JP2005033956A - Power supply device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lighten the burden of the output power of each current-resonant switching converter by adjusting the balance of a current even if two or more of the current-resonant switching converters are operated in parallel. <P>SOLUTION: A MOSFET 7a and a smoothing choke coil 10a are arranged between one side of a secondary winding of a converter transformer 6a and the positive-pole side of a smoothing capacitor 11, and a MOSFET 8a and the choke coil 10a are arranged between the other side of the secondary winding of the transformer 6a and the positive-pole side of the capacitor 11. The center tap of the secondary winding of the transformer 6a and the negative-pole side of the capacitor 11 are connected to each other. The MOSFETs 7a, 8a and the smoothing choke coil 10b are arranged in a similar way. The coils 10a, 10b are magnetically connected to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、複数の共振型スイッチングコンバータが並列接続された電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device in which a plurality of resonant switching converters are connected in parallel.

従来の電流共振型スイッチングコンバータと並列動作について説明する。まず、従来の電流共振型スイッチングコンバータの一例を図5に示す。N型のFET(Field Effect Transistor)32のドレインは、電圧源31の正極側と接続され、そのソースは、N型のFET33のドレインと接続され、そのゲートは、コントロール回路34と接続される。   A parallel operation with a conventional current resonance type switching converter will be described. First, an example of a conventional current resonance type switching converter is shown in FIG. The drain of an N-type FET (Field Effect Transistor) 32 is connected to the positive side of the voltage source 31, its source is connected to the drain of the N-type FET 33, and its gate is connected to the control circuit 34.

FET33のソースは、電圧源31の負極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路34と接続される。コンバータトランス36の一次巻き線側の一方は、FET33のドレインと接続され、その他方は、共振用コンデンサ35を介してFET33のソースと接続される。   The source of the FET 33 is connected to the negative side of the voltage source 31, and its gate is connected to the control circuit 34. One of the primary winding sides of the converter transformer 36 is connected to the drain of the FET 33, and the other is connected to the source of the FET 33 via the resonance capacitor 35.

コンバータトランス36の二次巻き線側の一方は、P型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)37のソースと接続され、その他方は、P型のMOSFET38のソースと接続される。このコンバータトランス36の二次巻き線には、センタータップが設けられており、このセンタータップと平滑用コンデンサ41の負極側が接続される。   One side of the secondary winding side of the converter transformer 36 is connected to the source of a P-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 37, and the other side is connected to the source of a P-type MOSFET 38. The secondary winding of the converter transformer 36 is provided with a center tap, and the center tap is connected to the negative electrode side of the smoothing capacitor 41.

MOSFET37のドレインは、平滑用チョークコイル40を介して平滑用コンデンサ41の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路39と接続される。MOSFET38のドレインは、平滑用チョークコイル40を介して平滑用コンデンサ41の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路39と接続される。平滑用コンデンサ41と並列に負荷42が設けられている。平滑用コンデンサ41の正極側には、コントロール回路34が接続される。   The drain of the MOSFET 37 is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 41 via the smoothing choke coil 40, and the gate thereof is connected to the control circuit 39. The drain of the MOSFET 38 is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 41 via the smoothing choke coil 40, and the gate thereof is connected to the control circuit 39. A load 42 is provided in parallel with the smoothing capacitor 41. A control circuit 34 is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 41.

このような構成の図5の電流共振型スイッチングコンバータでは、大電力の出力を得る場合、コンバータトランスなどの温度上昇を考慮すると部品の大型化・高コスト化、さらに部品の大型化に伴い、電源自体の大型化・高コスト化などの問題が生じる。   In the current resonance type switching converter of FIG. 5 having such a configuration, when obtaining a large power output, considering the temperature rise of the converter transformer, etc. Problems such as an increase in size and cost of the device itself arise.

そこで、大型化・高コスト化を抑え、且つ大電力の出力を得るために、電流共振型スイッチングコンバータを並列に配置する方法がある。図6に示すように、並列接続している電流共振型スイッチングコンバータの一次巻き線側および二次巻き線側ともに同一部品・同一構成とする。具体的には、コンバータトランス36aおよび36bの一次巻き線側のFET32aおよび32b並びに33aおよび33bは、同一部品で、スイッチング周期も同一とする。   Therefore, there is a method of arranging current resonant switching converters in parallel in order to suppress an increase in size and cost and to obtain a large power output. As shown in FIG. 6, the primary winding side and secondary winding side of the current resonance type switching converter connected in parallel have the same components and the same configuration. Specifically, the FETs 32a and 32b and 33a and 33b on the primary winding side of the converter transformers 36a and 36b are the same parts and have the same switching cycle.

なお、個々のスイッチング電源の分担電流が等しくなるようにするために、複数のコンバータ回路のそれぞれに備えられたトランスの一次巻き線が互いに並列に接続され、さらに複数のコンバータ回路に含まれる共振用コンデンサのそれぞれ、および共振用インダクタのそれぞれが互いに接続されるようにしたものがある。このようにすることによって、スイッチング素子側から見て、共振回路およびトランスの一次巻き線のインピーダンスが、複数のコンバータ回路において、互いに等しくなるので、共振回路を構成する回路素子の選別が不要であり、生産性の低下、回路素子に起因する負荷分担のバランスの不均等を回避するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。   Note that the primary windings of the transformers provided in each of the plurality of converter circuits are connected in parallel with each other so that the shared currents of the individual switching power supplies are equal, and further, the resonance windings included in the plurality of converter circuits are included. Some capacitors and each resonant inductor are connected to each other. By doing so, the impedance of the primary winding of the resonance circuit and the transformer is equal to each other in the plurality of converter circuits as seen from the switching element side, so that it is not necessary to select circuit elements constituting the resonance circuit. Thus, a reduction in productivity and an uneven load sharing due to circuit elements are avoided (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−285249号公報JP-A-11-285249

このような、電流共振型スイッチングコンバータの共振条件は、共振用コンバータトランスや平滑用チョークコイル、コンデンサで決定される。しかしながら、共振用コンバータトランスや平滑用チョークコイルなどの磁気部品は、同一製品であってもコアの透磁率やギャップ等に差があるためインダクタンスは各々違う値となる。そのため、この図6に示す構成では、平滑用チョークコイルのインダクタンスの差が共振条件を変える原因となる。   The resonance conditions of such a current resonance type switching converter are determined by a resonance converter transformer, a smoothing choke coil, and a capacitor. However, even if magnetic parts such as a resonant converter transformer and a smoothing choke coil are the same product, there are differences in the magnetic permeability, gap, etc. of the core, so that the inductances have different values. Therefore, in the configuration shown in FIG. 6, the difference in inductance of the smoothing choke coil causes the resonance condition to change.

この図6に示す並列に設けられた電流共振型スイッチングコンバータでは、平滑用チョークコイル40aおよび40bのインダクタンスの差が共振条件を変える原因となる。この共振条件の差は、並列動作時において、電流の振幅の差となり、インダクタンスが大きい平滑用チョークコイル40aまたは40bが設けられている回路に多くの電流が流れる。   In the current resonance type switching converter provided in parallel as shown in FIG. 6, the difference in inductance between the smoothing choke coils 40a and 40b causes the resonance condition to change. This difference in resonance condition is a difference in current amplitude during parallel operation, and a large amount of current flows through a circuit provided with the smoothing choke coil 40a or 40b having a large inductance.

一例として、平滑用チョークコイル40aのインダクタンスが平滑用チョークコイル40bのインダクタンスより大きい場合、図7に示すように、電流I11aが電流I11bより振幅が大きくなる。また、共振用コンデンサ35aの端子電圧V11aも共振用コンデンサ35bの端子電圧V11bより振幅が大きくなる。   As an example, when the inductance of the smoothing choke coil 40a is larger than the inductance of the smoothing choke coil 40b, the current I11a has a larger amplitude than the current I11b as shown in FIG. Further, the amplitude of the terminal voltage V11a of the resonance capacitor 35a is larger than that of the terminal voltage V11b of the resonance capacitor 35b.

この電流のバランスの不均等は、FET32a、33a、およびコンバータトランス36aなどの温度を上昇させ、各々の部品温度のバランスを崩し、部品寿命に悪影響を与え、最悪の場合破壊に至る問題となる。また、コンバータトランス36aおよび36bの二次巻き線側から出力される電力配分が不均等となる問題がある。これらは、製品の信頼性を低下させる原因となる。   This non-uniform current balance increases the temperature of the FETs 32a, 33a, the converter transformer 36a, etc., destroys the balance of each component temperature, adversely affects the component life, and in the worst case leads to a problem of destruction. Further, there is a problem that power distribution output from the secondary winding side of the converter transformers 36a and 36b becomes uneven. These cause a decrease in product reliability.

これに対して、電流のバランスを均等にするために、コンバータトランス36aおよび36bや共振用チョークコイル40aおよび40bなどの磁気部品のインダクタンスを測定し、値の近い最適な組み合わせを作り、共振条件をほぼ等しくし、電流のバランスを均等にする方法がある。しかしながら、生産性が極度に悪くなる可能性があり、現実的ではない。   On the other hand, in order to make the current balance uniform, the inductances of magnetic components such as the converter transformers 36a and 36b and the resonance choke coils 40a and 40b are measured to create an optimum combination of values close to each other. There is a method of making the current balance almost equal and current balance. However, productivity may become extremely bad and it is not realistic.

従って、この発明の目的は、2つ以上の電流共振型スイッチングコンバータを並列動作させても、電流のバランスを調節し、各々の電流共振型スイッチングコンバータの出力電力の負担を等しくする電源装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply apparatus that adjusts the balance of current even when two or more current resonance switching converters are operated in parallel, and equalizes the load of output power of each current resonance switching converter. There is to do.

上述した課題を達成するために請求項1の発明は、トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、第2の電界効果トランジスタのソースと、トランスの一次巻き線の一方との間に設けられるコンデンサと、トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、少なくとも2つの共振型コンバータブロックを並列に設け、平滑回路を構成するチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置である。   In order to achieve the above-described object, the invention of claim 1 is directed to a first and second field effect transistor connected to a drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, a source of the first field effect transistor, The drain of the second field effect transistor is connected, a capacitor provided between the source of the second field effect transistor and one of the primary windings of the transformer, and provided on the secondary winding side of the transformer. A power supply apparatus comprising a smoothing circuit and a resonant converter block, wherein at least two resonant converter blocks are provided in parallel, and choke coils constituting the smoothing circuit are magnetically coupled to each other. .

請求項2の発明は、トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、第2の電界効果トランジスタのソースおよびドレインの間に設けられる共振回路と、トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、少なくとも2つの共振型コンバータブロックを並列に設け、共振回路を構成し、トランスの一次巻き線と並列に設けられるチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置である。   According to a second aspect of the present invention, the first and second field effect transistors connected to the drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, the source of the first field effect transistor, and the second field effect transistor And a resonance circuit provided between the source and drain of the second field effect transistor and a smoothing circuit provided on the secondary winding side of the transformer, and a resonant converter block is configured. A power supply device characterized in that a resonant converter block is provided in parallel to form a resonant circuit, and a choke coil provided in parallel with the primary winding of the transformer is magnetically coupled to each other.

請求項3の発明は、トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、第2の電界効果トランジスタのソースおよびドレインの間に設けられる共振回路と、トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、少なくとも2つの共振型コンバータブロックを並列に設け、共振回路を構成し、トランスの一次巻き線と並列に設けられる第1のチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合し、平滑回路を構成する第2のチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置である。   According to a third aspect of the present invention, there are provided first and second field effect transistors connected to a drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, the source of the first field effect transistor, and the second field effect transistor. And a resonance circuit provided between the source and drain of the second field effect transistor and a smoothing circuit provided on the secondary winding side of the transformer, and a resonant converter block is configured. A resonant converter block is provided in parallel to form a resonant circuit, each of the first choke coils provided in parallel with the primary winding of the transformer is magnetically coupled, and each of the second choke coils that constitute the smoothing circuit is provided. The power supply device is characterized by being magnetically coupled.

このように、電流共振型スイッチングコンバータを並列動作させても、コンバータトランスの一次巻き線側および/または二次巻き線側に同一のコアに巻かれているため磁気的に結合している共振用チョークコイルを設けることによって、それぞれに流れる電流を均等にすることができる。   Thus, even if the current resonance type switching converter is operated in parallel, it is wound around the same core on the primary winding side and / or the secondary winding side of the converter transformer, so that it is magnetically coupled. By providing the choke coil, the current flowing through each can be made equal.

この発明に依れば、簡単な回路構成によって、2つ以上の電流共振型スイッチングコンバータを並列動作して、大電力の出力を得るような場合であっても、装置の大型化を抑え、低コストを図ることができる。   According to the present invention, even when two or more current resonance type switching converters are operated in parallel by a simple circuit configuration to obtain a large power output, the increase in size of the device can be suppressed and reduced. Cost can be reduced.

この発明に依れば、共振用コンバータトランスの一次巻き線側または二次巻き線側に設けられたチョークコイルを磁気的に結合して、インダクタンスを補正することによって、2つ以上の電流共振型スイッチングコンバータの並列動作時の共振条件を最適な値にすることができる。このように、共振条件を最適な値にすることができるので、電流の位相差や振幅差を取り除くことができ、または電流のバランスを均等にすることができる。   According to the present invention, two or more current resonance types can be obtained by magnetically coupling choke coils provided on the primary winding side or secondary winding side of the converter transformer for resonance and correcting the inductance. The resonance condition during parallel operation of the switching converter can be set to an optimum value. Thus, since the resonance condition can be set to an optimum value, the phase difference and amplitude difference of the current can be removed, or the balance of the current can be made uniform.

この発明に依れば、装置に使用されている部品の温度のバランスを均等にすることができる。また、2つ以上の電流共振型スイッチングコンバータを並列動作させても各々の出力電力の負担を均等にすることができる。さらに、各々の箇所の部品の寿命を均一にすることができる。   According to the present invention, the temperature balance of the parts used in the apparatus can be made uniform. Moreover, even if two or more current resonance type switching converters are operated in parallel, the burden of each output power can be made equal. Furthermore, the lifetime of the components at each location can be made uniform.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明が適用された第1の実施形態の全体的構成を示す。N型のFET2aのドレインは、電圧源1の正極側と接続され、そのソースは、N型のFET3aのドレインと接続され、そのゲートは、コントロール回路4と接続される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a first embodiment to which the present invention is applied. The drain of the N-type FET 2 a is connected to the positive side of the voltage source 1, its source is connected to the drain of the N-type FET 3 a, and its gate is connected to the control circuit 4.

FET3aのソースは、電圧源1の負極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路4と接続される。コンバータトランス6aの一次巻き線側の一方は、FET3aのドレインと接続され、その他方は、共振用コンデンサ5aを介してFET3aのソースと接続される。   The source of the FET 3 a is connected to the negative side of the voltage source 1, and its gate is connected to the control circuit 4. One side of the primary winding side of the converter transformer 6a is connected to the drain of the FET 3a, and the other side is connected to the source of the FET 3a via the resonance capacitor 5a.

コンバータトランス6aの二次巻き線側の一方は、P型のMOSFET7aのソースと接続され、その他方は、P型のMOSFET8aのソースと接続される。このコンバータトランス6aの二次巻き線には、センタータップが設けられており、このセンタータップと平滑用コンデンサ11の負極側が接続される。   One side of the secondary winding side of converter transformer 6a is connected to the source of P-type MOSFET 7a, and the other is connected to the source of P-type MOSFET 8a. The secondary winding of the converter transformer 6 a is provided with a center tap, and the center tap is connected to the negative electrode side of the smoothing capacitor 11.

MOSFET7aのドレインは、平滑用チョークコイル10aを介して平滑用コンデンサ11の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路9と接続される。MOSFET8aのドレインは、平滑用チョークコイル10aを介して平滑用コンデンサ11の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路9と接続される。平滑用コンデンサ11と並列に負荷12が設けられている。平滑用コンデンサ11の正極側には、コントロール回路4が接続される。   The drain of the MOSFET 7 a is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 11 via the smoothing choke coil 10 a, and the gate thereof is connected to the control circuit 9. The drain of the MOSFET 8 a is connected to the positive side of the smoothing capacitor 11 through the smoothing choke coil 10 a, and the gate thereof is connected to the control circuit 9. A load 12 is provided in parallel with the smoothing capacitor 11. A control circuit 4 is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 11.

N型のFET2bのドレインは、電圧源1の正極側と接続され、そのソースは、N型のFET3bのドレインと接続され、そのゲートは、コントロール回路4と接続される。FET3bのソースは、電圧源1の負極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路4と接続される。コンバータトランス6bの一次巻き線側の一方は、FET3bのドレインと接続され、その他方は、共振用コンデンサ5bを介してFET3bのソースと接続される。   The drain of the N-type FET 2 b is connected to the positive side of the voltage source 1, its source is connected to the drain of the N-type FET 3 b, and its gate is connected to the control circuit 4. The source of the FET 3 b is connected to the negative side of the voltage source 1, and its gate is connected to the control circuit 4. One side of the primary winding side of the converter transformer 6b is connected to the drain of the FET 3b, and the other side is connected to the source of the FET 3b via the resonance capacitor 5b.

コンバータトランス6bの二次巻き線側の一方は、P型のMOSFET7bのソースと接続され、その他方は、P型のMOSFET8bのソースと接続される。このコンバータトランス6bの二次巻き線には、センタータップが設けられており、このセンタータップと平滑用コンデンサ11の負極側が接続される。   One side of the secondary winding side of converter transformer 6b is connected to the source of P-type MOSFET 7b, and the other is connected to the source of P-type MOSFET 8b. The secondary winding of the converter transformer 6 b is provided with a center tap, and the center tap is connected to the negative electrode side of the smoothing capacitor 11.

MOSFET7bのドレインは、平滑用チョークコイル10bを介して平滑用コンデンサ11の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路9と接続される。平滑用チョークコイル10aおよび10bは、同一のコアに巻かれているため、磁気的に結合している。MOSFET8bのドレインは、平滑用チョークコイル10bを介して平滑用コンデンサ11の正極側と接続され、そのゲートは、コントロール回路9と接続される。   The drain of the MOSFET 7b is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 11 through the smoothing choke coil 10b, and the gate thereof is connected to the control circuit 9. Since the smoothing choke coils 10a and 10b are wound around the same core, they are magnetically coupled. The drain of the MOSFET 8b is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor 11 via the smoothing choke coil 10b, and the gate thereof is connected to the control circuit 9.

この第1の実施形態では、FET2a、2b、3a、および3bは、同一部品であり、FET2aおよび2bは、スイッチング周期を同一とし、FET3aおよび3bは、スイッチング周期を同一とする。並列接続している電流共振型スイッチングコンバータの一次巻き線側および二次巻き線側ともに同一部品による同一構成とする。   In the first embodiment, the FETs 2a, 2b, 3a, and 3b are the same component, the FETs 2a and 2b have the same switching cycle, and the FETs 3a and 3b have the same switching cycle. The primary winding side and the secondary winding side of the current resonance type switching converter connected in parallel have the same configuration with the same components.

なお、FET2aおよび2bがオンのときにコンバータトランス6aおよび6bの一次巻き線側に流れる電圧源1からの電流I1aおよびI1bと、FET3aおよび3bがオンのときにコンバータトランス6aおよび6bの一次巻き線側に流れる共振用コンデンサ5aおよび5bからの放電電流I2aおよびI2bとを共振電流と称する。   Note that currents I1a and I1b from voltage source 1 flowing to the primary winding side of converter transformers 6a and 6b when FETs 2a and 2b are on, and primary windings of converter transformers 6a and 6b when FETs 3a and 3b are on. Discharge currents I2a and I2b from resonance capacitors 5a and 5b flowing to the side are referred to as resonance currents.

この第1の実施形態の動作を説明する。FET2aおよび2bをオンとし、FET3aおよび3bをオフとすると、電圧源1から電流I1aおよびI1bがコンバータトランス6aおよび6bの一次巻き線に流れ、共振用コンデンサ5aおよび5bに電荷が蓄積される。   The operation of the first embodiment will be described. When FETs 2a and 2b are turned on and FETs 3a and 3b are turned off, currents I1a and I1b flow from voltage source 1 to the primary windings of converter transformers 6a and 6b, and charges are accumulated in resonance capacitors 5a and 5b.

また、コンバータトランス6aおよび6bの二次巻き線側では、同期整流するために、MOSFET8aおよび8bが同時にオンとなり、電流I4aおよびI4bが流れる。このとき、MOSFET7aおよび7bはオフとなる。この電流I4aおよびI4bは、それぞれ平滑用チョークコイル10aおよび10bを介して合成され、電流I5として負荷12に流れる。このとき、平滑用チョークコイル10aおよび10bは、同じコアを用いるのでインダクタンスは補正され、共振条件は略々等しくなるので、図2に示すように電流I1aおよびI1bも略々等しくなる。同様に、共振用コンデンサ5aおよび5bの端子電圧V1aおよびV1bも略々等しくなる。   On the secondary winding side of converter transformers 6a and 6b, MOSFETs 8a and 8b are simultaneously turned on for synchronous rectification, and currents I4a and I4b flow. At this time, the MOSFETs 7a and 7b are turned off. The currents I4a and I4b are combined via the smoothing choke coils 10a and 10b, respectively, and flow to the load 12 as the current I5. At this time, since the smoothing choke coils 10a and 10b use the same core, the inductance is corrected and the resonance conditions are substantially equal. Therefore, the currents I1a and I1b are also substantially equal as shown in FIG. Similarly, the terminal voltages V1a and V1b of the resonance capacitors 5a and 5b are substantially equal.

FET2aおよび2bをオフとすると、電圧源1から供給されていた電流が遮断されるので、電流I1aおよびI1bは流れなくなる。FET3aおよび3bをオンすると、電流I1aおよびI1bとは逆向きの電流I2aおよびI2bが流れる。この電流I2aおよびI2bは、共振用コンデンサ5aおよび5bから出力される。   When the FETs 2a and 2b are turned off, the current supplied from the voltage source 1 is cut off, so that the currents I1a and I1b do not flow. When the FETs 3a and 3b are turned on, currents I2a and I2b having opposite directions to the currents I1a and I1b flow. The currents I2a and I2b are output from the resonance capacitors 5a and 5b.

また、コンバータトランス6aおよび6bの二次巻き線側では、同期整流するために、MOSFET7aおよび7bが同時にオンとなり、電流I3aおよびI3bが流れる。このとき、MOSFET8aおよび8bはオフとなる。この電流I3aおよびI3bは、それぞれ平滑用チョークコイル10aおよび10bを介して合成され、電流I5として負荷12に流れる。このとき、平滑用チョークコイル10aおよび10bは、同じコアを用いるのでインダクタンスは補正され、共振条件は略々等しくなるので、図2に示すように電流I1aおよびI1bも略々等しくなる。同様に、共振用コンデンサ5aおよび5bの端子電圧V1aおよびV1bも略々等しくなる。   On the secondary winding side of converter transformers 6a and 6b, MOSFETs 7a and 7b are simultaneously turned on for synchronous rectification, and currents I3a and I3b flow. At this time, the MOSFETs 8a and 8b are turned off. The currents I3a and I3b are combined via the smoothing choke coils 10a and 10b, respectively, and flow to the load 12 as the current I5. At this time, since the smoothing choke coils 10a and 10b use the same core, the inductance is corrected and the resonance conditions are substantially equal. Therefore, the currents I1a and I1b are also substantially equal as shown in FIG. Similarly, the terminal voltages V1a and V1b of the resonance capacitors 5a and 5b are substantially equal.

このように、各々の電流共振型スイッチングコンバータを並列動作させて、1つの出力を得る回路構成であっても、パワー負担を等しくすることができる。   Thus, even if the circuit configuration is such that each current resonance type switching converter operates in parallel to obtain one output, the power burden can be made equal.

図3を参照して、この発明の第2の実施形態について説明する。この第2の実施形態では、コンバータトランス6aの一次巻き線側と並列に共振用チョークコイル21aが設けられ、同様にコンバータトランス6bの一次巻き線側と並列に共振用チョークコイル21bが設けられている。この共振用チョークコイル21aおよび21bは、同一のコアに巻かれているため、磁気的に結合している。従って、電流I1aおよびI1b、並びに電圧V1aおよびV1bが略々等しくなる。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a resonance choke coil 21a is provided in parallel with the primary winding side of the converter transformer 6a, and similarly, a resonance choke coil 21b is provided in parallel with the primary winding side of the converter transformer 6b. Yes. Since the resonance choke coils 21a and 21b are wound around the same core, they are magnetically coupled. Therefore, the currents I1a and I1b and the voltages V1a and V1b are substantially equal.

平滑用チョークコイル22aは、MOSFET7aのドレインと、MOSFET8aのドレインとの接続点と、平滑用コンデンサ11の正極側との間に設けられる。平滑用チョークコイル22bは、MOSFET7bのドレインと、MOSFET8bのドレインとの接続点と、平滑用コンデンサ11の正極側に設けられる。   The smoothing choke coil 22 a is provided between the connection point between the drain of the MOSFET 7 a and the drain of the MOSFET 8 a and the positive electrode side of the smoothing capacitor 11. The smoothing choke coil 22 b is provided on the connection point between the drain of the MOSFET 7 b and the drain of the MOSFET 8 b and on the positive electrode side of the smoothing capacitor 11.

図4を参照して、この発明の第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態では、コンバータトランス6aおよび6bのそれぞれの一次巻き線と並列に、同一のコアに巻かれているため磁気的に結合している共振用チョークコイル21aおよび21bが設けられている。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, resonance choke coils 21a and 21b that are magnetically coupled because they are wound around the same core are provided in parallel with the primary windings of the converter transformers 6a and 6b, respectively. Yes.

さらに、MOSFET7aのドレインと、MOSFET8aのドレインとの接続点と、平滑用コンデンサ11の正極側との間に平滑用チョークコイル10aが設けられる。同様に、MOSFET7bのドレインと、MOSFET8bのドレインとの接続点と、平滑用コンデンサ11の正極側との間に平滑用チョークコイル10bが設けられる。上述したようにこの平滑用チョークコイル10aおよび10bは、同一のコアに巻かれているため、磁気的に結合している。   Further, a smoothing choke coil 10 a is provided between a connection point between the drain of the MOSFET 7 a and the drain of the MOSFET 8 a and the positive electrode side of the smoothing capacitor 11. Similarly, a smoothing choke coil 10 b is provided between a connection point between the drain of the MOSFET 7 b and the drain of the MOSFET 8 b and the positive electrode side of the smoothing capacitor 11. Since the smoothing choke coils 10a and 10b are wound around the same core as described above, they are magnetically coupled.

なお、上述したMOSFET7a、7b、8a、および8bには、寄生ダイオードが付加されている。   Note that parasitic diodes are added to the MOSFETs 7a, 7b, 8a, and 8b described above.

この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention.

この発明が適用される第1の実施形態について説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating 1st Embodiment to which this invention is applied. この発明が適用される第1の実施形態について説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating 1st Embodiment to which this invention is applied. この発明が適用される第2の実施形態について説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating 2nd Embodiment to which this invention is applied. この発明が適用される第3の実施形態について説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating 3rd Embodiment to which this invention is applied. 電流共振型スイッチングコンバータについて説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating a current resonance type switching converter. 電流共振型スイッチングコンバータの並列動作について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the parallel operation | movement of a current resonance type switching converter. 電流共振型スイッチングコンバータの並列動作について説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the parallel operation of a current resonance type switching converter.

符号の説明Explanation of symbols

1 電圧源
2a、2b、3a、3b FET
4、9 コントロール回路
5a、5b 共振用コンデンサ
6a、6b コンバータトランス
7a、7b、8a、8b MOSFET
10a、10b 平滑用チョークコイル
11 平滑用コンデンサ
12 負荷
1 Voltage source 2a, 2b, 3a, 3b FET
4, 9 Control circuit 5a, 5b Resonance capacitor 6a, 6b Converter transformer 7a, 7b, 8a, 8b MOSFET
10a, 10b Smoothing choke coil 11 Smoothing capacitor 12 Load

Claims (3)

トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、上記第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、上記第2の電界効果トランジスタのソースと、上記トランスの一次巻き線の一方との間に設けられるコンデンサと、
上記トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、
少なくとも2つの上記共振型コンバータブロックを並列に設け、
上記平滑回路を構成するチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置。
First and second field effect transistors connected to a drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, a source of the first field effect transistor, and a drain of the second field effect transistor are connected, A capacitor provided between the source of the second field effect transistor and one of the primary windings of the transformer;
A resonant converter block is configured from a smoothing circuit provided on the secondary winding side of the transformer,
Providing at least two resonant converter blocks in parallel;
A power supply apparatus characterized in that the choke coils constituting the smoothing circuit are magnetically coupled to each other.
トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、上記第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、上記第2の電界効果トランジスタのソースおよびドレインの間に設けられる共振回路と、
上記トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、
少なくとも2つの上記共振型コンバータブロックを並列に設け、
上記共振回路を構成し、上記トランスの一次巻き線と並列に設けられるチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置。
First and second field effect transistors connected to a drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, a source of the first field effect transistor, and a drain of the second field effect transistor are connected, A resonant circuit provided between a source and a drain of the second field effect transistor;
A resonant converter block is configured from a smoothing circuit provided on the secondary winding side of the transformer,
Providing at least two resonant converter blocks in parallel;
A power supply apparatus comprising the resonance circuit and magnetically coupling choke coils provided in parallel with the primary winding of the transformer.
トランスの一次巻き線側に設けられる駆動回路と接続される第1および第2の電界効果トランジスタと、上記第1の電界効果トランジスタのソースと、第2の電界効果トランジスタのドレインとが接続され、上記第2の電界効果トランジスタのソースおよびドレインの間に設けられる共振回路と、
上記トランスの二次巻き線側に設けられる平滑回路とから共振型コンバータブロックが構成され、
少なくとも2つの上記共振型コンバータブロックを並列に設け、
上記共振回路を構成し、上記トランスの一次巻き線と並列に設けられる第1のチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合し、上記平滑回路を構成する第2のチョークコイルをそれぞれ磁気的に結合するようにしたことを特徴とする電源装置。
First and second field effect transistors connected to a drive circuit provided on the primary winding side of the transformer, a source of the first field effect transistor, and a drain of the second field effect transistor are connected, A resonant circuit provided between a source and a drain of the second field effect transistor;
A resonant converter block is configured from a smoothing circuit provided on the secondary winding side of the transformer,
Providing at least two resonant converter blocks in parallel;
The resonance circuit is configured, the first choke coils provided in parallel with the primary winding of the transformer are magnetically coupled, and the second choke coils that configure the smoothing circuit are magnetically coupled. A power supply device characterized by that.
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