θ×i(t)×V(t) ここで θ : 電流の傾き i(t) : 電流を表わす式 V(t) : 電圧を表わす式ΔP 1 = θ × i (t) × V (t) where θ: slope of current i (t): equation representing current V (t): equation representing voltage
【0008】また、最小負荷時のインバータ6のオン/
オフ時間(T)を長くして発振周波数(f)を下げる
と、インバータ6の時間当りのスイッチングロスΔPも
小さくなり、その関係は数2で表される。このΔPとT
(=1/f)との関係は図8のようで3あり、Tを大き
くすると、数1の効果と数2の効果が併合されるので、
本発明の最小負荷時の効率は大幅に改善されることが理
解できる。In addition, when the inverter 6 is turned on /
When the off-time (T) is lengthened and the oscillation frequency (f) is lowered, the switching loss ΔP per unit time of the inverter 6 is also reduced, and the relationship is expressed by Expression 2. This ΔP and T
The relation with (= 1 / f) is 3 as shown in FIG. 8, and when T is increased, the effect of Equation 1 and the effect of Equation 2 are combined.
It can be seen that the efficiency at minimum load of the present invention is greatly improved.
【0009】[0009]
【数2】 (Equation 2)
【0010】本発明の図1のリンギングチョークコンバ
ータに図5のトランスを用いて実験した結果を、図2の
リンギングコンバータに図5または図3のトランスを用
いたものと比較して、図9の実験データに示す。図9に
おいて、出力電力2.1kWにおける効率を比較すると
表1のようになる。The results of an experiment using the transformer of FIG. 5 for the ringing choke converter of FIG. 1 of the present invention are compared with those of the ringing converter of FIG. 2 using the transformer of FIG. 5 or FIG. Shown in experimental data. In FIG. 9, the efficiency at an output power of 2.1 kW is compared as shown in Table 1.
【0011】[0011]
【表1】 [Table 1]
【0012】これより、図5のトランスのコアを図1の
リンギングチョークコンバータに用いた実施例の効率は
従来例に比べて高くなっており、ギャップ幅が不均等な
コアを有するトランスと遅延回路とを直列接続すると、
最小負荷時の効率が本発明によって大幅に改善されるこ
とが確認された。As a result, the efficiency of the embodiment in which the core of the transformer of FIG. 5 is used for the ringing choke converter of FIG. 1 is higher than that of the conventional example, and the transformer and the delay circuit having the cores with unequal gap widths And are connected in series,
It has been found that the efficiency at minimum load is greatly improved by the present invention.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明は、コアのギャップが不均等なト
ランスを、インバータ6のオフ時間が最小負荷に近づく
につれて長くなるように遅延回路15を接続したリンギ
ングチョークコンバータに使用することによって、最小
負荷時の効率を大幅に改善することができる。The present invention minimizes the use of a transformer having an unequal core gap in a ringing choke converter to which a delay circuit 15 is connected so that the off time of the inverter 6 becomes longer as the minimum load is approached. The efficiency under load can be greatly improved.
【図1】本発明のリンギングチョークコンバータの基本
回路図である。FIG. 1 is a basic circuit diagram of a ringing choke converter according to the present invention.
【図2】従来のリンギングチョークコンバータの基本回
路図である。FIG. 2 is a basic circuit diagram of a conventional ringing choke converter.
【図3】均等なギャップ構造のトランスのコアの断面図
である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a transformer core having a uniform gap structure.
【図4】図3のトランスの電流対インダクタンス特性で
ある。FIG. 4 is a current-inductance characteristic of the transformer of FIG. 3;
【図5】本発明の図1のリンギングチョークコンバータ
に用いられる、ギャップを不均等にした構造のトランス
のコアの断面図である。5 is a cross-sectional view of a transformer core used in the ringing choke converter of FIG. 1 according to the present invention and having a structure in which gaps are made unequal.
【図6】図5のトランスの電流対インダクタンス特性で
ある。FIG. 6 is a graph showing current versus inductance characteristics of the transformer of FIG.
【図7】インバータのオン時の電流と電圧のインダクタ
ンスの違いによる関係図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a difference in inductance between a current and a voltage when the inverter is turned on.
【図8】インバータ6のスイッチングロスとT(=1/
f)との関係図である。FIG. 8 shows the switching loss of the inverter 6 and T (= 1 /
It is a relation figure with f).
【図9】出力電力対効率の実験結果である。FIG. 9 is an experimental result of output power versus efficiency.
1、12 電解コンデンサ 2 トランス 3、4、5 巻線 6 インバータ 7 トランジスタ 8 制御回路 9 抵抗器 10 コンデンサ 11 ダイオード 13 出力電圧の誤差検出回路 14 フォトカプラ 15 遅延回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 12 Electrolytic capacitor 2 Transformer 3, 4, 5 Winding 6 Inverter 7 Transistor 8 Control circuit 9 Resistor 10 Capacitor 11 Diode 13 Output voltage error detection circuit 14 Photocoupler 15 Delay circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA14 AS01 BB43 BB52 DD04 DD26 EE02 EE07 FD01 FF19 FG04 FG07 FG22 ZZ16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H730 AA14 AS01 BB43 BB52 DD04 DD26 EE02 EE07 FD01 FF19 FG04 FG07 FG22 ZZ16
Claims (1)
ンスと、インバータ(6)を駆動させる巻線(4)に接
続され、負荷電流の減少に応じてインバータ(6)のオ
ンする時間を遅らせる遅延回路(15)とを備えてなる
ことを特徴とするリンギングチョークコンバータ。1. A transformer having a core having an unequal gap width and a winding (4) for driving an inverter (6), and delays an on-time of the inverter (6) according to a decrease in load current. A ringing choke converter comprising a delay circuit (15).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36872798A JP2000197360A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Ringing choke converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP36872798A JP2000197360A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Ringing choke converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000197360A true JP2000197360A (en) | 2000-07-14 |
Family
ID=18492591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36872798A Pending JP2000197360A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Ringing choke converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000197360A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2370887A (en) * | 2000-09-06 | 2002-07-10 | Murata Manufacturing Co | Ringing choke converter switching power supply unit |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36872798A patent/JP2000197360A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2370887A (en) * | 2000-09-06 | 2002-07-10 | Murata Manufacturing Co | Ringing choke converter switching power supply unit |
GB2370887B (en) * | 2000-09-06 | 2003-04-16 | Murata Manufacturing Co | Switching power supply unit |
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A02 | Decision of refusal |
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