JP2011151936A - Power conversion circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion circuit that can prevent an on-pulse width from excessively being expanded with respect to an input voltage which is abruptly changed when the input voltage of a power conversion circuit is abruptly changed, and thereby can prevent the saturation of a transformer and an excessive rise of an output voltage. <P>SOLUTION: The power conversion circuit includes a capacitor which charges an electric charge corresponding to a voltage at the secondary side of the transformer, a second switch element which short-circuits the capacitor, a comparator which detects that both-end voltages of the capacitor have become higher than a prescribed reference voltage, a pulse-width control means which limits the pulse width of an on-pulse by turning off a first switch element when both-end voltages of the capacitor become higher than the prescribed reference voltage, and a control circuit which turns on the second switch element while the first switch element is turned off by turning off the first switch element when the comparator detects that both-end voltages of the capacitor have become higher than the prescribed reference voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力変換回路に関する。   The present invention relates to a power conversion circuit.

電力変換回路において、トランス2次側の矩形波の波高値が、入力電圧の値に比例し、上記トランス2次側の矩形波の波高値を検出し、この検出された矩形の波形を加工し、この加工された波形の波高値をコンデンサでホールドすることによって、電力変換回路の入力電圧に比例する直流電圧を得ることが知られている(たとえば、特許文献1、2参照)。   In the power conversion circuit, the peak value of the rectangular wave on the secondary side of the transformer is proportional to the value of the input voltage, the peak value of the rectangular wave on the secondary side of the transformer is detected, and the detected rectangular waveform is processed. It is known that a DC voltage proportional to the input voltage of the power conversion circuit is obtained by holding the peak value of the processed waveform with a capacitor (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2005−245097号公報JP 2005-245097 A 特開2003−033015号公報JP 2003-033015 A

しかし、上記従来例では、トランス2次側の矩形波を検出し、波形を加工し、波高値をコンデンサにホールドすることによって、入力電圧に比例する直流電圧を取得し、この取得した直流電圧を、オンパルス幅制限に使用するので、電力変換回路の入力電圧が急激に変化した場合に、この変化した入力電圧に、コンデンサの両端電圧が追従することができず、入力電圧に対して過剰に広いオンパルス幅になり、電力変換回路の出力電圧が過剰に高くなるという問題がある。   However, in the above-described conventional example, a square wave on the secondary side of the transformer is detected, the waveform is processed, and the peak value is held in a capacitor to obtain a DC voltage proportional to the input voltage. Because it is used for on-pulse width limitation, when the input voltage of the power converter circuit changes suddenly, the voltage across the capacitor cannot follow this changed input voltage, and it is too wide for the input voltage. There is a problem that the on-pulse width is reached and the output voltage of the power conversion circuit becomes excessively high.

すなわち、従来回路では、上記コンデンサの両端電圧を、入力電圧の変化に即応して、短時間で高くしなければ、入力電圧の急激な変化に対応することができない。上記コンデンサ電圧が短時間で上がるようにするためには、抵抗、コンデンサの時定数を小さくすることが考えられる。しかし、時定数を小さくすれば、サージ電圧やノイズによってコンデンサが充電され、本来検出すべき電圧値とかけ離れた電圧値を検出する。このために、時定数を小さくすることができない。また、上記従来回路において、充電中も放電用抵抗に電流が流れるので、その放電用抵抗の抵抗値を大きくせざるを得ない。よって、入力電圧が急に低くなった場合、コンデンサの両端電圧が直ぐには低くならず、検出電圧が、実際の入力電圧とはかけ離れた値になる。したがって、入力電圧が急に低くなった際に、最大パルス幅制限によってパルス幅が、過剰に細く制限され、出力電圧が低下するという問題がある。   In other words, in the conventional circuit, a rapid change in the input voltage cannot be handled unless the voltage across the capacitor is increased in a short time in response to the change in the input voltage. In order to increase the capacitor voltage in a short time, it is conceivable to reduce the time constant of the resistor and capacitor. However, if the time constant is reduced, the capacitor is charged by a surge voltage or noise, and a voltage value far from the voltage value to be detected is detected. For this reason, the time constant cannot be reduced. Further, in the above conventional circuit, since a current flows through the discharging resistor during charging, the resistance value of the discharging resistor must be increased. Therefore, when the input voltage suddenly decreases, the voltage across the capacitor does not decrease immediately, and the detected voltage becomes a value far from the actual input voltage. Therefore, when the input voltage suddenly decreases, there is a problem that the pulse width is excessively narrowed by the maximum pulse width limitation, and the output voltage is lowered.

本発明は、直流電圧源の電圧である入力電圧をオン、オフする第1のスイッチ素子と、上記第1のスイッチ素子がオン、オフ制御することによって発生した交流電圧を変換するトランスと、上記第1のスイッチ素子を駆動する駆動回路と、上記トランスの2次側に発生した交流電圧を整流する整流器とを具備する電力変換回路において、入力電圧が急に高くなった場合、サージ電圧やノイズの影響を受け難く、また、入力電圧が急に低くなった場合でも、最大パルス幅を適切に制限することができる電力変換回路を提供することを目的とする。   The present invention includes a first switch element that turns on and off an input voltage that is a voltage of a DC voltage source, a transformer that converts an AC voltage generated by turning on and off the first switch element, In a power conversion circuit comprising a drive circuit that drives the first switch element and a rectifier that rectifies the AC voltage generated on the secondary side of the transformer, if the input voltage suddenly increases, surge voltage or noise It is an object of the present invention to provide a power conversion circuit that is capable of appropriately limiting the maximum pulse width even when the input voltage suddenly decreases.

本発明は、直流電圧源と、上記直流電圧源の電圧をオン、オフする第1のスイッチ素子と、上記第1のスイッチ素子がオン、オフ制御することによって発生した交流電圧を変換するトランスと、上記第1のスイッチ素子を駆動する駆動回路と、上記トランスの2次側に発生した交流電圧を整流する整流器とを具備する電力変換回路において、上記トランスの2次側の電圧に対応する電荷を充電するコンデンサと、上記コンデンサを短絡する第2のスイッチ素子と、上記コンデンサの両端電圧が所定の基準電圧よりも高くなったことを検出する比較器と、上記コンデンサの両端電圧が上記所定の基準電圧よりも高くなったことを上記比較器が検出すると、上記第1のスイッチ素子をオフさせ、上記第1のスイッチ素子がオフしている期間に、上記第2のスイッチ素子をオンさせる制御回路とを有する電力変換回路である。   The present invention includes a DC voltage source, a first switch element that turns on and off the voltage of the DC voltage source, and a transformer that converts an AC voltage generated by turning on and off the first switch element. A power conversion circuit comprising: a drive circuit that drives the first switch element; and a rectifier that rectifies an AC voltage generated on the secondary side of the transformer, and a charge corresponding to the voltage on the secondary side of the transformer A capacitor that charges the capacitor, a second switch element that short-circuits the capacitor, a comparator that detects that the voltage across the capacitor is higher than a predetermined reference voltage, and the voltage across the capacitor is equal to the predetermined voltage When the comparator detects that the voltage is higher than the reference voltage, the first switch element is turned off, and during the period in which the first switch element is turned off, A power conversion circuit and a control circuit for turning on the second switching element.

本発明によれば、直流電圧源の電圧である入力電圧をオン、オフする第1のスイッチ素子と、上記第1のスイッチ素子がオン、オフ制御することによって発生した交流電圧を変換するトランスと、上記第1のスイッチ素子を駆動する駆動回路と、上記トランスの2次側に発生した交流電圧を整流する整流器とを具備する電力変換回路において、入力電圧が急に高くなった場合、サージ電圧やノイズの影響を受け難く、また、入力電圧が急に低くなった場合でも、最大パルス幅を適切に制限することができ、これによって、トランスの飽和や出力電圧の過剰な上昇を防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, a first switch element that turns on and off an input voltage, which is a voltage of a DC voltage source, and a transformer that converts an AC voltage generated by turning on and off the first switch element. In a power conversion circuit comprising a drive circuit for driving the first switch element and a rectifier for rectifying an AC voltage generated on the secondary side of the transformer, if the input voltage suddenly increases, a surge voltage The maximum pulse width can be appropriately limited even when the input voltage suddenly decreases, thereby preventing transformer saturation and excessive increase of the output voltage. There is an effect that can be.

本発明の実施例1である電力変換回路100を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a power conversion circuit 100 that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the first embodiment. 本発明の実施例2である電力変換回路200を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power converter circuit 200 which is Example 2 of this invention. 電力変換回路200の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the power conversion circuit 200. 本発明の実施例3である電力変換回路300を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power converter circuit 300 which is Example 3 of this invention. 電力変換回路300の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the power conversion circuit 300.

発明を実施するための形態は、以下の実施例である。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。   The modes for carrying out the invention are the following examples. In addition, this invention is not limited to the Example shown below.

図1は、本発明の実施例1である電力変換回路100を示す回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a power conversion circuit 100 that is Embodiment 1 of the present invention.

電力変換回路100は、直流電圧源10からの電力を変換し、負荷20に伝える電力変換回路である。また、電力変換回路100は、第1のスイッチ素子SW1と、トランスT1と、整流ダイオードD1と、平滑コンデンサC1と、環流ダイオードD2と、抵抗R1と、コンデンサC2と、第2のスイッチ素子SW2と、基準電圧源30と、比較器40と、制御回路50と、駆動回路60とを有する。   The power conversion circuit 100 is a power conversion circuit that converts power from the DC voltage source 10 and transmits it to the load 20. The power conversion circuit 100 includes a first switch element SW1, a transformer T1, a rectifier diode D1, a smoothing capacitor C1, a freewheeling diode D2, a resistor R1, a capacitor C2, and a second switch element SW2. , A reference voltage source 30, a comparator 40, a control circuit 50, and a drive circuit 60.

第1のスイッチ素子SW1は、直流電圧源10の電圧をオン、オフする。トランスT1は、第1のスイッチ素子SW1がオン、オフ制御することによって発生した交流電圧を昇圧または降圧した電圧に変換する。整流ダイオードD1は、整流器の例であり、トランスT1の2次側に発生した交流電圧を整流する。コンデンサC1は、平滑コンデンサである。   The first switch element SW1 turns on and off the voltage of the DC voltage source 10. The transformer T1 converts the alternating voltage generated by the on / off control of the first switch element SW1 into a voltage obtained by stepping up or down. The rectifier diode D1 is an example of a rectifier and rectifies an AC voltage generated on the secondary side of the transformer T1. The capacitor C1 is a smoothing capacitor.

コンデンサC2は、トランスT1の2次側の電圧に対応する電荷を充電する。第2のスイッチ素子SW2は、コンデンサC2を短絡する素子であり、第1のスイッチ素子SW1をオンさせるパルスであるオンパルスの1パルス毎に、コンデンサC2の電荷を放電する。   The capacitor C2 charges a charge corresponding to the voltage on the secondary side of the transformer T1. The second switch element SW2 is an element that short-circuits the capacitor C2, and discharges the electric charge of the capacitor C2 for each on-pulse that is a pulse for turning on the first switch element SW1.

基準電圧源30は、基準電圧Vrefを発生する。比較器40は、比較回路の例であり、コンデンサC2の両端電圧が所定の基準電圧よりも高くなったことを検出する。   The reference voltage source 30 generates a reference voltage Vref. The comparator 40 is an example of a comparison circuit, and detects that the voltage across the capacitor C2 has become higher than a predetermined reference voltage.

駆動回路60は、トランスT1の2次側、制御回路50などの接地電位と絶縁された絶縁型の駆動回路であり、第1のスイッチ素子SW1をオン、オフするための駆動信号を出力する。   The drive circuit 60 is an insulating drive circuit insulated from the ground potential such as the secondary side of the transformer T1, the control circuit 50, and outputs a drive signal for turning on and off the first switch element SW1.

制御回路50は、第1のスイッチ素子SW1をオン、オフ制御するための制御信号Vgを駆動回路60に出力する。また、制御信号Vgは、第2のスイッチ素子SW2をオン、オフ制御するための信号でもある。   The control circuit 50 outputs a control signal Vg for ON / OFF control of the first switch element SW1 to the drive circuit 60. The control signal Vg is also a signal for turning on and off the second switch element SW2.

先ず、制御信号Vgがオンすると、駆動回路60は、第1のスイッチ素子SW1をオンさせ、制御信号Vgがオンしている期間、第1のスイッチ素子SW1をオン状態に維持する。制御信号Vgがオンしている期間は、第2のスイッチ素子SW2を、オフするように制御する。   First, when the control signal Vg is turned on, the drive circuit 60 turns on the first switch element SW1, and maintains the first switch element SW1 in the on state while the control signal Vg is on. During the period when the control signal Vg is on, the second switch element SW2 is controlled to be off.

次に、制御信号Vgがオフすると、駆動回路60は、第1のスイッチ素子SW1をオフし、第2のスイッチ素子SW2をオンする。つまり、制御回路50は、第1のスイッチ素子SW1のオン、オフする1周期の内、第1のスイッチ素子SW1をオフしている期間に、第2のスイッチ素子SW2をオンする。   Next, when the control signal Vg is turned off, the drive circuit 60 turns off the first switch element SW1 and turns on the second switch element SW2. That is, the control circuit 50 turns on the second switch element SW2 during a period in which the first switch element SW1 is turned off in one cycle in which the first switch element SW1 is turned on and off.

ここで、第1のスイッチ素子SW1がオフしている期間内に第2のスイッチ素子SW2をオンし、後述のコンデンサC2に充電されている電荷を放電し、放電が終ったら、第2のスイッチ素子SW2をオフすればよく、必ずしも、第1のスイッチ素子SW1がオフするタイミングと同時に第2のスイッチ素子SW2をオンする必要はない。実施例1では、第1のスイッチ素子SW1と第2のスイッチ素子SW2とを制御する信号として共通の制御信号Vgを利用し、第1のスイッチ素子SW1をオフすると同時に第2のスイッチ素子をオンする。このように、制御信号Vgを共通にすることによって、回路構成を簡素にすることができる。   Here, the second switch element SW2 is turned on during the period in which the first switch element SW1 is turned off, the electric charge charged in the capacitor C2, which will be described later, is discharged. It is only necessary to turn off the element SW2, and it is not always necessary to turn on the second switch element SW2 simultaneously with the timing at which the first switch element SW1 is turned off. In the first embodiment, the common control signal Vg is used as a signal for controlling the first switch element SW1 and the second switch element SW2, and the second switch element is turned on simultaneously with turning off the first switch element SW1. To do. Thus, the circuit configuration can be simplified by making the control signal Vg common.

また、抵抗R1とコンデンサC2とによって構成される電圧検出回路と、比較器40と、基準電圧源30と、制御回路50と、駆動回路60とによって、第1のスイッチ素子SW1のパルス幅が制御され、コンデンサC2の両端電圧が所定の基準電圧よりも高くなったことを比較器40が検出すると、制御回路50及び駆動回路60が第1のスイッチ素子SW1をオフさせ、これによって、第1のスイッチ素子SW1のオン時のパルス幅を制御する。   The pulse width of the first switch element SW1 is controlled by the voltage detection circuit configured by the resistor R1 and the capacitor C2, the comparator 40, the reference voltage source 30, the control circuit 50, and the drive circuit 60. When the comparator 40 detects that the voltage across the capacitor C2 has become higher than the predetermined reference voltage, the control circuit 50 and the drive circuit 60 turn off the first switch element SW1, thereby the first The pulse width when the switch element SW1 is turned on is controlled.

次に、実施例1の動作について説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

図2は、実施例1の動作を示すタイミングチャートである。図2(1)に示す「入力電圧が低い場合における動作」、図(2)に示す「入力電圧が高い場合における動作」は、それぞれ、電力変換回路100が動作可能な入力電圧の範囲において低い場合の動作、高い場合の動作である。   FIG. 2 is a timing chart illustrating the operation of the first embodiment. The “operation when the input voltage is low” shown in FIG. 2A and the “operation when the input voltage is high” shown in FIG. 2B are low in the input voltage range in which the power conversion circuit 100 can operate. Operation in the case, operation in the case of high.

電力変換回路100において、直流電圧源10が出力する直流電圧が第1のスイッチ素子SW1をオンオフすることによって、トランスT1の1次側に交流電圧が発生し、この交流電圧がトランスT1によって変換され、この変換された電圧を整流ダイオードD1が整流し、コンデンサC1によって平滑され、この平滑された直流電圧が負荷20に供給される。   In the power conversion circuit 100, the DC voltage output from the DC voltage source 10 turns on and off the first switch element SW1, whereby an AC voltage is generated on the primary side of the transformer T1, and this AC voltage is converted by the transformer T1. The converted voltage is rectified by the rectifier diode D1 and smoothed by the capacitor C1, and the smoothed DC voltage is supplied to the load 20.

ここで、第1のスイッチ素子SW1がオンすると、直流電圧源10の電圧に比例した電圧Vdfが、環流ダイオードD2に印加される。また、第1のスイッチ素子SW1がオンしているときに、第2のスイッチ素子SW2がオフし、環流ダイオードD2の電圧Vdfが、抵抗R1とコンデンサC2とによって構成される電圧検出回路に印加され、抵抗R1を介して、コンデンサC2が充電される。   Here, when the first switch element SW1 is turned on, a voltage Vdf proportional to the voltage of the DC voltage source 10 is applied to the freewheeling diode D2. Further, when the first switch element SW1 is turned on, the second switch element SW2 is turned off, and the voltage Vdf of the freewheeling diode D2 is applied to the voltage detection circuit constituted by the resistor R1 and the capacitor C2. The capacitor C2 is charged through the resistor R1.

抵抗R1とコンデンサC2との定数を適切に設定することによって、図2(1)に示すように、コンデンサC2の電圧V+は、スロープ状に上昇する。   By appropriately setting the constants of the resistor R1 and the capacitor C2, the voltage V + of the capacitor C2 increases in a slope shape as shown in FIG.

図2(1)に示すように、入力電圧が低い場合には、環流ダイオードD2の電圧Vdfが低く、コンデンサC2の電圧V+の勾配は、緩やかな勾配で上昇し、コンデンサC2の電圧V+が、基準電圧源30で設定された基準電圧Vrefに到達するまで、第1のスイッチ素子SW1がオンし続け、所定の電圧を負荷に供給する。   As shown in FIG. 2 (1), when the input voltage is low, the voltage Vdf of the freewheeling diode D2 is low, the slope of the voltage V + of the capacitor C2 rises with a gentle slope, and the voltage V + of the capacitor C2 becomes The first switch element SW1 continues to be turned on until a reference voltage Vref set by the reference voltage source 30 is reached, and a predetermined voltage is supplied to the load.

コンデンサC2の電圧V+が、基準電圧源30で設定された基準電圧Vrefに到達すると、比較器40が、制御回路50に信号Voutを送る。制御回路50は、信号Voutを受信すると、第1のスイッチ素子SW1を駆動する制御信号Vgを即座に反転させ、第1のスイッチ素子SW1がオフする。これと同時に、第2のスイッチ素子SW2がオンし、コンデンサC2に充電されている電荷は放電される。   When the voltage V + of the capacitor C2 reaches the reference voltage Vref set by the reference voltage source 30, the comparator 40 sends a signal Vout to the control circuit 50. When receiving the signal Vout, the control circuit 50 immediately inverts the control signal Vg for driving the first switch element SW1, and the first switch element SW1 is turned off. At the same time, the second switch element SW2 is turned on, and the charge charged in the capacitor C2 is discharged.

環流ダイオードD2の電圧Vdfは、直流電圧源10の電圧に比例しているので、直流電圧源10の電圧値が高い程、第1のスイッチ素子SW1のオン時間が、図2(2)に示すように、より短く制限される。   Since the voltage Vdf of the freewheeling diode D2 is proportional to the voltage of the DC voltage source 10, the higher the voltage value of the DC voltage source 10, the higher the ON time of the first switch element SW1 is shown in FIG. To be shorter.

上記一連の回路動作は、電力変換回路100の1周期毎に行われ、第1のスイッチ素子SW1がオン、オフする1周期の内、第1のスイッチ素子SW1がオフしている期間に、第2のスイッチ素子SW2をオンして、リセットする。したがって、直流電圧源10の電圧値が急激に変化した場合でも、直流電圧源10の電圧値に応じた時間で、第1のスイッチ素子SW1のオン時間を制限し、つまり、第1のスイッチ素子SW1のオン時間を短時間で制限することができる。すなわち、オンパルスのパルス幅を制限することができる。   The series of circuit operations described above is performed for each cycle of the power conversion circuit 100, and during the period in which the first switch element SW1 is turned off in one cycle in which the first switch element SW1 is turned on and off, 2 switch element SW2 is turned on and reset. Therefore, even when the voltage value of the DC voltage source 10 changes suddenly, the ON time of the first switch element SW1 is limited by the time corresponding to the voltage value of the DC voltage source 10, that is, the first switch element. The ON time of SW1 can be limited in a short time. That is, the pulse width of the on pulse can be limited.

図3は、本発明の実施例2である電力変換回路200を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a power conversion circuit 200 that is Embodiment 2 of the present invention.

電力変換回路200は、直流電圧源10からの電力を変換し、負荷20に伝える電力変換回路である。   The power conversion circuit 200 is a power conversion circuit that converts the power from the DC voltage source 10 and transmits it to the load 20.

電力変換回路200は、トランスT1の2次側の電圧検出点を、電力変換回路100とは異ならせ、トランスT1の2次側で電圧検出し、つまり、トランスT1の2次巻線電圧Vn2を検出する回路である。   The power conversion circuit 200 makes the voltage detection point on the secondary side of the transformer T1 different from that of the power conversion circuit 100 and detects the voltage on the secondary side of the transformer T1, that is, the secondary winding voltage Vn2 of the transformer T1. It is a circuit to detect.

トランスT1の2次巻線電圧Vn2は、正負の電圧であるので、電力変換回路100にダイオードD3を追加し、抵抗R1とコンデンサC2との直列回路(2次電圧検出回路)に負電圧が印加することを防止している。   Since the secondary winding voltage Vn2 of the transformer T1 is a positive or negative voltage, a diode D3 is added to the power conversion circuit 100, and a negative voltage is applied to the series circuit (secondary voltage detection circuit) of the resistor R1 and the capacitor C2. To prevent it.

図4は、電力変換回路200の動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the power conversion circuit 200.

図4には、図2における電圧Vdfの代わりに、電圧Vaを示してある。   FIG. 4 shows a voltage Va instead of the voltage Vdf in FIG.

電力変換回路200における他の基本的な動作は、電力変換回路100における動作と同様である。   Other basic operations in the power conversion circuit 200 are the same as the operations in the power conversion circuit 100.

図5は、本発明の実施例3である電力変換回路300を示す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a power conversion circuit 300 that is Embodiment 3 of the present invention.

電力変換回路300は、電力変換回路100において、第1のスイッチ素子SW1の代わりに、スイッチ素子SW11、SW12、SW13、SW14を設け、駆動回路60の代わりに、駆動回路61を設け、トランスT1の代わりに、トランスT2を設け、整流ダイオードD1の代わりに、整流ダイオードD11、D12を設けた回路である。つまり、電力変換回路300は、フルブリッジ回路を使用した実施例である。   The power conversion circuit 300 includes switch elements SW11, SW12, SW13, and SW14 instead of the first switch element SW1 in the power conversion circuit 100, a drive circuit 61 instead of the drive circuit 60, and a transformer T1. Instead, a transformer T2 is provided, and rectifier diodes D11 and D12 are provided instead of the rectifier diode D1. That is, the power conversion circuit 300 is an embodiment using a full bridge circuit.

図6は、電力変換回路300の動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the power conversion circuit 300.

図6では、図2における電圧Vdfの代わりに、電圧Vbで示してある。   In FIG. 6, the voltage Vb is shown instead of the voltage Vdf in FIG.

電力変換回路300における他の基本的な動作は、電力変換回路100における動作と同様である。   Other basic operations in the power conversion circuit 300 are the same as the operations in the power conversion circuit 100.

上記実施例によれば、入力電圧が急に高くなった場合、スロープの傾きが急になるが、コンデンサの両端電圧が急激には上がらないので、サージ電圧やノイズの影響を受け難い。   According to the above embodiment, when the input voltage suddenly increases, the slope of the slope becomes steep, but since the voltage across the capacitor does not rise suddenly, it is hardly affected by surge voltage or noise.

また、上記実施例によれば、コンデンサ放電用のスイッチによって、周期毎にコンデンサ電圧がリセットされるので、入力電圧が急に低くなった場合でも、最大パルス幅を適切に制限することができる。   Further, according to the above embodiment, the capacitor voltage is reset for each cycle by the capacitor discharge switch, so that the maximum pulse width can be appropriately limited even when the input voltage suddenly decreases.

上記実施例によれば、入力電圧の急激な変化にも対応できる入力電圧に対応した最大パルス幅制限を施すことができるので、トランスの飽和を防ぎ、出力電圧の過剰な上昇を防ぐことができる。   According to the above embodiment, the maximum pulse width restriction corresponding to the input voltage that can cope with a sudden change in the input voltage can be applied, so that saturation of the transformer can be prevented and excessive increase of the output voltage can be prevented. .

さらに、上記実施例によれば、入力電圧に対応する傾きを持つスロープ状の電圧を使用するので、抵抗、コンデンサの時定数を大きめに設定することができる。   Furthermore, according to the above embodiment, since the slope voltage having a slope corresponding to the input voltage is used, the time constants of the resistor and the capacitor can be set larger.

100…電力変換回路、
10…直流電圧源、
T1…トランス、
D1…整流ダイオード、
C2…コンデンサ、
SW1…第1のスイッチ素子、
SW2…第2のスイッチ素子、
30…基準電圧源、
40…比較器、
50…制御回路、
60…駆動回路。
100: power conversion circuit,
10: DC voltage source,
T1, trance,
D1: Rectifier diode,
C2: Capacitor,
SW1 is the first switch element,
SW2 ... second switch element,
30: Reference voltage source,
40 ... comparator,
50. Control circuit,
60: Drive circuit.

Claims (6)

直流電圧源と、上記直流電圧源の電圧をオン、オフする第1のスイッチ素子と、上記第1のスイッチ素子がオン、オフ制御することによって発生した交流電圧を変換するトランスと、上記第1のスイッチ素子を駆動する駆動回路と、上記トランスの2次側に発生した交流電圧を整流する整流器とを具備する電力変換回路において、
上記トランスの2次側の電圧に対応する電荷を充電するコンデンサと;
上記コンデンサを短絡する第2のスイッチ素子と;
上記コンデンサの両端電圧が所定の基準電圧よりも高くなったことを検出する比較器と;
上記コンデンサの両端電圧が上記所定の基準電圧よりも高くなったことを上記比較器が検出すると、上記第1のスイッチ素子をオフさせ、上記第1のスイッチ素子がオフしている期間に、上記第2のスイッチ素子をオンさせる制御回路と;
を有することを特徴とする電力変換回路。
A DC voltage source, a first switch element that turns on and off the voltage of the DC voltage source, a transformer that converts an AC voltage generated by turning on and off the first switch element, and the first A power conversion circuit comprising: a drive circuit that drives the switch element; and a rectifier that rectifies an AC voltage generated on the secondary side of the transformer.
A capacitor for charging a charge corresponding to the voltage on the secondary side of the transformer;
A second switch element for short-circuiting the capacitor;
A comparator for detecting that the voltage across the capacitor is higher than a predetermined reference voltage;
When the comparator detects that the voltage across the capacitor has become higher than the predetermined reference voltage, the first switch element is turned off, and the first switch element is turned off during the period in which the first switch element is turned off. A control circuit for turning on the second switch element;
A power conversion circuit comprising:
請求項1において、
上記制御回路は、上記第1のスイッチ素子をオフさせるのと同時に上記第2のスイッチ素子をオンする信号を上記第2のスイッチ素子に与え、上記コンデンサを短絡することで、上記第1のスイッチ素子が次ぎにオンするまでに、上記コンデンサに充電された電荷を放電する回路であることを特徴とする電力変換回路。
In claim 1,
The control circuit applies a signal for turning on the second switch element to the second switch element at the same time as turning off the first switch element, and short-circuits the capacitor, whereby the first switch element is turned on. A power conversion circuit, characterized by being a circuit that discharges the electric charge charged in the capacitor until the element is next turned on.
請求項1において、
上記コンデンサと直列に接続され、上記トランスの2次側の電圧を検出する抵抗をさらに備え、
上記比較器は、上記コンデンサと上記抵抗との時定数により定まる傾きにより変化する上記コンデンサの両端電圧と上記所定の基準電圧とを比較して、上記コンデンサの両端電圧が上記所定の基準電圧に達した時に、上記第1のスイッチ素子を反転する信号を上記制御回路に送り、上記第1のスイッチ素子のオン時のパルス幅を制御することを特徴とする電力変換回路。
In claim 1,
A resistor connected in series with the capacitor and detecting a voltage on the secondary side of the transformer;
The comparator compares the voltage across the capacitor, which changes according to the slope determined by the time constant between the capacitor and the resistor, with the predetermined reference voltage, and the voltage across the capacitor reaches the predetermined reference voltage. And a signal for inverting the first switch element is sent to the control circuit to control a pulse width when the first switch element is turned on.
請求項1において、
上記コンデンサは、上記整流器によって整流された電圧に対応する電荷を充電するコンデンサであることを特徴とする電力変換回路。
In claim 1,
The power conversion circuit according to claim 1, wherein the capacitor is a capacitor that charges a charge corresponding to the voltage rectified by the rectifier.
請求項1において、
上記コンデンサは、上記トランスの2次側の電圧を、上記整流器とは異なる第2の整流器によって整流された電圧に対応する電荷を充電するコンデンサであることを特徴とする電力変換回路。
In claim 1,
The power conversion circuit, wherein the capacitor is a capacitor that charges a charge corresponding to a voltage rectified by a second rectifier different from the rectifier, on a secondary side voltage of the transformer.
請求項1において、
上記整流器は、整流ダイオードと還流ダイオードとによって構成され、
上記トランスの2次側の一端に上記整流ダイオードのアノードが接続され、上記整流ダイオードのカソードと上記還流ダイオードのカソードとが互いに接続され、上記還流ダイオードのアノードが上記トランスの2次側の他端に接続され、
上記コンデンサは、上記還流ダイオードに印加された上記直流電圧源の電圧に比例した電圧に対応する電荷を充電するコンデンサであることを特徴とする電力変換回路。
In claim 1,
The rectifier is composed of a rectifier diode and a freewheeling diode,
The anode of the rectifier diode is connected to one end of the secondary side of the transformer, the cathode of the rectifier diode and the cathode of the freewheeling diode are connected to each other, and the anode of the freewheeling diode is the other end of the secondary side of the transformer Connected to
The power conversion circuit, wherein the capacitor is a capacitor that charges a charge corresponding to a voltage proportional to a voltage of the DC voltage source applied to the freewheeling diode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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