JP2000245143A - 直流−直流変換装置 - Google Patents
直流−直流変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】入力の直流電源の電圧を昇圧または降圧した任
意の電圧を負荷に供給する直流−直流変換装置が発生す
る雑音端子電圧を抑制する。 【解決手段】直流−直流変換装置４を主リアクトル１
１，補助リアクトル１２，ＭＯＳＦＥＴ１３，主ダイオ
ード１４，平滑コンデンサ１５，スナバダイオード１
６，スナバコンデンサ１７，補助ダイオード１８，補助
コンデンサ１９，回生ダイオード２０，駆動回路２１，
コンデンサ４１とで構成し、コンデンサ４１により、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１３がターンオン完了後の振動を抑制する。
意の電圧を負荷に供給する直流−直流変換装置が発生す
る雑音端子電圧を抑制する。 【解決手段】直流−直流変換装置４を主リアクトル１
１，補助リアクトル１２，ＭＯＳＦＥＴ１３，主ダイオ
ード１４，平滑コンデンサ１５，スナバダイオード１
６，スナバコンデンサ１７，補助ダイオード１８，補助
コンデンサ１９，回生ダイオード２０，駆動回路２１，
コンデンサ４１とで構成し、コンデンサ４１により、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１３がターンオン完了後の振動を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力される直流
電源の電圧を昇圧または降圧した任意の直流電圧に変換
して負荷に供給する直流−直流変換装置に関する。
電源の電圧を昇圧または降圧した任意の直流電圧に変換
して負荷に供給する直流−直流変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、入力される直流電源の電圧を昇圧
または降圧した任意の直流電圧に変換する直流−直流変
換装置において、該装置の変換効率を改善する目的か
ら、自己消弧形素子に接続されるスナバ回路に蓄えたエ
ネルギーを回生する機能を有する直流−直流変換装置が
供用されている。
または降圧した任意の直流電圧に変換する直流−直流変
換装置において、該装置の変換効率を改善する目的か
ら、自己消弧形素子に接続されるスナバ回路に蓄えたエ
ネルギーを回生する機能を有する直流−直流変換装置が
供用されている。
【０００３】図７はこの種の直流−直流変換装置とし
て、15th INTERNATIONAL TELE-COMMUNICATIONS EN
ERGY CONFERENCE （ＩＮＴＥＬＣ '９３） S6. C.
2^ VERY HIGH EFFICIENCY TECHNIQUES AND THEIR SELE
CTIVE APPLICATION TO THEDESIGN OF A 70A RECTIFIER
" に記載された装置と同等の回路構成図である。
て、15th INTERNATIONAL TELE-COMMUNICATIONS EN
ERGY CONFERENCE （ＩＮＴＥＬＣ '９３） S6. C.
2^ VERY HIGH EFFICIENCY TECHNIQUES AND THEIR SELE
CTIVE APPLICATION TO THEDESIGN OF A 70A RECTIFIER
" に記載された装置と同等の回路構成図である。
【０００４】図７において、１は入力の直流電源、２は
直流電源１の電圧を昇圧した所望の直流電圧に変換する
直流−直流変換装置、３は直流−直流変換装置２の出力
に接続された負荷を示す。
直流電源１の電圧を昇圧した所望の直流電圧に変換する
直流−直流変換装置、３は直流−直流変換装置２の出力
に接続された負荷を示す。
【０００５】図７に示した直流−直流変換装置２には主
リアクトル１１と、補助リアクトル１２と、自己消弧形
素子としてのＭＯＳＦＥＴ１３と、主ダイオード１４
と、平滑コンデンサ１５と、スナバダイオード１６と、
スナバコンデンサ１７と、補助ダイオード１８と、補助
コンデンサ１９と、回生ダイオード２０と、駆動回路２
１とを備えている。
リアクトル１１と、補助リアクトル１２と、自己消弧形
素子としてのＭＯＳＦＥＴ１３と、主ダイオード１４
と、平滑コンデンサ１５と、スナバダイオード１６と、
スナバコンデンサ１７と、補助ダイオード１８と、補助
コンデンサ１９と、回生ダイオード２０と、駆動回路２
１とを備えている。
【０００６】この直流−直流変換装置２において、駆動
回路２１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ１３がオン
している期間に主リアクトル１１に蓄えたエネルギー
を、駆動回路２１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ１
３がオフしている期間に主ダイオード１４と平滑コンデ
ンサ１５とを介して負荷３に放出し、このときに図示し
ない平滑コンデンサ１５の両端電圧を検出する電圧検出
器の検出値に基づいて、駆動回路２１がＭＯＳＦＥＴ１
３のオン期間とオフ期間との比率を調整することにより
平滑コンデンサ１５の両端電圧、すなわち負荷３に供給
される直流電圧を直流電源１の電圧より昇圧した所望の
値に保つことができる。
回路２１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ１３がオン
している期間に主リアクトル１１に蓄えたエネルギー
を、駆動回路２１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ１
３がオフしている期間に主ダイオード１４と平滑コンデ
ンサ１５とを介して負荷３に放出し、このときに図示し
ない平滑コンデンサ１５の両端電圧を検出する電圧検出
器の検出値に基づいて、駆動回路２１がＭＯＳＦＥＴ１
３のオン期間とオフ期間との比率を調整することにより
平滑コンデンサ１５の両端電圧、すなわち負荷３に供給
される直流電圧を直流電源１の電圧より昇圧した所望の
値に保つことができる。
【０００７】図８は、図７に示した直流−直流変換装置
２の駆動回路２１が上述の調整を行っている際の各部の
挙動を示す波形図であり、図８（ロ）〜（ヘ）における
太実線は電流波形を示し、細実線は電圧波形を示してい
る。
２の駆動回路２１が上述の調整を行っている際の各部の
挙動を示す波形図であり、図８（ロ）〜（ヘ）における
太実線は電流波形を示し、細実線は電圧波形を示してい
る。
【０００８】すなわち図８において、先ず時刻Ｔ1 で、
ＭＯＳＦＥＴ１３をオンさせる駆動信号が発せられると
（図８（イ）参照）、ＭＯＳＦＥＴ１３がターンオン動
作を開始し（図８（ロ）参照）、直流電源１から流れ込
む電流と主ダイオード１４の逆回復電流（図８（ハ）参
照）とが補助リアクトル１２を介してＭＯＳＦＥＴ１３
に流れ（図８（ヘ）参照）、このときに補助リアクトル
１２によりＭＯＳＦＥＴ１３の電流上昇率を抑制し（図
８（ロ）参照）、さらに、スナバコンテンサ１７に蓄て
いた電荷を補助コンデンサ１９に移すことにより（図８
（ニ，ホ）参照）、時刻Ｔ2 でＭＯＳＦＥＴ１３がター
ンオン動作を完了する。
ＭＯＳＦＥＴ１３をオンさせる駆動信号が発せられると
（図８（イ）参照）、ＭＯＳＦＥＴ１３がターンオン動
作を開始し（図８（ロ）参照）、直流電源１から流れ込
む電流と主ダイオード１４の逆回復電流（図８（ハ）参
照）とが補助リアクトル１２を介してＭＯＳＦＥＴ１３
に流れ（図８（ヘ）参照）、このときに補助リアクトル
１２によりＭＯＳＦＥＴ１３の電流上昇率を抑制し（図
８（ロ）参照）、さらに、スナバコンテンサ１７に蓄て
いた電荷を補助コンデンサ１９に移すことにより（図８
（ニ，ホ）参照）、時刻Ｔ2 でＭＯＳＦＥＴ１３がター
ンオン動作を完了する。
【０００９】次に時刻Ｔ3 で、ＭＯＳＦＥＴ１３をオフ
させる駆動信号が発せられると（図８（イ）参照）、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１３がターンオフ動作を開始し（図８（ロ）
参照）、スナバコンテンサ１７に電荷が蓄えられること
により（図８（ニ）参照）、ＭＯＳＦＥＴ１３の電圧上
昇率を抑制し（図８（ロ）参照）、時刻Ｔ4 でＭＯＳＦ
ＥＴ１３がターンオフ動作を完了する。このとき補助リ
アクトル１２に蓄えていたエネルギーを補助コンデンサ
１９に移しつつ（図８（ホ，へ）参照）、このエネルギ
ーを回生ダイオード２０を介して負荷３に回生する。さ
らに時刻Ｔ5 以降は、上述の時刻Ｔ1 からの動作を繰り
返す。
させる駆動信号が発せられると（図８（イ）参照）、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１３がターンオフ動作を開始し（図８（ロ）
参照）、スナバコンテンサ１７に電荷が蓄えられること
により（図８（ニ）参照）、ＭＯＳＦＥＴ１３の電圧上
昇率を抑制し（図８（ロ）参照）、時刻Ｔ4 でＭＯＳＦ
ＥＴ１３がターンオフ動作を完了する。このとき補助リ
アクトル１２に蓄えていたエネルギーを補助コンデンサ
１９に移しつつ（図８（ホ，へ）参照）、このエネルギ
ーを回生ダイオード２０を介して負荷３に回生する。さ
らに時刻Ｔ5 以降は、上述の時刻Ｔ1 からの動作を繰り
返す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の直
流−直流変換装置２において、ＭＯＳＦＥＴ１３の電流
波形は、図８（ロ）に示す如く、ＭＯＳＦＥＴ１３がタ
ーンオン動作を完了した時刻Ｔ2 以降に振動している。
流−直流変換装置２において、ＭＯＳＦＥＴ１３の電流
波形は、図８（ロ）に示す如く、ＭＯＳＦＥＴ１３がタ
ーンオン動作を完了した時刻Ｔ2 以降に振動している。
【００１１】この振動は補助リアクトル１２（インダク
タンス：Ｌ）と回路中の容量成分Ｃとに基づき発生する
ものであり、図９はこのときの等価回路である。図９に
おいて、回路中の容量成分Ｃは図７に示す主ダイオード
１４，補助ダイオード１８，回生ダイオード２０それぞ
れの接合容量および補助コンデンサ１９の容量との合成
容量であり、ノイズ電流は補助リアクトル１２→ＭＯＳ
ＦＥＴ１３（オン状態）→平滑コンデンサ１５→合成容
量の経路に流れ、いわゆるノーマルモードノイズであ
る。このノイズの周波数ｆは、式（１）で表される。
タンス：Ｌ）と回路中の容量成分Ｃとに基づき発生する
ものであり、図９はこのときの等価回路である。図９に
おいて、回路中の容量成分Ｃは図７に示す主ダイオード
１４，補助ダイオード１８，回生ダイオード２０それぞ
れの接合容量および補助コンデンサ１９の容量との合成
容量であり、ノイズ電流は補助リアクトル１２→ＭＯＳ
ＦＥＴ１３（オン状態）→平滑コンデンサ１５→合成容
量の経路に流れ、いわゆるノーマルモードノイズであ
る。このノイズの周波数ｆは、式（１）で表される。
【００１２】
【数１】ｆ＝（１／２π）（Ｌ×Ｃ）-1/2 …（１） なお、平滑コンデンサ１５の容量は容量成分Ｃに対して
十分大きく設定されることから、式（１）においては省
略している。
十分大きく設定されることから、式（１）においては省
略している。
【００１３】図１０は従来の直流−直流変換装置２が発
生する雑音端子電圧の実測例を示す特性図であり、この
特性図における８ＭＨｚ付近のノイズが上記式（１）に
対応し、このノイズが直流−直流変換装置２の負荷３で
ある、例えば、マイコンを使った電子機器を誤動作させ
る恐れがあった。この発明の目的は、上述の８ＭＨｚ付
近のノイズを抑制した直流−直流変換装置を提供するこ
とにある。
生する雑音端子電圧の実測例を示す特性図であり、この
特性図における８ＭＨｚ付近のノイズが上記式（１）に
対応し、このノイズが直流−直流変換装置２の負荷３で
ある、例えば、マイコンを使った電子機器を誤動作させ
る恐れがあった。この発明の目的は、上述の８ＭＨｚ付
近のノイズを抑制した直流−直流変換装置を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、主リ
アクトルと補助リアクトルと自己消弧形素子とを直列接
続してなる第１の直列回路の一端を直流電源の一端に接
続し、主ダイオードと平滑コンデンサとを直列接続して
なる第２の直列回路の一端を主リアクトルと補助リアク
トルとの接続点に接続し、第１の直列回路の他端と第２
の直列回路の他端と直流電源の他端とをそれぞれ接続
し、スナバダイオードとスナバコンデンサとを直列接続
してなるスナバ回路を自己消弧形素子のドレイン端子ま
たはコレクタ端子と、該自己消弧形素子のソース端子ま
たはエミッタ端子との間に接続し、補助ダイオードと補
助コンデンサとを直列接続してなる補助回路をスナバダ
イオードとスナバコンデンサとの接続点と、主リアクト
ルと補助リアクトルとの接続点との間に接続し、回生ダ
イオードを補助ダイオードと補助コンデンサとの接続点
と、主ダイオードと平滑コンデンサとの接続点との間に
接続し、振動抑制素子を補助リアクトルの両端に接続
し、自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子に該
素子をオンまたはオフさせる駆動信号を入力することに
より平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生さ
せ、この直流電圧を負荷に供給する構成の直流−直流変
換装置とする。
アクトルと補助リアクトルと自己消弧形素子とを直列接
続してなる第１の直列回路の一端を直流電源の一端に接
続し、主ダイオードと平滑コンデンサとを直列接続して
なる第２の直列回路の一端を主リアクトルと補助リアク
トルとの接続点に接続し、第１の直列回路の他端と第２
の直列回路の他端と直流電源の他端とをそれぞれ接続
し、スナバダイオードとスナバコンデンサとを直列接続
してなるスナバ回路を自己消弧形素子のドレイン端子ま
たはコレクタ端子と、該自己消弧形素子のソース端子ま
たはエミッタ端子との間に接続し、補助ダイオードと補
助コンデンサとを直列接続してなる補助回路をスナバダ
イオードとスナバコンデンサとの接続点と、主リアクト
ルと補助リアクトルとの接続点との間に接続し、回生ダ
イオードを補助ダイオードと補助コンデンサとの接続点
と、主ダイオードと平滑コンデンサとの接続点との間に
接続し、振動抑制素子を補助リアクトルの両端に接続
し、自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子に該
素子をオンまたはオフさせる駆動信号を入力することに
より平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生さ
せ、この直流電圧を負荷に供給する構成の直流−直流変
換装置とする。
【００１５】また第２の発明は、自己消弧形素子と補助
リアクトルと主リアクトルと平滑コンデンサとを直列接
続してなる主回路の一端を直流電源の一端に接続し、主
ダイオードの一端を補助リアクトルと主リアクトルとの
接続点に接続し、主回路の他端と主ダイオードの他端と
直流電源の他端とをそれぞれ接続し、スナバコンデンサ
とスナバダイオードとを直列接続してなるスナバ回路を
自己消弧形素子のドレイン端子またはコレクタ端子と、
該自己消弧形素子のソース端子またはエミッタ端子との
間に接続し、補助ダイオードと補助コンデンサとを直列
接続してなる補助回路をスナバコンデンサとスナバダイ
オードとの接続点と、補助リアクトルと主リアクトルと
の接続点との間に接続し、回生ダイオードを補助ダイオ
ードと補助コンデンサとの接続点と、直流電源の他端と
の間に接続し、振動抑制素子を補助リアクトルの両端に
接続し、自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子
に該素子をオンまたはオフさせる駆動信号を入力するこ
とにより平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生
させ、この直流電圧を負荷に供給する構成の直流−直流
変換装置とする。
リアクトルと主リアクトルと平滑コンデンサとを直列接
続してなる主回路の一端を直流電源の一端に接続し、主
ダイオードの一端を補助リアクトルと主リアクトルとの
接続点に接続し、主回路の他端と主ダイオードの他端と
直流電源の他端とをそれぞれ接続し、スナバコンデンサ
とスナバダイオードとを直列接続してなるスナバ回路を
自己消弧形素子のドレイン端子またはコレクタ端子と、
該自己消弧形素子のソース端子またはエミッタ端子との
間に接続し、補助ダイオードと補助コンデンサとを直列
接続してなる補助回路をスナバコンデンサとスナバダイ
オードとの接続点と、補助リアクトルと主リアクトルと
の接続点との間に接続し、回生ダイオードを補助ダイオ
ードと補助コンデンサとの接続点と、直流電源の他端と
の間に接続し、振動抑制素子を補助リアクトルの両端に
接続し、自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子
に該素子をオンまたはオフさせる駆動信号を入力するこ
とにより平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生
させ、この直流電圧を負荷に供給する構成の直流−直流
変換装置とする。
【００１６】第３の発明は前記第１または第２の発明の
直流−直流変換装置において、前記振動抑制素子をコン
デンサとした直流−直流変換装置にする。第４の発明は
前記第１または第２の発明の直流−直流変換装置におい
て、前記振動抑制素子をダイオードとした直流−直流変
換装置にする。
直流−直流変換装置において、前記振動抑制素子をコン
デンサとした直流−直流変換装置にする。第４の発明は
前記第１または第２の発明の直流−直流変換装置におい
て、前記振動抑制素子をダイオードとした直流−直流変
換装置にする。
【００１７】この発明によれば、前記補助リアクトルの
両端に並列接続される振動抑制素子により、前記式
（１）に示したノイズ成分を抑制する作用を行い、第３
の発明である振動抑制素子としてコンデンサを使用する
場合には、該コンデンサと前記補助リアクトルとの共振
回路により、前述の８ＭＨｚ付近のインピーダンスを増
大させ、前記ノイズ成分の電流を減少させ、また、第４
の発明である振動抑制素子としてダイオードを使用する
場合には、該ダイオードの抵抗分で前記式（１）に示し
たノイズ成分のエネルギーを消費させる。
両端に並列接続される振動抑制素子により、前記式
（１）に示したノイズ成分を抑制する作用を行い、第３
の発明である振動抑制素子としてコンデンサを使用する
場合には、該コンデンサと前記補助リアクトルとの共振
回路により、前述の８ＭＨｚ付近のインピーダンスを増
大させ、前記ノイズ成分の電流を減少させ、また、第４
の発明である振動抑制素子としてダイオードを使用する
場合には、該ダイオードの抵抗分で前記式（１）に示し
たノイズ成分のエネルギーを消費させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施例を
示す直流−直流変換装置の回路構成図であり、図７に示
した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を
付している。すなわち図１に示した直流−直流変換装置
４には、図７に示した直流−直流変換装置２と同一の構
成要素の他に、補助リアクトル１２の両端に接続された
コンデンサ４１を備えている。
示す直流−直流変換装置の回路構成図であり、図７に示
した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を
付している。すなわち図１に示した直流−直流変換装置
４には、図７に示した直流−直流変換装置２と同一の構
成要素の他に、補助リアクトル１２の両端に接続された
コンデンサ４１を備えている。
【００１９】この直流−直流変換装置４においては、コ
ンデンサ５１と補助リアクトル１２との共振回路によ
り、前述の式（１）で示される周波数、すなわち８ＭＨ
ｚ付近のインピーダンスを増大させることによりノイズ
成分の電流を減少させている。図２はこの直流−直流変
換装置４が発生する雑音端子電圧の実測例を示す特性図
であり、図１０に示した従来の直流−直流変換装置２の
実測例に比して８ＭＨｚ付近のノイズが１０ｄＢμ程度
抑制されている。
ンデンサ５１と補助リアクトル１２との共振回路によ
り、前述の式（１）で示される周波数、すなわち８ＭＨ
ｚ付近のインピーダンスを増大させることによりノイズ
成分の電流を減少させている。図２はこの直流−直流変
換装置４が発生する雑音端子電圧の実測例を示す特性図
であり、図１０に示した従来の直流−直流変換装置２の
実測例に比して８ＭＨｚ付近のノイズが１０ｄＢμ程度
抑制されている。
【００２０】図３はこの発明の第２の実施例を示す直流
−直流変換装置の回路構成図であり、図７に示した従来
例回路と同一機能を有するものには同一符号を付してい
る。すなわち図３に示した直流−直流変換装置５には、
図７に示した直流−直流変換装置２と同一の構成要素の
他に、補助リアクトル１２の両端に接続されたダイオー
ド５１を備えている。
−直流変換装置の回路構成図であり、図７に示した従来
例回路と同一機能を有するものには同一符号を付してい
る。すなわち図３に示した直流−直流変換装置５には、
図７に示した直流−直流変換装置２と同一の構成要素の
他に、補助リアクトル１２の両端に接続されたダイオー
ド５１を備えている。
【００２１】この直流−直流変換装置５においては、ダ
イオード１１の抵抗分で前記式（１）に示したノイズ成
分のエネルギーを消費させることにより、雑音端子電圧
として発生する分を抑制する。図４はこの発明の第３の
実施例を示す直流−直流変換装置の回路構成図であり、
１は入力の直流電源、６は直流電源１の電圧を降圧した
所望の直流電圧に変換する直流−直流変換装置、３は直
流−直流変換装置６の出力に接続された負荷を示す。
イオード１１の抵抗分で前記式（１）に示したノイズ成
分のエネルギーを消費させることにより、雑音端子電圧
として発生する分を抑制する。図４はこの発明の第３の
実施例を示す直流−直流変換装置の回路構成図であり、
１は入力の直流電源、６は直流電源１の電圧を降圧した
所望の直流電圧に変換する直流−直流変換装置、３は直
流−直流変換装置６の出力に接続された負荷を示す。
【００２２】図４に示した直流−直流変換装置６には自
己消弧形素子としてのＭＯＳＦＥＴ６１と、補助リアク
トル６２と、主リアクトル６３と、平滑コンデンサ６４
と、主ダイオード６５と、スナバコンデンサ６６と、ス
ナバダイオード６７と、補助ダイオード６８と、補助コ
ンデンサ６９と、回生ダイオード７０と、駆動回路７１
と、振動抑制素子としてのコンデンサ７２とを備えてい
る。
己消弧形素子としてのＭＯＳＦＥＴ６１と、補助リアク
トル６２と、主リアクトル６３と、平滑コンデンサ６４
と、主ダイオード６５と、スナバコンデンサ６６と、ス
ナバダイオード６７と、補助ダイオード６８と、補助コ
ンデンサ６９と、回生ダイオード７０と、駆動回路７１
と、振動抑制素子としてのコンデンサ７２とを備えてい
る。
【００２３】この直流−直流変換装置６において、駆動
回路７１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ６１がオン
している期間に、直流電源１から補助リアクトル６２と
主リアクトル６３とを介して負荷３に電力を供給しつつ
主リアクトル６３に蓄えたエネルギーを、駆動回路７１
からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ６１がオフしている
期間に主ダイオード６５と平滑コンデンサ６４とを介し
て負荷３に放出し、このときに図示しない平滑コンデン
サ６４の両端電圧を検出する電圧検出器の検出値に基づ
いて、駆動回路７１がＭＯＳＦＥＴ６１のオン期間とオ
フ期間との比率を調整することにより平滑コンデンサ６
４の両端電圧、すなわち負荷３に供給される直流電圧を
直流電源１の電圧より降圧した所望の値に保つことがで
きる。
回路７１からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ６１がオン
している期間に、直流電源１から補助リアクトル６２と
主リアクトル６３とを介して負荷３に電力を供給しつつ
主リアクトル６３に蓄えたエネルギーを、駆動回路７１
からの駆動信号によりＭＯＳＦＥＴ６１がオフしている
期間に主ダイオード６５と平滑コンデンサ６４とを介し
て負荷３に放出し、このときに図示しない平滑コンデン
サ６４の両端電圧を検出する電圧検出器の検出値に基づ
いて、駆動回路７１がＭＯＳＦＥＴ６１のオン期間とオ
フ期間との比率を調整することにより平滑コンデンサ６
４の両端電圧、すなわち負荷３に供給される直流電圧を
直流電源１の電圧より降圧した所望の値に保つことがで
きる。
【００２４】図４に示した直流−直流変換装置６の駆動
回路７１が上述の調整を行っている際の各部の挙動を以
下に説明する。先ず、駆動回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６
１をオンさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ
６１がターンオン動作を開始し、このときに補助リアク
トル６２によりＭＯＳＦＥＴ６１の電流上昇率を抑制
し、さらに、スナバコンテンサ６６に蓄ていた電荷を補
助コンデンサ６９に移すことにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
がターンオン動作を完了する。このときに、補助リアク
トル６２とコンデンサ７２とからなる共振回路により振
動が抑制された電流がＭＯＳＦＥＴ６１に流れる。
回路７１が上述の調整を行っている際の各部の挙動を以
下に説明する。先ず、駆動回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６
１をオンさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ
６１がターンオン動作を開始し、このときに補助リアク
トル６２によりＭＯＳＦＥＴ６１の電流上昇率を抑制
し、さらに、スナバコンテンサ６６に蓄ていた電荷を補
助コンデンサ６９に移すことにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
がターンオン動作を完了する。このときに、補助リアク
トル６２とコンデンサ７２とからなる共振回路により振
動が抑制された電流がＭＯＳＦＥＴ６１に流れる。
【００２５】次に、駆動回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６１
をオフさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６
１がターンオフ動作を開始し、このときにスナバコンデ
ンサ６６に電荷を蓄えることにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
の電圧上昇率を抑制しつつ、ＭＯＳＦＥＴ１３がターン
オフ動作を完了する。このとき補助リアクトル６２に蓄
えていたエネルギーを補助コンデンサ６９に移しつつ、
このエネルギーを回生ダイオード７０を介して負荷３に
回生する。
をオフさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６
１がターンオフ動作を開始し、このときにスナバコンデ
ンサ６６に電荷を蓄えることにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
の電圧上昇率を抑制しつつ、ＭＯＳＦＥＴ１３がターン
オフ動作を完了する。このとき補助リアクトル６２に蓄
えていたエネルギーを補助コンデンサ６９に移しつつ、
このエネルギーを回生ダイオード７０を介して負荷３に
回生する。
【００２６】図５はこの直流−直流変換装置６が発生す
る雑音端子電圧の実測例を示す特性図であり、図１０に
示した従来の直流−直流変換装置２の実測例に比して８
ＭＨｚ付近のノイズが１０ｄＢμ程度抑制されている。
る雑音端子電圧の実測例を示す特性図であり、図１０に
示した従来の直流−直流変換装置２の実測例に比して８
ＭＨｚ付近のノイズが１０ｄＢμ程度抑制されている。
【００２７】図６はこの発明の第４の実施例を示す直流
−直流変換装置の回路構成図であり、図４に示した第３
の実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
している。すなわち図６に示した直流−直流変換装置８
には図４に示したコンデンサ７２に代わる振動抑制素子
としてダイオード８１を備えている。
−直流変換装置の回路構成図であり、図４に示した第３
の実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
している。すなわち図６に示した直流−直流変換装置８
には図４に示したコンデンサ７２に代わる振動抑制素子
としてダイオード８１を備えている。
【００２８】図６に示した直流−直流変換装置８の駆動
回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６１をオンさせる駆動信号が
発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６１がターンオン動作を開
始し、このときに補助リアクトル６２によりＭＯＳＦＥ
Ｔ６１の電流上昇率を抑制し、さらに、スナバコンテン
サ６６に蓄ていた電荷を補助コンデンサ６９に移すこと
により、ＭＯＳＦＥＴ６１がターンオン動作を完了す
る。このときに、補助リアクトル６２とダイオード８１
とからなる並列回路により振動が抑制された電流がＭＯ
ＳＦＥＴ６１に流れる。
回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６１をオンさせる駆動信号が
発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６１がターンオン動作を開
始し、このときに補助リアクトル６２によりＭＯＳＦＥ
Ｔ６１の電流上昇率を抑制し、さらに、スナバコンテン
サ６６に蓄ていた電荷を補助コンデンサ６９に移すこと
により、ＭＯＳＦＥＴ６１がターンオン動作を完了す
る。このときに、補助リアクトル６２とダイオード８１
とからなる並列回路により振動が抑制された電流がＭＯ
ＳＦＥＴ６１に流れる。
【００２９】また、駆動回路７１よりＭＯＳＦＥＴ６１
をオフさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６
１がターンオフ動作を開始し、このときにスナバコンデ
ンサ６６に電荷を蓄えることにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
の電圧上昇率を抑制しつつ、ＭＯＳＦＥＴ１３がターン
オフ動作を完了する。このとき補助リアクトル６２に蓄
えていたエネルギーを補助コンデンサ６９に移しつつ、
このエネルギーを回生ダイオード７０を介して負荷３に
回生する。
をオフさせる駆動信号が発せられると、ＭＯＳＦＥＴ６
１がターンオフ動作を開始し、このときにスナバコンデ
ンサ６６に電荷を蓄えることにより、ＭＯＳＦＥＴ６１
の電圧上昇率を抑制しつつ、ＭＯＳＦＥＴ１３がターン
オフ動作を完了する。このとき補助リアクトル６２に蓄
えていたエネルギーを補助コンデンサ６９に移しつつ、
このエネルギーを回生ダイオード７０を介して負荷３に
回生する。
【００３０】
【発明の効果】この発明によれば、直流−直流変換装置
を構成する補助リアクトルと回路中の容量成分とに基づ
き発生するノイズを抑制することが可能となり、例えば
マイコンを使った電子機器に直流電圧を供給する変換効
率の高い直流−直流変換装置として好適である。
を構成する補助リアクトルと回路中の容量成分とに基づ
き発生するノイズを抑制することが可能となり、例えば
マイコンを使った電子機器に直流電圧を供給する変換効
率の高い直流−直流変換装置として好適である。
【図１】この発明の第１の実施例を示す直流−直流変換
装置の回路構成図
装置の回路構成図
【図２】図１に示した直流−直流変換装置の雑音端子電
圧の実測例を示す特性図
圧の実測例を示す特性図
【図３】この発明の第２の実施例を示す直流−直流変換
装置の回路構成図
装置の回路構成図
【図４】この発明の第３の実施例を示す直流−直流変換
装置の回路構成図
装置の回路構成図
【図５】図４に示した直流−直流変換装置の雑音端子電
圧の実測例を示す特性図
圧の実測例を示す特性図
【図６】この発明の第４の実施例を示す直流−直流変換
装置の回路構成図
装置の回路構成図
【図７】従来例を示す直流−直流変換装置の回路構成図
【図８】図７に示した直流−直流変換装置の動作波形図
【図９】図７に示した直流−直流変換装置の動作の説明
する等価回路図
する等価回路図
【図１０】図７に示した直流−直流変換装置の雑音端子
電圧の実測例を示す特性図
電圧の実測例を示す特性図
１…直流電源、２…直流−直流変換装置、３…負荷、
４，５，６，８…直流−直流変換装置、１１…主リアク
トル、１２…補助リアクトル、１３…ＭＯＳＦＥＴ、１
４…主ダイオード、１５…平滑コンデンサ、１６…スナ
バダイオード、１７…スナバコンデンサ、１８…補助ダ
イオード、１９…補助コンデンサ、２０…回生ダイオー
ド、２１…駆動回路、４１…コンデンサ、５１…ダイオ
ード、６１…ＭＯＳＦＥＴ、６２…補助リアクトル、６
３…主リアクトル、６４…平滑コンデンサ、６５…主ダ
イオード、６６…スナバコンデンサ、６７…スナバダイ
オード、６８…補助ダイオード、６９…補助コンデン
サ、７０…回生ダイオード、７１…駆動回路、７２…コ
ンデンサ、８１…ダイオード。
４，５，６，８…直流−直流変換装置、１１…主リアク
トル、１２…補助リアクトル、１３…ＭＯＳＦＥＴ、１
４…主ダイオード、１５…平滑コンデンサ、１６…スナ
バダイオード、１７…スナバコンデンサ、１８…補助ダ
イオード、１９…補助コンデンサ、２０…回生ダイオー
ド、２１…駆動回路、４１…コンデンサ、５１…ダイオ
ード、６１…ＭＯＳＦＥＴ、６２…補助リアクトル、６
３…主リアクトル、６４…平滑コンデンサ、６５…主ダ
イオード、６６…スナバコンデンサ、６７…スナバダイ
オード、６８…補助ダイオード、６９…補助コンデン
サ、７０…回生ダイオード、７１…駆動回路、７２…コ
ンデンサ、８１…ダイオード。
Claims (4)
- 【請求項１】主リアクトルと補助リアクトルと自己消弧
形素子とを直列接続してなる第１の直列回路の一端を直
流電源の一端に接続し、 主ダイオードと平滑コンデンサとを直列接続してなる第
２の直列回路の一端を主リアクトルと補助リアクトルと
の接続点に接続し、 第１の直列回路の他端と第２の直列回路の他端と直流電
源の他端とをそれぞれ接続し、 スナバダイオードとスナバコンデンサとを直列接続して
なるスナバ回路を自己消弧形素子のドレイン端子または
コレクタ端子と、該自己消弧形素子のソース端子または
エミッタ端子との間に接続し、 補助ダイオードと補助コンデンサとを直列接続してなる
補助回路をスナバダイオードとスナバコンデンサとの接
続点と、主リアクトルと補助リアクトルとの接続点との
間に接続し、 回生ダイオードを補助ダイオードと補助コンデンサとの
接続点と、主ダイオードと平滑コンデンサとの接続点と
の間に接続し、 振動抑制素子を補助リアクトルの両端に接続し、 自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子に該素子
をオンまたはオフさせる駆動信号を入力することにより
平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生させ、こ
の直流電圧を負荷に供給することを特徴とする直流−直
流変換装置。 - 【請求項２】自己消弧形素子と補助リアクトルと主リア
クトルと平滑コンデンサとを直列接続してなる主回路の
一端を直流電源の一端に接続し、 主ダイオードの一端を補助リアクトルと主リアクトルと
の接続点に接続し、 主回路の他端と主ダイオードの他端と直流電源の他端と
をそれぞれ接続し、 スナバコンデンサとスナバダイオードとを直列接続して
なるスナバ回路を自己消弧形素子のドレイン端子または
コレクタ端子と、該自己消弧形素子のソース端子または
エミッタ端子との間に接続し、 補助ダイオードと補助コンデンサとを直列接続してなる
補助回路をスナバコンデンサとスナバダイオードとの接
続点と、補助リアクトルと主リアクトルとの接続点との
間に接続し、 回生ダイオードを補助ダイオードと補助コンデンサとの
接続点と、直流電源の他端との間に接続し、 振動抑制素子を補助リアクトルの両端に接続し、 自己消弧形素子のゲート端子またはベース端子に該素子
をオンまたはオフさせる駆動信号を入力することにより
平滑コンデンサの両端に所望の直流電圧を発生させ、こ
の直流電圧を負荷に供給することを特徴とする直流−直
流変換装置。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の直流−直流
変換装置において、 前記振動抑制素子をコンデンサとしたことを特徴とする
直流−直流変換装置。 - 【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の直流−直流
変換装置において、 前記振動抑制素子をダイオードとしたことを特徴とする
直流−直流変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040315A JP2000245143A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 直流−直流変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040315A JP2000245143A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 直流−直流変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245143A true JP2000245143A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12577192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040315A Withdrawn JP2000245143A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 直流−直流変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000245143A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424444B1 (ko) * | 2001-04-18 | 2004-03-24 | 한국전기연구원 | 승압형 컨버터를 위한 무손실 스너버 회로 |
| JP2014187861A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | コンバーター |
| KR20150027884A (ko) * | 2013-08-29 | 2015-03-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 전원 공급 장치 |
| WO2015178106A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11040315A patent/JP2000245143A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424444B1 (ko) * | 2001-04-18 | 2004-03-24 | 한국전기연구원 | 승압형 컨버터를 위한 무손실 스너버 회로 |
| JP2014187861A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | コンバーター |
| KR20150027884A (ko) * | 2013-08-29 | 2015-03-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 전원 공급 장치 |
| KR102152679B1 (ko) | 2013-08-29 | 2020-09-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 전원 공급 장치 |
| WO2015178106A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
| JPWO2015178106A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | 電源装置の回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040427 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040506 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040707 |