JP2021036737A - Boost chopper circuit and dc power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、昇圧チョッパ回路及び直流電源装置に関する。 The present invention relates to a step-up chopper circuit and a DC power supply device.
昇圧チョッパ回路においては、多くの場合は、正極の直流入力端子から正極の直流出力端子に至る第1の導電経路に、コイル及び逆流防止ダイオードが挿入される。また、第1の導電経路の、コイルと逆流防止ダイオードとの間の区間と、負極の直流入力端子から負極の直流出力端子に至る第2の導電経路と、の間に、スイッチング素子が架け渡される。 In the step-up chopper circuit, in many cases, a coil and a backflow prevention diode are inserted in the first conductive path from the DC input terminal of the positive electrode to the DC output terminal of the positive electrode. Further, a switching element is bridged between the section of the first conductive path between the coil and the backflow prevention diode and the second conductive path from the DC input terminal of the negative electrode to the DC output terminal of the negative electrode. Is done.
当該昇圧チョッパ回路においては、スイッチング素子がオン状態となっている間に、正極の直流入力端子からコイル及びスイッチング素子を順次に経由して負極の直流入力端子まで、入力電流が流れる。また、スイッチング素子がオフ状態となっている間に、負極の直流出力端子から負極の直流入力端子まで、及び正極の直流入力端子からコイル及び逆流防止ダイオードを順次に経由して正極の直流出力端子まで出力電流が流れる。 In the step-up chopper circuit, while the switching element is in the ON state, an input current flows from the DC input terminal of the positive electrode to the DC input terminal of the negative electrode via the coil and the switching element in sequence. Further, while the switching element is in the off state, the DC output terminal of the positive electrode is sequentially passed from the DC output terminal of the negative electrode to the DC input terminal of the negative electrode, and from the DC input terminal of the positive electrode via the coil and the backflow prevention diode. Output current flows up to.
国際公開第98/35432号に記載された昇圧型スイッチング電源装置においては、第1のコイル部分の一端が、電源の一方の端子に接続される。また、第1のコイル部分の他端が、第1のダイオードを介して出力平滑用コンデンサの一方の極に接続される。また、コンデンサが、負荷抵抗に接続され、負荷抵抗に出力を供給する。また、第2のコイル部分の一端が、第1のコイル部分に接続される。また、第2のコイル部分の他端が、第2のコイルを介してスイッチ素子の一端に接続される。また、スイッチ素子の他端が、電源の他方の端子に接続される。第1のコイル部分及び第2のコイル部分は、同一の磁心に巻かれた巻線から構成される。第1のコイル部分及び第2のコイル部分は、互いに逆極性となるように巻線方向が定められる(発明の名称、及び第13頁、第12行目−第14頁、第17行目)。
上述した昇圧チョッパ回路においては、入力電流が大きくなる。このため、上述した昇圧チョッパ回路においては、入力電流をスイッチングするスイッチング素子に流れる電流が大きくなる。そして、スイッチング素子に流れる電流が大きくなった場合は、スイッチング素子の導通損が大きくなる、スイッチング素子の電流容量を大きくしなければならずスイッチング素子のコストが上昇する等の問題が生じる。 In the boost chopper circuit described above, the input current becomes large. Therefore, in the boost chopper circuit described above, the current flowing through the switching element that switches the input current becomes large. When the current flowing through the switching element becomes large, the conduction loss of the switching element becomes large, the current capacity of the switching element must be increased, and the cost of the switching element increases.
本発明は、この問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、スイッチング素子に流れる電流を小さくすることができる昇圧チョッパ回路を提供することである。 The present invention has been made in view of this problem. An object to be solved by the present invention is to provide a step-up chopper circuit capable of reducing the current flowing through the switching element.
本発明の例示的なひとつの態様は、昇圧チョッパ回路に向けられる。 One exemplary embodiment of the invention is directed to a boost chopper circuit.
昇圧チョッパ回路は、第1の直流入力端子、第2の直流入力端子、第1のコイル、素子群、逆流防止ダイオード、第1の直流出力端子及び第2の直流出力端子を備える。 The boost chopper circuit includes a first DC input terminal, a second DC input terminal, a first coil, an element group, a backflow prevention diode, a first DC output terminal, and a second DC output terminal.
素子群は、スイッチング素子及び第2のコイルを備える。 The element group includes a switching element and a second coil.
第1のコイルは、第1のコイル端子及び第2のコイル端子を備える。第1のコイル端子は、第1の直流入力端子に電気的に接続される。 The first coil includes a first coil terminal and a second coil terminal. The first coil terminal is electrically connected to the first DC input terminal.
スイッチング素子は、第1のスイッチング素子端子及び第2のスイッチング素子端子を備える。スイッチング素子は、第1のスイッチング素子端子と第2のスイッチング素子端子との間が導通する状態と、第1のスイッチング素子端子と第2のスイッチング素子端子との間が導通しない状態と、を切り替える。 The switching element includes a first switching element terminal and a second switching element terminal. The switching element switches between a state in which the first switching element terminal and the second switching element terminal are conductive and a state in which the first switching element terminal and the second switching element terminal are not conductive. ..
第2のコイルは、第3のコイル端子及び第4のコイル端子を備える。第3のコイル端子は、第1のスイッチング素子端子に電気的に接続される。第2のコイルは、第1のコイルに磁気結合される。 The second coil includes a third coil terminal and a fourth coil terminal. The third coil terminal is electrically connected to the first switching element terminal. The second coil is magnetically coupled to the first coil.
第2のスイッチング素子端子及び第4のコイル端子の一方の端子は、第2のコイル端子に電気的に接続される。第2のスイッチング素子端子及び第4のコイル端子の他方の端子は、第2の直流入力端子に電気的に接続される。第3のコイル端子及び第4のコイル端子のうちの第2のコイル端子寄りにあるコイル端子は、第1のコイル端子の極性と同じ極性を有する。 One terminal of the second switching element terminal and the fourth coil terminal is electrically connected to the second coil terminal. The other terminal of the second switching element terminal and the fourth coil terminal is electrically connected to the second DC input terminal. The coil terminal near the second coil terminal of the third coil terminal and the fourth coil terminal has the same polarity as the polarity of the first coil terminal.
逆流防止ダイオードは、第1のダイオード端子及び第2のダイオード端子を備える。第1のダイオード端子は、第2のスイッチング素子端子及び第4のコイル端子の一方の端子に電気的に接続される。 The backflow prevention diode includes a first diode terminal and a second diode terminal. The first diode terminal is electrically connected to one of the second switching element terminal and the fourth coil terminal.
第1の直流出力端子は、第1の直流入力端子の極性と同じ極性を有する。第1の直流出力端子は、第2のダイオード端子に電気的に接続される。 The first DC output terminal has the same polarity as the polarity of the first DC input terminal. The first DC output terminal is electrically connected to the second diode terminal.
第2の直流出力端子は、第2の直流入力端子の極性と同じ極性を有する。第2の直流出力端子は、第2のスイッチング素子端子及び第4のコイル端子の他方の端子に電気的に接続される。 The second DC output terminal has the same polarity as the polarity of the second DC input terminal. The second DC output terminal is electrically connected to the other terminal of the second switching element terminal and the fourth coil terminal.
本発明の例示的なひとつの態様は、上述した昇圧チョッパ回路を備える直流電源装置にも向けられる。 One exemplary embodiment of the invention is also directed to a DC power supply with the boost chopper circuit described above.
本発明の例示的なひとつの態様によれば、昇圧チョッパ回路において、第1のスイッチング素子端子と第2のスイッチング素子端子との間が導通している状態においては、第2のコイルに誘導される誘導電流により第1のコイルに流れる励磁電流の一部が打ち消される。これにより、第1のスイッチング素子端子と第2のスイッチング素子端子との間が導通している状態においてスイッチング素子に流れる電流を小さくすることができる。 According to one exemplary embodiment of the present invention, in a boost chopper circuit, in a state where the first switching element terminal and the second switching element terminal are conducting, they are guided to the second coil. A part of the exciting current flowing through the first coil is canceled by the induced current. As a result, the current flowing through the switching element can be reduced in a state where the first switching element terminal and the second switching element terminal are conducting.
1 第1実施形態
1.1 昇圧チョッパ回路
図1は、本発明の例示的な第1実施形態の昇圧チョッパ回路を図示する回路図である。
1 First Embodiment 1.1 Boost Chopper Circuit FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a boost chopper circuit according to an exemplary first embodiment of the present invention.
図1に図示される第1実施形態の昇圧チョッパ回路1には、直流が入力される。昇圧チョッパ回路1からは、直流が出力される。出力される直流の電圧は、入力される直流の電圧より高い。
A direct current is input to the step-
昇圧チョッパ回路1は、第1の直流入力端子11、第2の直流入力端子12、第1のコイル13、スイッチング素子14、第2のコイル15、逆流防止ダイオード16、第1の直流出力端子17及び第2の直流出力端子18を備える。
The step-
スイッチング素子14及び第2のコイル15は、互いに電気的に直列に接続され、素子群31を構成する。このため、昇圧チョッパ回路1は、スイッチング素子14及び第2のコイル15を備える素子群31を備える。
The
第1の直流入力端子11には、直流源51の第1の極51aが電気的に接続される。第2の直流入力端子12には、直流源51の第2の極51bが電気的に接続される。これにより、第1の直流入力端子11と第2の直流入力端子12との間には、直流が入力される。
The
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、第1の直流入力端子11は、正極の直流入力端子である。また、第2の直流入力端子12は、負極の直流入力端子である。また、第1の極51aは、正極である。また、第2の極51bは、負極である。
In the step-up
第1のコイル13は、第1のコイル端子13a及び第2のコイル端子13bを備える。
The
第1のコイル端子13aは、第1の直流入力端子11に電気的に接続される。
The
スイッチング素子14は、第1のスイッチング素子端子14a及び第2のスイッチング素子端子14bを備える。
The switching
スイッチング素子14は、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態と、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態と、を切り替える。
In the switching
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、スイッチング素子14は、Nチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)である。また、第1のスイッチング素子端子14aは、ドレインである。また、第2のスイッチング素子端子14bは、ソースである。スイッチング素子14が、NチャネルMOSFET以外のスイッチング素子であってもよい。例えば、スイッチング素子14が、PチャネルMOSFET、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)等であってもよい。
In the step-up
第2のコイル15は、第1のコイル13に磁気結合される。
The
第1のコイル13及び第2のコイル15は、第1のコイル13及び第2のコイル15に備えられる巻線が共通のコアに巻かれることにより、互いに磁気結合される。このため、第1のコイル13及び第2のコイル15は、単一の部品を構成する。このため、昇圧チョッパ回路1が第1のコイル13及び第2のコイル15を備えることにより昇圧チョッパ回路1を構成する部品の点数が増加することは回避することができる。第1のコイル13及び第2のコイル15に備えられる巻線は、連続しないふたつの巻線であってもよいし、連続する巻線を構成するふたつの部分であってもよい。第1のコイル13及び第2のコイル15に備えられる巻線が連続する巻線を構成するふたつの部分である場合は、連続する巻線にタップが設けられる。
The
第2のコイル15は、第3のコイル端子15a及び第4のコイル端子15bを備える。
The
第3のコイル端子15aは、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される。これにより、スイッチング素子14及び第2のコイル15が互いに電気的に直列に接続される。
The
第2のスイッチング素子端子14b及び第4のコイル端子15bの一方の端子31aは、第2のコイル端子13bに電気的に接続される。第2のスイッチング素子端子14b及び第4のコイル端子15bの他方の端子31bは、第2の直流入力端子12に電気的に接続される。
One terminal 31a of the second
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、第2のコイル端子13bに電気的に接続される一方の端子31aは、第4のコイル端子15bである。また、第2の直流入力端子12に電気的に接続される他方の端子31bは、第2のスイッチング素子端子14bである。
In the
第3のコイル端子15a及び第4のコイル端子15bのうちの第2のコイル端子13b寄りにあるコイル端子15iは、第1のコイル端子13aの極性と同じ極性を有する。
The coil terminal 15i located closer to the
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、第3のコイル端子15a及び第4のコイル端子15bのうちの第2のコイル端子13b寄りにあるコイル端子15iは、第4のコイル端子15bである。
In the
直流源51、第1のコイル13、第2のコイル15及びスイッチング素子14は、ループ状に電気的に直列に接続される。このため、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となった場合は、直流源51、第1のコイル13、第2のコイル15及びスイッチング素子14を通る閉回路が形成される。
The
逆流防止ダイオード16は、第1のダイオード端子16a及び第2のダイオード端子16bを備える。
The
第1のダイオード端子16aは、第2のスイッチング素子端子14b及び第4のコイル端子15bの一方の端子31aに電気的に接続される。
The
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、第1のダイオード端子16aは、アノードである。また、第2のダイオード端子16bは、カソードである。
In the step-up
第1の直流出力端子17は、第1の直流入力端子11の極性と同じ極性を有する。第1の直流出力端子17は、第2のダイオード端子16bに電気的に接続される。
The first
第2の直流出力端子18は、第2の直流入力端子12の極性と同じ極性を有する。第2の直流出力端子18は、第2のスイッチング素子端子14b及び第4のコイル端子15bの他方の端子31bに電気的に接続される。
The second
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、第1の直流出力端子17は、正極の直流出力端子である。また、第2の直流出力端子18は、負極の直流出力端子である。
In the step-up
直流源51、第1のコイル13、逆流防止ダイオード16、並びに第1の直流出力端子17及び第2の直流出力端子18に電気的に接続される負荷は、ループ状に電気的に直列に接続される。このため、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となった場合は、直流源51、第1のコイル13、逆流防止ダイオード16及び負荷を通る閉回路が形成される。
The loads electrically connected to the
昇圧チョッパ回路1は、駆動回路19をさらに備える。
The
駆動回路19は、駆動信号をスイッチング素子14に入力してスイッチング素子14をパルス幅変調(PWM)駆動する。スイッチング素子14は、入力された駆動信号にしたがって、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態と、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態と、を切り替える。
The
昇圧チョッパ回路1は、コンデンサ20をさらに備える。
The
コンデンサ20は、第1のコンデンサ端子20a及び第2のコンデンサ端子20bを備える。
The
第1のコンデンサ端子20aは、第1の直流出力端子17に電気的に接続される。第2のコンデンサ端子20bは、第2の直流出力端子18に電気的に接続される。
The
これにより、第1の直流出力端子17と第2の直流出力端子18との間から出力される直流が平滑される。
As a result, the direct current output from between the first direct
図1に図示される昇圧チョッパ回路7によれば、MOSFETのソース等の第2のスイッチング素子端子14bに直流入力の負極である第1の直流入力端子12の電位が与えられる。このため、直流入力より駆動回路19の制御用電力を容易に生成することができ、駆動回路19を簡略化することができる。
According to the step-up chopper circuit 7 illustrated in FIG. 1, the potential of the first
1.2 昇圧チョッパ回路の動作
上述したように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となった場合は、直流源51、第1のコイル13、第2のコイル15及びスイッチング素子14を通る閉回路が形成される。これにより、第1のコイル13、第2のコイル15及びスイッチング素子14を経由して電流I1が流れる。その結果として、第1のコイル13及び第2のコイル15にエネルギーが蓄積される。
1.2 Operation of the step-up chopper circuit As described above, when the first
また、上述したように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となった場合は、直流源51、第1のコイル13、逆流防止ダイオード16及び負荷を通る閉回路が形成される。これにより、第1のコイル13及び第2のコイル15に蓄積されたエネルギーが放出される。その結果として、第1のコイル13及び逆流防止ダイオード16を経由して電流I2が流れる。逆流防止ダイオード16の向きは、電流I2が順方向電流となる向きである。
Further, as described above, when the connection between the first
これらにより、昇圧チョッパ回路1は、第1の直流出力端子17と第2の直流出力端子18との間から直流を出力する。
As a result, the
1.3 第1のコイル及び第2のコイルに流れる電流
図2は、本発明の例示的な第1実施形態の昇圧チョッパ回路の一部を図示する回路図である。
1.3 Current flowing through the first coil and the second coil FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a part of a step-up chopper circuit according to an exemplary first embodiment of the present invention.
上述したように、第1のコイル13は、第2のコイル15に磁気結合される。このため、第1のコイル13及び第2のコイル15は、トランスを構成する。また、第1のコイル端子13aは、第4のコイル端子15bの極性と同じ極性を有する。このため、図2に図示されるように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となって第4のコイル端子15bから第3のコイル端子15aに向かう電流Iaが第2のコイル15に流れた場合は、第2のコイル端子13bから第1のコイル端子13aに向かう誘導電流成分Ibが第1のコイル13に流れようとする。
As described above, the
一方で、上述したように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となった場合は、直流源51、第1のコイル13、第2のコイル15及びスイッチング素子14を通る閉回路が形成される。このため、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となって電流Iaが第2のコイル15に流れた場合は、電流Iaの大きさと同じ大きさを有し第1のコイル端子13aから第2のコイル端子13bに向かう電流が第1のコイル13に流れなければならない。このため、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となって電流Iaが第2のコイル15に流れた場合は、誘導電流成分Ibより大きく第1のコイル端子13aから第2のコイル端子13bに向かう励磁電流成分Icが第1のコイル13に発生し、結局、第1のコイル端子13aから第2のコイル端子13bに向かって、Ia=Ic−Ibの電流が流れることになる。
On the other hand, as described above, when the first
そして、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態になって電流Iaが第2のコイル15に流れなくなった場合は、誘導電流成分Ibが第1のコイル13に流れなくなり、励磁電流成分Icのみが第1のコイル13に流れる。したがって、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態になった場合に第1の直流出力端子17から流れ出る電流は、励磁電流成分Icに相当する電流である。
Then, when the current Ia does not flow to the
これらにより、第2のコイル15に流れる電流Iaすなわちスイッチング素子14に流れる電流Iaを大きくすることなく、第1の直流出力端子17から流れ出る励磁電流成分Icを大きくすることができる。
As a result, the exciting current component Ic flowing out of the first
1.4 第2のコイルの有無による違い
図12は、参考例の昇降圧チョッパ回路を図示する回路図である。
1.4 Differences with and without the second coil FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a buck-boost chopper circuit of a reference example.
図12に図示される参考例の昇圧チョッパ回路9は、図1に図示される第1実施形態の昇圧チョッパ回路1から第2のコイル15を削除した昇圧チョッパ回路である。
The step-up chopper circuit 9 of the reference example shown in FIG. 12 is a step-up chopper circuit in which the
図12に図示される昇圧チョッパ回路9においては、第1のコイル13のインダクタンスをLとし、PWM駆動の周期をTとし、PWM駆動のオン期間の長さをTonとし、PWM駆動のオン期間の全体における第1のコイル13に流れる電流の増加量をΔIとした場合は、入力される直流の電圧Vinは、式(1)により表される。
In the boost chopper circuit 9 illustrated in FIG. 12, the inductance of the
Vin=L・ΔI/Ton・・・(1) Vin = L · ΔI / Ton ・ ・ ・ (1)
また、昇圧チョッパ回路9が定常動作を行っている間は、PWM駆動のオフ期間の全体における第1のコイル13に流れる電流の減少量もΔIとなるから、出力される直流の電圧Voutは、式(2)を満たす。
Further, while the boost chopper circuit 9 is performing steady operation, the amount of decrease in the current flowing through the
Vout−Vin=L・ΔI/(T−Ton)・・・(2) Vout-Vin = L · ΔI / (T-Ton) ・ ・ ・ (2)
式(1)及び式(2)からは、昇圧比率Vout/Vinは、式(3)により表される。 From the formulas (1) and (2), the boost ratio Vout / Vin is represented by the formula (3).
Vout/Vin=T/(T−Ton)・・・(3) Vout / Vin = T / (T-Ton) ... (3)
また、PWM駆動のデューティー比Ton/Tは、式(4)により表される。 The PWM drive duty ratio Ton / T is represented by the equation (4).
Ton/T=(Vout−Vin)/Vout・・・(4) Ton / T = (Vout-Vin) / Vout ... (4)
式(3)及び式(4)からは、図12に図示される昇圧チョッパ回路9においては、昇圧比率Vout/Vinが1.1である場合は、PWM駆動のデューティー比Ton/Tが約9.1%であることを理解することができる。 From equations (3) and (4), in the boost chopper circuit 9 shown in FIG. 12, when the boost ratio Vout / Vin is 1.1, the duty ratio Ton / T of PWM drive is about 9. It can be understood that it is 1%.
図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、専ら励磁電流成分に着目し、第1のコイル13のインダクタンスをLとし、PWM駆動の周期をTとし、PWM駆動のオン期間の長さをTonとし、PWM駆動のオン期間の全体における第1のコイル13に流れる電流の増加量をΔIとし、第1のコイル13の巻線数をmとし、第2のコイル15の巻線数をnとした場合は、PWM駆動のオン期間に第1のコイル13に印加される電圧Vin・m/(m+n)は、式(5)により表される。
In the
Vin・m/(m+n)=L・ΔI/Ton・・・(5) Vin · m / (m + n) = L · ΔI / Ton ... (5)
また、出力される直流の電圧Voutは、式(2)と同様に、式(6)を満たす。 Further, the output DC voltage Vout satisfies the equation (6) as in the equation (2).
Vout−Vin=L・ΔI/(T−Ton)・・・(6) Vout-Vin = L · ΔI / (T-Ton) ・ ・ ・ (6)
式(5)及び式(6)からは、式(7)が導かれる。 Equation (7) is derived from equations (5) and (6).
(Vout−Vin)(T−Ton)=Ton・Vin・m/(m+n)・・・(7) (Vout-Vin) (T-Ton) = Ton ・ Vin ・ m / (m + n) ・ ・ ・ (7)
また、PWM駆動のデューティー比Ton/Tは、式(8)により表される。 The PWM drive duty ratio Ton / T is represented by the equation (8).
Ton/T=(Vout−Vin)/{Vout−Vin・n/(m+n)}・・・(8) Ton / T = (Vout-Vin) / {Vout-Vin ・ n / (m + n)} ... (8)
式(7)及び式(8)からは、図1に図示される昇圧チョッパ回路1においては、昇圧比率Vout/Vinが1.1でありm=nである場合は、PWM駆動のデューティー比Ton/Tが約16.7%であることを理解することができる。
From equations (7) and (8), in the
式(8)の右辺の分母Vout−Vin・n/(m+n)は、式(4)の右辺の分母Voutより小さい。このことは、図1に図示される昇圧チョッパ回路1におけるPWM駆動のデューティー比Ton/Tは、図12に図示される昇圧チョッパ回路9におけるそれよりも大きいことを意味する。したがって、図1に図示される昇圧チョッパ回路1に備えられるスイッチング素子14に流れる電流は、図12に図示される昇圧チョッパ回路9に備えられるスイッチング素子14に流れる電流より小さい。
The denominator Vout-Vin · n / (m + n) on the right side of the equation (8) is smaller than the denominator Vout on the right side of the equation (4). This means that the PWM drive duty ratio Ton / T in the
図3は、本発明の例示的な第1実施形態、及び参考例の昇圧チョッパ回路に備えられる第1のコイルに流れるコイル電流の波形の例を図示する波形図である。 FIG. 3 is a waveform diagram illustrating an example of a waveform of a coil current flowing through a first coil provided in a step-up chopper circuit of a first embodiment of the present invention and a reference example.
図12に図示される参考例の昇圧チョッパ回路9においては、第1のコイル13に流れるコイル電流は、図3に図示されるように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となっているオン期間P1には、時間が経過するにつれて大きくなり、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となっているオフ期間P2には、時間が経過するにつれて小さくなる。
In the step-up chopper circuit 9 of the reference example shown in FIG. 12, the coil current flowing through the
また、図1に図示される第1実施形態の昇圧チョッパ回路1においては、第1のコイル13に流れるコイル電流は、図3に図示されるように、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通する状態となっているオン期間P3には、時間が経過するにつれて大きくなり、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となっているオフ期間P4には、時間が経過するにつれて小さくなる。ただし、第1実施形態の昇圧チョッパ回路1においては、第1のコイル13に流れるコイル電流は、図3に図示されるように、オン期間P3からオフ期間P4に移行する際に急激に大きくなる。このため、第1実施形態の昇圧チョッパ回路1においてオン期間P3に第1のコイル13に流れるコイル電流すなわちスイッチング素子14に流れる電流は、参考例の昇圧チョッパ回路9においてオン期間P1に第1のコイル13に流れるコイル電流すなわちスイッチング素子14に流れる電流より小さい。また、第1実施形態の昇圧チョッパ回路1においてオフ期間P4に第1のコイル13に流れるコイル電流は、参考例の昇圧チョッパ回路9においてオフ期間P2に第1のコイル13に流れるコイル電流より大きい。これにより、第1実施形態の昇圧チョッパ回路1においては、スイッチング素子14に流れる電流を小さくしながら、第1の直流出力端子17から流れ出る電流を大きくすることができる。
Further, in the step-up
1.5 第1のコイル及び第2のコイルの巻線数
第2のコイル15は、望ましくは、第1のコイル13の巻線数の1/10倍以上10倍以下の巻線数を有し、さらに望ましくは、第1のコイル13の巻線数の3/10倍以上3倍以下の巻線数を有する。第2のコイル15の巻線数がこれらの範囲より少ない場合は、スイッチング素子14に流れる電流を小さくすることが困難になる傾向が現れる。第2のコイル15の巻線数がこれらの範囲より多い場合は、第2のコイルの漏れインダクタンス成分の影響が大きくなるため、スイッチング素子14のスイッチング時のサージ電圧が大きくなり、スイッチング損失が増加する傾向が現れる。
1.5 Number of windings of the first coil and the second coil The
1.6 スナバ回路の付加
図4、図5、図6及び図7は、それぞれ本発明の例示的な第1実施形態の第1変形例、第2変形例、第3変形例及び第4変形例の昇圧チョッパ回路を図示する回路図である。
1.6 Addition of Snubber Circuit FIGS. 4, 5, 6 and 7 show the first modification, the second modification, the third modification and the fourth modification of the first embodiment of the present invention, respectively. It is a circuit diagram which illustrates the step-up chopper circuit of an example.
図4に図示される第1実施形態の第1変形例の昇圧チョッパ回路2、図5に図示される第1実施形態の第2変形例の昇圧チョッパ回路3、図6に図示される第1実施形態の第3変形例の昇圧チョッパ回路4、及び図7に図示される第1実施形態の第4変形例の昇圧チョッパ回路5は、スナバ回路21をさらに備える点で、図1に図示される昇圧チョッパ回路1と相違する。
The
スナバ回路21は、第2のコイル15及びスイッチング素子14の少なくともひとつに電気的に並列に接続される。
The
図4に図示される昇圧チョッパ回路2においては、スナバ回路21は、第2のコイル15に電気的に並列に接続される。このため、スナバ回路21は、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21a、及び第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bを備える。
In the
図4に図示される昇圧チョッパ回路2においては、スナバ回路21は、抵抗41及びコンデンサ42を備えるRCスナバ回路である。抵抗41は、一方の抵抗端子41a及び他方の抵抗端子41bを備える。コンデンサ42は、一方のコンデンサ端子42a及び他方のコンデンサ端子42bを備える。一方の抵抗端子41aは、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなる。他方の抵抗端子41bは、一方のコンデンサ端子42aに電気的に接続される。他方のコンデンサ端子42bは、第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなる。これにより、抵抗41及びコンデンサ42が互いに電気的に直列に接続される。また、第4のコイル端子15bが、抵抗41及びコンデンサ42を介して、第3のコイル端子15aに電気的に接続される。一方の抵抗端子41aが、第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなってもよい。他方のコンデンサ端子42bが、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなってもよい。
In the step-up
図4に図示される昇圧チョッパ回路2においては、スナバ回路21により、リンギングの発生を抑制することができる。
In the
図5に図示される昇圧チョッパ回路3においては、スナバ回路21は、第2のコイル15に電気的に並列に接続される。このため、スナバ回路21は、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21a、及び第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bを備える。
In the boost chopper circuit 3 illustrated in FIG. 5, the
図5に図示される昇圧チョッパ回路3においては、スナバ回路21は、抵抗41、コンデンサ42及びダイオード43を備えるRCDスナバ回路である。抵抗41は、一方の抵抗端子41a及び他方の抵抗端子41bを備える。コンデンサ42は、一方のコンデンサ端子42a及び他方のコンデンサ端子42bを備える。ダイオード43は、一方のダイオード端子43a及び他方のダイオード端子43bを備える。一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aは、互いに電気的に接続され、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなる。他方の抵抗端子41b及び他方のダイオード端子43bは、互いに電気的に接続され、一方のコンデンサ端子42aに電気的に接続される。他方のコンデンサ端子42bは、第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなる。これにより、抵抗41及びダイオード43が互いに電気的に並列に接続されて並列接続体50が構成される。また、並列接続体50及びコンデンサ42が互いに電気的に直列に接続される。また、第4のコイル端子15bが、並列接続体50及びコンデンサ42を介して、第3のコイル端子15aに電気的に接続される。一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aが、第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなってもよい。他方のコンデンサ端子42bが、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなってもよい。
In the step-up chopper circuit 3 illustrated in FIG. 5, the
図5に図示される昇圧チョッパ回路3においては、スナバ回路21により、リンギングの発生を抑制することができる。
In the step-up chopper circuit 3 illustrated in FIG. 5, the
図5に図示される昇圧チョッパ回路3においては、スナバ回路21は、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となった場合に、第2のコイル15の漏れインダクタンス成分に流れ続けようとする電流を受け止め、受け止めた電流を、コンデンサ42を経由してループ状に流す。したがって、一方のダイオード端子43aは、アノードである。また、他方のダイオード端子43bは、カソードである。また、一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aが、第4のコイル端子15bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなり、他方のコンデンサ端子42bが、第3のコイル端子15aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなる場合は、一方のダイオード端子43aはカソードであり、他方のダイオード端子43bはアノードである。
In the step-up chopper circuit 3 illustrated in FIG. 5, the
図6に図示される昇圧チョッパ回路4においては、スナバ回路21は、スイッチング素子14に電気的に並列に接続される。このため、スナバ回路21は、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21a、及び第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bを備える。
In the step-up chopper circuit 4 illustrated in FIG. 6, the
図6に図示される昇圧チョッパ回路4においては、スナバ回路21は、抵抗41及びコンデンサ42を備えるRCスナバ回路である。抵抗41は、一方の抵抗端子41a及び他方の抵抗端子41bを備える。コンデンサ42は、一方のコンデンサ端子42a及び他方のコンデンサ端子42bを備える。一方の抵抗端子41aは、第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなる。他方の抵抗端子41bは、一方のコンデンサ端子42aに電気的に接続される。他方のコンデンサ端子42bは、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなる。これにより、抵抗41及びコンデンサ42が互いに電気的に直列に接続される。また、第2のスイッチング素子端子14bが、抵抗41及びコンデンサ42を介して、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される。一方の抵抗端子41aが、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなってもよい。他方のコンデンサ端子42bが、第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなってもよい。
In the step-up chopper circuit 4 illustrated in FIG. 6, the
図6に図示される昇圧チョッパ回路4においては、スナバ回路21により、リンギングの発生を抑制することができる。
In the step-up chopper circuit 4 illustrated in FIG. 6, the
図7に図示される昇圧チョッパ回路5においては、スナバ回路21は、スイッチング素子14に電気的に並列に接続される。このため、スナバ回路21は、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21a、及び第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bを備える。
In the step-up chopper circuit 5 illustrated in FIG. 7, the
図7に図示される昇圧チョッパ回路5においては、スナバ回路21は、抵抗41、コンデンサ42及びダイオード43を備えるRCDスナバ回路である。抵抗41は、一方の抵抗端子41a及び他方の抵抗端子41bを備える。コンデンサ42は、一方のコンデンサ端子42a及び他方のコンデンサ端子42bを備える。ダイオード43は、一方のダイオード端子43a及び他方のダイオード端子43bを備える。一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aは、互いに電気的に接続され、第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなる。他方の抵抗端子41b及び他方のダイオード端子43bは、互いに電気的に接続され、一方のコンデンサ端子42aに電気的に接続される。他方のコンデンサ端子42bは、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなる。これにより、抵抗41及びダイオード43が互いに電気的に並列に接続されて並列接続体50が構成される。また、並列接続体50及びコンデンサ42が互いに電気的に直列に接続される。また、第2のスイッチング素子端子14bが、並列接続体50及びコンデンサ42を介して、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される。一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aが、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなってもよい。他方のコンデンサ端子42bが、第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなってもよい。
In the step-up chopper circuit 5 illustrated in FIG. 7, the
図7に図示される昇圧チョッパ回路5においては、スナバ回路21により、リンギングの発生を抑制することができる。
In the boost chopper circuit 5 illustrated in FIG. 7, the
図7に図示される昇圧チョッパ回路5においては、スナバ回路21は、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通しない状態となった場合に、第2のコイル15の漏れインダクタンス成分に流れ続けようとする電流を受け止め、受け止めた電流を、コンデンサ42を経由して流す。したがって、一方のダイオード端子43aは、カソードである。また、他方のダイオード端子43bは、アノードである。また、一方の抵抗端子41a及び一方のダイオード端子43aが、第1のスイッチング素子端子14aに電気的に接続される第1のスナバ回路端子21aとなり、他方のコンデンサ端子42bが、第2のスイッチング素子端子14bに電気的に接続される第2のスナバ回路端子21bとなる場合は、一方のダイオード端子43aはアノードであり、他方のダイオード端子43bはカソードである。
In the boost chopper circuit 5 illustrated in FIG. 7, the
1.7 スイッチング素子及び第2のコイルの位置の入れ替え、並びに第1の直流入力端子及び第2の直流入力端子の極性の入れ替え
図8、図9及び図10は、それぞれ本発明の例示的な第1実施形態の第5変形例、第6変形例及び第7変形例の昇圧チョッパ回路を図示する回路図である。
1.7 Swapping the positions of the switching element and the second coil, and swapping the polarities of the first DC input terminal and the second DC input terminal FIGS. 8, 9 and 10, respectively, are exemplary of the present invention. It is a circuit diagram which illustrates the step-up chopper circuit of the 5th modification, the 6th modification and the 7th modification of the 1st embodiment.
図8に図示される第1実施形態の第5変形例の昇圧チョッパ回路6は、スイッチング素子14及び第2のコイル15の位置が入れ替えられている点で、図1に図示される昇圧チョッパ回路1と相違する。
The boost chopper circuit 6 of the fifth modification of the first embodiment shown in FIG. 8 is a boost chopper circuit shown in FIG. 1 in that the positions of the switching
このため、図8に図示される昇圧チョッパ回路6においては、第2のコイル端子13bに電気的に接続される一方の端子31aは、第2のスイッチング素子端子14bである。また、第2の直流入力端子12に電気的に接続される他方の端子31bは、第4のコイル端子15bである。
Therefore, in the boost chopper circuit 6 illustrated in FIG. 8, one
図9に図示される第1実施形態の第6変形例の昇圧チョッパ回路7は、第1の直流入力端子11及び第2の直流入力端子12の極性が入れ替えられている点で、図1に図示される昇圧チョッパ回路1と相違する。
FIG. 1 shows that the boost chopper circuit 7 of the sixth modification of the first embodiment shown in FIG. 9 has the polarities of the first
このため、図9に図示される昇圧チョッパ回路7においては、第1の直流入力端子11は、負極の直流入力端子である。また、第2の直流入力端子12は、正極の直流入力端子である。また、第1の極51aは、負極である。また、第2の極51bは、正極である。
Therefore, in the step-up chopper circuit 7 shown in FIG. 9, the first
これにともなって、図9に図示される昇圧チョッパ回路7においては、第1の直流出力端子17は、負極の直流出力端子である。また、第2の直流出力端子18は、正極の直流出力端子である。
Along with this, in the step-up chopper circuit 7 illustrated in FIG. 9, the first
また、図9に図示される昇圧チョッパ回路7においては、第1のダイオード端子16aは、カソードである。また、第2のダイオード端子16bは、アノードである。
Further, in the step-up chopper circuit 7 shown in FIG. 9, the
図10に図示される第1実施形態の第7変形例の昇圧チョッパ回路8は、スイッチング素子14及び第2のコイル15の位置が入れ替えられている点、並びに第1の直流入力端子11及び第2の直流入力端子12の極性が入れ替えられている点で、図1に図示される昇圧チョッパ回路1と相違する。
In the step-up chopper circuit 8 of the seventh modification of the first embodiment shown in FIG. 10, the positions of the switching
このため、図10に図示される昇圧チョッパ回路8においては、第2のコイル端子13bに電気的に接続される一方の端子31aは、第2のスイッチング素子端子14bである。また、第2の直流入力端子12に電気的に接続される他方の端子31bは、第4のコイル端子15bである。
Therefore, in the boost chopper circuit 8 illustrated in FIG. 10, one
また、図10に図示される昇圧チョッパ回路8においては、第1の直流入力端子11は、負極の直流入力端子である。また、第2の直流入力端子12は、正極の直流入力端子である。また、第1の極51aは、負極である。また、第2の極51bは、正極である。
Further, in the step-up chopper circuit 8 shown in FIG. 10, the first
これにともなって、図10に図示される昇圧チョッパ回路8においては、第1の直流出力端子17は、負極の直流出力端子である。また、第2の直流出力端子18は、正極の直流出力端子である。
Along with this, in the step-up chopper circuit 8 shown in FIG. 10, the first
また、図10に図示される昇圧チョッパ回路8においては、第1のダイオード端子16aは、カソードである。また、第2のダイオード端子16bは、アノードである。
Further, in the step-up chopper circuit 8 shown in FIG. 10, the
図8に図示される昇圧チョッパ回路6、図9に図示される昇圧チョッパ回路7、及び図10に図示される昇圧チョッパ回路8に、上述したスナバ回路21が付加されてもよい。
The
1.8 昇圧チョッパ回路の力率改善回路への適用
図11は、本発明の例示的な第1実施形態の昇圧チョッパ回路を備える直流電源装置を図示する回路図である。
1.8 Application of the boost chopper circuit to the power factor improving circuit FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a DC power supply device including the boost chopper circuit of the first embodiment of the present invention.
図11に図示される、第1実施形態の昇圧チョッパ回路1を備える直流電源装置101は、整流回路111及び力率改善回路(PFC)112を備える。
The DC
整流回路111は、第1の交流入力端子121、第2の交流入力端子122、第1の脈流出力端子123及び第2の脈流出力端子124を備える。
The
第1の交流入力端子121には、交流源113の第1の端子113aが電気的に接続される。第2の交流入力端子122には、交流源113の第2の端子113bが電気的に接続される。これにより、第1の交流入力端子121と第2の交流入力端子122との間には、交流が入力される。
The first terminal 113a of the
整流回路111は、第1の交流入力端子121と第2の交流入力端子122との間に入力された交流を整流して脈流を生成し、生成した脈流を第1の脈流出力端子123と第2の脈流出力端子124との間から出力する。
The
図11に図示される直流電源装置101においては、整流回路111は、ダイオードブリッジである。
In the DC
PFC112は、図1に図示される昇圧チョッパ回路1を備える。PFC112に備えられる昇圧チョッパ回路1が、図4に図示される昇圧チョッパ回路2、図5に図示される昇圧チョッパ回路3、図6に図示される昇圧チョッパ回路4、図7に図示される昇圧チョッパ回路5、図8に図示される昇圧チョッパ回路6、図9に図示される昇圧チョッパ回路7、又は図10に図示される昇圧チョッパ回路8に置き換えられてもよい。
The PFC 112 includes a
第1の直流入力端子11は、第1の脈流出力端子123に電気的に接続される。第2の直流入力端子12は、第2の脈流出力端子124に電気的に接続される。
The first
駆動回路19は、昇圧チョッパ回路1をPFC112として動作させる駆動信号をスイッチング素子14に入力する。
The
昇圧チョッパ回路がPFCに適用された場合は、出力される直流の電圧が入力される交流の電圧より高い場合でも、例えば入力される交流の電圧がゼロクロス点に近い場合でも、交流から直流への電力の変換を行うことができる。このため、高い力率を有する電力の変換を行うことができる。 When the boost chopper circuit is applied to the PFC, even if the output DC voltage is higher than the input AC voltage, for example, the input AC voltage is close to the zero crossing point, from AC to DC. Power conversion can be performed. Therefore, it is possible to convert electric power having a high power factor.
しかし、図12に図示される昇圧チョッパ回路9がPFCに適用された場合は、入力される交流の電圧に対する出力される直流の電圧の比である昇圧比率が低くなるタイミング、例えば入力される交流の電圧がピーク点に近いタイミングにおいて、昇圧チョッパ回路が変換する電力が最大となる。また、昇圧チョッパ回路9に流れる電流が大きくなる。このため、スイッチング素子14に流れる電流が大きくなる。このため、大きな電流容量を有するスイッチング素子14が必要になる。
However, when the boost chopper circuit 9 illustrated in FIG. 12 is applied to the PFC, the timing at which the boost ratio, which is the ratio of the output DC voltage to the input AC voltage, becomes low, for example, the input AC. When the voltage of is close to the peak point, the power converted by the boost chopper circuit becomes maximum. In addition, the current flowing through the boost chopper circuit 9 increases. Therefore, the current flowing through the switching
これに対して、図1に図示される昇圧チョッパ回路1がPFCに適用された場合は、図12に図示される昇圧チョッパ回路9がPFCに適用された場合と比較して、PWM駆動のデューティー比を大きくすることができ、スイッチング素子14に流れる電流を小さくすることができる。このため、小さな電流容量を有するスイッチング素子14を用いることができる。その結果として、スイッチング素子14のコストを低くすることができる。
On the other hand, when the
1.9 第1実施形態の発明の効果
本発明の例示的な第1実施形態の発明によれば、昇圧チョッパ回路1において、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通している状態においては、第2のコイル15に誘導される誘導電流により第1のコイルに流れる励磁電流の一部が打ち消される。これにより、第1のスイッチング素子端子14aと第2のスイッチング素子端子14bとの間が導通している状態においてスイッチング素子14に流れる電流を小さくすることができる。
1.9 Effect of the Invention of the First Embodiment According to the invention of the exemplary first embodiment of the present invention, in the step-up
1,2,3,4,5,6,7,8,9 昇圧チョッパ回路
11 第1の直流入力端子
12 第2の直流入力端子
13 第1のコイル
14 スイッチング素子
15 第2のコイル
16 逆流防止ダイオード
17 第1の直流出力端子
18 第2の直流出力端子
19 駆動回路
20 コンデンサ
21 素子群
31 スナバ回路
41 抵抗
42 コンデンサ
43 ダイオード
101 直流電源装置
111 整流回路
112 力率改善回路(PFC)
1,2,3,4,5,6,7,8,9
Claims (5)
第2の直流入力端子と、
前記第1の直流入力端子に電気的に接続される第1のコイル端子と、第2のコイル端子と、を備える第1のコイルと、
第1のスイッチング素子端子と第2のスイッチング素子端子とを備え前記第1のスイッチング素子端子と前記第2のスイッチング素子端子との間が導通する状態と前記第1のスイッチング素子端子と前記第2のスイッチング素子端子との間が導通しない状態とを切り替えるスイッチング素子と、前記第1のスイッチング素子端子に電気的に接続される第3のコイル端子と第4のコイル端子とを備え前記第1のコイルに磁気結合される第2のコイルと、を備え、前記第2のスイッチング素子端子及び前記第4のコイル端子の一方の端子が前記第2のコイル端子に電気的に接続され、前記第2のスイッチング素子端子及び前記第4のコイル端子の他方の端子が前記第2の直流入力端子に電気的に接続され、前記第3のコイル端子及び前記第4のコイル端子のうちの前記第2のコイル端子寄りにあるコイル端子が前記第1のコイル端子の極性と同じ極性を有する素子群と、
前記一方の端子に電気的に接続される第1のダイオード端子と、第2のダイオード端子と、を備える逆流防止ダイオードと、
前記第1の直流入力端子の極性と同じ極性を有し、前記第2のダイオード端子に電気的に接続される第1の直流出力端子と、
前記第2の直流入力端子の極性と同じ極性を有し、前記他方の端子に電気的に接続される第2の直流出力端子と、
を備える昇圧チョッパ回路。 The first DC input terminal and
With the second DC input terminal,
A first coil including a first coil terminal electrically connected to the first DC input terminal and a second coil terminal.
A state in which the first switching element terminal and the second switching element terminal are provided and the first switching element terminal and the second switching element terminal are conductive, and the first switching element terminal and the second switching element terminal are provided. The first coil terminal is provided with a switching element that switches between a state in which there is no conduction between the switching element terminals and a third coil terminal and a fourth coil terminal that are electrically connected to the first switching element terminal. A second coil magnetically coupled to the coil is provided, and one of the second switching element terminal and the fourth coil terminal is electrically connected to the second coil terminal, and the second coil terminal is electrically connected to the second coil terminal. The switching element terminal and the other terminal of the fourth coil terminal are electrically connected to the second DC input terminal, and the second of the third coil terminal and the fourth coil terminal. A group of elements in which the coil terminal near the coil terminal has the same polarity as that of the first coil terminal.
A backflow prevention diode including a first diode terminal electrically connected to one of the terminals and a second diode terminal.
A first DC output terminal having the same polarity as the first DC input terminal and electrically connected to the second diode terminal,
A second DC output terminal having the same polarity as the second DC input terminal and electrically connected to the other terminal.
A boost chopper circuit with.
をさらに備える請求項1の昇圧チョッパ回路。 The boost chopper circuit according to claim 1, further comprising a snubber circuit electrically connected in parallel to at least one of the second coil and the switching element.
請求項1又は2の昇圧チョッパ回路。 The boost chopper circuit according to claim 1 or 2, wherein the second coil has a winding number of 1/10 times or more and 10 times or less the number of windings of the first coil.
前記第2の直流入力端子は、負極の直流入力端子であり、
前記第1の直流出力端子は、正極の直流出力端子であり、
前記第2の直流出力端子は、負極の直流出力端子であり、
前記一方の端子は、前記第4のコイル端子であり、
前記他方の端子は、前記第2のスイッチング素子端子であり、
前記第1のダイオード端子は、アノードであり、
前記第2のダイオード端子は、カソードである
請求項1から3までのいずれかの昇圧チョッパ回路。 The first DC input terminal is a positive DC input terminal.
The second DC input terminal is a negative electrode DC input terminal.
The first DC output terminal is a positive DC output terminal.
The second DC output terminal is a negative electrode DC output terminal.
The one terminal is the fourth coil terminal.
The other terminal is the second switching element terminal.
The first diode terminal is an anode and
The second diode terminal is a step-up chopper circuit according to any one of claims 1 to 3, which is a cathode.
請求項1から4までのいずれかの昇圧チョッパ回路を備え、前記第1の直流入力端子が前記第1の脈流出力端子に電気的に接続され、前記第2の直流入力端子が前記第2の脈流出力端子に電気的に接続される力率改善回路と、
を備える直流電源装置。 A rectifier circuit including a first AC input terminal, a second AC input terminal, a first pulsating output terminal, and a second pulsating output terminal.
The step-up chopper circuit according to any one of claims 1 to 4 is provided, the first DC input terminal is electrically connected to the first pulsating output terminal, and the second DC input terminal is the second. Power factor improvement circuit that is electrically connected to the pulse flow output terminal of
DC power supply with.
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JP2019157684A JP2021036737A (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Boost chopper circuit and dc power supply device |
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JP2000125544A (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Tohoku Ricoh Co Ltd | Switching regulator |
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