JP2002209377A - Dc-dc converter circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング損失
を低減するようにしたDC−DCコンバータ回路に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter circuit for reducing switching loss.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、DC−DCコンバータ回路とし
て、半導体スイッチング素子のオンオフを用いたスイッ
チモードコンバータが知られている。このスイッチモー
ドコンバータは、スイッチング周波数が高くなるとスイ
ッチング損失が増大するため、共振用リアクトルおよび
共振用コンデンサからなる共振回路を備え、電圧共振を
利用してゼロ電圧でスイッチングを行う方式や、電流共
振を利用してゼロ電流でスイッチングを行う方式などを
採用することにより、スイッチング損失を低減するよう
にしている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a DC-DC converter circuit, a switch mode converter using ON / OFF of a semiconductor switching element has been known. Since the switching loss increases as the switching frequency increases, this switch mode converter has a resonance circuit consisting of a resonance reactor and a resonance capacitor, and uses a voltage resonance to perform switching at zero voltage or a current resonance. The switching loss is reduced by adopting a method of performing switching at zero current by utilizing such a method.
【0003】図29はゼロ電圧スイッチング方式のDC
−DCコンバータ回路の動作を説明するタイミングチャ
ートである。一般に、ゼロ電圧スイッチング方式のDC
−DCコンバータ回路では、ダイオードにより共振電圧
Vr<0のときに半導体スイッチング素子に逆電圧が印
加されないように構成されている。そこで、半導体スイ
ッチング素子のオフ時間をT100とし、共振電圧Vr
≧0の時間をT110とすると、半導体スイッチング素
子のオフ時間は、T100>T110の一定値に設定さ
れている。そして、出力電圧は、スイッチング周波数、
すなわちオンオフ周期T200を変化させることにより
制御している。FIG. 29 shows a zero-voltage switching type DC.
6 is a timing chart illustrating an operation of the DC converter circuit. Generally, zero-voltage switching DC
The -DC converter circuit is configured so that a reverse voltage is not applied to the semiconductor switching element when the resonance voltage Vr <0 by a diode. Therefore, the off time of the semiconductor switching element is set to T100, and the resonance voltage Vr
Assuming that the time of ≧ 0 is T110, the off time of the semiconductor switching element is set to a constant value of T100> T110. And the output voltage is the switching frequency,
That is, the control is performed by changing the on / off cycle T200.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような共振を利用
したDC−DCコンバータ回路における共振周波数は、
共振回路のインダクタンスおよびキャパシタンスによっ
て決められるが、動作環境の変化や経年劣化などによる
インダクタンスやキャパシタンスなどのパラメータ変化
や、それらに起因する入力電圧や出力電流などの変化が
生じると、共振電圧Vr=0になるタイミング、すなわ
ち共振電圧Vr≧0の時間T110が変化してしまう。The resonance frequency in a DC-DC converter circuit utilizing such resonance is as follows.
It is determined by the inductance and capacitance of the resonance circuit. If a change in parameters such as inductance and capacitance due to a change in the operating environment or deterioration over time, or a change in the input voltage or output current resulting therefrom, the resonance voltage Vr = 0. , That is, the time T110 when the resonance voltage Vr ≧ 0 changes.
【0005】ここで、上記従来技術のように半導体スイ
ッチング素子のオン時間T100が一定値の場合には、
共振電圧Vr=0になるタイミングが遅れると、半導体
スイッチング素子に印加される電圧がゼロでないときに
当該スイッチング素子がオンすることとなり、その分ス
イッチング損失が増大してしまうこととなる。Here, when the ON time T100 of the semiconductor switching element is a constant value as in the above-mentioned prior art,
If the timing at which the resonance voltage Vr becomes 0 is delayed, the switching element is turned on when the voltage applied to the semiconductor switching element is not zero, and the switching loss increases accordingly.
【0006】本発明は、上記問題を解決するもので、半
導体スイッチング素子のオンタイミングを制御すること
で、確実にゼロ電圧スイッチングを行わせるようにした
DC−DCコンバータ回路を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide a DC-DC converter circuit that solves the above-mentioned problem and controls the ON timing of a semiconductor switching element so that zero-voltage switching can be reliably performed. I do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力電圧をオ
ンオフするスイッチング手段と、このスイッチング手段
に接続された共振用リアクトルおよびこの共振用リアク
トルと共振する共振用コンデンサからなる共振回路と、
上記スイッチング手段をオンオフさせる駆動手段とを備
えたスイッチング方式のDC−DCコンバータ回路にお
いて、当該回路の電気信号を検出する検出手段と、上記
駆動手段の動作を制御する駆動制御手段とを備え、上記
駆動制御手段は、上記スイッチング手段に共振電圧が印
加されていないときに当該スイッチング手段をオフから
オンに切り替えるべく、検出された上記電気信号に基づ
き上記スイッチング手段のオンタイミングを制御するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a switching circuit for turning on and off an input voltage, a resonance circuit including a resonance reactor connected to the switching means and a resonance capacitor resonating with the resonance reactor.
A switching type DC-DC converter circuit comprising a driving unit for turning on and off the switching unit, comprising: a detection unit for detecting an electric signal of the circuit; and a driving control unit for controlling an operation of the driving unit. The drive control means controls the on-timing of the switching means based on the detected electric signal so as to switch the switching means from off to on when no resonance voltage is applied to the switching means.
【0008】この構成によれば、駆動手段によりスイッ
チング手段がオンオフされると、直流入力電圧がチョッ
ピングされて、共振用リアクトルおよび共振用コンデン
サからなる共振回路による共振によりスイッチング手段
に共振電圧が印加される。このとき、回路の電気信号が
検出され、この検出された電気信号に基づきスイッチン
グ手段のオンタイミングが制御され、スイッチング手段
に電圧が印加されていないときに当該スイッチング手段
がオフからオンに切り替えられる。これによって確実に
ゼロ電圧スイッチングが行われ、スイッチング損失の増
大が防止される。According to this configuration, when the switching means is turned on and off by the driving means, the DC input voltage is chopped, and the resonance voltage is applied to the switching means by the resonance of the resonance circuit including the resonance reactor and the resonance capacitor. You. At this time, an electric signal of the circuit is detected, and the on timing of the switching means is controlled based on the detected electric signal, and the switching means is switched from off to on when no voltage is applied to the switching means. Thereby, zero voltage switching is reliably performed, and an increase in switching loss is prevented.
【0009】また、当該回路は入力電圧を降圧して出力
する降圧形コンバータ回路であり、上記検出手段は、上
記電気信号として入力電圧および出力電流を検出するも
ので、上記駆動制御手段は、検出された上記入力電圧お
よび上記出力電流に基づき上記スイッチング手段に共振
電圧が印加されている時間を算出し、上記スイッチング
手段のオフ時点から当該算出された時間が経過すると上
記スイッチング手段をオフからオンに切り替えるもので
あるとしてもよい。The circuit is a step-down converter circuit for stepping down and outputting an input voltage, wherein the detecting means detects an input voltage and an output current as the electric signal, and the driving control means detects the input voltage and the output current. A time during which a resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the input voltage and the output current, and the switching means is turned on from off when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off. Switching may be performed.
【0010】この構成によれば、検出された入力電圧お
よび出力電流に基づきスイッチング手段に共振電圧が印
加されている時間が算出され、スイッチング手段のオフ
時点から当該算出された時間が経過するとスイッチング
手段がオフからオンに切り替えられる。これによって、
入力電圧または出力電流の変化によりスイッチング手段
に共振電圧が印加されている時間が変化した場合でも、
確実にゼロ電圧スイッチングが行われ、スイッチング損
失の増大が防止される。According to this configuration, the time during which the resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the detected input voltage and output current, and when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off, the switching means Is switched from off to on. by this,
Even when the time during which the resonance voltage is applied to the switching means changes due to a change in the input voltage or the output current,
Zero voltage switching is reliably performed, and an increase in switching loss is prevented.
【0011】また、上記駆動制御手段は、上記共振用リ
アクトルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキ
ャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共
振電圧の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式
に基づき上記時間を算出するものであるとしてもよい。 To=Tn・(1+Vin/(Zn・Iot))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iot:出力電流 Vin:入力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。Further, the drive control means includes storage means in which the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the cycle of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are stored in advance, based on the following equation. The above time may be calculated. To = Tn · (1 + Vin / (Zn · Iot)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iot: output current Vin: input voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
【0012】この構成によれば、予め格納されている上
記共振用リアクトルのインダクタンス、上記共振用コン
デンサのキャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに
発生する共振電圧の周期を用いて、上記式によりスイッ
チング手段に共振電圧が印加されている時間が算出され
る。これによって、上記時間の算出が、精度良く、かつ
容易に行われることとなる。According to this configuration, the resonance of the switching means is performed by the above equation using the previously stored inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor. The time during which the voltage is applied is calculated. Thus, the calculation of the time is performed accurately and easily.
【0013】また、当該回路は入力電圧を昇圧して出力
する昇圧形コンバータ回路であり、上記検出手段は、上
記電気信号として出力電圧および入力電流を検出するも
ので、上記駆動制御手段は、検出された上記出力電圧お
よび上記入力電流に基づき上記スイッチング手段に共振
電圧が印加されている時間を算出し、上記スイッチング
手段のオフ時点から当該算出された時間が経過すると上
記スイッチング手段をオフからオンに切り替えるもので
あるとしてもよい。The circuit is a boost converter circuit which boosts an input voltage and outputs the boosted voltage. The detecting means detects an output voltage and an input current as the electric signal. A time during which the resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the output voltage and the input current, and the switching means is turned on from off when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off. Switching may be performed.
【0014】この構成によれば、検出された出力電圧お
よび入力電流に基づきスイッチング手段に共振電圧が印
加されている時間が算出され、スイッチング手段のオフ
時点から当該算出された時間が経過するとスイッチング
手段がオフからオンに切り替えられる。これによって、
出力電圧または入力電流の変化によりスイッチング手段
に共振電圧が印加されている時間が変化した場合でも、
確実にゼロ電圧スイッチングが行われ、スイッチング損
失の増大が防止される。According to this configuration, the time during which the resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the detected output voltage and input current, and when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off, the switching means Is switched from off to on. by this,
Even when the time during which the resonance voltage is applied to the switching means changes due to a change in the output voltage or the input current,
Zero voltage switching is reliably performed, and an increase in switching loss is prevented.
【0015】また、上記駆動制御手段は、上記共振用リ
アクトルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキ
ャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共
振電圧の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式
に基づき上記時間を算出するものであるとしてもよい。 To=Tn・(1+Vot/(Zn・Iin))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iin:入力電流 Vot:出力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。Further, the drive control means includes storage means in which the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the cycle of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are stored in advance, based on the following equation. The above time may be calculated. To = Tn · (1 + Vot / (Zn · Iin)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iin: input current Vot: output voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
【0016】この構成によれば、予め格納されている上
記共振用リアクトルのインダクタンス、上記共振用コン
デンサのキャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに
発生する共振電圧の周期を用いて、上記式によりスイッ
チング手段に共振電圧が印加されている時間が算出され
る。これによって、上記時間の算出が、精度良く、かつ
容易に行われることとなる。According to this configuration, the resonance of the switching means is performed by the above equation using the previously stored inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor. The time during which the voltage is applied is calculated. Thus, the calculation of the time is performed accurately and easily.
【0017】また、上記検出手段は、上記電気信号とし
て上記共振用コンデンサに発生する共振電圧を検出する
もので、上記駆動制御手段は、検出された上記共振電圧
を用いて上記スイッチング手段に共振電圧が印加されな
くなる時点を求め、当該求めた時点になると、上記スイ
ッチング手段をオフからオンに切り替えるものであると
してもよい。The detecting means detects a resonance voltage generated in the resonance capacitor as the electric signal, and the drive control means uses the detected resonance voltage to supply a resonance voltage to the switching means. May be determined when the application is stopped, and when the determined time is reached, the switching means is switched from off to on.
【0018】この構成によれば、共振用コンデンサに発
生する共振電圧が検出され、検出された共振電圧を用い
てスイッチング手段に共振電圧が印加されなくなる時点
が求められ、当該求められた時点になると、スイッチン
グ手段がオフからオンに切り替えられる。According to this configuration, the resonance voltage generated in the resonance capacitor is detected, the time point at which the resonance voltage is no longer applied to the switching means is determined using the detected resonance voltage, and when the determined time point is reached, The switching means is switched from off to on.
【0019】これによって、動作環境の変化や経時劣化
などにより共振回路を構成するリアクトルやコンデンサ
のパラメータが変化して、共振電圧のピーク値や波形が
変化し、そのためスイッチング手段に共振電圧が印加さ
れている時間が変化した場合でも、共振電圧を検出して
上記時点を求めているので、確実にゼロ電圧スイッチン
グが行われ、スイッチング損失の増大が防止される。As a result, the parameters of the reactors and capacitors constituting the resonance circuit change due to changes in the operating environment and deterioration over time, so that the peak value and waveform of the resonance voltage change, so that the resonance voltage is applied to the switching means. Even when the time changes, the resonance voltage is detected and the time point is obtained, so that zero-voltage switching is reliably performed, and an increase in switching loss is prevented.
【0020】また、上記駆動制御手段は、上記共振電圧
が低下して所定値以下になった時点から所定時間後に上
記スイッチング手段をオフからオンに切り替えるもので
あるとしてもよい。Further, the drive control means may switch the switching means from off to on after a predetermined time from the time when the resonance voltage decreases to a predetermined value or less.
【0021】この構成によれば、共振電圧が低下して所
定値以下になった時点から所定時間後にスイッチング手
段がオフからオンに切り替えられる。ここで、例えば共
振電圧のピーク値が増大し、スイッチング手段に共振電
圧が印加されている時間が標準状態より長くなる場合に
は、共振電圧が所定値以下になる時点も、標準状態より
遅くなる。従って、その場合でも、共振電圧が所定値以
下になる時点から所定時間後には、スイッチング手段に
共振電圧が印加されていない状態となる。このように、
動作環境などの変化により共振電圧が変化した場合で
も、確実にゼロ電圧スイッチングが行われ、スイッチン
グ損失の増大が防止される。According to this configuration, the switching means is switched from off to on after a predetermined time from the point in time when the resonance voltage decreases to a predetermined value or less. Here, for example, when the peak value of the resonance voltage increases and the time during which the resonance voltage is applied to the switching means becomes longer than the standard state, the time when the resonance voltage becomes equal to or lower than the predetermined value is also later than the standard state. . Therefore, even in such a case, the resonance voltage is not applied to the switching means after a predetermined time from the time when the resonance voltage becomes equal to or lower than the predetermined value. in this way,
Even when the resonance voltage changes due to a change in the operating environment or the like, zero voltage switching is reliably performed, and an increase in switching loss is prevented.
【0022】この場合において、上記所定値は、予め設
定された一定の値であるとすると、簡易な構成で回路が
実現されることとなる。In this case, assuming that the predetermined value is a fixed value set in advance, a circuit can be realized with a simple configuration.
【0023】一方、上記所定値が、上記スイッチング手
段のオフ時点から所定時間後における上記共振電圧の電
圧値であるとしたり、上記共振電圧のピーク値に応じて
設定されるものであるとすると、所定値が一定の値でな
く共振電圧の変化を反映した値になるので、動作環境な
どの変化に対して、より確実にゼロ電圧スイッチングが
行われることとなる。On the other hand, if the predetermined value is a voltage value of the resonance voltage after a predetermined time from the time when the switching means is turned off, or is set according to a peak value of the resonance voltage, Since the predetermined value is not a fixed value but a value reflecting a change in the resonance voltage, zero voltage switching is more reliably performed in response to a change in the operating environment or the like.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1は本発明に
係るDC−DCコンバータ回路の第1実施形態を示す回
路ブロック図である。この回路は、コンバータ回路部1
と、駆動回路2と、制御回路3とを備えている。(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment of a DC-DC converter circuit according to the present invention. This circuit is a converter circuit unit 1
And a drive circuit 2 and a control circuit 3.
【0025】コンバータ回路部1は、入力端子4,5間
に印加される直流入力電圧Vinより低い直流出力電圧V
otを生成して出力端子6,7間に接続される負荷8に印
加するもので、公知の全波形ゼロ電圧スイッチング方式
の降圧形コンバータを構成している。Converter circuit section 1 has a DC output voltage V lower than DC input voltage Vin applied between input terminals 4 and 5.
ot is generated and applied to the load 8 connected between the output terminals 6 and 7 to constitute a well-known full-waveform zero-voltage switching type step-down converter.
【0026】すなわち、このコンバータ回路部1は、入
力電圧Vinをチョッピングするトランジスタ(スイッチ
ング手段)Q1と、このトランジスタQ1の寄生ダイオ
ードD1と、トランジスタQ1に順方向に直列接続さ
れ、入力側への逆電流を阻止するダイオードD2と、こ
のトランジスタQ1およびダイオードD2の直列回路に
並列接続された共振用コンデンサC1と、ダイオードD
2に直列接続された共振用リアクトルL1と、平滑用の
リアクトルL2およびコンデンサC2と、トランジスタ
Q1がオフしたときにリアクトルL2に蓄積されたエネ
ルギーを放出するための還流用ダイオードD3とから構
成されている。That is, the converter circuit section 1 includes a transistor (switching means) Q1 for chopping the input voltage Vin, a parasitic diode D1 of the transistor Q1, and a series connection to the transistor Q1 in the forward direction, and a reverse connection to the input side. A diode D2 for blocking current, a resonance capacitor C1 connected in parallel to a series circuit of the transistor Q1 and the diode D2, and a diode D2;
2, a reactor L1 for resonance, a reactor L2 for smoothing and a capacitor C2, and a return diode D3 for releasing the energy stored in the reactor L2 when the transistor Q1 is turned off. I have.
【0027】リアクトルL2およびコンデンサC2の接
続点と出力端子6との間に介設された電流検出回路9
は、例えばホール素子または低抵抗からなり、出力電流
Iotを検出するもので、出力電流Iotに比例する検出値
を制御回路3に送出する。A current detecting circuit 9 interposed between the output terminal 6 and a connection point between the reactor L2 and the capacitor C2.
Is composed of, for example, a Hall element or a low resistance, and detects the output current Iot, and sends a detection value proportional to the output current Iot to the control circuit 3.
【0028】駆動回路2は、制御回路3からの制御信号
に従ってトランジスタQ1をオンオフさせるものであ
る。The drive circuit 2 turns on and off the transistor Q1 according to a control signal from the control circuit 3.
【0029】制御回路3は、CPU、メモリやA/D変
換器などからなり、駆動回路2にパルス信号からなる制
御信号を送出してトランジスタQ1のオンオフを制御す
るもので、以下の機能〜を有する。The control circuit 3 comprises a CPU, a memory, an A / D converter, etc., and sends a control signal composed of a pulse signal to the drive circuit 2 to control the on / off of the transistor Q1. Have.
【0030】入力電圧Vin、出力電圧Vot、出力電流
Iotを検出する機能; トランジスタQ1をオフにした後、共振用コンデンサ
C1に発生する電圧の極性が反転し、ダイオードD2に
よりトランジスタQ1への印加が阻止されている間、す
なわちVr<0の間に、トランジスタQ1をオフからオ
ンに切り替えるゼロ電圧スイッチングを行う機能。トラ
ンジスタQ1をオフからオンに切り替えるタイミングに
ついては後述する; 検出した出力電圧Votが予め設定された値に一致する
ように、トランジスタQ1のスイッチング周波数を制御
する機能。The function of detecting the input voltage Vin, the output voltage Vot, and the output current Iot; After turning off the transistor Q1, the polarity of the voltage generated in the resonance capacitor C1 is inverted, and the application to the transistor Q1 is performed by the diode D2. A function of performing zero voltage switching for switching the transistor Q1 from off to on while being blocked, that is, while Vr <0. The timing of switching the transistor Q1 from off to on will be described later; a function of controlling the switching frequency of the transistor Q1 so that the detected output voltage Vot matches a preset value.
【0031】次に、図1、図2を用いて、制御回路3に
よりトランジスタQ1をオフからオンに切り替えるタイ
ミングについて説明する。図2(a)(b)(c)は共振用コ
ンデンサC1の共振電圧Vrの波形図である。Next, the timing at which the control circuit 3 switches the transistor Q1 from off to on will be described with reference to FIGS. FIGS. 2A, 2B and 2C are waveform diagrams of the resonance voltage Vr of the resonance capacitor C1.
【0032】共振用コンデンサC1に発生する共振電圧
Vrとして、図2(a)に示すような波形の電圧Vrが印
加されるが、この電圧Vrは下記式(1)で表わされ
る。 Vr=Vin+Vp・sinωt …(1) ここで、ωは共振用リアクトルL1および共振用コンデ
ンサC1からなる共振回路の共振角周波数、Vpは共振
電圧Vrの交流成分の振幅である。この共振角周波数ω
は、下記式(2)で表わされる。 1/ω=√(Lr・Cr) …(2) 但し、共振用リアクトルL1のインダクタンスをLr、
共振用コンデンサC1のキャパシタンスをCrとする。A voltage Vr having a waveform as shown in FIG. 2A is applied as a resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C1, and this voltage Vr is represented by the following equation (1). Vr = Vin + Vp · sin ωt (1) where ω is the resonance angular frequency of the resonance circuit including the resonance reactor L1 and the resonance capacitor C1, and Vp is the amplitude of the AC component of the resonance voltage Vr. This resonance angular frequency ω
Is represented by the following equation (2). 1 / ω = √ (Lr · Cr) (2) where the inductance of the resonance reactor L1 is Lr,
Let Cr be the capacitance of the resonance capacitor C1.
【0033】図2(a)において、ToはVr≧0の時
間、T1はVr=0からVr=Vinになるまでの時間、
Tnは共振電圧Vrの周期である。ここで、同図より、 Vp・sin(ωT1)=Vin …(3) であるので、 T1=sin-1(Vin/Vp)/ω …(4) が得られる。また、 Vp=Iot・Zn …(5) である。ここで、Znは特性インピーダンスで、下記式
(6)で表わされる。 Zn=√(Lr/Cr) …(6) 従って、上記式(4)は、 T1=sin-1[Vin/(Iot・Zn)]/ω…(7) と表わせる。In FIG. 2A, To is the time when Vr ≧ 0, T1 is the time from Vr = 0 to Vr = Vin,
Tn is the period of the resonance voltage Vr. Here, from the figure, since Vp · sin (ωT1) = Vin (3), T1 = sin −1 (Vin / Vp) / ω (4) is obtained. Vp = Iot · Zn (5) Here, Zn is a characteristic impedance and is represented by the following equation (6). Zn = √ (Lr / Cr) (6) Therefore, the above equation (4) can be expressed as: T1 = sin −1 [Vin / (Iot · Zn)] / ω (7)
【0034】また、図2(a)から分かるように、 To=Tn/2+2・T1 …(8) が成立する。As can be seen from FIG. 2A, To = Tn / 2 + 2 · T1 (8) holds.
【0035】ここで、Vin=0のときは、図2(b)に示
すように、T1=0で、To=Tn/2となる。また、
Vin=Vpのときは、図2(c)に示すように、To=T
nになる。Here, when Vin = 0, as shown in FIG. 2B, T1 = 0 and To = Tn / 2. Also,
When Vin = Vp, as shown in FIG. 2C, To = T
n.
【0036】従って、上記式(8)より、Vin=0のと
きはT1=0で、Vin=VpのときはT1=Tn/4に
なる。すなわち、Vinが0からVpに変化すると、T1
は0からTn/4に変化する。このT1の変化を直線変
化、すなわちVinの1次関数で近似すると、上記式
(7)より、 T1=Vin/(Iot・Zn)・Tn/4…(9) が得られる。この式(9)を上記式(8)に代入する
と、 が得られる。Therefore, according to the above equation (8), when Vin = 0, T1 = 0, and when Vin = Vp, T1 = Tn / 4. That is, when Vin changes from 0 to Vp, T1
Changes from 0 to Tn / 4. When this change in T1 is approximated by a linear change, that is, a linear function of Vin, T1 = Vin / (Iot · Zn) · Tn / 4 (9) is obtained from the above equation (7). By substituting this equation (9) into the above equation (8), Is obtained.
【0037】コンバータ回路部1において、共振用リア
クトルL1のインダクタンスLrおよび共振用コンデン
サC1のキャパシタンスCrは既知であり、各値Lr,
Crが決まると、周期Tnおよび特性インピーダンスZ
nが決まる。そこで、制御回路3のメモリに、周期Tn
および特性インピーダンスZnの各値を予め格納してお
く。In the converter circuit section 1, the inductance Lr of the resonance reactor L1 and the capacitance Cr of the resonance capacitor C1 are known, and the respective values Lr,
Once Cr is determined, the period Tn and the characteristic impedance Z
n is determined. Therefore, the cycle Tn is stored in the memory of the control circuit 3.
Each value of the characteristic impedance Zn is stored in advance.
【0038】そして、制御回路3は、メモリに格納され
ている各値Tn,Znと、検出した入力電圧Vinおよび
出力電流Iotとを用いて、上記式(10)に従って、時
間Toを算出し、トランジスタQ1のオフ時点から時間
Toが経過した時点で、トランジスタQ1をオフからオ
ンに切り替える。Using the values Tn and Zn stored in the memory, the detected input voltage Vin and the output current Iot, the control circuit 3 calculates the time To according to the above equation (10). When the time To elapses from the time when the transistor Q1 is turned off, the transistor Q1 is switched from off to on.
【0039】なお、上記時間Toの算出は、所定時間
(例えば数msec)ごとに行うようにすればよい。The calculation of the time To may be performed every predetermined time (for example, several msec).
【0040】このように、第1実施形態によれば、入力
電圧Vinおよび出力電流Iotを検出し、上記式(10)
に従って時間Toを算出し、トランジスタQ1のオフ時
点から時間Toが経過した時点でトランジスタQ1をオ
フからオンに切り替えるようにしているので、動作環境
の変化などにより、入力電圧Vinおよび出力電流Iotが
変化することによって、Vr=0になるタイミングが変
化した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うこ
とができる。As described above, according to the first embodiment, the input voltage Vin and the output current Iot are detected, and the above equation (10) is obtained.
, The transistor Q1 is switched from off to on when the time To elapses from the time when the transistor Q1 is turned off. Therefore, the input voltage Vin and the output current Iot change due to a change in the operating environment or the like. By doing so, even when the timing when Vr = 0 changes, zero-voltage switching can be reliably performed.
【0041】(第2実施形態)図3は本発明に係るDC
−DCコンバータ回路の第2実施形態を示す回路ブロッ
ク図、図4は共振電圧Vrの波形図およびトランジスタ
Q1のオンオフを示すタイミングチャートである。な
お、図1と同一物には同一符号を付している。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a DC according to the present invention.
FIG. 4 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q1. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0042】図3において、共振用コンデンサC1に並
列に接続された電圧検出回路10は、例えば低抵抗など
を有し、共振用コンデンサC1に発生する共振電圧Vr
を検出するもので、共振電圧Vrに比例する検出値を比
較回路11に送出する。In FIG. 3, the voltage detection circuit 10 connected in parallel to the resonance capacitor C1 has, for example, a low resistance and has a resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C1.
And sends a detection value proportional to the resonance voltage Vr to the comparison circuit 11.
【0043】比較回路11は、電圧検出回路10により
検出される共振電圧Vrと、電圧閾値生成回路12で生
成される閾値V11(V11>0)とを比較して、共振
電圧Vrが低下してVr≦V11になると、その旨の検
出信号を遅延回路13に送出するものである。The comparison circuit 11 compares the resonance voltage Vr detected by the voltage detection circuit 10 with the threshold V11 (V11> 0) generated by the voltage threshold generation circuit 12, and the resonance voltage Vr decreases. When Vr ≦ V11, a detection signal to that effect is sent to the delay circuit 13.
【0044】制御回路15は、出力電圧Votと設定値生
成回路14で生成される設定値とを比較して、出力電圧
Votが一定値に維持されるようなスイッチング周波数で
駆動回路2にオフ信号Soffを送出するものである。ま
た、制御回路15は、クロック同期信号を遅延回路13
に送出する。The control circuit 15 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generating circuit 14, and sends an OFF signal to the drive circuit 2 at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. Sends Soff. Further, the control circuit 15 transmits the clock synchronization signal to the delay circuit 13.
To send to.
【0045】遅延回路13は、制御回路15から送られ
てくるクロック同期信号に基づき、比較回路11による
検出信号の出力時点からの経過時間をカウントし、所定
時間T2が経過すると、駆動回路2にオン信号Sonを送
出するものである。The delay circuit 13 counts the elapsed time from the output of the detection signal by the comparison circuit 11 based on the clock synchronizing signal sent from the control circuit 15. It sends an ON signal Son.
【0046】この所定時間T2は、共振電圧Vrが所定
値V11以下になった時点から確実にVr<0になるま
での時間に予め設定されている。The predetermined time T2 is set in advance to a time from when the resonance voltage Vr falls below the predetermined value V11 to when Vr <0.
【0047】駆動回路2は、制御回路15からオフ信号
Soffが入力されるとトランジスタQ1をオフにし、遅延
回路13からオン信号Sonが入力されるとトランジスタ
Q1をオフからオンに切り替える。The drive circuit 2 turns off the transistor Q1 when the off signal Soff is input from the control circuit 15, and switches the transistor Q1 from off to on when the on signal Son is input from the delay circuit 13.
【0048】この構成により、図4に示すように、共振
電圧Vrが低下してVr≦V11になった時点から所定
時間T2が経過すると、トランジスタQ1がオンにされ
る。With this configuration, as shown in FIG. 4, the transistor Q1 is turned on when a predetermined time T2 elapses from the point in time when the resonance voltage Vr decreases and Vr ≦ V11.
【0049】図5は、第2実施形態の、より具体的な回
路構成例を示す回路ブロック図、図6は図5の各部〜
の信号を示すタイミングチャートである。なお、図5
ではコンバータ回路部1の図示を省略し、図3と同一物
には同一符号を付している。FIG. 5 is a circuit block diagram showing a more specific circuit configuration example of the second embodiment, and FIG.
5 is a timing chart showing the signals of FIG. FIG.
Here, the illustration of the converter circuit unit 1 is omitted, and the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【0050】図5において、電圧周波数変換(V/F)
回路16は、出力電圧Votと設定値との電圧差V1に基
づきスイッチング周波数を設定するもので、このスイッ
チング周波数で決まるタイミング信号を合成回路17に
送出する(図6の)。合成回路17は、このタイミン
グ信号に基づき、オフ信号Soffを駆動回路2に送出す
るものである(図6の)。In FIG. 5, voltage frequency conversion (V / F)
The circuit 16 sets a switching frequency based on the voltage difference V1 between the output voltage Vot and the set value, and sends a timing signal determined by the switching frequency to the synthesizing circuit 17 (FIG. 6). The synthesizing circuit 17 sends an off signal Soff to the drive circuit 2 based on the timing signal (FIG. 6).
【0051】オフ信号SoffによりトランジスタQ1が
オフになると、共振電圧Vrが比較回路11に取り込ま
れる(図6の)。一方、電圧閾値生成回路12で生成
される閾値V11が比較回路11に取り込まれる(図6
の)。When the transistor Q1 is turned off by the off signal Soff, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 11 (FIG. 6). On the other hand, the threshold value V11 generated by the voltage threshold value generation circuit 12 is taken into the comparison circuit 11 (FIG. 6).
of).
【0052】そして、比較回路11は、変化する共振電
圧Vrと閾値V11とを比較し、Vr≧V11の間、オ
ン(ハイレベル)信号を出力する(図6の)。遅延回
路18は、比較回路11からの出力信号を所定時間T2
だけ遅延して出力する(図6の)。Then, the comparison circuit 11 compares the changing resonance voltage Vr with the threshold value V11 and outputs an ON (high level) signal while Vr ≧ V11 (FIG. 6). The delay circuit 18 outputs the output signal from the comparison circuit 11 for a predetermined time T2.
The output is delayed with a delay (FIG. 6).
【0053】この遅延回路18からの出力信号は、遅延
回路19によりさらに所定時間T21だけ遅延されると
ともに(図6の)、インバータゲート回路20により
反転される(図6の)。The output signal from delay circuit 18 is further delayed by delay circuit 19 for a predetermined time T21 (FIG. 6) and inverted by inverter gate circuit 20 (FIG. 6).
【0054】アンドゲート回路21は、これらの信号の
論理積を合成してパルス信号を生成し(図6の)、合
成回路17に送出する。The AND gate circuit 21 combines the logical product of these signals to generate a pulse signal (FIG. 6) and sends it to the combining circuit 17.
【0055】合成回路17は、アンドゲート回路21か
らパルス信号が入力されると、駆動回路2にオン信号S
onを送出する(図6の)。When the pulse signal is input from the AND gate circuit 21, the synthesizing circuit 17 sends the ON signal S to the drive circuit 2.
On is transmitted (of FIG. 6).
【0056】図6に示すように、共振電圧Vrがピーク
値から低下してVr≦V11になった時点からVr=0
になるまでの時間をT20とすると、T2>T20に設
定されており、本実施形態では、例えばT2=Tn/4
に設定され、これによって、確実にゼロ電圧スイッチン
グが行われることとなる。As shown in FIG. 6, when the resonance voltage Vr falls from the peak value and Vr ≦ V11, Vr = 0
Assuming that the time until becomes T20, T2> T20 is set. In the present embodiment, for example, T2 = Tn / 4
, Which ensures zero voltage switching.
【0057】このように、第2実施形態によれば、共振
用コンデンサC1に発生する共振電圧VrがVr≦V1
1になった時点から確実にVr<0になるまでの所定時
間T2を予め設定しておき、共振電圧Vr(瞬時値)を
検出し、共振電圧VrがVr≦V11になった時点から
所定時間T2の経過後にトランジスタQ1をオフからオ
ンに切り替えるようにしているので、動作環境の変化や
経年劣化により、共振用リアクトルL1や共振用コンデ
ンサC1の各値Lr,Crが変化することによって、共
振電圧Vr=0になるタイミングが変化した場合でも、
確実にゼロ電圧スイッチングを行うことができる。従っ
て、スイッチング損失の増大を未然に防止することがで
きる。As described above, according to the second embodiment, the resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C1 is Vr ≦ V1.
A predetermined time T2 from the point in time at which it becomes 1 to a time when Vr <0 is surely set in advance, a resonance voltage Vr (instantaneous value) is detected, and a predetermined time from the point in time when the resonance voltage Vr becomes Vr ≦ V11 Since the transistor Q1 is switched from off to on after the passage of T2, the resonance voltage Lr and Cr of the resonance reactor L1 and the resonance capacitor C1 change due to changes in the operating environment and deterioration over time, so that the resonance voltage changes. Even if the timing of Vr = 0 changes,
Zero voltage switching can be performed reliably. Therefore, an increase in switching loss can be prevented.
【0058】(第3実施形態)図7は本発明に係るDC
−DCコンバータ回路の第3実施形態を示す回路ブロッ
ク図、図8は共振電圧Vrの波形図およびトランジスタ
Q1のオンオフを示すタイミングチャートである。な
お、図1、図3と同一物には同一符号を付す。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a DC according to the present invention.
FIG. 8 is a circuit block diagram showing a third embodiment of the DC converter circuit, and FIG. 8 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q1. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals.
【0059】図7において、制御回路31は、出力電圧
Votと設定値生成回路14で生成される設定値とを比較
して、出力電圧Votが一定値に維持されるようなスイッ
チング周波数で駆動回路2にオフ信号Soffを送出する
ものである。また、制御回路31は、トランジスタQ1
のオフ時点から計時のためのクロック同期信号を遅延回
路32,33に送出する。In FIG. 7, the control circuit 31 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generating circuit 14, and operates at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. 2 for transmitting an off signal Soff. Further, the control circuit 31 includes the transistor Q1
From the OFF time point, a clock synchronization signal for clocking is sent to the delay circuits 32 and 33.
【0060】遅延回路32は、電圧検出回路10により
検出される共振電圧Vrを取り込むとともに、制御回路
31から送られてくるクロック同期信号に基づきトラン
ジスタQ1のオフ時点からの経過時間をカウントし、所
定時間T31が経過した時点での共振電圧Vrを保持回
路34に送出するものである。The delay circuit 32 takes in the resonance voltage Vr detected by the voltage detection circuit 10 and counts the elapsed time from the time when the transistor Q1 is turned off based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 31, and The resonance voltage Vr at the time when the time T31 has elapsed is sent to the holding circuit 34.
【0061】保持回路34は、遅延回路32から送られ
てくる共振電圧Vrを閾値V31として保持して比較回
路35に送出するものである。比較回路35は、電圧検
出回路10により検出される共振電圧Vrを取り込み、
共振電圧Vrと保持回路34から送られる閾値V31と
を比較して、共振電圧Vrが低下してVr≦V31にな
ると、その旨の検出信号を遅延回路33に送出するもの
である。The holding circuit 34 holds the resonance voltage Vr sent from the delay circuit 32 as the threshold value V31 and sends it to the comparison circuit 35. The comparison circuit 35 captures the resonance voltage Vr detected by the voltage detection circuit 10,
The resonance voltage Vr is compared with a threshold value V31 sent from the holding circuit 34. When the resonance voltage Vr decreases and Vr ≦ V31, a detection signal to that effect is sent to the delay circuit 33.
【0062】遅延回路33は、制御回路31から送られ
てくるクロック同期信号に基づき比較回路35による検
出信号の送出時点からの経過時間をカウントし、所定時
間T32(>T31)が経過した時点でオン信号Sonを
駆動回路2に送出するものである。また、遅延回路33
は、オン信号Sonの出力後に、保持回路34で保持され
ている閾値V31をリセットする。The delay circuit 33 counts the elapsed time from the time when the detection signal is sent out by the comparison circuit 35 based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 31, and when a predetermined time T32 (> T31) elapses. The on signal Son is sent to the drive circuit 2. Also, the delay circuit 33
Resets the threshold value V31 held in the holding circuit 34 after the output of the ON signal Son.
【0063】この構成により、図8に示すように、トラ
ンジスタQ1のオフ時点から所定時間T31が経過した
時点での共振電圧Vrが閾値V31とされ、共振電圧V
rが低下してVr≦V31になった時点から所定時間T
32(>T31)が経過すると、トランジスタQ1がオ
フからオンに切り替えられる。With this configuration, as shown in FIG. 8, the resonance voltage Vr at the time when a predetermined time T31 has elapsed from the time when the transistor Q1 is turned off is set to the threshold value V31, and the resonance voltage Vr
A predetermined time T from the point when r decreases and Vr ≦ V31
When 32 (> T31) has elapsed, the transistor Q1 is switched from off to on.
【0064】図9は、第3実施形態の、より具体的な回
路構成例を示す回路ブロック図、図10は図9の各部
’,〜の信号を示すタイミングチャートである。
なお、図9ではコンバータ回路部1の図示を省略し、図
7と同一物には同一符号を付している。FIG. 9 is a circuit block diagram showing a more specific example of the circuit configuration of the third embodiment, and FIG. 10 is a timing chart showing signals of the components ′,.
In FIG. 9, the illustration of the converter circuit unit 1 is omitted, and the same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
【0065】図9において、スイッチ36,37は、例
えばトランジスタからなり、スイッチ36は通常オン状
態で、スイッチ37は通常オフ状態になっている。In FIG. 9, the switches 36 and 37 are, for example, transistors, and the switch 36 is normally on and the switch 37 is normally off.
【0066】電圧周波数変換(V/F)回路16は、出
力電圧Votと設定値との電圧差V1に基づきスイッチン
グ周波数を設定するもので、このスイッチング周波数で
決まるタイミング信号を合成回路38に送出する(図1
0の)。合成回路38は、このタイミング信号に基づ
き、オフ信号Soffを駆動回路2に送出するものである
(図10の’)。また、合成回路38は、オフ信号S
offを送出した時点から計時のためのクロック同期信号
を遅延回路39に送出する。The voltage frequency conversion (V / F) circuit 16 sets the switching frequency based on the voltage difference V1 between the output voltage Vot and the set value, and sends a timing signal determined by the switching frequency to the synthesizing circuit 38. (Figure 1
0). The synthesizing circuit 38 sends the off signal Soff to the drive circuit 2 based on the timing signal ('in FIG. 10). Further, the synthesizing circuit 38 outputs the off signal S
A clock synchronizing signal for timing is transmitted to the delay circuit 39 from the time when off is transmitted.
【0067】オフ信号SoffによりトランジスタQ1が
オフになると、共振電圧Vrが比較回路35に取り込ま
れる(図10の)。遅延回路39は、トランジスタQ
1のオフ時点から経過時間をカウントし、所定時間T3
1が経過すると、スイッチ36をオフにし、比較回路3
5は、スイッチ36がオフにされた時点の共振電圧Vr
の瞬時値を閾値V31として保持する(図10の)。
そして、比較回路35は、変化する共振電圧Vrと閾値
V31とを比較し、Vr≧V31の間、オン(ハイレベ
ル)信号を出力する(図10の)。When the transistor Q1 is turned off by the off signal Soff, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 35 (FIG. 10). The delay circuit 39 includes a transistor Q
The elapsed time is counted from the time point of turning off the first time, and the predetermined time T3
When 1 has elapsed, the switch 36 is turned off, and the comparison circuit 3
5 is the resonance voltage Vr when the switch 36 is turned off.
Is held as the threshold value V31 (FIG. 10).
Then, the comparison circuit 35 compares the changing resonance voltage Vr with the threshold value V31, and outputs an ON (high level) signal while Vr ≧ V31 (FIG. 10).
【0068】遅延回路41は、比較回路35からの出力
信号を所定時間T32だけ遅延して出力する(図10の
)。なお、T32>T31に設定されている。The delay circuit 41 delays the output signal from the comparison circuit 35 by a predetermined time T32 and outputs it (FIG. 10). Note that T32> T31 is set.
【0069】この遅延回路41からの出力信号は、遅延
回路42によりさらに所定時間T33だけ遅延されると
ともに(図10の)、インバータゲート回路43によ
り反転される(図10の)。The output signal from delay circuit 41 is further delayed by delay circuit 42 for a predetermined time T33 (FIG. 10) and inverted by inverter gate circuit 43 (FIG. 10).
【0070】アンドゲート回路44は、これらの信号の
論理積を合成してパルス信号を生成し(図10の)、
合成回路38および遅延回路45に送出する。The AND gate circuit 44 generates a pulse signal by synthesizing the logical product of these signals (FIG. 10).
The signal is sent to the combining circuit 38 and the delay circuit 45.
【0071】合成回路38は、アンドゲート回路44か
らパルス信号が入力されると、駆動回路2にオン信号S
onを送出する(図10の’)。遅延回路45は、アン
ドゲート回路44から入力されるパルス信号を所定時間
T34だけ遅延してスイッチ37に出力し(図10の
)、このパルス信号によってスイッチ37がオンにさ
れて比較回路35に保持されていた閾値V31がリセッ
トされる。When the pulse signal is input from the AND gate circuit 44, the synthesizing circuit 38 sends the ON signal S to the drive circuit 2.
On is transmitted ('in FIG. 10). The delay circuit 45 delays the pulse signal input from the AND gate circuit 44 by a predetermined time T34 and outputs it to the switch 37 (FIG. 10). The threshold value V31 that has been set is reset.
【0072】従って、図10に示すように、オン信号S
onは、の立ち下がり時点に同期して出力されるが、こ
の時点は、の立ち下がり時点(Vr≦V31になった
時点)から所定時間T32後になる。ここで、T32
は、T32>T31であって、オン信号SonがVr<0
の間に出力されるような値に設定されているので、確実
にゼロ電圧スイッチングが行われることとなる。Therefore, as shown in FIG.
The signal on is output in synchronization with the falling point of, but this point is a predetermined time T32 after the falling point of (at the time when Vr ≦ V31). Here, T32
Is that T32> T31 and the ON signal Son is Vr <0
Since the value is set so as to be output during the period, zero voltage switching is reliably performed.
【0073】また、共振電圧Vrの1周期ごとに、比較
回路35に保持されている閾値V31がリセットされ
る。従って、図10の,において、例えば左側の共
振電圧Vrより右側の共振電圧Vrが増大している場合
には、スイッチ36がオフにされた時点の共振電圧Vr
の各瞬時値V31,V32はV31<V32となり、左
側の共振電圧Vrより右側の共振電圧Vrにおける閾値
のレベルが増大することとなる。Further, the threshold value V31 held in the comparison circuit 35 is reset for each cycle of the resonance voltage Vr. Therefore, in FIG. 10, for example, when the resonance voltage Vr on the right side is higher than the resonance voltage Vr on the left side, the resonance voltage Vr at the time when the switch 36 is turned off is set.
, V31 <V32, and the threshold level of the resonance voltage Vr on the right side increases from the resonance voltage Vr on the left side.
【0074】ここで、左側の共振電圧Vrの波形におい
て、トランジスタQ1のオン時点から瞬時値V31にな
るまでの時間T31と、瞬時値V31からVr=0にな
るまでの時間T35とは、ほぼ同一の値になる。また、
右側の共振電圧Vrの波形において、トランジスタQ1
のオン時点から瞬時値V32になるまでの時間T31
と、瞬時値V32からVr=0になるまでの時間T36
とは、やはり、ほぼ同一の値になる。Here, in the waveform of the resonance voltage Vr on the left side, the time T31 from the time when the transistor Q1 is turned on to the instantaneous value V31 is substantially the same as the time T35 from the instantaneous value V31 to Vr = 0. Value. Also,
In the waveform of the resonance voltage Vr on the right side, the transistor Q1
T31 from the time when the switch is turned on to the instantaneous value V32
And a time T36 from the instantaneous value V32 to Vr = 0.
Is almost the same value.
【0075】従って、トランジスタQ1のオン時点から
所定時間T31が経過した時点での共振電圧Vrの瞬時
値を閾値とすることで、閾値のレベルに関係なく、共振
電圧Vrが閾値以下になった時点から所定時間T31が
経過した時点で、共振電圧Vr≒0になるということが
言える。Accordingly, the instantaneous value of the resonance voltage Vr at the time when the predetermined time T31 has elapsed from the time when the transistor Q1 is turned on is used as the threshold value. It can be said that the resonance voltage Vr ≒ 0 when a predetermined time T31 elapses from the time.
【0076】このように、第3実施形態によれば、トラ
ンジスタQ1のオン時点から所定時間T31が経過した
時点の共振電圧Vrの瞬時値を閾値とし、共振電圧Vr
が閾値以下になった時点から所定時間T32(>T3
1)の経過後にトランジスタQ1をオフからオンに切り
替えるようにしているので、確実にゼロ電圧スイッチン
グを行うことができ、スイッチング損失の増大を未然に
防止することができる。As described above, according to the third embodiment, the instantaneous value of the resonance voltage Vr at the time when the predetermined time T31 has elapsed from the time when the transistor Q1 is turned on is used as the threshold value,
For a predetermined time T32 (> T3) from the time when
Since the transistor Q1 is switched from off to on after 1), zero voltage switching can be reliably performed, and an increase in switching loss can be prevented.
【0077】特に、共振電圧Vrの大きさや波形が変化
すると、所定時間T31が経過した時点の瞬時値が変化
するため、閾値は共振電圧Vrの変化に応じて変化する
ことになるが、その変化した閾値からVr=0になる時
点までに要する時間は殆ど変化しないので、動作環境の
変化や経年劣化などにより共振電圧Vr=0になるタイ
ミングが変化した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチン
グを行うことができる。In particular, when the magnitude or the waveform of the resonance voltage Vr changes, the instantaneous value at the time when the predetermined time T31 has elapsed changes, so that the threshold value changes in accordance with the change in the resonance voltage Vr. Since the time required from the threshold value to the point at which Vr = 0 is hardly changed, even if the timing at which the resonance voltage Vr = 0 changes due to a change in the operating environment, aging, etc., it is necessary to reliably perform zero voltage switching. Can be.
【0078】(第4実施形態)図11は本発明に係るD
C−DCコンバータ回路の第4実施形態を示す回路ブロ
ック図、図12は共振電圧Vrの波形図およびトランジ
スタQ1のオンオフを示すタイミングチャートである。
なお、図3と同一物には同一符号を付す。(Fourth Embodiment) FIG.
FIG. 12 is a circuit block diagram showing a fourth embodiment of the C-DC converter circuit. FIG. 12 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q1.
The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【0079】図11において、制御回路51は、出力電
圧Votと設定値生成回路14で生成される設定値とを比
較して、出力電圧Votが一定値に維持されるようなスイ
ッチング周波数で駆動回路2にオフ信号Soffを送出す
るものである。また、制御回路51は、トランジスタQ
1のオフ時点から計時のためのクロック同期信号を遅延
回路52に送出する。In FIG. 11, the control circuit 51 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generation circuit 14, and determines the drive circuit at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. 2 for transmitting an off signal Soff. The control circuit 51 includes a transistor Q
A clock synchronizing signal for clocking is sent to the delay circuit 52 from the off point of 1.
【0080】保持回路53は、電圧検出回路10により
検出される共振電圧Vrのピーク値を保持するもので、
分圧回路54は、保持回路53で保持されているピーク
値の所定比(<1)を閾値として比較回路55に送出す
るものである。The holding circuit 53 holds the peak value of the resonance voltage Vr detected by the voltage detection circuit 10.
The voltage dividing circuit 54 sends the predetermined ratio (<1) of the peak value held by the holding circuit 53 to the comparing circuit 55 as a threshold value.
【0081】比較回路55は、電圧検出回路10により
検出される共振電圧Vrと分圧回路54から送られる閾
値とを比較して、共振電圧Vrが低下して閾値以下にな
ると、その旨の検出信号を遅延回路52に送出するもの
である。The comparison circuit 55 compares the resonance voltage Vr detected by the voltage detection circuit 10 with the threshold value sent from the voltage dividing circuit 54. The signal is sent to the delay circuit 52.
【0082】遅延回路52は、制御回路51から送られ
てくるクロック同期信号に基づき比較回路55による検
出信号の送出時点からの経過時間をカウントし、所定時
間T41が経過した時点でオン信号Sonを駆動回路2に
送出するものである。The delay circuit 52 counts the elapsed time from the point in time when the detection signal is sent out by the comparison circuit 55 based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 51, and turns on the ON signal Son when a predetermined time T41 has elapsed. This is sent to the drive circuit 2.
【0083】この構成により、図12に示すように、共
振電圧Vr(図中、太実線)のピーク値Vrp(図中、
細実線)が保持され、このピーク値Vrpの所定比(<
1)が閾値Vth(図中、細実線)とされ、共振電圧V
rが低下してVr≦Vthになった時点から所定時間T
41が経過すると、トランジスタQ1がオンにされる。With this configuration, as shown in FIG. 12, the peak value Vrp of the resonance voltage Vr (thick solid line in FIG. 12)
The thin solid line is maintained, and a predetermined ratio of this peak value Vrp (<
1) is a threshold Vth (thin solid line in the figure), and the resonance voltage V
A predetermined time T from the time when r decreases to Vr ≦ Vth
When 41 elapses, the transistor Q1 is turned on.
【0084】なお、保持回路53は、例えばコンデンサ
で構成され、図12に示すようにピーク値Vrpは漸減
しているので、保持回路53が保持するピーク値を1周
期ごとにリセットする必要はない。The holding circuit 53 is formed of, for example, a capacitor. Since the peak value Vrp is gradually reduced as shown in FIG. 12, it is not necessary to reset the peak value held by the holding circuit 53 every cycle. .
【0085】図13は、第4実施形態の、より具体的な
回路構成例を示す回路ブロック図、図14は図13の各
部〜の信号を示すタイミングチャートである。な
お、図13ではコンバータ回路部1の図示を省略し、図
5、図11と同一物には同一符号を付している。FIG. 13 is a circuit block diagram showing a more specific example of the circuit configuration of the fourth embodiment, and FIG. 14 is a timing chart showing signals of various parts of FIG. In FIG. 13, the illustration of the converter circuit unit 1 is omitted, and the same components as those in FIGS. 5 and 11 are denoted by the same reference numerals.
【0086】電圧周波数変換(V/F)回路16は、出
力電圧Votと設定値との電圧差V1に基づきスイッチン
グ周波数を設定するもので、このスイッチング周波数で
決まるタイミング信号を合成回路56に送出する(図1
4の)。合成回路56は、このタイミング信号に基づ
き、オフ信号Soffを駆動回路2に送出するものである
(図14の)。The voltage frequency conversion (V / F) circuit 16 sets the switching frequency based on the voltage difference V1 between the output voltage Vot and the set value, and sends a timing signal determined by the switching frequency to the synthesizing circuit 56. (Figure 1
4). The synthesizing circuit 56 sends an off signal Soff to the drive circuit 2 based on the timing signal (FIG. 14).
【0087】オフ信号SoffによりトランジスタQ1が
オフになると、共振電圧Vrが、比較回路55に取り込
まれるとともに(図14の)、抵抗R41,R42の
直列回路にコンデンサC41が並列に接続されてなる回
路に入力される。抵抗R41,R42の接続点は比較回
路55に接続されており、共振電圧Vrによりコンデン
サC41が充電されるとともに、その充電電圧の抵抗R
41,R42による分圧値が閾値として比較回路55に
入力される(図14の)。When the transistor Q1 is turned off by the off signal Soff, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 55 (FIG. 14), and a circuit in which the capacitor C41 is connected in parallel to the series circuit of the resistors R41 and R42. Is input to The connection point of the resistors R41 and R42 is connected to the comparison circuit 55, so that the capacitor C41 is charged by the resonance voltage Vr and the resistor R of the charged voltage is charged.
The divided voltage values of R41 and R42 are input to the comparison circuit 55 as threshold values (FIG. 14).
【0088】ここで、図14の,に示すVrp,V
thの関係は、抵抗R41,R42の抵抗値をR41,R
42とすると、 Vth=Vrp・R42/(R41+R42) と表わされる。コンデンサC41は保持回路53を構成
し、抵抗R41,R42は分圧回路54を構成してい
る。Here, Vrp, V shown in FIG.
relationship th, resistors R41, R42 of the resistance R 41, R
When 42 is expressed as Vth = Vrp · R 42 / ( R 41 + R 42). The capacitor C41 forms a holding circuit 53, and the resistors R41 and R42 form a voltage dividing circuit 54.
【0089】比較回路55は、変化する共振電圧Vrと
閾値Vthとを比較し、Vr≧Vthの間、オン(ハイ
レベル)信号を出力する(図14の)。The comparison circuit 55 compares the changing resonance voltage Vr with the threshold value Vth, and outputs an ON (high level) signal while Vr ≧ Vth (FIG. 14).
【0090】遅延回路57は、比較回路55からの出力
信号を所定時間T41だけ遅延して出力する(図14の
)。この遅延回路57からの出力信号は、遅延回路5
8により所定時間T42だけ遅延されるとともに(図1
4の)、インバータゲート回路59により反転される
(図14の)。The delay circuit 57 delays the output signal from the comparison circuit 55 by a predetermined time T41 and outputs it (FIG. 14). The output signal from the delay circuit 57 is
8 and a predetermined time T42 (see FIG. 1).
4), and inverted by the inverter gate circuit 59 (FIG. 14).
【0091】アンドゲート回路60は、これらの信号の
論理積を合成してパルス信号を生成し(図14の)、
合成回路56に出力する。The AND gate circuit 60 generates a pulse signal by synthesizing the logical product of these signals (FIG. 14).
Output to the synthesis circuit 56.
【0092】合成回路56は、アンドゲート回路60か
らパルス信号が入力されると、駆動回路2にオン信号S
onを出力し、これによってトランジスタQ1はオンにな
る(図14の)。When a pulse signal is input from the AND gate circuit 60, the synthesizing circuit 56 sends an ON signal S to the driving circuit 2.
on is output, thereby turning on the transistor Q1 (of FIG. 14).
【0093】従って、図14に示すように、オン信号S
onは、の立ち下がり時点に同期して出力されるが、こ
の時点は、の立ち下がり時点(すなわちVr≦Vth
になった時点)から所定時間T41後になる。ここで、
T41はオン信号SonがVr<0の間に出力されるよう
に設定されているので、確実にゼロ電圧スイッチングが
行われる。Therefore, as shown in FIG.
On is output in synchronization with the falling point of, but at this point, the falling point of (that is, Vr ≦ Vth
) After a predetermined time T41. here,
Since T41 is set so that the ON signal Son is output while Vr <0, zero voltage switching is reliably performed.
【0094】このように、第4実施形態によれば、共振
電圧Vrのピーク値Vrpの所定比Vthを閾値とし、
共振電圧Vrが閾値以下になった時点から所定時間T4
1の経過後にトランジスタQ1をオフからオンに切り替
えるようにしているので、確実にゼロ電圧スイッチング
を行うことができ、スイッチング損失の増大を未然に防
止することができる。As described above, according to the fourth embodiment, the predetermined ratio Vth of the peak value Vrp of the resonance voltage Vr is set as the threshold,
A predetermined time T4 from when the resonance voltage Vr falls below the threshold value
Since the transistor Q1 is switched from off to on after the lapse of 1, zero voltage switching can be reliably performed, and an increase in switching loss can be prevented.
【0095】また、動作環境の変化や経年劣化などによ
り、共振電圧Vrの大きさや波形が変化すると、その変
化に応じて閾値Vthが変化することになるので、動作
環境などの変化によりVr=0になるタイミングが変化
した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うこと
ができる。When the magnitude or waveform of the resonance voltage Vr changes due to a change in the operating environment or deterioration over time, the threshold value Vth changes in accordance with the change. Therefore, Vr = 0 due to a change in the operating environment or the like. , The zero voltage switching can be reliably performed.
【0096】以上説明した上記各実施形態では、コンバ
ータ回路部1として、全波形ゼロ電圧スイッチング方式
の降圧形コンバータを用いて説明しているが、これに限
られず、例えば半波形ゼロ電圧スイッチング方式や昇圧
形コンバータなどを含む一般のゼロ電圧スイッチング方
式コンバータに適用することができる。In each of the above-described embodiments, the converter circuit unit 1 is described using the step-down converter of the full-waveform zero-voltage switching system. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a general zero-voltage switching type converter including a boost converter.
【0097】そこで、以下に、全波形ゼロ電圧スイッチ
ング方式の昇圧形コンバータの具体的な形態例につい
て、第5〜第8実施形態として説明する。Therefore, specific examples of the step-up converter of the full waveform zero voltage switching type will be described below as fifth to eighth embodiments.
【0098】(第5実施形態)図15は本発明に係るD
C−DCコンバータ回路の第5実施形態を示す回路ブロ
ック図である。この回路は、コンバータ回路部101
と、駆動回路102と、制御回路103とを備えてい
る。(Fifth Embodiment) FIG. 15 shows the structure of a D according to the present invention.
It is a circuit block diagram showing a fifth embodiment of a C-DC converter circuit. This circuit includes a converter circuit unit 101
And a drive circuit 102 and a control circuit 103.
【0099】コンバータ回路部101は、入力端子10
4,105間に印加される直流入力電圧Vinより高い直
流出力電圧Votを生成して出力端子106,107間に
接続される負荷108に印加するもので、公知の全波形
ゼロ電圧スイッチング方式の昇圧形コンバータを構成し
ている。The converter circuit section 101 has an input terminal 10
A DC output voltage Vot higher than a DC input voltage Vin applied between the output terminals 4 and 105 is generated and applied to a load 108 connected between the output terminals 106 and 107. And a shape converter.
【0100】すなわち、このコンバータ回路部101
は、入力電圧Vinをチョッピングするトランジスタ(ス
イッチング手段)Q11と、このトランジスタQ11の
寄生ダイオードD11と、入力側への逆電流を阻止する
ダイオードD12と、トランジスタQ11およびダイオ
ードD12からなる直列回路に並列接続された共振用コ
ンデンサC11と、共振用リアクトルL11と、トラン
ジスタQ11がオンのときにエネルギーを蓄積するため
のリアクトルL12と、出力電圧Votを平滑するための
コンデンサC12と、出力側から入力側への電流の逆流
を阻止するためのダイオードD13とから構成されてい
る。That is, the converter circuit unit 101
Is connected in parallel to a series circuit consisting of a transistor (switching means) Q11 for chopping the input voltage Vin, a parasitic diode D11 of the transistor Q11, a diode D12 for blocking reverse current to the input side, and a transistor Q11 and a diode D12. The resonance capacitor C11, the resonance reactor L11, the reactor L12 for storing energy when the transistor Q11 is on, the capacitor C12 for smoothing the output voltage Vot, and the output side to the input side. And a diode D13 for preventing a backflow of current.
【0101】入力端子104とリアクトルL12との間
に介設された電流検出回路109は、例えばホール素子
または低抵抗からなり、入力電流Iinを検出するもの
で、入力電流Iinに比例する検出値を制御回路103に
送出する。A current detection circuit 109 interposed between the input terminal 104 and the reactor L12 is formed of, for example, a Hall element or a low resistance and detects the input current Iin, and detects a detection value proportional to the input current Iin. It is sent to the control circuit 103.
【0102】駆動回路102は、制御回路103からの
制御信号に従ってトランジスタQ11をオンオフさせる
ものである。The drive circuit 102 turns on and off the transistor Q11 according to a control signal from the control circuit 103.
【0103】制御回路103は、CPU、メモリやA/
D変換器などからなり、駆動回路102にパルス信号か
らなる制御信号を送出してトランジスタQ11のオンオ
フを制御するもので、以下の機能〜を有する。The control circuit 103 includes a CPU, a memory, an A /
It comprises a D converter or the like and sends a control signal composed of a pulse signal to the drive circuit 102 to control the on / off of the transistor Q11, and has the following functions.
【0104】入力電圧Vin、入力電流Iin、出力電圧
Votを検出する機能; トランジスタQ11をオフにした後、共振用コンデン
サC11に発生する電圧の極性が反転し、ダイオードD
12によりトランジスタQ11への印加が阻止されてい
る間、すなわちVr<0の間に、トランジスタQ11を
オフからオンに切り替えるゼロ電圧スイッチングを行う
機能。トランジスタQ11をオフからオンに切り替える
タイミングについては後述する; 検出した出力電圧Votが予め設定された値に一致する
ように、トランジスタQ11のスイッチング周波数を制
御する機能。A function of detecting the input voltage Vin, the input current Iin, and the output voltage Vot; after turning off the transistor Q11, the polarity of the voltage generated in the resonance capacitor C11 is inverted, and the diode D
A function of performing zero voltage switching for switching the transistor Q11 from off to on while the application to the transistor Q11 is blocked by the transistor 12, that is, while Vr <0. The timing of switching the transistor Q11 from off to on will be described later; a function of controlling the switching frequency of the transistor Q11 so that the detected output voltage Vot matches a preset value.
【0105】次に、図15、図16を用いて、制御回路
103によるトランジスタQ11のオフからオンへの切
替タイミングについて説明する。図16(a)(b)(c)は
共振用コンデンサC11に発生する共振電圧Vrの波形
図である。Next, the switching timing of the transistor Q11 from off to on by the control circuit 103 will be described with reference to FIGS. FIGS. 16A, 16B and 16C are waveform diagrams of the resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C11.
【0106】共振用コンデンサC11に発生する共振電
圧Vrとして、図16(a)に示すような波形の電圧Vr
が印加されるが、この電圧Vrは、 Vr=Vot+Vp・sinωt …(11) と表わされる。ここで、ωは共振用リアクトルL11お
よび共振用コンデンサC11からなる共振回路の共振角
周波数、Vpは共振電圧Vrの交流成分の振幅である。As the resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C11, a voltage Vr having a waveform as shown in FIG.
Is applied, and this voltage Vr is expressed as follows: Vr = Vot + Vp · sinωt (11) Here, ω is the resonance angular frequency of the resonance circuit including the resonance reactor L11 and the resonance capacitor C11, and Vp is the amplitude of the AC component of the resonance voltage Vr.
【0107】この共振角周波数ωは、 1/ω=√(Lr・Cr) …(12) と表わされる。但し、共振用リアクトルL11のインダ
クタンスをLr、共振用コンデンサC11のキャパシタ
ンスをCrとする。The resonance angular frequency ω is expressed as 1 / ω = √ (Lr · Cr) (12) Here, the inductance of the resonance reactor L11 is Lr, and the capacitance of the resonance capacitor C11 is Cr.
【0108】図16(a)において、ToはVr≧0の時
間、T51はVr=0からVr=Votになるまでの時
間、Tnは共振電圧Vrの周期である。ここで、同図よ
り、 Vp・sin(ωT51)=Vot …(13) であるので、 T51=sin-1(Vot/Vp)/ω …(14) が得られる。また、 Vp=Iin・Zn …(15) である。ここで、Iinは入力電流である。また、Znは
特性インピーダンスで、 Zn=√(Lr/Cr) …(16) と表わされる。従って、上記式(14)は、 T51=sin-1(Vot/(Iin・Zn))/ω…(17) と表わせる。In FIG. 16A, To is a time of Vr ≧ 0, T51 is a time from Vr = 0 to Vr = Vot, and Tn is a period of the resonance voltage Vr. Here, from the figure, since Vp · sin (ωT51) = Vot (13), T51 = sin −1 (Vot / Vp) / ω (14) is obtained. Vp = Iin.Zn (15) Here, Iin is an input current. Zn is a characteristic impedance, and is represented by Zn = √ (Lr / Cr) (16) Therefore, the above equation (14) can be expressed as: T51 = sin −1 (Vot / (Iin · Zn)) / ω (17)
【0109】また、図16(a)から分かるように、 To=Tn/2+2・T51 …(18) が成立する。As can be seen from FIG. 16A, To = Tn / 2 + 2 · T51 (18) holds.
【0110】ここで、Vot=0のときは、図16(b)に
示すように、T51=0で、To=Tn/2となる。ま
た、Vot=Vpのときは、図16(c)に示すように、T
o=Tnになる。Here, when Vot = 0, as shown in FIG. 16B, T51 = 0 and To = Tn / 2. Further, when Vot = Vp, as shown in FIG.
o = Tn.
【0111】従って、上記式(18)より、Vot=0のと
きはT51=0で、Vot=VpのときはT51=Tn/
4になる。すなわち、Votが0からVpに変化すると、
T51は0からTn/4に変化する。このT51の変化
を直線変化、すなわちVotの1次関数で近似すると、上
記式(17)より、 T51=Vot/(Iin・Zn)・Tn/4…(19) が得られる。この式(19)を上記式(18)に代入する
と、 To=Tn・(1+Vot/(Iin・Zn))/2…(20) が得られる。Therefore, according to the above equation (18), when Vot = 0, T51 = 0, and when Vot = Vp, T51 = Tn /
It becomes 4. That is, when Vot changes from 0 to Vp,
T51 changes from 0 to Tn / 4. When this change in T51 is approximated by a linear change, that is, by a linear function of Vot, the following equation (17) is obtained from the above equation (17): T51 = Vot / (Iin · Zn) · Tn / 4 (19) When this equation (19) is substituted into the above equation (18), To = TnT (1 + Vot / (Iin ・ Zn)) / 2 (20) is obtained.
【0112】コンバータ回路部101において、共振用
リアクトルL11のインダクタンスLrおよび共振用コ
ンデンサC11のキャパシタンスCrは既知であり、各
値Lr,Crが決まると、周期Tnおよび特性インピー
ダンスZnが決まる。そこで、制御回路103のメモリ
に、周期Tnおよび特性インピーダンスZnの各値を予
め格納しておく。In converter circuit section 101, inductance Lr of resonance reactor L11 and capacitance Cr of resonance capacitor C11 are known, and when values Lr and Cr are determined, period Tn and characteristic impedance Zn are determined. Therefore, each value of the cycle Tn and the characteristic impedance Zn is stored in the memory of the control circuit 103 in advance.
【0113】そして、制御回路103は、メモリに格納
されている各値Tn,Znと、検出した出力電圧Votお
よび入力電流Iinとを用いて、上記式(20)に従って、
時間Toを算出し、トランジスタQ11のオフ時点から
時間Toが経過した時点で、トランジスタQ11をオフ
からオンに切り替える。The control circuit 103 uses the values Tn and Zn stored in the memory, the detected output voltage Vot and the input current Iin according to the above equation (20).
The time To is calculated, and when the time To elapses from the time when the transistor Q11 is turned off, the transistor Q11 is switched from off to on.
【0114】なお、上記時間Toの算出は、所定時間
(例えば数msec)ごとに行うようにすればよい。The calculation of the time To may be performed every predetermined time (for example, several msec).
【0115】このように、第5実施形態によれば、出力
電圧Votおよび入力電流Iinを検出し、上記式(20)に
従って時間Toを算出し、トランジスタQ11のオフ時
点から時間Toが経過した時点でトランジスタQ11を
オフからオンに切り替えるようにしているので、コンバ
ータ回路部101の回路構成が決まると共振回路のイン
ダクタンスLrおよびキャパシタンスCrが一定値に決
まることから、動作環境の変化などにより、出力電圧V
otおよび入力電流Iinが変化することによってVr=0
になるタイミングが変化した場合でも、確実にゼロ電圧
スイッチングを行うことができる。As described above, according to the fifth embodiment, the output voltage Vot and the input current Iin are detected, the time To is calculated according to the above equation (20), and the time To elapses from the time when the transistor Q11 is turned off. Since the transistor Q11 is switched from off to on in (1), when the circuit configuration of the converter circuit unit 101 is determined, the inductance Lr and the capacitance Cr of the resonance circuit are determined to be constant values. V
ot and input current Iin change, so that Vr = 0
, The zero voltage switching can be reliably performed.
【0116】(第6実施形態)図17は本発明に係るD
C−DCコンバータ回路の第6実施形態を示す回路ブロ
ック図、図18は共振電圧Vrの波形図およびトランジ
スタQ11のオンオフを示すタイミングチャートであ
る。なお、図15と同一物には同一符号を付している。(Sixth Embodiment) FIG.
FIG. 18 is a circuit block diagram showing a sixth embodiment of the C-DC converter circuit. FIG. 18 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q11. The same components as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals.
【0117】図17において、比較回路111は、共振
用コンデンサC11と共振用リアクトルL11との接続
点の電圧、すなわち共振電圧Vrを検出するとともに、
その共振電圧Vrと電圧閾値生成回路112で生成され
る閾値V51(>0)とを比較して、共振電圧Vrが低
下してVr≦V51になると、その旨の検出信号を遅延
回路113に送出するものである。In FIG. 17, comparison circuit 111 detects a voltage at a connection point between resonance capacitor C11 and resonance reactor L11, that is, a resonance voltage Vr.
The resonance voltage Vr is compared with a threshold value V51 (> 0) generated by the voltage threshold generation circuit 112, and when the resonance voltage Vr decreases and becomes Vr ≦ V51, a detection signal to that effect is sent to the delay circuit 113. Is what you do.
【0118】制御回路114は、出力電圧Votと設定値
生成回路115で生成される設定値とを比較して、出力
電圧Votが一定値に維持されるようなスイッチング周波
数で駆動回路102にオフ信号Soffを送出するもので
ある。また、制御回路114は、クロック同期信号を遅
延回路113に送出する。The control circuit 114 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generating circuit 115, and sends an off signal to the drive circuit 102 at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. Sends Soff. Further, the control circuit 114 sends the clock synchronization signal to the delay circuit 113.
【0119】遅延回路113は、制御回路114から送
られてくるクロック同期信号に基づき、比較回路111
による検出信号の出力時点からの経過時間をカウント
し、所定時間T51が経過すると、駆動回路102にオ
ン信号Sonを送出するものである。The delay circuit 113 is based on the clock synchronizing signal sent from the control circuit 114,
The ON time Son is sent to the drive circuit 102 when the predetermined time T51 has elapsed.
【0120】駆動回路102は、制御回路114からオ
フ信号Soffが入力されるとトランジスタQ11をオフ
にし、遅延回路113からオン信号Sonが入力されると
トランジスタQ11をオフからオンに切り替える。The drive circuit 102 turns off the transistor Q11 when the off signal Soff is input from the control circuit 114, and switches the transistor Q11 from off to on when the on signal Son is input from the delay circuit 113.
【0121】この所定時間T51は、図18に示すよう
に、共振電圧Vrが所定値V51以下になった時点から
Vr=0になるまでの時間T50より大きい値、すなわ
ちT51>T50に予め設定されており、所定時間T5
1が経過した時点では、確実にVr<0になっている。
このような構成により、共振電圧Vrが低下してVr≦
V51になった時点から所定時間T51が経過すると、
トランジスタQ11がオフにされる。As shown in FIG. 18, the predetermined time T51 is set in advance to a value larger than the time T50 from the time when the resonance voltage Vr falls below the predetermined value V51 to Vr = 0, that is, T51> T50. The predetermined time T5
When 1 has elapsed, Vr <0 is definitely established.
With such a configuration, the resonance voltage Vr decreases and Vr ≦
When a predetermined time T51 elapses from the point in time when V51 has been reached,
Transistor Q11 is turned off.
【0122】図19は、第6実施形態の、より具体的な
回路構成例を示す回路ブロック図、図20は図21の各
部〜の信号を示すタイミングチャートである。な
お、図19ではコンバータ回路部101の図示を省略
し、図17と同一物には同一符号を付している。FIG. 19 is a circuit block diagram showing a more specific example of the circuit configuration of the sixth embodiment, and FIG. 20 is a timing chart showing signals of various parts of FIG. In FIG. 19, the illustration of the converter circuit unit 101 is omitted, and the same components as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.
【0123】図19において、電圧周波数変換(V/
F)回路116は、出力電圧Votと設定値との電圧差V
2に基づきスイッチング周波数を設定するもので、この
スイッチング周波数で決まるタイミング信号を合成回路
117に送出する(図20の)。合成回路117は、
このタイミング信号に基づき、オフ信号Soffを駆動回
路102に送出するものである(図20の)。In FIG. 19, voltage frequency conversion (V /
F) The circuit 116 calculates a voltage difference V between the output voltage Vot and the set value.
2, and a timing signal determined by the switching frequency is sent to the synthesizing circuit 117 (FIG. 20). The synthesis circuit 117
An off signal Soff is sent to the drive circuit 102 based on the timing signal (FIG. 20).
【0124】オフ信号SoffによりトランジスタQ11
がオフになると、共振電圧Vrが比較回路111に取り
込まれる(図20の)。一方、電圧閾値生成回路11
2で生成される閾値V51が比較回路111に取り込ま
れる(図20の)。The transistor Q11 is turned on by the off signal Soff.
Is turned off, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 111 (FIG. 20). On the other hand, the voltage threshold generation circuit 11
The threshold value V51 generated in 2 is taken into the comparison circuit 111 (FIG. 20).
【0125】そして、比較回路111は、変化する共振
電圧Vrと閾値V51とを比較し、Vr≧V51の間、
オン(ハイレベル)信号を出力する(図20の)。遅
延回路118は、比較回路111からの出力信号を所定
時間T51だけ遅延して出力する(図20の)。Then, the comparing circuit 111 compares the changing resonance voltage Vr with the threshold value V51, and when Vr ≧ V51,
An on (high level) signal is output (FIG. 20). The delay circuit 118 delays the output signal from the comparison circuit 111 by a predetermined time T51 and outputs it (FIG. 20).
【0126】この遅延回路118からの出力信号は、遅
延回路119によりさらに所定時間T52だけ遅延され
るとともに(図20の)、インバータゲート回路12
0により反転される(図20の)。The output signal from delay circuit 118 is further delayed by delay circuit 119 for a predetermined time T52 (of FIG. 20), and the output signal of inverter gate circuit 12
It is inverted by 0 (of FIG. 20).
【0127】アンドゲート回路121は、これらの信号
の論理積を合成してパルス信号を生成し(図20の
)、合成回路117に送出する。The AND gate circuit 121 generates a pulse signal (FIG. 20) by synthesizing the logical product of these signals, and sends it to the synthesizing circuit 117.
【0128】合成回路117は、アンドゲート回路12
1からパルス信号が入力されると、駆動回路102にオ
ン信号Sonを送出する(図20の)。The combining circuit 117 includes the AND gate circuit 12
When a pulse signal is input from No. 1, an ON signal Son is sent to the drive circuit 102 (FIG. 20).
【0129】図20に示すように、共振電圧Vrがピー
ク値から低下してVr≦V51になった時点からVr=
0になるまでの時間をT50とすると、T51>T50
に設定されており、本実施形態では、例えばT51=T
n/4に設定され、これによって、確実にゼロ電圧スイ
ッチングが行われることとなる。As shown in FIG. 20, when the resonance voltage Vr drops from the peak value and Vr ≦ V51, Vr =
Assuming that the time until it becomes 0 is T50, T51> T50
In the present embodiment, for example, T51 = T
n / 4, which ensures zero-voltage switching.
【0130】このように、第6実施形態によれば、共振
用コンデンサC11に発生する共振電圧VrがVr≦V
51になった時点から確実にVr<0になるまでの所定
時間T51を予め設定しておき、共振電圧Vr(瞬時
値)を検出し、共振電圧VrがVr≦V51になった時
点から所定時間T51の経過後にトランジスタQ11を
オフからオンに切り替えるようにしているので、動作環
境の変化や経年劣化により、共振用リアクトルL11や
共振用コンデンサC11の各値Lr,Crが変化するこ
とによって、共振電圧Vr=0になるタイミングが変化
した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うこと
ができる。従って、スイッチング損失の増大を未然に防
止することができる。As described above, according to the sixth embodiment, the resonance voltage Vr generated in the resonance capacitor C11 is Vr ≦ V
A predetermined time T51 from the time when the voltage reaches 51 to a time when Vr <0 is definitely set in advance, the resonance voltage Vr (instantaneous value) is detected, and a predetermined time from the time when the resonance voltage Vr satisfies Vr ≦ V51 is obtained. Since the transistor Q11 is switched from off to on after the passage of T51, each value Lr, Cr of the resonance reactor L11 and the resonance capacitor C11 changes due to a change in the operating environment and aging, so that the resonance voltage is changed. Even when the timing at which Vr = 0 changes, zero voltage switching can be reliably performed. Therefore, an increase in switching loss can be prevented.
【0131】(第7実施形態)図21は本発明に係るD
C−DCコンバータ回路の第7実施形態を示す回路ブロ
ック図、図22は共振電圧Vrの波形図およびトランジ
スタQ11のオンオフを示すタイミングチャートであ
る。なお、図17と同一物には同一符号を付す。(Seventh Embodiment) FIG. 21 shows a structure of a D according to the present invention.
FIG. 22 is a circuit block diagram showing a seventh embodiment of the C-DC converter circuit, and FIG. 22 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q11. The same components as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.
【0132】図21において、制御回路131は、出力
電圧Votと設定値生成回路115で生成される設定値と
を比較して、出力電圧Votが一定値に維持されるような
スイッチング周波数で駆動回路102にオフ信号Soff
を送出するものである。また、制御回路131は、トラ
ンジスタQ11のオフ時点から計時のためのクロック同
期信号を遅延回路132,133に送出するものであ
る。In FIG. 21, the control circuit 131 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generating circuit 115, and operates at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. Off signal Soff at 102
Is sent. In addition, the control circuit 131 sends a clock synchronization signal for clocking to the delay circuits 132 and 133 from the time when the transistor Q11 is turned off.
【0133】遅延回路132は、共振用コンデンサC1
1と共振用リアクトルL11との接続点の電圧、すなわ
ち共振電圧Vrを取り込むとともに、制御回路131か
ら送られてくるクロック同期信号に基づきトランジスタ
Q11のオフ時点からの経過時間をカウントし、所定時
間T71が経過した時点での共振電圧Vrを保持回路1
34に送出するものである。The delay circuit 132 includes a resonance capacitor C1.
In addition to taking in the voltage at the connection point between 1 and the resonance reactor L11, that is, the resonance voltage Vr, the elapsed time from the time when the transistor Q11 is turned off is counted based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 131, and the predetermined time T71 The resonance voltage Vr at the time when
34.
【0134】保持回路134は、遅延回路132から送
られてくる共振電圧Vrを閾値V71として保持して比
較回路135に送出するものである。比較回路135
は、共振電圧Vrを取り込み、共振電圧Vrと保持回路
134から送られる閾値V71とを比較して、共振電圧
Vrが低下してVr≦V71になると、その旨の検出信
号を遅延回路133に送出するものである。The holding circuit 134 holds the resonance voltage Vr sent from the delay circuit 132 as the threshold value V71 and sends it to the comparison circuit 135. Comparison circuit 135
Captures the resonance voltage Vr, compares the resonance voltage Vr with a threshold value V71 sent from the holding circuit 134, and sends a detection signal to that effect to the delay circuit 133 when the resonance voltage Vr decreases and becomes Vr ≦ V71. Is what you do.
【0135】遅延回路133は、制御回路131から送
られてくるクロック同期信号に基づき比較回路135に
よる検出信号の送出時点からの経過時間をカウントし、
所定時間T72(>T71)が経過した時点でオン信号
Sonを駆動回路102に送出するものである。また、遅
延回路133は、オン信号Sonの出力後に、保持回路1
34で保持されている閾値V71をリセットする。The delay circuit 133 counts the elapsed time from the point at which the comparison circuit 135 sends out the detection signal based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 131,
The ON signal Son is sent to the drive circuit 102 when a predetermined time T72 (> T71) has elapsed. Further, the delay circuit 133 outputs the holding circuit 1 after outputting the ON signal Son.
The threshold V71 held at 34 is reset.
【0136】この構成により、図22に示すように、ト
ランジスタQ11のオフ時点から所定時間T71が経過
した時点での共振電圧Vrが閾値V71とされ、共振電
圧Vrが低下してVr≦V71になった時点から所定時
間T72が経過すると、トランジスタQ11がオフから
オンに切り替えられる。With this configuration, as shown in FIG. 22, the resonance voltage Vr at the time when a predetermined time T71 has elapsed from the time when the transistor Q11 is turned off is set to the threshold value V71, and the resonance voltage Vr is reduced to Vr ≦ V71. After a lapse of a predetermined time T72 from the point in time, the transistor Q11 is switched from off to on.
【0137】この所定時間T72は、T72>T71で
あって、確実にVr=0になっている時間に予め設定さ
れている。The predetermined time T72 is set in advance to a time that satisfies T72> T71 and Vr = 0.
【0138】図23は、第7実施形態の、より具体的な
回路構成例を示す回路ブロック図、図24は図23の各
部〜,’の信号を示すタイミングチャートであ
る。なお、図23ではコンバータ回路部101の図示を
省略し、図19、図21と同一物には同一符号を付して
いる。FIG. 23 is a circuit block diagram showing a more specific example of the circuit configuration of the seventh embodiment, and FIG. 24 is a timing chart showing signals of the components 〜 of FIG. In FIG. 23, the illustration of the converter circuit unit 101 is omitted, and the same components as those in FIGS. 19 and 21 are denoted by the same reference numerals.
【0139】図23において、スイッチ136,137
は、例えばトランジスタからなるもので、スイッチ13
6は通常オン状態で、スイッチ137は通常オフ状態に
なっている。In FIG. 23, switches 136 and 137
Is composed of, for example, a transistor.
Reference numeral 6 denotes a normal ON state, and the switch 137 is normally OFF.
【0140】電圧周波数変換(V/F)回路116は、
出力電圧Votと設定値との電圧差V2に基づきスイッチ
ング周波数を設定するもので、このスイッチング周波数
で決まるタイミング信号を合成回路138に送出する
(図24の)。The voltage frequency conversion (V / F) circuit 116
The switching frequency is set based on the voltage difference V2 between the output voltage Vot and the set value, and a timing signal determined by the switching frequency is sent to the combining circuit 138 (FIG. 24).
【0141】合成回路138は、このタイミング信号に
基づき、オフ信号Soffを駆動回路102に送出するも
のである(図24の’)。また、合成回路138は、
オフ信号Soffを送出した時点から計時のためのクロッ
ク同期信号を遅延回路139に送出する。The synthesizing circuit 138 sends an off signal Soff to the drive circuit 102 based on the timing signal ('in FIG. 24). In addition, the synthesis circuit 138
A clock synchronization signal for timing is transmitted to the delay circuit 139 from the time when the off signal Soff is transmitted.
【0142】オフ信号SoffによりトランジスタQ11
がオフになると、共振電圧Vrが比較回路135に取り
込まれる(図24の)。遅延回路139は、トランジ
スタQ11のオフ時点から経過時間をカウントし、所定
時間T71が経過すると、スイッチ136をオフにし、
比較回路135は、スイッチ136がオフにされた時点
の共振電圧Vrの瞬時値を閾値V71として保持する
(図24の)。そして、比較回路135は、変化する
共振電圧Vrと閾値V71とを比較し、Vr≧V71の
間だけ、オン(ハイレベル)信号を出力する(図24の
)。The transistor Q11 is turned on by the off signal Soff.
Is turned off, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 135 (FIG. 24). The delay circuit 139 counts the elapsed time from the time when the transistor Q11 is turned off, and when a predetermined time T71 elapses, turns off the switch 136,
The comparison circuit 135 holds the instantaneous value of the resonance voltage Vr at the time when the switch 136 is turned off as the threshold value V71 (FIG. 24). Then, the comparison circuit 135 compares the changing resonance voltage Vr with the threshold value V71, and outputs an ON (high level) signal only when Vr ≧ V71 (FIG. 24).
【0143】遅延回路140は、比較回路135からの
出力信号を所定時間T72だけ遅延して出力する(図2
4の)。上述したように、T72>T71に設定され
ている。The delay circuit 140 outputs the output signal from the comparison circuit 135 with a delay of a predetermined time T72 (FIG. 2).
4). As described above, T72> T71 is set.
【0144】この遅延回路140からの出力信号は、遅
延回路141によりさらに所定時間T73だけ遅延され
るとともに(図24の)、インバータゲート回路14
2により反転される(図24の)。The output signal from delay circuit 140 is further delayed by delay circuit 141 for a predetermined time T73 (see FIG. 24), and
2 (FIG. 24).
【0145】アンドゲート回路143は、これらの信号
の論理積を合成してパルス信号を生成し(図24の
)、合成回路138および遅延回路144に送出す
る。The AND gate circuit 143 combines the logical product of these signals to generate a pulse signal (FIG. 24) and sends it to the combining circuit 138 and the delay circuit 144.
【0146】合成回路138は、アンドゲート回路14
3からパルス信号が入力されると、駆動回路102にオ
ン信号Sonを送出する(図24の’)。遅延回路14
4は、アンドゲート回路143から入力されるパルス信
号を所定時間T74だけ遅延してスイッチ137に出力
し(図24の)、このパルス信号によりスイッチ13
7がオンにされて、比較回路135に保持されていた閾
値V71がリセットされる。The synthesizing circuit 138 includes the AND gate circuit 14
When a pulse signal is input from No. 3, an ON signal Son is sent to the drive circuit 102 ('in FIG. 24). Delay circuit 14
4 delays the pulse signal input from the AND gate circuit 143 by a predetermined time T74 and outputs it to the switch 137 (FIG. 24).
7 is turned on, and the threshold value V71 held in the comparison circuit 135 is reset.
【0147】従って、図24に示すように、オン信号S
onは、の立ち下がり時点に同期して出力されるが、こ
の時点は、の立ち下がり時点(Vr≦V71になった
時点)から所定時間T72後になる。ここで、T72
は、T72>T71であって、オン信号SonがVr<0
の間に出力されるような値に設定されているので、確実
にゼロ電圧スイッチングが行われることとなる。Therefore, as shown in FIG.
On is output in synchronization with the falling time point of, but this time point is a predetermined time T72 after the falling time point (at the time when Vr ≦ V71). Here, T72
Is that T72> T71 and the ON signal Son is Vr <0
Since the value is set so as to be output during the period, zero voltage switching is reliably performed.
【0148】また、共振電圧Vrの1周期ごとに、比較
回路135に保持されている閾値がリセットされる。従
って、図24の,において、例えば左側の共振電圧
Vrより右側の共振電圧Vrが増大している場合には、
スイッチ136がオフにされた時点の共振電圧Vrの各
瞬時値V71,V72はV71<V72となり、左側の
共振電圧Vrより右側の共振電圧Vrにおける閾値のレ
ベルが増大することとなる。The threshold value held in the comparison circuit 135 is reset every cycle of the resonance voltage Vr. Therefore, in FIG. 24, for example, when the resonance voltage Vr on the right side is higher than the resonance voltage Vr on the left side,
The instantaneous values V71 and V72 of the resonance voltage Vr at the time when the switch 136 is turned off satisfy V71 <V72, and the level of the threshold value in the resonance voltage Vr on the right side increases from the resonance voltage Vr on the left side.
【0149】ここで、左側の共振電圧Vrの波形におい
て、トランジスタQ11のオフ時点から瞬時値V71に
なるまでの時間T71と、瞬時値V71からVr=0に
なるまでの時間T75とは、ほぼ同一の値になる。ま
た、右側の共振電圧Vrの波形において、トランジスタ
Q11のオフ時点から瞬時値V72になるまでの時間T
71と、瞬時値V72からVr=0になるまでの時間T
76とは、やはり、ほぼ同一の値になる。Here, in the waveform of the resonance voltage Vr on the left side, the time T71 from the time when the transistor Q11 is turned off to the instantaneous value V71 is substantially the same as the time T75 from the instantaneous value V71 to Vr = 0. Value. Further, in the waveform of the resonance voltage Vr on the right side, the time T from the time when the transistor Q11 is turned off to the instantaneous value V72 is obtained.
71 and the time T from the instantaneous value V72 to Vr = 0.
Again, 76 is almost the same value.
【0150】従って、トランジスタQ11のオフ時点か
ら所定時間T71が経過した時点での共振電圧Vrの瞬
時値を閾値とすることで、閾値のレベルに関係なく、共
振電圧Vrが閾値以下になった時点から所定時間T71
が経過した時点で、共振電圧Vr≒0になるということ
が言える。Therefore, by setting the instantaneous value of the resonance voltage Vr at the time when the predetermined time T71 has elapsed from the time when the transistor Q11 is turned off to the threshold value, the time when the resonance voltage Vr falls below the threshold value regardless of the threshold level From the predetermined time T71
It can be said that the resonance voltage Vr ≒ 0 is reached at the point in time when elapses.
【0151】このように、第7実施形態によれば、トラ
ンジスタQ11のオフ時点から所定時間T71が経過し
た時点の共振電圧Vrの瞬時値を閾値とし、共振電圧V
rが閾値以下になった時点から所定時間T72(>T7
1)の経過後にトランジスタQ11をオフからオンに切
り替えるようにしているので、確実にゼロ電圧スイッチ
ングを行うことができ、スイッチング損失の増大を未然
に防止することができる。As described above, according to the seventh embodiment, the instantaneous value of the resonance voltage Vr at the time when the predetermined time T71 has elapsed from the time when the transistor Q11 is turned off is used as the threshold value,
A predetermined time T72 (> T7) from the time when r becomes equal to or less than the threshold value
Since the transistor Q11 is switched from off to on after 1), zero voltage switching can be reliably performed, and an increase in switching loss can be prevented.
【0152】特に、共振電圧Vrの大きさや波形が変化
すると、所定時間T71が経過した時点の瞬時値が変化
するため、閾値は共振電圧Vrの変化に応じて変化する
ことになるが、その変化した閾値からVr=0になる時
点までに要する時間は殆ど変化しないので、動作環境の
変化や経年劣化などにより共振電圧Vr=0になるタイ
ミングが変化した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチン
グを行うことができる。In particular, when the magnitude or the waveform of the resonance voltage Vr changes, the instantaneous value at the time when the predetermined time T71 elapses changes. Therefore, the threshold value changes according to the change in the resonance voltage Vr. Since the time required from the threshold value to the point at which Vr = 0 is hardly changed, even if the timing at which the resonance voltage Vr = 0 changes due to a change in the operating environment, aging, etc., it is necessary to reliably perform zero voltage switching. Can be.
【0153】(第8実施形態)図25は本発明に係るD
C−DCコンバータ回路の第8実施形態を示す回路ブロ
ック図、図26は共振電圧Vrの波形図およびトランジ
スタQ11のオンオフを示すタイミングチャートであ
る。なお、図17と同一物には同一符号を付す。(Eighth Embodiment) FIG.
26 is a circuit block diagram showing an eighth embodiment of the C-DC converter circuit. FIG. 26 is a waveform diagram of the resonance voltage Vr and a timing chart showing ON / OFF of the transistor Q11. The same components as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.
【0154】図25において、制御回路151は、出力
電圧Votと設定値生成回路115で生成される設定値と
を比較して、出力電圧Votが一定値に維持されるような
スイッチング周波数で駆動回路102にオフ信号Soff
を送出するものである。また、制御回路151は、トラ
ンジスタQ11のオフ時点から計時のためのクロック同
期信号を遅延回路152に送出する。In FIG. 25, the control circuit 151 compares the output voltage Vot with the set value generated by the set value generation circuit 115 and operates at a switching frequency such that the output voltage Vot is maintained at a constant value. Off signal Soff at 102
Is sent. Further, the control circuit 151 sends a clock synchronization signal for clocking to the delay circuit 152 from the time when the transistor Q11 is turned off.
【0155】保持回路153は、共振用コンデンサC1
1と共振用リアクトルL11との接続点の電圧、すなわ
ち共振電圧Vrを取り込んで共振電圧Vrのピーク値を
保持するもので、分圧回路154は、保持回路153で
保持されているピーク値の所定比(<1)を閾値として
比較回路155に送出するものである。The holding circuit 153 includes a resonance capacitor C1.
The voltage dividing circuit 154 holds the peak value of the resonance voltage Vr by taking in the voltage at the connection point of the resonance reactor L1 and the resonance reactor L11, that is, the resonance voltage Vr. The ratio (<1) is sent to the comparison circuit 155 as a threshold value.
【0156】比較回路155は、共振電圧Vrを取り込
んで、共振電圧Vrと分圧回路154から送られる閾値
とを比較して、共振電圧Vrが低下して閾値以下になる
と、その旨の検出信号を遅延回路152に送出するもの
である。The comparison circuit 155 takes in the resonance voltage Vr, compares the resonance voltage Vr with a threshold value sent from the voltage dividing circuit 154, and, when the resonance voltage Vr decreases and falls below the threshold value, a detection signal indicating that. To the delay circuit 152.
【0157】遅延回路152は、制御回路151から送
られてくるクロック同期信号に基づき比較回路155に
よる検出信号の送出時点からの経過時間をカウントし、
所定時間T81が経過した時点でオン信号Sonを駆動回
路102に送出するものである。The delay circuit 152 counts the elapsed time from the point at which the detection signal is sent out by the comparison circuit 155 based on the clock synchronization signal sent from the control circuit 151.
The ON signal Son is sent to the drive circuit 102 when the predetermined time T81 has elapsed.
【0158】この構成により、図26に示すように、共
振電圧Vr(図中、太実線)のピーク値Vrp(図中、
細実線)が保持され、このピーク値Vrpの所定比(<
1)が閾値Vth(図中、細実線)とされ、共振電圧V
rが低下してVr≦Vthになった時点から所定時間T
81が経過すると、トランジスタQ11がオフにされ
る。With this configuration, as shown in FIG. 26, the peak value Vrp of the resonance voltage Vr (thick solid line in FIG. 26)
The thin solid line is maintained, and a predetermined ratio of this peak value Vrp (<
1) is a threshold Vth (thin solid line in the figure), and the resonance voltage V
A predetermined time T from the time when r decreases to Vr ≦ Vth
When 81 elapses, the transistor Q11 is turned off.
【0159】なお、保持回路153は、例えばコンデン
サで構成され、図26に示すようにピーク値Vrpは漸
減しているので、保持回路153が保持するピーク値を
1周期ごとにリセットする必要はない。The holding circuit 153 is composed of, for example, a capacitor, and the peak value Vrp is gradually reduced as shown in FIG. 26. Therefore, it is not necessary to reset the peak value held by the holding circuit 153 every cycle. .
【0160】図27は、第8実施形態の、より具体的な
回路構成例を示す回路ブロック図、図28は図27の各
部〜の信号を示すタイミングチャートである。な
お、図27ではコンバータ回路部101の図示を省略
し、図19、図25と同一物には同一符号を付してい
る。FIG. 27 is a circuit block diagram showing a more specific example of the circuit configuration of the eighth embodiment, and FIG. 28 is a timing chart showing signals of various parts of FIG. In FIG. 27, the illustration of the converter circuit unit 101 is omitted, and the same components as those in FIGS. 19 and 25 are denoted by the same reference numerals.
【0161】電圧周波数変換(V/F)回路116は、
出力電圧Votと設定値との電圧差V2に基づきスイッチ
ング周波数を設定するもので、このスイッチング周波数
で決まるタイミング信号を合成回路156に送出する
(図28の)。合成回路156は、このタイミング信
号に基づき、オフ信号Soffを駆動回路102に送出す
るものである(図28の)。The voltage frequency conversion (V / F) circuit 116
The switching frequency is set based on the voltage difference V2 between the output voltage Vot and the set value, and a timing signal determined by the switching frequency is sent to the synthesizing circuit 156 (FIG. 28). The synthesizing circuit 156 sends an off signal Soff to the drive circuit 102 based on the timing signal (FIG. 28).
【0162】オフ信号SoffによりトランジスタQ11
がオフになると、共振電圧Vrが、比較回路155に取
り込まれるとともに(図28の)、抵抗R81,R8
2からなる分圧回路154とコンデンサC81からなる
保持回路153とが並列に接続されてなる回路に入力さ
れる。抵抗R81,R82の接続点は比較回路155に
接続されており、共振電圧VrによりコンデンサC81
が充電されるとともに、その充電電圧の抵抗R81,R
82による分圧値が閾値として比較回路155に入力さ
れる(図28の)。The transistor Q11 is turned on by the off signal Soff.
Is turned off, the resonance voltage Vr is taken into the comparison circuit 155 (FIG. 28), and the resistors R81 and R8 are turned on.
2 and a holding circuit 153 including a capacitor C81 are connected in parallel to each other. The connection point of the resistors R81 and R82 is connected to the comparison circuit 155, and the capacitor C81 is connected by the resonance voltage Vr.
Is charged, and the resistors R81, R
The divided voltage value by 82 is input to the comparison circuit 155 as a threshold value (of FIG. 28).
【0163】ここで、図28の,に示すVrp,V
thの関係は、抵抗R81,R82の抵抗値をR81,R
82とすると、 Vth=Vr・R82/(R81+R82) と表わされる。Here, Vrp, V shown in FIG.
relationship th, the resistance value of the resistor R81, R82 R 81, R
Assuming 82 , Vth = Vr · R 82 / (R 81 + R 82 ).
【0164】比較回路155は、変化する共振電圧Vr
と閾値Vthとを比較し、Vr≧Vthの間、オン(ハ
イレベル)信号を出力する(図28の)。The comparison circuit 155 calculates the changing resonance voltage Vr.
And the threshold value Vth, and outputs an ON (high level) signal while Vr ≧ Vth (FIG. 28).
【0165】遅延回路157は、比較回路155からの
出力信号を所定時間T81だけ遅延して出力する(図2
8の)。Delay circuit 157 delays the output signal from comparison circuit 155 by a predetermined time T81 and outputs it (FIG. 2).
8).
【0166】この遅延回路157からの出力信号は、遅
延回路158により所定時間T82だけ遅延されるとと
もに(図28の)、インバータゲート回路159によ
り反転される(図28の)。The output signal from delay circuit 157 is delayed by delay circuit 158 for a predetermined time T82 (FIG. 28) and inverted by inverter gate circuit 159 (FIG. 28).
【0167】アンドゲート回路160は、これらの信号
の論理積を合成してパルス信号を生成し(図28の
)、合成回路156に出力する。The AND gate circuit 160 generates a pulse signal (FIG. 28) by synthesizing the logical product of these signals, and outputs the pulse signal to the synthesizing circuit 156.
【0168】合成回路156は、アンドゲート回路16
0からパルス信号が入力されると、駆動回路102にオ
ン信号Sonを出力し、これによってトランジスタQ11
はオンになる(図28の)。The synthesizing circuit 156 includes the AND gate circuit 16
When a pulse signal is input from 0, an ON signal Son is output to the drive circuit 102, and thereby the transistor Q11
Is turned on (of FIG. 28).
【0169】従って、図28に示すように、オフ信号S
offは、の立ち下がり時点に同期して出力されるが、
この時点は、の立ち下がり時点(Vr≦Vthになっ
た時点)から所定時間T81後になる。ここで、T81
はオン信号SonがVr<0の間に出力されるように設定
されているので、確実にゼロ電圧スイッチングが行われ
る。Therefore, as shown in FIG.
off is output in synchronization with the falling point of
This time is a predetermined time T81 after the falling time (when Vr ≦ Vth). Here, T81
Is set so that the ON signal Son is output while Vr <0, zero voltage switching is reliably performed.
【0170】このように、第8実施形態によれば、共振
電圧Vrのピーク値Vrpの所定比Vthを閾値とし、
共振電圧Vrが閾値Vth以下になった時点から所定時
間T81の経過後にトランジスタQ11をオフからオン
に切り替えるようにしているので、確実にゼロ電圧スイ
ッチングを行うことができ、スイッチング損失の増大を
未然に防止することができる。As described above, according to the eighth embodiment, the predetermined ratio Vth of the peak value Vrp of the resonance voltage Vr is set as the threshold value,
Since the transistor Q11 is switched from off to on after a lapse of the predetermined time T81 from the point in time when the resonance voltage Vr has become equal to or lower than the threshold value Vth, zero voltage switching can be performed reliably, and an increase in switching loss can be prevented. Can be prevented.
【0171】また、動作環境の変化や経年劣化などによ
り、共振電圧Vrの大きさや波形が変化すると、その変
化に応じて閾値Vthが変化することになるので、動作
環境などの変化によりVr=0になるタイミングが変化
した場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うこと
ができる。When the magnitude or waveform of the resonance voltage Vr changes due to a change in the operating environment or deterioration over time, the threshold value Vth changes in accordance with the change. Therefore, Vr = 0 due to a change in the operating environment or the like. , The zero voltage switching can be reliably performed.
【0172】なお、上記第5〜第8実施形態では、コン
バータ回路部101として全波形ゼロ電圧スイッチング
方式の昇圧形コンバータを用いて説明しているが、半波
形ゼロ電圧スイッチング方式の昇圧形コンバータにも適
用できることはいうまでもない。In the fifth to eighth embodiments, the converter circuit unit 101 is described using the boost converter of the full-waveform zero-voltage switching method. Needless to say, this can also be applied.
【0173】[0173]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路の電気信号を検出し、この検出された電気信号に基
づきスイッチング手段のオンタイミングを制御すること
で、スイッチング手段に電圧が印加されていないときに
当該スイッチング手段をオフからオンに切り替えるよう
にしているので、確実にゼロ電圧スイッチングを行うこ
とができ、スイッチング損失の増大を防止することがで
きる。As described above, according to the present invention,
By detecting the electric signal of the circuit and controlling the on timing of the switching means based on the detected electric signal, the switching means is switched from off to on when no voltage is applied to the switching means. Therefore, zero-voltage switching can be reliably performed, and an increase in switching loss can be prevented.
【0174】また、降圧形コンバータ回路であって、入
力電圧および出力電流に基づきスイッチング手段に共振
電圧が印加されている時間を算出し、スイッチング手段
のオン時点から当該算出された時間が経過するとスイッ
チング手段をオフからオンに切り替えるようにすると、
入力電圧または出力電流の変化によりスイッチング手段
に共振電圧が印加されている時間が変化した場合でも、
確実にゼロ電圧スイッチングを行うことができ、スイッ
チング損失の増大を防止することができる。In the step-down converter circuit, a time during which the resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the input voltage and the output current, and the switching is performed when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned on. By switching from off to on,
Even when the time during which the resonance voltage is applied to the switching means changes due to a change in the input voltage or the output current,
Zero voltage switching can be performed reliably, and an increase in switching loss can be prevented.
【0175】また、上記駆動制御手段は、上記共振用リ
アクトルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキ
ャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共
振電圧の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式
に基づき上記時間を算出するものであるとすることによ
り、スイッチング手段に共振電圧が印加されている時間
の算出を精度良く、かつ容易に行うことができる。 To=Tn・(1+Vin/(Zn・Iot))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iot:出力電流 Vin:入力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。The drive control means includes storage means in which the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the cycle of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are stored in advance, based on the following equation. By calculating the time, the time during which the resonance voltage is applied to the switching means can be calculated accurately and easily. To = Tn · (1 + Vin / (Zn · Iot)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iot: output current Vin: input voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
【0176】また、昇圧形コンバータ回路であって、出
力電圧および入力電流に基づきスイッチング手段に共振
電圧が印加されている時間を算出し、スイッチング手段
のオフ時点から当該算出された時間が経過するとスイッ
チング手段をオフからオンに切り替えるようにすると、
出力電圧または入力電流の変化によりスイッチング手段
に共振電圧が印加されている時間が変化した場合でも、
確実にゼロ電圧スイッチングを行うことができ、スイッ
チング損失の増大を防止することができる。Also, in the boost converter circuit, a time during which the resonance voltage is applied to the switching means is calculated based on the output voltage and the input current, and the switching is performed when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off. By switching from off to on,
Even when the time during which the resonance voltage is applied to the switching means changes due to a change in the output voltage or the input current,
Zero voltage switching can be performed reliably, and an increase in switching loss can be prevented.
【0177】また、上記駆動制御手段は、上記共振用リ
アクトルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキ
ャパシタンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共
振電圧の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式
に基づき上記時間を算出するものであるとすることによ
り、スイッチング手段に共振電圧が印加されている時間
の算出を精度良く、かつ容易に行うことができる。 To=Tn・(1+Vot/(Zn・Iin))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iin:入力電流 Vot:出力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。The drive control means includes storage means in which the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the cycle of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are stored in advance. By calculating the time, it is possible to accurately and easily calculate the time during which the resonance voltage is applied to the switching means. To = Tn · (1 + Vot / (Zn · Iin)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iin: input current Vot: output voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
【0178】また、上記検出手段は、上記電気信号とし
て上記共振用コンデンサに発生する共振電圧を検出する
もので、上記駆動制御手段は、検出された上記共振電圧
を用いて上記スイッチング手段に共振電圧が印加されな
くなる時点を求め、当該求めた時点になると、上記スイ
ッチング手段をオフからオンに切り替えるようにする
と、動作環境の変化や経時劣化などにより共振回路を構
成するリアクトルやコンデンサのパラメータが変化し
て、共振電圧のピーク値や波形が変化し、そのためスイ
ッチング手段に共振電圧が印加されている時間が変化し
た場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うことが
でき、スイッチング損失の増大を防止することができ
る。The detecting means detects a resonance voltage generated in the resonance capacitor as the electric signal. The drive control means uses the detected resonance voltage to supply a resonance voltage to the switching means. At the time when the voltage is no longer applied, and when the obtained time is reached, if the switching means is switched from off to on, the parameters of the reactors and capacitors constituting the resonance circuit change due to changes in the operating environment and deterioration over time. Therefore, even when the peak value or waveform of the resonance voltage changes, and therefore the time during which the resonance voltage is applied to the switching means changes, zero voltage switching can be reliably performed, thereby preventing an increase in switching loss. Can be.
【0179】また、上記駆動制御手段は、上記共振電圧
が低下して所定値以下になった時点から所定時間後に上
記スイッチング手段をオフからオンに切り替えるように
すると、動作環境などの変化により共振電圧が変化した
場合でも、確実にゼロ電圧スイッチングを行うことがで
き、スイッチング損失の増大を防止することができる。The drive control means may switch the switching means from off to on after a predetermined time from the time when the resonance voltage decreases to a predetermined value or less. Is changed, zero voltage switching can be reliably performed, and an increase in switching loss can be prevented.
【0180】この場合において、上記所定値は、予め設
定された一定の値であるとすると、簡易な構成で回路を
実現することができる。一方、上記所定値が、上記スイ
ッチング手段のオフ時点から所定時間後における上記共
振電圧の電圧値であるとしたり、上記共振電圧のピーク
値に応じて設定されるものであるとすると、所定値が一
定の値でなく共振電圧の変化を反映した値になるので、
動作環境などの変化に対して、より確実にゼロ電圧スイ
ッチングを行うことができる。In this case, if the predetermined value is a predetermined constant value, a circuit can be realized with a simple configuration. On the other hand, if the predetermined value is a voltage value of the resonance voltage after a predetermined time from the time when the switching unit is turned off, or if the predetermined value is set according to a peak value of the resonance voltage, the predetermined value is Since it is not a constant value but a value reflecting the change in resonance voltage,
Zero voltage switching can be performed more reliably in response to changes in the operating environment and the like.
【図1】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第1
実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 1 shows a first example of a DC-DC converter circuit according to the present invention.
It is a circuit block diagram showing an embodiment.
【図2】(a)(b)(c)は共振用コンデンサに発生する共
振電圧の波形図である。FIGS. 2A, 2B, and 2C are waveform diagrams of a resonance voltage generated in a resonance capacitor.
【図3】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第2
実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 3 shows a second example of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
It is a circuit block diagram showing an embodiment.
【図4】共振電圧の波形図およびトランジスタのオンオ
フを示すタイミングチャートである。FIG. 4 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図5】第2実施形態の、より具体的な回路構成例を示
す回路ブロック図である。FIG. 5 is a circuit block diagram illustrating a more specific circuit configuration example of the second embodiment.
【図6】図5の各部〜の信号を示すタイミングチャ
ートである。FIG. 6 is a timing chart showing signals of respective parts of FIG. 5;
【図7】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第3
実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 7 shows a third example of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
It is a circuit block diagram showing an embodiment.
【図8】共振電圧の波形図およびトランジスタのオンオ
フを示すタイミングチャートである。FIG. 8 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図9】第3実施形態の、より具体的な回路構成例を示
す回路ブロック図である。FIG. 9 is a circuit block diagram showing a more specific circuit configuration example of the third embodiment.
【図10】図9の各部〜,’の信号を示すタイミ
ングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing signals of each part to ′ of FIG. 9;
【図11】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第
4実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 11 is a circuit block diagram showing a fourth embodiment of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
【図12】共振電圧の波形図およびトランジスタのオン
オフを示すタイミングチャートである。FIG. 12 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図13】第4実施形態の、より具体的な回路構成例を
示す回路ブロック図である。FIG. 13 is a circuit block diagram showing a more specific circuit configuration example of the fourth embodiment.
【図14】図13の各部〜の信号を示すタイミング
チャートである。FIG. 14 is a timing chart showing signals of the respective parts of FIG. 13;
【図15】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第
5実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 15 is a circuit block diagram showing a fifth embodiment of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
【図16】(a)(b)(c)は共振用コンデンサに発生する
共振電圧の波形図である。FIGS. 16 (a), (b) and (c) are waveform diagrams of a resonance voltage generated in a resonance capacitor.
【図17】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第
6実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 17 is a circuit block diagram showing a sixth embodiment of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
【図18】共振電圧の波形図およびトランジスタのオン
オフを示すタイミングチャートである。FIG. 18 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図19】第6実施形態の、より具体的な回路構成例を
示す回路ブロック図である。FIG. 19 is a circuit block diagram illustrating a more specific circuit configuration example of the sixth embodiment.
【図20】図19の各部〜の信号を示すタイミング
チャートである。FIG. 20 is a timing chart showing signals of the respective parts of FIG. 19;
【図21】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第
7実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 21 is a circuit block diagram showing a seventh embodiment of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
【図22】共振電圧の波形図およびトランジスタのオン
オフを示すタイミングチャートである。FIG. 22 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図23】第7実施形態の、より具体的な回路構成例を
示す回路ブロック図である。FIG. 23 is a circuit block diagram illustrating a more specific circuit configuration example of the seventh embodiment.
【図24】図23の各部〜,’の信号を示すタイ
ミングチャートである。FIG. 24 is a timing chart showing signals of respective parts to ′ of FIG. 23;
【図25】本発明に係るDC−DCコンバータ回路の第
8実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 25 is a circuit block diagram showing an eighth embodiment of the DC-DC converter circuit according to the present invention.
【図26】共振電圧の波形図およびトランジスタのオン
オフを示すタイミングチャートである。FIG. 26 is a waveform chart of a resonance voltage and a timing chart showing ON / OFF of a transistor.
【図27】第8実施形態の、より具体的な回路構成例を
示す回路ブロック図である。FIG. 27 is a circuit block diagram showing a more specific circuit configuration example of the eighth embodiment.
【図28】図27の各部〜の信号を示すタイミング
チャートである。FIG. 28 is a timing chart showing signals of respective sections 1 to 3 of FIG. 27;
【図29】ゼロ電圧スイッチング方式のDC−DCコン
バータ回路の動作を説明するタイミングチャートであ
る。FIG. 29 is a timing chart illustrating an operation of a zero-voltage switching type DC-DC converter circuit.
1,101 コンバータ回路部 2,102 駆動回路(駆動手段) 3,103 制御回路(検出手段、駆動制御手段、記憶
手段) Q1,Q11 トランジスタ(スイッチング手段) L1,L11 共振用リアクトル C1,C11 共振用コンデンサ1,101 converter circuit section 2,102 drive circuit (drive means) 3,103 control circuit (detection means, drive control means, storage means) Q1, Q11 transistors (switching means) L1, L11 resonance reactor C1, C11 resonance Capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼阪 光昭 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 陳 登 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 一色 功雄 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 嶋田 俊郎 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 Fターム(参考) 5H730 AA02 AA14 BB13 BB14 BB57 BB61 DD02 DD32 DD41 FD01 FD26 FD31 FF09 FG03 FG07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor ▲ Taka ▼ Mitsuaki Saka 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Chen Noboru, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi 1-7-10 Kikuzumi, within the Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Isao Isshiki 1-7-10, Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside the Auto Network Technology Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Toshiro Shimada Aichi 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi F-term in Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (Reference) 5H730 AA02 AA14 BB13 BB14 BB57 BB61 DD02 DD32 DD41 FD01 FD26 FD31 FF09 FG03 FG07
Claims (10)
段と、このスイッチング手段に接続された共振用リアク
トルおよびこの共振用リアクトルと共振する共振用コン
デンサからなる共振回路と、上記スイッチング手段をオ
ンオフさせる駆動手段とを備えたスイッチング方式のD
C−DCコンバータ回路において、 当該回路の電気信号を検出する検出手段と、 上記駆動手段の動作を制御する駆動制御手段とを備え、 上記駆動制御手段は、上記スイッチング手段に共振電圧
が印加されていないときに当該スイッチング手段をオフ
からオンに切り替えるべく、検出された上記電気信号に
基づき上記スイッチング手段のオンタイミングを制御す
るものであることを特徴とするDC−DCコンバータ回
路。1. A switching means for turning on and off an input voltage, a resonance circuit including a resonance reactor connected to the switching means and a resonance capacitor resonating with the resonance reactor, and a driving means for turning on and off the switching means. Switching type D with
A C-DC converter circuit, comprising: detection means for detecting an electric signal of the circuit; and drive control means for controlling the operation of the drive means. The drive control means has a resonance voltage applied to the switching means. A DC-DC converter circuit for controlling the ON timing of the switching means based on the detected electric signal so as to switch the switching means from OFF to ON when there is no signal.
路において、当該回路は入力電圧を降圧して出力する降
圧形コンバータ回路であり、上記検出手段は、上記電気
信号として入力電圧および出力電流を検出するもので、
上記駆動制御手段は、検出された上記入力電圧および上
記出力電流に基づき上記スイッチング手段に共振電圧が
印加されている時間を算出し、上記スイッチング手段の
オフ時点から当該算出された時間が経過すると上記スイ
ッチング手段をオフからオンに切り替えるものであるこ
とを特徴とするDC−DCコンバータ回路。2. The DC-DC converter circuit according to claim 1, wherein said circuit is a step-down converter circuit for stepping down an input voltage and outputting said stepped-down voltage, and said detecting means detects an input voltage and an output current as said electric signal. To detect,
The drive control means calculates a time during which a resonance voltage is applied to the switching means based on the detected input voltage and the detected output current, and calculates the time when the calculated time elapses from the time when the switching means is turned off. A DC-DC converter circuit for switching a switching unit from off to on.
路において、上記駆動制御手段は、上記共振用リアクト
ルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキャパシ
タンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共振電圧
の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式に基づ
き上記時間を算出するものであることを特徴とするDC
−DCコンバータ回路。 To=Tn・(1+Vin/(Zn・Iot))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iot:出力電流 Vin:入力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。3. The DC-DC converter circuit according to claim 2, wherein the drive control means determines in advance that the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the cycle of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are predetermined. DC having storage means for storing the data and calculating the time based on the following equation:
A DC converter circuit. To = Tn · (1 + Vin / (Zn · Iot)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iot: output current Vin: input voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
路において、当該回路は入力電圧を昇圧して出力する昇
圧形コンバータ回路であり、上記検出手段は、上記電気
信号として出力電圧および入力電流を検出するもので、
上記駆動制御手段は、検出された上記出力電圧および上
記入力電流に基づき上記スイッチング手段に共振電圧が
印加されている時間を算出し、上記スイッチング手段の
オフ時点から当該算出された時間が経過すると上記スイ
ッチング手段をオフからオンに切り替えるものであるこ
とを特徴とするDC−DCコンバータ回路。4. The DC-DC converter circuit according to claim 1, wherein said circuit is a boost converter circuit which boosts an input voltage and outputs the boosted input voltage, and wherein said detecting means detects an output voltage and an input current as said electric signal. To detect,
The drive control means calculates a time during which a resonance voltage is applied to the switching means based on the detected output voltage and the input current, and when the calculated time elapses from an off time of the switching means, A DC-DC converter circuit for switching a switching unit from off to on.
路において、上記駆動制御手段は、上記共振用リアクト
ルのインダクタンス、上記共振用コンデンサのキャパシ
タンスおよび上記共振用コンデンサに発生する共振電圧
の周期が予め格納された記憶手段を備え、下記式に基づ
き上記時間を算出するものであることを特徴とするDC
−DCコンバータ回路。 To=Tn・(1+Vot/(Zn・Iin))/2 Zn=√(Lr/Cr) ここで、To:共振電圧が印加されている時間 Tn:共振用コンデンサに発生する共振電圧の周期 Zn:共振回路の特性インピーダンス Iin:入力電流 Vot:出力電圧 Lr:共振用リアクトルのインダクタンス Cr:共振用コンデンサのキャパシタンス である。5. The DC-DC converter circuit according to claim 4, wherein the drive control means determines in advance that the inductance of the resonance reactor, the capacitance of the resonance capacitor, and the period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor are predetermined. DC having storage means for storing the data and calculating the time based on the following equation:
A DC converter circuit. To = Tn · (1 + Vot / (Zn · Iin)) / 2 Zn = √ (Lr / Cr) where To: time during which the resonance voltage is applied Tn: period of the resonance voltage generated in the resonance capacitor Zn: Characteristic impedance of resonance circuit Iin: input current Vot: output voltage Lr: inductance of resonance reactor Cr: capacitance of resonance capacitor.
路において、 上記検出手段は、上記電気信号として上記共振用コンデ
ンサに発生する共振電圧を検出するもので、 上記駆動制御手段は、検出された上記共振電圧を用いて
上記スイッチング手段に共振電圧が印加されなくなる時
点を求め、当該求めた時点になると、上記スイッチング
手段をオフからオンに切り替えるものであることを特徴
とするDC−DCコンバータ回路。6. The DC-DC converter circuit according to claim 1, wherein the detection means detects a resonance voltage generated in the resonance capacitor as the electric signal, and the drive control means detects the resonance voltage. A DC-DC converter circuit, wherein a point in time at which no resonance voltage is applied to the switching means is determined using the resonance voltage, and the switching means is switched from off to on at the determined time.
路において、上記駆動制御手段は、上記共振電圧が低下
して所定値以下になった時点から所定時間後に上記スイ
ッチング手段をオフからオンに切り替えるものであるこ
とを特徴とするDC−DCコンバータ回路。7. The DC-DC converter circuit according to claim 6, wherein the drive control means switches the switching means from off to on after a predetermined time from when the resonance voltage decreases to a predetermined value or less. And a DC-DC converter circuit.
路において、上記所定値は、予め設定された一定の値で
あることを特徴とするDC−DCコンバータ回路。8. The DC-DC converter circuit according to claim 7, wherein the predetermined value is a predetermined constant value.
路において、上記所定値は、上記スイッチング手段のオ
フ時点から所定時間後における上記共振電圧の電圧値で
あることを特徴とするDC−DCコンバータ回路。9. The DC-DC converter circuit according to claim 7, wherein said predetermined value is a voltage value of said resonance voltage after a predetermined time from a time point when said switching means is turned off. circuit.
回路において、上記所定値は、上記共振電圧のピーク値
に応じて設定されるものであることを特徴とするDC−
DCコンバータ回路。10. The DC-DC converter circuit according to claim 7, wherein the predetermined value is set according to a peak value of the resonance voltage.
DC converter circuit.
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Cited By (9)
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JP2007173022A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Discharge lamp lighting device and image display device |
JP2007336769A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Dc-dc-converter and its control method |
JP2013059201A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Ihi Corp | Resonance type power conversion device |
JP2013106407A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Ihi Corp | Resonance type power conversion device |
KR20140062411A (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-23 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Measurement circuit for regulating a dc/dc voltage converter |
JP2014230287A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-08 | 三菱電機株式会社 | Switching power supply |
KR20160074195A (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-28 | 주식회사 실리콘웍스 | Power circuit |
KR20160082039A (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 주식회사 실리콘웍스 | Power circuit |
WO2018079033A1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 住友電気工業株式会社 | Voltage converting device, step-down control method for voltage converting circuit, step-up control method for voltage converting circuit, and computer program |
-
2001
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007173022A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Discharge lamp lighting device and image display device |
JP4710591B2 (en) * | 2005-12-22 | 2011-06-29 | パナソニック電工株式会社 | Discharge lamp lighting device and image display device |
JP2007336769A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Dc-dc-converter and its control method |
JP4626576B2 (en) * | 2006-06-19 | 2011-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | DC-DC converter and control method thereof |
JP2013059201A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Ihi Corp | Resonance type power conversion device |
JP2013106407A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Ihi Corp | Resonance type power conversion device |
KR20140062411A (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-23 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Measurement circuit for regulating a dc/dc voltage converter |
KR102129813B1 (en) * | 2012-11-14 | 2020-07-03 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Measurement circuit for regulating a dc/dc voltage converter |
JP2014230287A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-08 | 三菱電機株式会社 | Switching power supply |
KR20160074195A (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-28 | 주식회사 실리콘웍스 | Power circuit |
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