JP2002330585A - Dc-dc converter - Google Patents

Dc-dc converter

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JP2002330585A
JP2002330585A JP2001170248A JP2001170248A JP2002330585A JP 2002330585 A JP2002330585 A JP 2002330585A JP 2001170248 A JP2001170248 A JP 2001170248A JP 2001170248 A JP2001170248 A JP 2001170248A JP 2002330585 A JP2002330585 A JP 2002330585A
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transformer
voltage
converter
winding
capacitor
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Yoshihiro Sekino
吉宏 関野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitutes a DC-DC converter, which has a wide voltage-control range, and has a linear-control characteristic. SOLUTION: Output of a smoothing filter of the forward converter is made as the output of the DC-DC converter, by having a constitution to PWM-control both converters with one semi-conductor switch: using a reactor having a plurality of windings as the transformer for a forward converter; the reactor is used also as a flyback converter; and the output of the flyback converter is injected into the circuit of the primary winding of the transformer or the secondary circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業の属する技術分野】本発明は直流電圧を他の直流
電圧に変換するDC−DCコンバータの構成に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter for converting a DC voltage into another DC voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラトランジスタやパワーMOS
FETのような電力変換用の半導体スイッチを使ったD
C−DCコンバータは小形軽量、高効率などの有用性が
認められ、独立した直流電源として、あるいは各種電子
機器に組み込まれて使う直流電源として広く使われてい
る。DC−DCコンバータから給電する直流電圧も幅広
い。低い電圧としては半導体ICへの給電がある。5V
が標準電圧となっているが最近では3.5Vの給電も増
えている。近い将来としては1Vやそれ以下への低電圧
給電指向がある。高電圧としてはテレビ・ブラウン管や
パソコンのディスプレイ(CRT)などへ給電する数万
Vの電圧がある。
2. Description of the Related Art Bipolar transistors and power MOSs
D using a semiconductor switch for power conversion such as FET
C-DC converters have been recognized for their usefulness such as small size, light weight, and high efficiency, and are widely used as independent DC power supplies or as DC power supplies incorporated in various electronic devices. The DC voltage supplied from the DC-DC converter is also wide. As the low voltage, there is power supply to the semiconductor IC. 5V
Has become the standard voltage, but recently the supply of 3.5 V has been increasing. In the near future, there is a trend toward low voltage power supply to 1V and below. As the high voltage, there is a voltage of tens of thousands of volts for supplying power to a television / CRT or a display (CRT) of a personal computer.

【0003】DC−DCコンバータの最も特徴のある機
能は、半導体スイッチを使って入力する電圧をオン、オ
フして出力の電圧を制御することである。このスイッチ
ングによる効果は電力変換の過程での電力損失が小さい
ことにある。これは電力変換の効率が高いことであり、
また、冷却フィンなどの放熱系の能力が小さくて済むこ
とでもあり電源装置の小形化、軽量化につながる。最近
クローズアップされている環境問題にも省エネルギーの
観点から貢献している。DC−DCコンバータもさらに
効果を高めるよう要望が強い。これに応える取り組みの
一つは部品の使い方を改善することにある。これにより
部品の小形化、軽量化が期待され、コスト低下にも効果
が出る。
The most characteristic function of a DC-DC converter is to control an output voltage by turning on and off an input voltage using a semiconductor switch. The effect of this switching is that the power loss in the process of power conversion is small. This means that the efficiency of power conversion is high,
In addition, the capability of the heat radiation system such as the cooling fins may be small, which leads to downsizing and weight reduction of the power supply device. It is also contributing to environmental issues that have recently been highlighted from the perspective of energy conservation. There is a strong demand for DC-DC converters to further enhance their effects. One approach to addressing this is to improve the use of components. This is expected to reduce the size and weight of parts, and also has the effect of reducing costs.

【0004】次に、この取り組みを具体的に述べる。こ
れらはDC−DCコンバータの現状であり、かかえてい
る問題である。DC−DCコンバータのスイッチング動
作によって、その入力電力は断続されたパルス列になっ
ている。各パルスの幅や振幅はDC−DCコンバータに
よって制御される。このパルス列の平均値が入力電力で
ある。DC−DCコンバータの出力電圧はこの入力パル
スの幅を制御して変換したものである。入力の直流電源
の電圧が一定であれば電力パルスのパターンと流れる電
流のパターンは相似になる。一般にはDC−DCコンバ
ータの主回路部品の利用率を高めるため図7のように電
流のパターンを方形波状にする。方形波電流パルスの振
幅はIで、幅はD×Tである。ここでTはスイッチング
の周期である。Dは周期Tに対する半導体スイッチがオ
ンしている期間、つまり電流が流れている期間の比率
で、以下時比率という。Dの大きさは 0≦D≦1であ
る。時比率Dを最大に広げた場合、つまり D=1の電
流の振幅は平均電流Iavになる。方形波パルス電流の
振幅と平均電流との関係は I=Iav/Dであり、時
比率Dを大きくするほど入力電流の振幅Iは小さくな
る。半導体スイッチ、トランスの巻線等は電流の振幅I
が低いほど、つまり時比率Dを大きくするほど電流定格
の小さい部品が使える。しかし、現状では回路上の制約
があり、時比率Dを充分に広げられないでいる。この制
約について次ぎに述べる。
Next, this approach will be specifically described. These are the current status of DC-DC converters and are the problems they have. Due to the switching operation of the DC-DC converter, the input power is in an intermittent pulse train. The width and amplitude of each pulse are controlled by a DC-DC converter. The average value of this pulse train is the input power. The output voltage of the DC-DC converter is converted by controlling the width of the input pulse. If the voltage of the input DC power supply is constant, the pattern of the power pulse and the pattern of the flowing current are similar. Generally, in order to increase the utilization of the main circuit components of the DC-DC converter, the current pattern is made into a square wave as shown in FIG. The amplitude of the square wave current pulse is I and the width is D × T. Here, T is a switching cycle. D is the ratio of the period during which the semiconductor switch is on to the period T, that is, the period during which current is flowing, and is hereinafter referred to as the time ratio. The magnitude of D is 0 ≦ D ≦ 1. When the duty ratio D is expanded to the maximum, that is, the amplitude of the current D = 1 becomes the average current Iav. The relationship between the amplitude of the square-wave pulse current and the average current is I = Iav / D, and as the duty ratio D increases, the amplitude I of the input current decreases. Semiconductor switches, transformer windings, etc.
Is lower, that is, as the duty ratio D is increased, a component having a smaller current rating can be used. However, at present, there are restrictions on the circuit, and the duty ratio D cannot be sufficiently widened. This restriction is described below.

【0005】DC−DCコンバータのなかで広く使われ
ている1石フォワードコンバータを図8に示す。半導体
スイッチ21のスイッチング制御によって入力の電源で
ある直流電源1の電圧Einをレベル変更、精度向上あ
るいは入出力間を絶縁させた出力電圧Eoutに変換し
て直流負荷4に給電する。電力変換過程を次に述べる。
半導体スイッチ21で入力電圧Einをオン、オフさせ
てトランス220の1次巻線npに与える。半導体スイ
ッチ21がオンしている期間はトランス220に誘起す
る電圧の極性は図のようになる。1次巻線npから入力
する電力を2次巻線nfから出力しリアクタ27とコン
デンサ28からなる平滑フィルタに与える。半導体スイ
ッチ21のオン期間にトランス220に蓄えられた励磁
エネルギーは半導体スイッチ21のオフ期間に、巻線n
rに生じた図示とは逆の極性の電圧によってダイオード
24が通電し、直流電源1に回生する。
[0005] Fig. 8 shows a single-stone forward converter widely used among DC-DC converters. The switching control of the semiconductor switch 21 converts the voltage Ein of the DC power supply 1 which is the input power supply into an output voltage Eout in which the level is changed, the accuracy is improved, or the input and output are insulated, and the DC voltage 4 is supplied to the DC load 4. The power conversion process will be described below.
The input voltage Ein is turned on / off by the semiconductor switch 21 and applied to the primary winding np of the transformer 220. While the semiconductor switch 21 is on, the polarity of the voltage induced in the transformer 220 is as shown in the figure. Power input from the primary winding np is output from the secondary winding nf and applied to a smoothing filter including a reactor 27 and a capacitor 28. The excitation energy stored in the transformer 220 during the on-period of the semiconductor switch 21 is applied to the winding n during the off-period of the semiconductor switch 21.
The diode 24 is energized by a voltage having a polarity opposite to that shown in FIG.

【0006】制御装置3は半導体スイッチ21のオン、
オフ信号を生成して出力電圧Eoutを制御する。定電
圧制御の対象である出力電圧Eoutをフィードバック
してこれを誤差増幅器32で基準電圧31と比較してこ
の誤差に対応した変調信号をつくり、この変調信号と高
周波の三角波信号33とを比較器34に入力してパルス
幅制御したパルス信号に変換し、必要なら絶縁して半導
体スイッチ21をドライブする。生成するパルス信号の
オンとオフの期間を変えて時比率Dを制御する。この制
御装置3の構成は一般的なものであり、最近ではIC化
した制御部品として市場に出ている。
The control device 3 turns on the semiconductor switch 21,
An off signal is generated to control the output voltage Eout. The output voltage Eout, which is the object of constant voltage control, is fed back and compared with a reference voltage 31 by an error amplifier 32 to generate a modulation signal corresponding to the error. The modulation signal is compared with a high-frequency triangular wave signal 33 by a comparator. The signal is converted into a pulse signal of which the pulse width is controlled by inputting the signal into a pulse signal, and if necessary, the semiconductor switch 21 is driven by insulation. The duty ratio D is controlled by changing the ON and OFF periods of the generated pulse signal. The configuration of the control device 3 is a general one, and has recently been put on the market as an IC-based control component.

【0007】時比率Dには制約があって、理論的な最大
値である1までのすべてを制御に使えるわけではない。
トランス220は理想トランスであれば励磁エネルギー
を蓄積することはないが、現実のトランスとしては励磁
に必要な電磁エネルギーがトランスの磁気コアに蓄えら
れるので、トランスの飽和を防ぐには励磁エネルギーの
すべてを1サイクル毎に放出させななければならない。
従って、励磁エネルギーの放出は1サイクルに1回行わ
れ、電流波形は三角状のパルスになる。この蓄積された
エネルギーの放出処理は半導体スイッチ21がオフして
いる期間に行われるのでオフ期間(1−D)×Tをゼロ
にまで減らすことはできない。励磁エネルギー放出に要
する期間の残りが電流パルスの幅制御に使える。結果と
して時比率Dの許容可変範囲は狭くなってしまう。一般
にオフ期間の比(1−D)に0.5程度を確保するの
で、電圧制御に活用できる時比率の範囲は0≦D≦0.
5程度に限定されてしまう。
The duty ratio D is restricted, and not all of the duty ratio D up to 1, which is the theoretical maximum value, can be used for control.
If the transformer 220 is an ideal transformer, it does not store the excitation energy. However, as an actual transformer, the electromagnetic energy required for excitation is stored in the magnetic core of the transformer. Must be released every cycle.
Accordingly, the excitation energy is released once per cycle, and the current waveform becomes a triangular pulse. Since the process of releasing the stored energy is performed while the semiconductor switch 21 is off, the off period (1-D) × T cannot be reduced to zero. The rest of the period required for exciting energy release can be used for controlling the width of the current pulse. As a result, the allowable variable range of the duty ratio D becomes narrow. Generally, an off-period ratio (1-D) of about 0.5 is secured, so that the range of the duty ratio that can be used for voltage control is 0 ≦ D ≦ 0.
It is limited to about 5.

【0008】DC−DCコンバータの出力電圧であるE
outと時比率Dとの関係は次のようになる。 Eout=(nf/np)×D×Ein (1) 式(1)の特性を図示すると図2の曲線x1のようにな
る。図示のように時比率Dの実用範囲の上限は0.5程
度に止まる。曲線の勾配は一定である。つまり、出力電
圧Eoutは時比率Dに比例した大きさになる。時比率
Dの上限が小さいため出力電圧Eoutの最大値は低
い。出力電圧Eoutを必要なレベルまで昇圧するには
トランス220の巻線数の比nf/npを多く設計する
必要があり巻線の損失増加という好ましくない結果を招
いてしまう。
The output voltage E of the DC-DC converter
The relationship between out and the duty ratio D is as follows. Eout = (nf / np) × D × Ein (1) The characteristic of the equation (1) is illustrated as a curve x1 in FIG. As shown in the figure, the upper limit of the practical range of the duty ratio D is limited to about 0.5. The slope of the curve is constant. That is, the output voltage Eout has a magnitude proportional to the duty ratio D. Since the upper limit of the duty ratio D is small, the maximum value of the output voltage Eout is low. In order to raise the output voltage Eout to a required level, it is necessary to design the ratio nf / np of the number of windings of the transformer 220 to be large, which results in an undesirable result of an increase in winding loss.

【0009】他のDC−DCコンバータの例としては図
9のエネルギーを蓄積するリアクタを使ったフライバッ
クコンバータがある。半導体スイッチ21がオンしてい
る期間には図示の極性の電圧が誘起し、リアクタ220
0の巻線npに電流が流れここにトランスの励磁エネル
ギーに相当する電磁エネルギーを蓄える。半導体スイッ
チ21がオフすると図示とは逆の極性の電圧が誘起し、
ダイオード24が通電し、巻線nrからコンデンサ23
に電流が流れてオン期間に蓄えられた電磁エネルギーが
放出される。このコンデンサ23の電圧がフライバック
コンバータの出力電圧Eoutとなる。制御装置3は図
8の例と同じ構成のものが使える。
As another example of a DC-DC converter, there is a flyback converter using a reactor for storing energy shown in FIG. While the semiconductor switch 21 is on, a voltage of the illustrated polarity is induced, and the reactor 220
A current flows through the zero winding np, where electromagnetic energy corresponding to the excitation energy of the transformer is stored. When the semiconductor switch 21 is turned off, a voltage having a polarity opposite to that shown in the figure is induced.
The diode 24 is energized and the capacitor 23
Current flows to release the electromagnetic energy stored during the ON period. The voltage of the capacitor 23 becomes the output voltage Eout of the flyback converter. The control device 3 having the same configuration as the example in FIG. 8 can be used.

【0010】このフライバックコンバータはリアクタ2
200に蓄えたエネルギーを1サイクル毎にすべてを放
出させないでも動作する。つまり、1サイクル後に残留
エネルギーがあっても動作する。この制御動作はリアク
タ電流連続モードと言われる(例えば、著者原田、二
宮、顧の「スイッチングコンバータの基礎」、pp48
−52、コロナ社1992,2,25初版)。このリア
クタに直流電流を流すためには磁気飽和しないようにコ
アの最大磁束密度を低く設計する。このリアクタ220
0に励磁エネルギーの一部が残るように制御する場合に
は出力電圧が時比率によって変わる。なお、1サイクル
毎に残留エネルギーをゼロにする図2のx1の場合には
励磁エネルギーを放出する直流電源の電圧は一定値Ei
nであり、この値は時比率によって変わることはない。
この励磁エネルギーが残留する場合における出力電圧E
outと半導体スイッチ21をオン、オフ制御する時比
率Dとの関係は式(2)のようになる。 Eout=(nr/np)×D/(1−D)×Ein (2)
This flyback converter is a reactor 2
It operates without releasing all the energy stored in 200 every cycle. That is, it operates even if there is residual energy after one cycle. This control operation is referred to as a reactor current continuous mode (for example, “Basics of Switching Converter” by Harada and Ninomiya, pp. 48).
-52, Corona 1992, 2, 25 first edition). In order to allow a direct current to flow through this reactor, the maximum magnetic flux density of the core is designed to be low so as not to cause magnetic saturation. This reactor 220
When controlling so that a part of the excitation energy remains at 0, the output voltage changes according to the duty ratio. In the case of x1 in FIG. 2 in which the residual energy is made zero every one cycle, the voltage of the DC power source that emits the excitation energy is a constant value Ei.
n, which does not change with duty.
The output voltage E when the excitation energy remains
The relationship between out and the duty ratio D for turning on and off the semiconductor switch 21 is as shown in Expression (2). Eout = (nr / np) × D / (1-D) × Ein (2)

【0011】式(2)の電圧制御特性は図2の曲線x2
のようになる。時比率Dの上限はフォワードコンバータ
より広くまで使える。しかし曲線の勾配がDの値によっ
て異なる。つまり、特性が非線形であるため制御しにく
いという問題がある。例えば、時比率Dが小さい範囲で
出力電圧の精度を高めるため電圧フィードバック制御の
増幅率(図8における誤差増幅器32の増幅率)を高く
設定すれば、時比率Dの大きい領域ではこの増幅率が高
すぎて安定な制御ができなくなる。一方、時比率Dの大
きい領域で安定に制御できるように増幅率を低く設定す
れば、時比率Dの小さい領域で増幅率不足となり出力電
圧の精度が得られなくなる。このように電圧制御特性が
非線形であるためフライバックコンバータでは、制御動
作の安定性と電圧の高精度化の両立が困難であり、両立
させようとすれば制御装置が複雑なものとなる。さら
に、リアクタ2200に電流を流して一旦、変換するエ
ネルギーのすべてを電磁エネルギーとして蓄積させるた
めに効率が低く、かつリアクタ2200の容積が大きく
なる。このためフライバックコンバータは電力変換容量
の大きなコンバータには適しない。
The voltage control characteristic of the equation (2) is represented by a curve x2 in FIG.
become that way. The upper limit of the duty ratio D can be used wider than the forward converter. However, the slope of the curve depends on the value of D. That is, there is a problem that control is difficult because the characteristics are nonlinear. For example, if the amplification factor of the voltage feedback control (the amplification factor of the error amplifier 32 in FIG. 8) is set high in order to increase the accuracy of the output voltage in the range where the duty ratio D is small, this amplification factor is high in the region where the duty ratio D is large. If it is too high, stable control cannot be performed. On the other hand, if the amplification factor is set low so that the control can be stably performed in the region where the duty ratio D is large, the amplification factor becomes insufficient in the region where the duty ratio D is small, and the accuracy of the output voltage cannot be obtained. Since the voltage control characteristic is non-linear as described above, it is difficult for the flyback converter to achieve both control operation stability and high-accuracy voltage, and if both are to be achieved, the control device becomes complicated. Furthermore, since current is passed through the reactor 2200 to temporarily store all of the energy to be converted as electromagnetic energy, the efficiency is low and the volume of the reactor 2200 increases. Therefore, the flyback converter is not suitable for a converter having a large power conversion capacity.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】電圧制御の時比率Dの
可変範囲が広く、かつ電圧対時比率特性が線形な関係に
あるDC−DCコンバータを構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION A DC-DC converter having a wide variable range of the duty ratio D for voltage control and having a linear relationship between the voltage and the duty ratio is constructed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】フォワードコンバータの
トランスとしてコアの磁束密度を低く設計したリアクタ
を使う。このトランスに蓄積される励磁エネルギーはフ
ライバックコンバータを使って放出させる。フライバッ
クコンバータはリアクタに励磁エネルギーが常に存在す
る、いわゆるリアクタ電流連続動作モードで動作させ
る。このモードを使うことによってエネルギー放出に必
要とする期間を短縮し、結果として電圧の制御に有効に
使える時比率Dの最大値を増加させる。また、トランス
を構成する複数の巻線のうちフライバックコンバータに
使う巻線を相対的に小さくすることによって時比率Dと
出力電圧との関係を線形な特性に近づける。
SUMMARY OF THE INVENTION As a transformer of a forward converter, a reactor designed to have a low magnetic flux density in a core is used. The excitation energy stored in this transformer is released using a flyback converter. The flyback converter is operated in a so-called reactor current continuous operation mode in which excitation energy is always present in the reactor. By using this mode, the period required for energy release is reduced, and as a result, the maximum value of the duty ratio D that can be effectively used for voltage control is increased. Further, the relationship between the duty ratio D and the output voltage is made closer to a linear characteristic by making the winding used for the flyback converter among the plurality of windings constituting the transformer relatively small.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】フォワードコンバータのトランス
に蓄えられる励磁エネルギーをリセット巻線を使ったフ
ライバックコンバータで変換してコンデンサを充電す
る。そして、このコンデンサの電圧を直流電源の電圧に
重畳してトランスの1次巻線へ入力するか、あるいはト
ランスの2次巻線の電圧に重畳する。フライバックコン
バータはリアクタ電流連続動作モードで動作する。前記
コンデンサの電圧をトランスの1次巻線側に重畳する場
合にはリセット巻線数を1次巻線数より小さく設計し、
また、前記コンデンサの電圧をトランスの2次巻線側に
重畳する場合にはリセット巻線数を2次巻線数より小さ
く設計して制御特性を線形に近づける。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exciting energy stored in a transformer of a forward converter is converted by a flyback converter using a reset winding to charge a capacitor. Then, the voltage of this capacitor is superimposed on the voltage of the DC power supply and input to the primary winding of the transformer, or is superimposed on the voltage of the secondary winding of the transformer. The flyback converter operates in a reactor current continuous operation mode. When the voltage of the capacitor is superimposed on the primary winding side of the transformer, the number of reset windings is designed to be smaller than the number of primary windings,
When the voltage of the capacitor is superimposed on the secondary winding side of the transformer, the number of reset windings is designed to be smaller than the number of secondary windings to make the control characteristics close to linear.

【0015】[0015]

【実施例】図1は本発明の第1の実施例である。多巻線
のトランス22をフォワードコンバータのトランスとし
て使うとともにフライバックコンバータの電磁エネルギ
ーを蓄積するリアクタとしても使う。1次巻線npと2
次巻線nfとがトランスとして機能する。つまり、nf
に電流が流れている期間にはそれに対応した電流がnp
に流れる。また、1次巻線npとリセット巻線nrとが
リアクタとして機能する。nrとnpには同時期には電
流が流れないで、npの電流がゼロになってからnrに
電流が流れる。トランスの1次巻線npとコンデンサ2
3および半導体スイッチ21とは直列回路を構成し、こ
の直列回路に直流電源1からの電圧Einを印加させ
る。コンデンサ23にはまた、トランスの巻線nrとダ
イオード24との直列回路が並列に接続される。トラン
スの2次巻線nfとダイオード25の直列回路はリアク
タ27とコンデンサ28で構成した平滑フィルタと並列
に接続される。平滑フィルタにはまたダイオード26が
並列に接続される。平滑フィルタの出力であるコンデン
サ28の電圧Eoutをもって負荷4へ給電する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The multi-winding transformer 22 is used as a transformer of a forward converter and also as a reactor for storing electromagnetic energy of a flyback converter. Primary winding np and 2
The next winding nf functions as a transformer. That is, nf
During the period in which the current is flowing, the corresponding current is np
Flows to Further, the primary winding np and the reset winding nr function as a reactor. No current flows to nr and np at the same time, and the current flows to nr after the current of np becomes zero. Transformer primary winding np and capacitor 2
3 and the semiconductor switch 21 form a series circuit, and a voltage Ein from the DC power supply 1 is applied to the series circuit. Further, a series circuit of a winding nr of a transformer and a diode 24 is connected in parallel to the capacitor 23. A series circuit of the secondary winding nf of the transformer and the diode 25 is connected in parallel with a smoothing filter composed of a reactor 27 and a capacitor 28. A diode 26 is also connected to the smoothing filter in parallel. The load 4 is supplied with the voltage Eout of the capacitor 28, which is the output of the smoothing filter.

【0016】次に回路の動作を説明する。半導体スイッ
チ21をオンさせると入力の直流電圧Einとコンデン
サ23の電圧Erとの和がトランスの巻線npに印加さ
れ各巻線には図示の極性の電圧を誘起する。トランスの
巻線nfに誘起される電圧は平滑フィルタに印加され電
流が流れる。巻線nrの電圧はダイオード24によって
阻止され電流は流れない。巻線npには巻線nfに流れ
る電流に対応する電流とトランス22を励磁するための
電流が流れる。この励磁電流によって電磁エネルギーが
トランス22に蓄えられる。この両電流は半導体スイッ
チ21を介して直流電源1から入力される。
Next, the operation of the circuit will be described. When the semiconductor switch 21 is turned on, the sum of the input DC voltage Ein and the voltage Er of the capacitor 23 is applied to the winding np of the transformer, and a voltage having the illustrated polarity is induced in each winding. The voltage induced in the winding nf of the transformer is applied to the smoothing filter, and a current flows. The voltage of the winding nr is blocked by the diode 24 and no current flows. A current corresponding to the current flowing through the winding nf and a current for exciting the transformer 22 flow through the winding np. Electromagnetic energy is stored in the transformer 22 by this exciting current. These two currents are input from the DC power supply 1 via the semiconductor switch 21.

【0017】次に半導体スイッチ21をオフさせると、
トランス22の各巻線に誘起する電圧の極性が図示とは
逆になる。巻線nfからの電流はダイオード25によっ
て阻止され流れない。トランス22に蓄えられていた電
磁エネルギーはダイオード24が通電してコンデンサ2
3を充電する。またダイオード26が通電して平滑フィ
ルタの循環電流が流れ、リアクタ27に流れる電流の連
続性は保たれる。次にまた、半導体スイッチ21をオン
させると最初の状態に戻り次のサイクルに入る。
Next, when the semiconductor switch 21 is turned off,
The polarity of the voltage induced in each winding of the transformer 22 is opposite to that shown. The current from winding nf is blocked by diode 25 and does not flow. The electromagnetic energy stored in the transformer 22 is passed through the diode 24 and the capacitor 2
Charge 3 In addition, the diode 26 is energized and a circulating current of the smoothing filter flows, so that the continuity of the current flowing through the reactor 27 is maintained. Next, when the semiconductor switch 21 is turned on again, it returns to the initial state and enters the next cycle.

【0018】図1のコンデンサ23として有極性の電解
コンデンサが使われる場合には、これに並列にダイオー
ド231を設けてコンデンサ23が図示とは逆の極性に
充電されるのを防止する。DC−DCコンバータの始動
時のようにまだコンデンサ23に図示の極性の充電がな
されていない過渡期間に半導体スイッチ21を通して流
れる電流によってコンデンサ23が逆極性に充電される
ので、ダイオード231を設けて逆充電する電流をバイ
パスさせこれを防止する。
When a polar electrolytic capacitor is used as the capacitor 23 in FIG. 1, a diode 231 is provided in parallel with the electrolytic capacitor to prevent the capacitor 23 from being charged to the opposite polarity as shown. Since the capacitor 23 is charged to the opposite polarity by the current flowing through the semiconductor switch 21 during a transition period in which the capacitor 23 is not charged with the polarity shown in the figure, such as when the DC-DC converter is started, a diode 231 is provided. The charging current is bypassed to prevent this.

【0019】制御装置3には従来と同じ制御装置も使え
る。出力電圧Eoutをセンシングしてフィードバック
ループをつくり生成したパルス幅制御の信号で半導体ス
イッチ21をオン、オフ動作させる。
As the control device 3, the same control device as that of the related art can be used. The semiconductor switch 21 is turned on and off by a pulse width control signal generated by sensing the output voltage Eout to form a feedback loop.

【0020】このコンバータの出力電圧Eoutは半導
体スイッチ21のオン、オフを制御する時比率Dと次の
ような関係がある。 Eout=1/{1−nr/np×D/(1−D)}×D×nf/np×E in (3) nr/np≪1 の場合には{1−nr/np×D/
(1−D)}を1とし、式(3)は次のように近似でき
る、 Eout≒D×nf/np×Ein (4) この近似式が成り立つ範囲内の出力電圧Eoutは時比
率Dに比例した大きさを持つ。この式(4)は式(1)
の特性と同じであるが、時比率Dは一般のフォワードコ
ンバータに比べ大きくできる。
The output voltage Eout of this converter has the following relationship with the duty ratio D for controlling ON / OFF of the semiconductor switch 21 as follows. Eout = 1 / {1−nr / np × D / (1−D)} × D × nf / np × E in (3) When nr / np≪1, {1−nr / np × D /
Equation (3) can be approximated as follows, where (1−D)} is 1, and Eout ≒ D × nf / np × Ein (4) The output voltage Eout within the range where this approximate expression holds holds the duty ratio Dout. It has a proportional size. This equation (4) is equivalent to equation (1)
However, the duty ratio D can be made larger than that of a general forward converter.

【0021】図2の実線は式(3)の関係を図示したも
のである。nr/np=0.3と設計し、出力電圧Eo
utをnf/np×Ein以下で制御する、つまりnf
/npを1とした場合にEoutをEinの範囲内で制
御する場合には制御が可能な時比率Dの範囲は 0≦D
≦0.57と拡がる。従来のフォワードコンバータでは
x1に示すように線形制御の範囲が最大0.5であるの
に対して本発明のコンバータではこれより大きくなる。
さらにnr/np=0.1と小さく設計すれば時比率D
の制御範囲は0.72まで拡がり、特性も直線に近づ
く。このようにトランス22の1次巻線数とリセット巻
線数との比、nr/npを小さく設計することによって
制御に使える時比率Dの上限が広まり、特性は線形に近
くなる。
The solid line in FIG. 2 illustrates the relationship of equation (3). nr / np = 0.3 and output voltage Eo
ut is controlled by nf / np × Ein or less, that is, nf
When / out is set to 1 and Eout is controlled within the range of Ein, the range of the duty ratio D that can be controlled is 0 ≦ D
≦ 0.57. In the conventional forward converter, the range of the linear control is 0.5 at the maximum as shown by x1, whereas in the converter of the present invention, it is larger than this.
Furthermore, if the design is made as small as nr / np = 0.1, the duty ratio D
Extends to 0.72, and the characteristics also approach a straight line. As described above, by designing the ratio between the number of primary windings and the number of reset windings of the transformer 22 and nr / np to be small, the upper limit of the duty ratio D that can be used for control is widened, and the characteristics become nearly linear.

【0022】図3は本発明の第2の実施例である。入力
と出力の直流電圧間を絶縁する必要がない場合には、図
1におけるトランス22の1次巻線npを巻線nfとし
ても使える。図3の実施例は入力より高い電圧を出力す
る場合を示したもので、トランス22の巻線npとnr
に巻線nxを巻き足した(np+nr+nx)を巻線n
fとして流用している。また、リセット巻線nrあるい
はnrの中間タップから巻線nfを取り出しても同様な
特性が得られる。トランスの巻線数が減らせるのでトラ
ンス22を小形にでき、また巻線の損失が減るので効率
が向上する。電圧制御特性は第1の実施例と同じく図2
の実線のようになる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. If there is no need to insulate between the input and output DC voltages, the primary winding np of the transformer 22 in FIG. 1 can be used as the winding nf. The embodiment of FIG. 3 shows a case where a voltage higher than the input is output, and the windings np and nr of the transformer 22 are shown.
(Np + nr + nx) obtained by adding winding nx to winding n
Diverted as f. Similar characteristics can be obtained even if the winding nf is taken out of the reset winding nr or the intermediate tap of nr. Since the number of windings of the transformer can be reduced, the size of the transformer 22 can be reduced, and the loss of the winding can be reduced, thereby improving the efficiency. The voltage control characteristics are the same as in the first embodiment.
It becomes like the solid line.

【0023】図4は本発明の第3の実施例である。図1
の第1の実施例はトランス22の1次巻線npと直列に
コンデンサ23を接続し、このコンデンサ23をリセッ
ト巻線nrで取り出した励磁エネルギーで充電する構成
であるが、図4の実施例はコンデンサ23をトランス2
2の2次巻線nfと直列に接続し、このコンデンサ23
をリセット巻線nrで得たトランスの励磁エネルギーで
充電する構成である。このDC−DCコンバータの出力
電圧Eoutは半導体スイッチ21のオン、オフを制御
する時比率Dと次のような関係がある。 Eout={1+nr/nf×D/(1−D)}×D×nf/np×Ein (3) nr/nf≪1 の場合には{1+nr/nf×D/
(1−D)}を1とおいて式(3)は次のように近似で
きる、 Eout≒D×nf/np×Ein (4) この近似式が成り立つ範囲における出力電圧Eoutは
時比率Dに比例した大きさを持つ。この式(4)は式
(1)の特性と同じである。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. FIG.
The first embodiment has a configuration in which a capacitor 23 is connected in series with the primary winding np of the transformer 22 and the capacitor 23 is charged with the excitation energy extracted by the reset winding nr. Connects the capacitor 23 to the transformer 2
2 in series with the secondary winding nf of
Is charged with the transformer excitation energy obtained by the reset winding nr. The output voltage Eout of the DC-DC converter has the following relationship with the duty ratio D for controlling ON / OFF of the semiconductor switch 21 as follows. Eout = {1 + nr / nf × D / (1-D)} × D × nf / np × Ein (3) When nr / nf≪1, {1 + nr / nf × D /
Equation (3) can be approximated as follows, where (1-D)} is set to 1: Eout ≒ D × nf / np × Ein (4) The output voltage Eout in a range where this approximate expression holds is proportional to the duty ratio D Has the size of Equation (4) has the same characteristics as equation (1).

【0024】式(3)の特性を図示すると図2の破線の
ようになる。第1の実施例の特性である実線と比較し
て、使える時比率の最大値は増し線形性も改善される。
また、トランス22の巻線の比nr/nfを小さくする
ほど時比率Dの許容変化範囲は広がり、線形な特性に近
くなる。
FIG. 2 shows the characteristics of the equation (3). As compared with the solid line which is the characteristic of the first embodiment, the maximum value of the usable duty ratio is increased and the linearity is also improved.
Further, as the ratio nr / nf of the winding of the transformer 22 is reduced, the allowable change range of the duty ratio D is increased, and the characteristic becomes closer to a linear characteristic.

【0025】図5は本発明の第4の実施例である。図4
の実施例における2次巻線nfをリセット巻線nrを使
って構成した例である。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. FIG.
In this embodiment, the secondary winding nf is configured using the reset winding nr.

【0026】第3および第4の実施例においてDC−D
Cコンバータの入出力間を絶縁する必要がない場合に
は、第2の実施例と同様に巻線npおよびnrのすべて
あるいは一部を共用にすることができることは言うまで
もない。
In the third and fourth embodiments, DC-D
If it is not necessary to insulate between the input and output of the C converter, it goes without saying that all or a part of the windings np and nr can be shared similarly to the second embodiment.

【0027】第1の実施例のように第2ないし第4の実
施例においてもコンデンサ23と並列にダイオード23
1を設けるとDC−DCコンバータの始動時にコンデン
サ23の逆充電が防止できることは言うまでもない。
In the second to fourth embodiments as in the first embodiment, the diode 23 is connected in parallel with the capacitor 23.
Needless to say, when 1 is provided, reverse charging of the capacitor 23 can be prevented when the DC-DC converter is started.

【0028】図6に本発明と他の電力変換回路とを組み
合わせた応用例を示す。図6(A)は本発明のDC−D
Cコンバータの入力側に整流器を設けたAC−DCコン
バータである。交流電源11の電圧Eacinを整流器
で直流に変換してDC−DCコンバータの入力Einと
して使う。また、図6(B)は本発明のDC−DCコン
バータの出力側にインバータを設けたDC−ACコンバ
ータである。DC−DCコンバータの出力電圧Eout
をインバータで交流電圧Eacoutに変換して出力す
る。
FIG. 6 shows an application example in which the present invention is combined with another power conversion circuit. FIG. 6A shows the DC-D of the present invention.
This is an AC-DC converter provided with a rectifier on the input side of the C converter. The voltage Eacin of the AC power supply 11 is converted to DC by a rectifier and used as an input Ein of a DC-DC converter. FIG. 6B shows a DC-AC converter in which an inverter is provided on the output side of the DC-DC converter of the present invention. Output voltage Eout of DC-DC converter
Is converted into an AC voltage Eacout by an inverter and output.

【0029】実施例の回路図では半導体スイッチ21と
してバイポーラトランジスタの記号を使って説明してい
るがパワーMOSFETやIGBT等も半導体スイッチ
21として使えることは言うまでもない。
Although the semiconductor switch 21 is described using a bipolar transistor symbol in the circuit diagram of the embodiment, it goes without saying that a power MOSFET, an IGBT or the like can be used as the semiconductor switch 21.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のDC−DCコンバータは、フォ
ワードコンバータを構成するトランスとしてリアクタを
使いトランスの飽和の懸念をなくした。トランスのリセ
ット巻線を使って電流連続モードで動作するフライバッ
クコンバータを構成し、励磁のエネルギーを変換してコ
ンデンサを充電する。これによって電圧制御の時比率を
広げることができる。時比率を広く使えることにより半
導体スイッチおよびトランスの利用率を高められる。こ
れはDC−DCコンバータの小形化、低コスト化、効率
向上の効果をもたらす。このコンデンサの電圧を入力の
電圧に重畳してトランスの1次巻線に与え、あるいはこ
のコンデンサの電圧をトランスの2次巻線の誘起電圧に
重畳して平滑フィルタに与えることによって電圧制御の
特性を線形に近づけられる。これは出力電圧の精度向上
に寄与し、また電圧制御の安定化による信頼性向上の効
果をもたらす。このトランスの巻線比nr/npあるい
はnr/nfを小さく設計することによって時比率を増
すことができ、また電圧制御の特性をより線形化するこ
とができ効果はより高くなる。
According to the DC-DC converter of the present invention, a reactor as a transformer constituting a forward converter is used, and there is no fear of transformer saturation. The flyback converter operates in continuous current mode using the reset winding of the transformer, and converts the excitation energy to charge the capacitor. As a result, the duty ratio of voltage control can be increased. The wide use of the duty ratio can increase the utilization of the semiconductor switch and the transformer. This has the effect of reducing the size, cost, and efficiency of the DC-DC converter. Voltage control characteristics by superimposing the voltage of this capacitor on the input voltage and applying it to the primary winding of the transformer, or by superimposing the voltage of this capacitor on the induced voltage of the secondary winding of the transformer and applying it to the smoothing filter Can be approximated to linear. This contributes to an improvement in the accuracy of the output voltage and an effect of improving reliability by stabilizing the voltage control. By designing the transformer winding ratio nr / np or nr / nf to be small, the duty ratio can be increased, and the characteristics of voltage control can be made more linear, and the effect can be enhanced.

【0031】フライバックコンバータを構成しているコ
ンデンサ23の電圧をトランスの1次側の巻線npに加
えるコンバータの実施例は2次側の回路構成が簡素にな
るという特長をもつ。例えばEin48Vを3.5Vに
変換するコンバータのように2次側が低圧大電流で回路
損失を極力減らしたい場合に有効である。また、例えば
テレビのブラウン管に数万Vの高電圧で給電する場合の
ように高い絶縁性を必要とする場合には、この2次側回
路を簡素に構成することによって高い効果が得られる。
The embodiment of the converter in which the voltage of the capacitor 23 constituting the flyback converter is applied to the primary winding np of the transformer has a feature that the circuit configuration on the secondary side is simplified. For example, it is effective when the secondary side wants to reduce circuit loss as much as possible with a low voltage and large current like a converter for converting Ein48V to 3.5V. Further, when high insulation is required, for example, when power is supplied to a cathode ray tube of a television at a high voltage of tens of thousands of volts, a high effect can be obtained by simply configuring the secondary side circuit.

【0032】フライバックコンバータを構成しているコ
ンデンサ23の電圧をトランスの2次側の巻線nfに加
えるコンバータの実施例は1次側の回路構成が簡素にな
るという特長をもつ。例えば自動車用の12Vのバッテ
リー電圧を電子機器用の100Vに変換するコンバータ
のように1次側の低電圧大電流回路を簡素にして回路損
失を減らす必要がある場合などに高い効果が得られる。
The embodiment of the converter in which the voltage of the capacitor 23 constituting the flyback converter is applied to the secondary winding nf of the transformer has a feature that the circuit configuration on the primary side is simplified. For example, a high effect can be obtained when it is necessary to reduce the circuit loss by simplifying the primary-side low-voltage and large-current circuit, such as a converter for converting a battery voltage of 12 V for an automobile into 100 V for an electronic device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示したものである。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例がもつ出力電圧対時比率の特性
を示したものである。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of an output voltage to a time ratio of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を示したものである。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示したものである。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示したものである。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の応用例を示したものである。FIG. 6 shows an application example of the present invention.

【図7】DC−DCコンバータの入力電流のパターンを
示したものである。
FIG. 7 shows a pattern of an input current of the DC-DC converter.

【図8】DC−DCコンバータの従来例としてフォワー
ドコンバータを示したものである。
FIG. 8 shows a forward converter as a conventional example of a DC-DC converter.

【図9】DC−DCコンバータの従来例としてフライバ
ックコンバータを示したものである。
FIG. 9 shows a flyback converter as a conventional example of a DC-DC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 11 交流電源 21 半導体スイッチ 22、220、2200 トランス 23 トランスリセット回路のコンデンサ 24、25、26 ダイオード 27 平滑回路のリアクタ 28 平滑回路のコンデンサ 3 DC−DCコンバータの制御装置 4 直流負荷 41 交流負荷 Reference Signs List 1 DC power supply 11 AC power supply 21 Semiconductor switch 22, 220, 2200 Transformer 23 Transformer reset circuit capacitor 24, 25, 26 Diode 27 Smoothing circuit reactor 28 Smoothing circuit capacitor 3 DC-DC converter control device 4 DC load 41 AC load

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の巻線を持つトランスの巻線npと半
導体スイッチ(21)の直列回路Aに直流電源(1)の
電圧を入力し、前記トランスの巻線nfとダイオード
(25)との直列回路Bとダイオード(26)とを並列
に接続し、リアクタ(27)とコンデンサ(28)の直
列回路をダイオード(26)と並列に接続し、前記トラ
ンスの巻線nrとダイオード(24)とコンデンサ(2
3)とで閉ループを構成し、このコンデンサ(23)を
前記直列回路Aに挿入し、かつ、前記トランスの巻線の
比nr/npを0.3以下にし、コンデンサ(28)の
電圧をフィードバックして半導体スイッチ(21)を制
御し、コンデンサ(28)の直流電圧を出力とすること
を特徴とするDC−DCコンバータ。
1. A voltage of a DC power supply (1) is inputted to a series circuit A of a winding np of a transformer having a plurality of windings and a semiconductor switch (21), and a winding nf of the transformer and a diode (25) are connected. Is connected in parallel with the diode (26), the series circuit of the reactor (27) and the capacitor (28) is connected in parallel with the diode (26), and the winding nr of the transformer and the diode (24) are connected. And capacitor (2
3) to form a closed loop, insert this capacitor (23) into the series circuit A, make the winding ratio of the transformer nr / np 0.3 or less, and feed back the voltage of the capacitor (28). A DC-DC converter for controlling the semiconductor switch (21) to output a DC voltage of the capacitor (28).
【請求項2】複数の巻線を持つトランスの巻線npと半
導体スイッチ(21)の直列回路Aに直流電源(1)の
電圧を入力し、前記トランスの巻線nfとダイオード
(25)との直列回路Bとダイオード(26)とを並列
に接続し、リアクタ(27)とコンデンサ(28)の直
列回路をダイオード(26)と並列に接続し、前記トラ
ンスの巻線nrとダイオード(24)とコンデンサ(2
3)とで閉ループを構成し、このコンデンサ(23)を
前記直列回路Bに挿入し、かつ、前記トランスの巻線の
比nr/nfを0.3以下にし、コンデンサ(28)の
電圧をフィードバックして半導体スイッチ(21)を制
御し、コンデンサ(28)の直流電圧を出力とすること
を特徴とするDC−DCコンバータ。
2. A voltage of a DC power supply (1) is inputted to a series circuit A of a winding np of a transformer having a plurality of windings and a semiconductor switch (21), and a winding nf of the transformer and a diode (25) are inputted. Is connected in parallel with the diode (26), the series circuit of the reactor (27) and the capacitor (28) is connected in parallel with the diode (26), and the winding nr of the transformer and the diode (24) are connected. And capacitor (2
3) to form a closed loop, insert this capacitor (23) into the series circuit B, make the transformer winding ratio nr / nf 0.3 or less, and feed back the voltage of the capacitor (28). A DC-DC converter for controlling the semiconductor switch (21) to output a DC voltage of the capacitor (28).
【請求項3】複数の巻線を持つトランスの巻線nfとし
て巻線np、nrのすべて、あるいはこれらの一部を使
うことを特徴とする請求項1ないし請求項2のDC−D
Cコンバータ。
3. The DC-D according to claim 1, wherein all or some of the windings np and nr are used as the winding nf of the transformer having a plurality of windings.
C converter.
【請求項4】コンデンサ(23)と並列にダイオード
(231)を設けたことを特徴とする請求項1ないし請
求項3のDC−DCコンバータ。
4. The DC-DC converter according to claim 1, wherein a diode (231) is provided in parallel with the capacitor (23).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013016855A (en) * 2012-09-25 2013-01-24 Panasonic Corp Electric power unit and lighting fixture, vehicle
US8963425B2 (en) 2008-05-26 2015-02-24 Panasonic Corporation Power supply device, lamp fitting, and vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963425B2 (en) 2008-05-26 2015-02-24 Panasonic Corporation Power supply device, lamp fitting, and vehicle
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