JP2001078449A - Dc power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複数の直列共振型ス
イッチング電源を並列接続した直流電源装置に関する。The present invention relates to a DC power supply in which a plurality of series resonant switching power supplies are connected in parallel.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に共振型スイッチング電源は、共振
回路を利用してスイッチングトランジスタに加わる電圧
又は電流を正弦波状にするものであり、スイッチングト
ランジスタがON又はOFFする瞬間の電圧又は電流を
零にしてスイッチングトランジスタの電力損失を大幅に
低下させる。2. Description of the Related Art In general, a resonance type switching power supply uses a resonance circuit to make a voltage or current applied to a switching transistor into a sine wave shape, and makes the voltage or current at the moment when the switching transistor is turned on or off zero. The power loss of the switching transistor is greatly reduced.
【0003】このような共振型スイッチング電源のスイ
ッチング素子は、近年は高性能のFET型が用いられ
る。As a switching element of such a resonance type switching power supply, a high-performance FET type is used in recent years.
【0004】例えば、従来の直列共振型スイッチング電
源を複数台並列に接続した直流電源装置においては、周
波数制御によって複数のスイッチング電源を同位相で動
作させるのが一般的であった。For example, in a conventional DC power supply device in which a plurality of series-resonant switching power supplies are connected in parallel, it is common to operate a plurality of switching power supplies in the same phase by frequency control.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
スイッチング電源を同位相で動作させるため、各スイッ
チング電源の出力のリップルが同位相で重畳し、リップ
ル電流が大きなものとなるという課題があった。However, in order to operate a plurality of switching power supplies in the same phase, there is a problem that the ripples of the outputs of the respective switching power supplies are superimposed in the same phase, and the ripple current becomes large.
【0006】また、各スイッチング電源を構成する素子
のバラツキにより、各スイッチング電源に流れる電流に
差が生じ、結果として所望の電圧出力を得ることができ
ないという課題があった。Further, there is a problem that a difference occurs in currents flowing through the switching power supplies due to variations in elements constituting each switching power supply, and as a result, a desired voltage output cannot be obtained.
【0007】しかも、この共振型スイッチング電源は周
波数制御のため、互いの電流のバランスを取ることが困
難であり、このため大容量の直流電源装置においては、
小型化が阻害されていたという課題があった。In addition, since the resonance type switching power supply controls the frequency, it is difficult to balance the currents with each other. Therefore, in a large-capacity DC power supply,
There was a problem that miniaturization was hindered.
【0008】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、複数の直列共振型スイッチング電源を並列
に接続した直流電源装置において、出力電流のリップル
を減少し、かつ複数の直列共振型スイッチング電源に流
れる電流を簡単な構成でバランスさせる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. In a DC power supply device in which a plurality of series resonance type switching power supplies are connected in parallel, a ripple of an output current is reduced and a plurality of series resonance type The current flowing through the switching power supply is balanced by a simple configuration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1は、直流電源
と、スイッチング素子を備えて、直流電源からの直流を
スイッチングして交流に変換するスイッチング手段と、
交流を整流平滑する直流手段と、スイッチング手段の出
力端と前記直流手段との間に電流バランス用のリアクト
ルを備えて直列に形成される直列共振手段と、スイッチ
ング素子をデットタイムを有してオン・オフする制御手
段とを有する直列共振型スイッチング電源を、複数台並
列に接続した直流電源装置である。According to the first aspect of the present invention, there is provided a DC power supply, and switching means for switching a DC from the DC power supply to convert the DC power into an AC power, comprising a switching element.
DC means for rectifying and smoothing AC, series resonance means formed in series with a current balance reactor between the output end of the switching means and the DC means, and switching elements turned on with a dead time. A DC power supply device in which a plurality of series-resonant switching power supplies having control means for turning off are connected in parallel.
【0010】そして、複数台の直列共振型スイッチング
電源の各リアクトルは、トランスの一次巻線に直列接続
され、かつ他の各直列共振型スイッチング電源の各リア
クトルに互いに電磁結合されていることを要旨とする。[0010] Each reactor of the plurality of series resonant switching power supplies is connected in series to the primary winding of a transformer and is electromagnetically coupled to each reactor of each of the other series resonant switching power supplies. And
【0011】請求項2は、各直列共振型スイッチング電
源の各制御手段は、互いに等間隔の位相差で当該直列共
振型スイッチング電源のスイッチング素子を制御するこ
とを要旨とする。A second aspect of the present invention is that each control means of each series resonance type switching power supply controls a switching element of the series resonance type switching power supply with a phase difference at equal intervals.
【0012】請求項3は、各直列共振型スイッチング電
源の各リアクトルに電磁結合された検出巻線を設け、該
検出巻線に誘導される電圧信号の有無を検出する手段と
を備えたことを要旨とする。According to a third aspect of the present invention, a detection winding electromagnetically coupled to each reactor of each series resonance type switching power supply is provided, and means for detecting the presence or absence of a voltage signal induced in the detection winding is provided. Make a summary.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本実施の形態の直流電源装
置の概略構成図である。この直流電源装置は、直列共振
型スイッチング電源PU1、PU2、PU3を互いに並
列に接続している。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a DC power supply according to the present embodiment. In this DC power supply device, series resonant switching power supplies PU1, PU2, and PU3 are connected in parallel with each other.
【0014】直列共振型スイッチング電源PU1は、直
流源1に対する入力端子2a、2bに入力平滑コンデン
サC11の両端を接続している。[0014] series resonant switching power supply PU1 has an input terminal 2a for DC source 1 is connected to both ends of the input smoothing capacitor C 11 to 2b.
【0015】また、電流共振用コンデンサC12と電流
共振用コンデンサC13とを直列接続して入力平滑コン
デンサC11に並列接続している。Further, connected in parallel to the input smoothing capacitor C 11 and the current resonance capacitor C 12 and the current resonance capacitor C 13 connected in series.
【0016】また、FET型トランジスタQ11(以下
単にスイッチング素子Q11という)とFET型トラン
ジスタQ12(以下単にスイッチング素子Q12とい
う)とを直列接続して、入力平滑コンデンサC11、電
流共振用コンデンサC12、C 13に並列接続してい
る。The FET type transistor Q11(Less than
Simply switching element Q11) And FET type transformer
Jista Q12(Hereinafter simply referred to as switching element Q12To
And the input smoothing capacitor C11,
Current resonance capacitor C12, C 13Connected in parallel
You.
【0017】また、スイッチング素子Q11には電圧共
振用コンデンサC14が並列に設けられ、スイッチング
素子Q12には電圧共振用コンデンサC15が並列に設
けられている。Further, the voltage resonance capacitor C 14 is provided in parallel with the switching element Q 11, a voltage resonance capacitor C 15 are provided in parallel with the switching element Q 12.
【0018】さらに、トランスT1の一次巻線N11の
一端がスイッチング素子Q11とスイッチング素子Q
12の接続点aに接続され、かつトランスT1の一次巻
線N1 1の他端が電流共振用リアクトルL11、電流バ
ランス用のリアクトルL12を介して電流共振用コンデ
ンサC12、C13の接続点bに接続している。Furthermore, one end of the switching element Q 11 of the primary winding N 11 of the transformer T 1 and the switching element Q
It is connected to the 12 connection points a, and the primary winding N 1 1 of the other end the current resonant reactor L 11 of the transformer T 1, the current resonance capacitor C 12 through the reactor L 12 for current balance, C 13 Is connected to the connection point b.
【0019】さらに、トランスT1の二次巻線N12の
一端は整流ダイオードD11に接続され、二次巻線N
12の他端は整流ダイオードD12に接続されている。
この転流ダイオードD12のカソードと整流ダイオード
D11のカソードは共通接続されいる。すなわち、トラ
ンスT1の二次側はフォワード方式にされている。Furthermore, one end of the secondary winding N 12 of the transformer T 1 is connected to the rectifier diode D 11, a secondary winding N
The other end of 12 is connected to the rectifier diode D 12.
Cathode and cathode of the rectifier diode D 11 of the commutation diode D 12 is connected in common. That is, the secondary side of the transformer T 1 is the forward system.
【0020】また、出力平滑コンデンサC16の一端が
整流ダイオードD11のカソードに接続され、出力平滑
コンデンサC16の他端が二次巻線N12の中性点cに
接続されている。Further, one end of the output smoothing capacitor C 16 is the rectifier diode is connected to the cathode of D 11, the other end of the output smoothing capacitor C 16 is connected to the neutral point c of the secondary winding N 12.
【0021】さらに、出力用のリアクトルL13と出力
平滑コンデンサCoとを直列接続して出力平滑コンデン
サC16に並列接続している。Furthermore, a a reactor L 13 for output and the output smoothing capacitor C o are connected in series are connected in parallel to the output smoothing capacitor C 16.
【0022】また、出力端子5aを出力平滑コンデンサ
Co、C16の一端に接続し、かつ出力端子5bを出力
平滑コンデンサCoとリアクトルL13の接続点dに接
続している。Further, an output terminal 5a smoothing capacitor C o, and connected to one end of the C 16, and connects the output terminal 5b to the connection point d of the output smoothing capacitor C o and the reactor L 13.
【0023】一方、直列共振型スイッチング電源PU1
に並列接続されている直列共振型スイッチング電源PU
2、PU3の構成は直列共振型スイッチング電源PU1
と同様であるが、それぞれを区別するために回路部品は
直列共振型スイッチング電源PU2においては記号の番
号は先頭に「2」を付加し、直列共振型スイッチング電
源PU3においては、記号の番号は先頭に「3」を付加
している。但し、直列共振型スイッチング電源PU2、
PU3は出力用のリアクトルL13は備えてはいない。On the other hand, the series resonance type switching power supply PU1
Series switching power supply PU connected in parallel to
2. The configuration of PU3 is a series resonance type switching power supply PU1.
However, in order to distinguish between them, circuit components are prefixed with “2” in the serial resonance type switching power supply PU2 and “2” is added in the series resonance type switching power supply PU3. Is added to "3". However, the series resonance type switching power supply PU2,
PU3 the reactor L 13 for the output is not is provided.
【0024】そして、直列共振型スイッチング電源PU
2は、入力平滑コンデンサC21の一端を入力端子2a
及び直列共振型スイッチング電源PU1の入力平滑コン
デンサC11の一端に共通接続し、かつ入力平滑コンデ
ンサC21の他端を入力端子2b及び直列共振型スイッ
チング電源PU1の入力平滑コンデンサC11の他端に
共通接続している。また、直列共振型スイッチング電源
PU2は、出力平滑コンデンサC26の一端を出力端子
5a及び直列共振型スイッチング電源PU1の出力平滑
コンデンサC16、COの一端に共通接続し、かつ出力
平滑コンデンサC26の他端を出力端子5b及び直列共
振型スイッチング電源PU1の出力平滑コンデンサC
16の他端に共通接続することによって、直列共振型ス
イッチング電源PU1に対して並列接続している。The series resonance type switching power supply PU
2, inputs the one end of the input smoothing capacitor C 21 terminals 2a
And commonly connected to one end of the input smoothing capacitor C 11 of the series resonant type switching power supply PU1, and the other end of the input smoothing capacitor C 11 of the input smoothing input and the other end of the capacitor C 21 terminals 2b and series resonant switching power supply PU1 Common connection. Also, the series resonant switching power supply PU2 are commonly connected to one end of the output smoothing capacitor C 16, C O of the output smoothing output end terminals 5a and series resonant switching power supply PU1 of the capacitor C 26, and output smoothing capacitor C 26 Is connected to the output terminal 5b and the output smoothing capacitor C of the series resonance type switching power supply PU1.
The common power supply 16 is connected in parallel to the other end of the switching power supply PU1.
【0025】さらに、直列共振型スイッチング電源PU
3は、入力平滑コンデンサC31の一端を入力端子2a
及び直列共振型スイッチング電源PU1の入力平滑コン
デンサC11の一端と、直列共振型スイッチング電源P
U2の入力平滑コンデンサC 21の一端とに共通接続
し、かつ入力平滑コンデンサC31の他端を入力端子2
b及び直列共振型スイッチング電源PU1の入力平滑コ
ンデンサC11の他端と、直列共振型スイッチング電源
PU2の入力平滑コンデンサC21の他端に共通接続し
ている。また、直列共振型スイッチング電源PU3は、
出力平滑コンデンサC36の一端を出力端子5a及び直
列共振型スイッチング電源PU1の出力平滑コンデンサ
C16、COの一端と、直列共振型スイッチング電源P
U2の出力平滑コンデンサC26の一端とに共通接続
し、かつ出力平滑コンデンサC36の他端を出力端子5
b及び直列共振型スイッチング電源PU1の出力平滑コ
ンデンサC16の他端と、直列共振型スイッチング電源
PU2の出力平滑コンデンサC 26の他端とに共通接続
することによって、直列共振型スイッチング電源PU1
及び直列共振型スイッチング電源PU2に対して並列接
続している。Further, a series resonance type switching power supply PU
3 is an input smoothing capacitor C31Of the input terminal 2a
And input smoothing capacitor of series resonance type switching power supply PU1
Densa C11And one end of the series resonance type switching power supply P
U2 input smoothing capacitor C 21Common connection with one end of
And the input smoothing capacitor C31Input terminal 2
b and the input smoothing capacitor of the series resonance type switching power supply PU1.
Capacitor C11The other end and a series resonant switching power supply
PU2 input smoothing capacitor C21To the other end of the
ing. Further, the series resonance type switching power supply PU3 includes:
Output smoothing capacitor C36Is connected to the output terminal 5a
Output smoothing capacitor of column resonance type switching power supply PU1
C16, COAnd one end of the series resonance type switching power supply P
U2 output smoothing capacitor C26Common connection with one end of
Output smoothing capacitor C36Output terminal 5
b and the output smoothing capacitor of the series resonance type switching power supply PU1.
Capacitor C16The other end and a series resonant switching power supply
PU2 output smoothing capacitor C 26Common connection with other end of
By doing so, the series resonance type switching power supply PU1
And a parallel connection to the series resonance type switching power supply PU2.
Has continued.
【0026】さらに、電流バランス用のリアクトルL
12、L22及びL32は、それぞれの鉄心が共通接続
されている。すなわち、それぞれ同じ誘導電流が流れる
ようにされている。Further, a current balance reactor L
12, L 22 and L 32 are each of the core are connected in common. That is, the same induced current flows in each case.
【0027】上記のように構成された直流電源の動作を
図2の波形図を用いて以下に説明する。The operation of the DC power supply configured as described above will be described below with reference to the waveform diagram of FIG.
【0028】直列共振型スイッチング電源PU1、PU
2及びPU3のスイッチング素子Q 11,Q12、スイ
ッチング素子Q21,Q22、スイッチング素子
Q31,Q 32は図2(A)(B)に示すようにデッド
タイムを有して交互にオンする。The series resonant switching power supplies PU1, PU
2 and PU3 switching element Q 11, Q12, Sui
Switching element Q21, Q22, Switching element
Q31, Q 32Is dead as shown in FIGS. 2A and 2B.
Turn on alternately with time.
【0029】(1)直列共振型スイッチング電源PU1
の動作 (a)スイッチング素子Q11がオン期間の説明 直列共振型スイッチング電源PU1のスイッチング素子
Q11がオンの期間は、直流入力端子2a、スイッチン
グ素子Q11、一次巻線N11、リアクトルL 11,電
流バランス用のリアクトルL12、コンデンサC
13、 直流入力端子2bの回路ルート並びにコンデン
サC12,スイッチング素子Q11、一次巻線N11、
リアクトルL11,電流バランス用のリアクトルL12
の回路ルートによって、図2(E)のような波形の電流
IDQ11が流れる。(1) Series resonant switching power supply PU1
(A) Switching element Q11Description of ON period Switching element of series resonance type switching power supply PU1
Q11Is on, the DC input terminal 2a, the switch
Element Q11, Primary winding N11, Reactor L 11,
Reactor L for flow balance12, Capacitor C
13,Circuit route and capacitor for DC input terminal 2b
Sa C12, Switching element Q11, Primary winding N11,
Reactor L11, Reactor L for current balance12
2E, the current having the waveform shown in FIG.
IDQ11Flows.
【0030】この電流IDQ11は、一次巻線N11と
リアクトルL11及びコンデンサC 12,C13との直
列共振に基く電流である。また、この電流IDQ
11は、正弦波に近似した波形であり、ターンオフ時の
ゼロ電流スイッチが可能となっていることを示してい
る。This current IDQ11Is the primary winding N11When
Reactor L11And capacitor C 12, C13Directly with
This is a current based on column resonance. The current IDQ
11Is a waveform approximating a sine wave,
Indicates that a zero current switch is enabled
You.
【0031】また、スイッチング素子Q11がオンの期
間には、トランスT1の二次巻線N 12、ダイオードD
11、コンデンサC16の回路ルートで出力電流I01
を得ることになる。The switching element Q11Is on
Between the transformer T1Secondary winding N 12, Diode D
11, Capacitor C16Output current I01
You will get
【0032】(b)スイッチング素子Q11がオンから
オフになる期間の説明 次に、スイッチング素子Q11がオンからオフになる期
間(デッドタイム)は、直流入力端子2a、コンデンサ
C14、一次巻線N11、リアクトルL11,L12、
コンデンサC13、直流入力端子2bの回路ルート並び
に一次巻線N1 1、リアクトルL11,L12、コンデ
ンサC13,C15の回路ルートによって電流が流れ、
図2(C)のようにQ11の電圧VDSQ11が変化
し、トランジスタQ11のゼロボルトスイッチが達成さ
れる。この電圧VDSQ11は、一次巻線N11とリア
クトルL11及びコンデンサC14,C15との共振に
基くものである。[0032] (b) Description of the period when the switching element Q 11 is turned off from on next period when the switching element Q 11 is turned off from on (dead time), the DC input terminal 2a, a capacitor C 14, primary winding Line N 11 , reactors L 11 , L 12 ,
Capacitor C 13, the circuit route and the primary winding N 1 1 DC input terminal 2b, the reactor L 11, L 12, current flows through the circuit route of the capacitor C 13, C 15,
Figure 2 voltage V DS Q 11 of Q 11 is changed as shown in (C), the zero volt switching transistor Q 11 is achieved. This voltage V DS Q 11 is based on the resonance of the primary winding N 11 and the reactor L 11 and capacitor C 14, C 15.
【0033】(c)スイッチング素子Q12がオンの期
間の動作 直列共振型スイッチング電源PU1のスイッチング素子
Q12がオンの期間は、直流入力端子2a、コンデンサ
C12、電流バランス用のリアクトルL12、リアクト
ルL11、一次巻線N11、スイッチング素子Q12、
直流入力端子2bの回路ルート並びにコンデンサ
C13、電流バランス用のリアクトルL12、リアクト
ルL11、一次巻線N11、スイッチング素子Q12の
回路ルートによって、図2(F)のような波形の電流I
DQ12が流れる。[0033] (c) Operation series resonant period switching element Q 12 is on the switching power supply PU1 the period of the switching element Q 12 is turned on, the DC input terminal 2a, a capacitor C 12, inductor L 12 for current balance, Reactor L 11 , primary winding N 11 , switching element Q 12 ,
Circuit route and the capacitor C 13 of the DC input terminal 2b, the reactor L 12 for the current balance, the reactor L 11, primary winding N 11, the circuit route of the switching elements Q 12, current waveform shown in FIG. 2 (F) I
D Q 12 flows.
【0034】また、スイッチング素子Q12がオンの期
間には、トランスT1の二次巻線N 12、ダイオードD
12、コンデンサC16の回路ルートで出力電流I01
を得ることになる。The switching element Q12Is on
Between the transformer T1Secondary winding N 12, Diode D
12, Capacitor C16Output current I01
You will get
【0035】(d)スイッチング素子Q12がオンから
オフになる期間の説明 直流入力端子2a、コンデンサC12、電流バランス用
のリアクトルL12、リアクトルL11、一次巻線N
11、コンデンサC15、直流入力端子2bの回路ルー
ト並びに一次巻線N11、コンデンサC14、コンデン
サC12、バランス用リアクトルL12、リアクトルL
11の回路ルートによって、電流が流れ、図2(D)の
ようにスイッチング素子Q12の電圧VDSQ12が変
化する。The (d) The switching element Q 12 is turned off from the ON period of description DC input terminal 2a, a capacitor C 12, inductor L 12 for the current balance, the reactor L 11, primary winding N
11, capacitor C 15, the circuit route and the primary winding N 11 of the DC input terminal 2b, the capacitor C 14, a capacitor C 12, balance reactor L 12, reactor L
By 11 circuit route, current flows, the voltage V DS Q 12 of the switching element Q 12 is changed as shown in FIG. 2 (D).
【0036】直列共振型スイッチング電源PU2及びP
U3の動作は、上記直列共振型スイッチング電源PU1
とほぼ同様なので、その説明は省略する。The series resonant switching power supplies PU2 and P
The operation of U3 is based on the series resonant switching power supply PU1.
The description is omitted because it is almost the same as.
【0037】直列共振型スイッチング電源PU1,PU
2,PU3は、それぞれ2π/3位相差でスイッチング
動作を行い、互いの電流バランス用のリアクトル
L12、L 22、L32に同じ電流を流すことによって
直列共振型スイッチング電源PU1〜PU3における電
流のバランスをとり、かつ出力のリップルを抑えるよう
にしている。The series resonant switching power supplies PU1, PU
2.PU3 switches with 2π / 3 phase difference respectively
Reactors for performing operations and balancing each other's current
L12, L 22, L32By passing the same current through
The power in the series resonant switching power supplies PU1 to PU3
Balance the flow and reduce the output ripple
I have to.
【0038】この理由を図3〜図5を用いて説明する。
例えば、バランス用リアクトルL1 2〜L32の鉄心同
士が共通接続していない場合に、何らかの理由で直列共
振型スイッチング電源PU3に流れる電流I3が直列共
振型スイッチング電源PU1及び直列共振型スイッチン
グ電源PU2と比較して大きいと、それぞれのトランス
T1の一次巻線側に流れる電流I1〜I3は図3のよう
になる。The reason will be described with reference to FIGS.
For example, if the core between the balancing reactor L 1 2 ~L 32 is not connected in common, current I 3 is the series resonant switching power supply PU1 and series resonant switching power supply which flows in series resonant switching power PU3 for some reason When large compared to the PU2, current I 1 ~I 3 flowing through the primary winding side of each transformer T 1 is as shown in FIG.
【0039】しかし、本発明においては、バランス用の
リアクトルL12〜L32の鉄心同士を共通接続して設
けられているので、このようにはならない。[0039] However, in the present invention, since the core between the reactor L 12 ~L 32 for balancing are provided commonly connected, thus not.
【0040】すなわち、図3のt時点における電流の状
態を図4に示して説明すると、直列共振型スイッチング
電源PU3の電流I3が大きくなると、電源PU3のバ
ランス用リアクトルL32に生ずる電圧は、電源PU
1、PU2、PU3の中で最も大きくなり、その電圧の
向きは図4に示した向きとなり、電源PU3では電圧降
下として働き、電源PU1、PU2では電圧上昇として
働く。[0040] That is explained with FIG 4 the status of the current at time t in FIG. 3, when the current I 3 of the series resonant switching power PU3 increases, the voltage generated in balance reactor L 32 of the power PU3 is Power supply PU
1, PU2, and PU3, the voltage direction is the direction shown in FIG. 4, and the power supply PU3 works as a voltage drop, and the power supplies PU1 and PU2 work as a voltage rise.
【0041】このため、各直列共振型スイッチング電源
PU1、PU2、PU3の各リアクトル(L12、L
22、L32)を流れる電流I1,I2,I3は図5に
示すように均一にバランスが取られる。For this reason, each reactor (L 12 , L 12 ) of each series resonance type switching power supply PU 1, PU 2, PU 3
22 , L 32 ), the currents I 1 , I 2 , I 3 are evenly balanced as shown in FIG.
【0042】従って、出力平滑コンデンサCo、リアク
トルL13を介しての総合電流I0は図5に示すように
リップルが少ない波形となる。Therefore, the total current I 0 via the output smoothing capacitor C o and the reactor L 13 has a waveform with little ripple as shown in FIG.
【0043】図6は他の実施例を示すものであり、直列
共振型スイッチング電源PU1,直列共振型スイッチン
グ電源PU2,直列共振型スイッチング電源PU3の内
で、いずれかが故障し、そのスイッチング電源からの電
力供給が停止したときの状態を検出する方法である。FIG. 6 shows another embodiment, in which one of the series resonance type switching power supply PU1, the series resonance type switching power supply PU2, and the series resonance type switching power supply PU3 fails, and This is a method for detecting a state when the power supply to the power supply is stopped.
【0044】この実施の形態においては図6に示すよう
に、リアクトルLaと抵抗Raとからなるバランス検出
回路10を備え、このバランス検出回路10のリアクト
ルLaを各直列共振型スイッチング電源(PU1、PU
2、PU3)の各リアクトルL12、L22、L32に
電磁的に結合している。In this embodiment, as shown in FIG. 6, a balance detection circuit 10 including a reactor La and a resistor Ra is provided, and the reactor La of the balance detection circuit 10 is connected to each series resonance type switching power supply (PU1, PU1).
2, PU3) are electromagnetically coupled to each reactor L 12, L 22, L 32 of.
【0045】このため、例えば何れかの直列共振型スイ
ッチング電源が故障した場合は、故障したスイッチング
電源のために電流バランスをとることができなくなり、
バランス検出回路10のリアクトルLaに電圧を生じ
る。Therefore, for example, if any of the series resonant switching power supplies fails, the current cannot be balanced due to the failed switching power supply.
A voltage is generated in the reactor La of the balance detection circuit 10.
【0046】すなわち、バランス検出回路10を設ける
ことによって、各直列共振型スイッチング電源のリアク
トルL12、L22、L32を流れる電流の状態を検出
することが可能となっている。[0046] That is, by providing the balance detecting circuit 10, it is possible to detect the state of the current flowing through the reactor L 12, L 22, L 32 of each of the series resonant switching power supply.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上のように請求項1によれば、直流電
源を構成する互いに並列接続された複数の直列共振型ス
イッチング電源の各電流バランス用のリアクトルをトラ
ンスの一次巻線に直列接続し、かつ各電流バランス用の
リアクトルを互いに磁気的に結合している。As described above, according to the first aspect, each current balancing reactor of a plurality of series-resonant switching power supplies constituting a DC power supply connected in parallel to each other is connected in series to the primary winding of a transformer. The current balance reactors are magnetically coupled to each other.
【0048】このため、各直列共振型直流スイッチング
電源を流れる電流をバランスさせることができ、よって
直流電源装置を小型化することが可能となる。For this reason, the current flowing through each series resonance type DC switching power supply can be balanced, and the DC power supply can be downsized.
【0049】請求項2によれば、各直列共振型スイッチ
ング電源の各スイッチング素子を互いに等間隔の位相差
でオンオフ制御することにより、本直流電源装置の出力
電流のリップルを少なくすることができると共に、各直
列共振型直流スイッチング電源を流れる電流をバランス
させることができる。According to the second aspect of the present invention, the on / off control of each switching element of each series resonance type switching power supply is performed at an equal phase difference, thereby reducing the ripple of the output current of the DC power supply. Thus, the current flowing through each series resonance type DC switching power supply can be balanced.
【0050】請求項3によれば、各直列共振型スイッチ
ング電源の各リアクトルに電磁結合されたリアクトルに
検出巻線を設け、この巻線に電圧の誘導があるかどうか
を検知するようにしたので、いずれかの電源が故障して
いるかを検知することができる。According to the third aspect, a detection winding is provided in a reactor electromagnetically coupled to each reactor of each series resonance type switching power supply, and it is detected whether or not voltage is induced in this winding. , It is possible to detect whether any power supply has failed.
【図1】本実施の形態の直流電源装置の概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a DC power supply device according to the present embodiment.
【図2】本実施の形態の直流電源装置の動作を説明する
波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an operation of the DC power supply device according to the present embodiment.
【図3】電流バランスが得られる理由を説明する説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the reason why a current balance is obtained.
【図4】電流バランスが得られる理由を説明する説明図
である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the reason why current balance is obtained.
【図5】リップルが抑えられる理由を説明する説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the reason why ripple is suppressed.
【図6】他の実施の形態の直流電源装置の概略構成図で
ある。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a DC power supply device according to another embodiment.
PU1 直列共振型スイッチング電源 PU2 直列共振型スイッチング電源 PU3 直列共振型スイッチング電源 1 直流源 C11 入力平滑コンデンサ C12 電流共振用コンデンサ Q11 スイッチング素子 Q12 スイッチング素子 C14 電圧共振用コンデンサ T1 トランス N11 一次巻線 L11 電流共振用リアクトルPU1 Series resonant switching power supply PU2 Series resonant switching power supply PU3 Series resonant switching power supply 1 DC source C 11 input smoothing capacitor C 12 current resonance capacitor Q 11 switching element Q 12 switching element C 14 voltage resonance capacitor T 1 transformer N 11 primary winding L 11 current resonance reactor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA15 BB26 BB62 BB72 BB82 BB94 DD04 EE03 EE07 EE08 EE59 EE62 FD01 FG01 XX22 XX24 XX35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H730 AA15 BB26 BB62 BB72 BB82 BB94 DD04 EE03 EE07 EE08 EE59 EE62 FD01 FG01 XX22 XX24 XX35
Claims (3)
て、前記直流電源からの直流をスイッチングして交流に
変換するスイッチング手段と、前記交流を整流平滑する
直流手段と、前記スイッチング手段の出力端と前記直流
手段との間に電流バランス用のリアクトルを備えて直列
に形成される直列共振手段と、前記スイッチング素子を
デットタイムを有してオン・オフする制御手段とを有す
る直列共振型スイッチング電源を、複数台並列に接続し
た直流電源装置であって、 前記複数台の直列共振型スイッチング電源の各リアクト
ルは、トランスの一次巻線に直列接続され、かつ他の各
直列共振型スイッチング電源の各リアクトルに互いに電
磁結合されていることを特徴とする直流電源装置。A DC power supply, a switching element for switching a DC from the DC power supply and converting the DC power to an AC, a DC means for rectifying and smoothing the AC, and an output terminal of the switching means. A series resonance type switching power supply having series resonance means formed in series with a current balance reactor between the DC means and control means for turning on and off the switching element with a dead time. A plurality of DC power supply devices connected in parallel, wherein each reactor of the plurality of series resonant switching power supplies is connected in series to a primary winding of a transformer, and each reactor of each of the other series resonant switching power supplies. A DC power supply, wherein the DC power supply is electromagnetically coupled to each other.
制御手段は、互いに等間隔の位相差で当該直列共振型ス
イッチング電源のスイッチング素子を制御することを特
徴とする請求項1記載の直流電源装置。2. The DC power supply device according to claim 1, wherein each control unit of each of the series resonance type switching power supplies controls a switching element of the series resonance type switching power supply with a phase difference at equal intervals. .
リアクトルに電磁結合された検出巻線を設け、該検出巻
線に電圧が誘導されたかどうかを判定する手段とを有す
ることを特徴とする請求項1又は2記載の直流電源装
置。3. A system according to claim 2, further comprising: a detection winding electromagnetically coupled to each reactor of each of said series resonance type switching power supplies, and means for determining whether or not a voltage is induced in said detection winding. Item 3. The direct-current power supply device according to item 1 or 2.
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