JP2500553B2 - Power system - Google Patents

Power system

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JP2500553B2
JP2500553B2 JP3248354A JP24835491A JP2500553B2 JP 2500553 B2 JP2500553 B2 JP 2500553B2 JP 3248354 A JP3248354 A JP 3248354A JP 24835491 A JP24835491 A JP 24835491A JP 2500553 B2 JP2500553 B2 JP 2500553B2
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正夫 野呂
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、バルク電源部に非定
電圧型の共振電源を用いた高効率、低ノイズ性の電源シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high efficiency, low noise power supply system using a non-constant voltage type resonance power supply in a bulk power supply section.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の負荷に対して直流電源を分散供給
する電源システムでは、AC(交流)電源から1次DC
(直流)電源に変換するAC/DC変換部と、そのDC
出力を更に所望の電圧の2次DC電源に変換する負荷対
応のDC/DC変換部を必要とする。DC/DC変換部
には、用途の限定されない絶縁型と、経済性を追求した
非絶縁型とがあり、そのDC出力電圧は最終負荷に応じ
てプラスからマイナスまで幅広い範囲を取り得る。AC
/DC変換部はこれらのDC/DC変換部へ充分なDC
電源を供給するものであり、1次DC出力電圧が高けれ
ば電流値を小さくできるため、DC/DC変換部までの
給電ロスを少なくできる。このAC/DC変換部には種
々の方式があるが、最近ではモジュール化された変換部
の利便性が着目されている。このAC/DC変換モジュ
ールはバルクと呼ばれ、1次側と2次側が絶縁されてい
る。
2. Description of the Related Art In a power supply system for supplying a DC power supply to a plurality of loads in a distributed manner, an AC (AC) power supply to a primary DC power supply is used.
AC / DC converter for converting to (DC) power supply and its DC
Further, a DC / DC conversion unit corresponding to a load for converting the output into a secondary DC power supply having a desired voltage is required. There are two types of DC / DC converters, an insulated type that is not limited in use and a non-insulated type that pursues economic efficiency. The DC output voltage can take a wide range from positive to negative depending on the final load. AC
The DC / DC converter has sufficient DC for these DC / DC converters.
Power is supplied, and if the primary DC output voltage is high, the current value can be reduced, so that the power feeding loss to the DC / DC converter can be reduced. There are various methods for this AC / DC converter, but recently, the convenience of a modularized converter has been focused on. This AC / DC conversion module is called a bulk, and the primary side and the secondary side are insulated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した分散電源シス
テムは今後の主流になると考えられるが、AC/DC変
換部とDC/DC変換部を用いる分散電源システムは、
AC/DC変換部だけの集中電源システムに比べ、トー
タルの電源効率が悪い。つまり、AC/DC変換部もD
C/DC変換部も共に通常のスイッチングレギュレータ
とした場合、それぞれの変換効率が85%であるとする
と、トータルの変換効率は72%に低下してしまう。ま
た通常のスイッチングレギュレータはノイズが多く、特
にバルクのラインノイズの低下は難しい。この発明は、
上述したAC/DC変換部(バルク電源部)に高効率、
低ノイズ、非定電圧型の共振電源を用いることで、変換
効率を高め、且つラインノイズの低減を図ることを目的
としている。
The distributed power supply system described above is considered to be the mainstream in the future, but a distributed power supply system using an AC / DC converter and a DC / DC converter is
Compared to a centralized power supply system with only an AC / DC converter, total power supply efficiency is poor. That is, the AC / DC converter is also D
If the C / DC converters are both normal switching regulators and the respective conversion efficiencies are 85%, the total conversion efficiency will drop to 72%. In addition, ordinary switching regulators have a lot of noise, and it is difficult to reduce bulk line noise in particular. The present invention
High efficiency in the above-mentioned AC / DC converter (bulk power supply),
By using a low-noise, non-constant voltage type resonance power supply, it is intended to improve conversion efficiency and reduce line noise.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、2系統の主スイッチング素子を有す
るスイッチング手段と、前記主スイッチング素子を共に
オフさせる期間を介在させて交互にオンさせる2系統の
ドライブ素子を有するタイミング制御手段と、前記スイ
ッチング手段の出力端子に流れる電流に対して直列に形
成される電流共振手段と、前記スイッチング手段の出力
端子に生じる電圧に対して並列に形成される電圧共振手
段と、前記スイッチング手段のスイッチング動作に応じ
て出力側に流れる電流を整流及び平滑化して直流出力と
する直流出力手段とを備え、前記主スイッチング素子の
オン期間には前記電流共振手段の共振作用と前記直流出
力手段の整流作用とにより電流に対して半波分の直列共
振を生じさせ、また前記主スイッチング素子のオフ期間
には前記電圧共振手段により電圧に対して並列共振を生
じさせ、かつ、オン状態の前記主スイッチング素子のオ
フタイミングを、当該主スイッチング素子に流れる電流
が前記直列共振の終了によって零になるタイミングより
も遅らせることにより、零電圧及び零電流スイッチング
を行って、交流入力を1次、2次絶縁して非定電圧の
圧直流出力に変換するAC/DC変換機能を備えたバル
ク電源部と、このバルク電源部の直流出力を受けるよう
に分散配置された複数の絶縁型又は非絶縁型のDC/D
C変換部とを備えてなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a switching means having two main switching elements and two main switching elements are alternately turned on with a period for turning off both of them. and timing control means having a drive element of the system, the Sui
In series with the current flowing through the output terminal of the
Current resonance means and the output of the switching means
Voltage resonance hand formed in parallel with the voltage generated at the terminals
And the switching operation of the switching means
Rectifies and smoothes the current flowing to the output side to produce a DC output.
And a DC output means for controlling the resonance action of the current resonance means and the DC output during the ON period of the main switching element.
The rectifying action of the force means causes a half-wave series resonance with respect to the current, and the voltage resonance means causes a parallel resonance with respect to the voltage during the off period of the main switching element , and the on-state. Of the main switching element
Timing is the current flowing through the main switching element.
From the timing when becomes zero by the end of the series resonance
Delaying zero voltage and zero current
And a bulk power supply unit having an AC / DC conversion function for performing primary and secondary insulation to convert the AC input into a non-constant voltage high -voltage DC output, and a DC output of the bulk power supply unit. Isolated or non-isolated DC / D distributed to receive
And a C conversion unit.

【0005】[0005]

【作用】DC/DC変換部に定電圧特性があるため、バ
ルク電源部(AC/DC変換部)に定電圧機能は必要な
い。そこで、このバルク電源部に定電圧機能のない共振
電源を用いる。この共振電源は、1次、2次のフィード
バックがないためアイソレートに有利であり、また完全
なゼロクロスでスイッチングが行われるため、低ノイ
ズ、高効率である。更に、単一出力で良いため共振動作
がより安定し、これにより更に低ノイズ(ラインノイ
ズ、輻射ノイズ等)化、高効率化が実現できる。
Since the DC / DC converter has the constant voltage characteristic, the bulk power supply unit (AC / DC converter) does not need the constant voltage function. Therefore, a resonant power supply without a constant voltage function is used for this bulk power supply section. This resonant power supply is advantageous for isolation because there is no primary or secondary feedback, and it has low noise and high efficiency because switching is performed at a perfect zero cross. Furthermore, since a single output is sufficient, the resonance operation is more stable, which can further reduce noise (line noise, radiation noise, etc.) and improve efficiency.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図1は、この発明の一実施例に係る分散供給式
電源システムのブロック図である。図中、10はAC入
力端子、20はAC/DC変換機能を有するバルク電源
部、31,32…は複数のDC/DC変換部である。バ
ルク電源部20は入力AC電源(100V/200V)
から例えば24V〜48Vの1次直流電圧を発生する。
DC/DC変換部31〜35はこの1次直流電圧を受け
て任意の極性及び電圧の2次直流電圧DC1〜DC5を
発生する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a distributed power supply system according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an AC input terminal, 20 is a bulk power supply section having an AC / DC conversion function, and 31, 32 ... are a plurality of DC / DC conversion sections. The bulk power supply unit 20 is an input AC power supply (100V / 200V)
Generates a primary DC voltage of, for example, 24V to 48V.
The DC / DC converters 31 to 35 receive the primary DC voltage and generate secondary DC voltages DC1 to DC5 having arbitrary polarities and voltages.

【0007】バルク電源部20として用いられるAC/
DC変換部は、電圧共振及び電流共振を利用したスイッ
チングインバータであり、本発明者により提案され、特
願平3−166383号として出願されている。先ず、
この電源部の原理構成を図2を参照して説明する。この
図において、1は直流電源、2は任意のタイミングでオ
ン、オフ可能な主スイッチング素子を含み、直流電源1
をスイッチングして交流に変換するスイッチング手段、
3は供給される交流入力を全波整流してコンデンサで平
滑して直流出力とする直流出力手段、4はスイッチング
手段2の出力端子に流れる電流に対して直列に形成され
る直列共振回路、5はスイッチング手段2の出力端子に
生じる電圧に対して並列に形成される並列共振手段、6
はスイッチング手段2のスイッチング素子を間欠的にオ
ンにするドライブ素子を有するタイミング制御手段であ
る。
AC / used as the bulk power supply unit 20
The DC converter is a switching inverter using voltage resonance and current resonance, which has been proposed by the present inventor and filed as Japanese Patent Application No. 3-166383. First,
The principle configuration of this power supply unit will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a DC power supply including a main switching element that can be turned on and off at any timing.
Switching means for switching and converting to AC
Reference numeral 3 is a DC output means for full-wave rectifying the supplied AC input and smoothing it with a capacitor to produce a DC output. Reference numeral 4 is a series resonance circuit formed in series with the current flowing through the output terminal of the switching means 2. Is a parallel resonance means formed in parallel with the voltage generated at the output terminal of the switching means 2, 6
Is a timing control means having a drive element for intermittently turning on the switching element of the switching means 2.

【0008】図3は図2のブロックを少し回路構成的に
示した基本原理構成図である。この図3を参照して概略
動作を説明する。主スイッチング素子S1,S2はタイ
ミング制御手段6の制御により一定周期で交互にオン、
オフを繰り返すが、図4の(カ)(キ)に示すように同
時にオフになる期間を有している。このとき両スイッチ
ング素子の交点Aの電圧VC1は、正負の直流電源電圧
+VI,−VIを受けて図4の(ア)のように波高値V
Iの交流になる。このとき電流iD1またはiD2は、
インダクタンスL2、コンデンサC2を通ってダイオー
ドD1,D2で整流され、コンデンサC3,C4で平滑
されて負荷RLに流れる。スイッチング素子S1がオン
しているときは、ダイオードD1が順方向となるので、
図4の(イ)に示すチャージ電流iD1がコンデンサC
3に流れる。ここでスイッチング素子S1とダイオード
D1のインピーダンスが充分に小さく、且つC3>>C
2に設定しておけば、上記の電流はインダクタンスL2
とコンデンサC2による正弦波状の直列共振電流とな
る。
FIG. 3 is a basic principle block diagram showing the block of FIG. 2 in a little circuit configuration. The schematic operation will be described with reference to FIG. The main switching elements S1 and S2 are alternately turned on at a constant cycle under the control of the timing control means 6,
Although it is turned off repeatedly, it has a period in which it is turned off at the same time, as shown in FIGS. At this time, the voltage VC1 at the intersection A of both switching elements receives the positive and negative DC power supply voltages + VI and -VI, and the peak value V is as shown in FIG.
It becomes the exchange of I. At this time, the current iD1 or iD2 is
It is rectified by the diodes D1 and D2 through the inductance L2 and the capacitor C2, smoothed by the capacitors C3 and C4, and flows into the load RL. Since the diode D1 is in the forward direction when the switching element S1 is on,
The charge current iD1 shown in (a) of FIG.
Flow to 3. Here, the impedance of the switching element S1 and the diode D1 is sufficiently small, and C3 >> C
If it is set to 2, the above current will be the inductance L2.
And a sinusoidal series resonance current due to the capacitor C2.

【0009】この共振電流は、半波経過して電流の向き
が逆になるとダイオードD1が逆電圧となってオフする
ため、それ以上流れることはない。つまり、共振電流が
半波終了して電流が零に戻ったところでこの直列共振は
自動的に停止する。このときコンデンサC2には、流れ
た共振電流に対応した電荷が蓄積されるため、図4の
(オ)のように両端電圧VC2が残る。この電荷は次に
スイッチング素子S2がオンするときに負荷RLに放出
されるためエネルギロスにはならない。また、インダク
タンスに蓄えられるエネルギは電流に比例するため、電
流零で共振が止まったときのインダクタンスL2のエネ
ルギは零である。このため、有害な電流ノイズの発生は
極めて少ない。
[0009] This resonance current does not flow any more because the diode D1 becomes a reverse voltage and turns off when the direction of the current is reversed after half a wave has passed. In other words, the series resonance automatically stops when the resonance current ends in half wave and the current returns to zero. At this time, the electric charge corresponding to the resonant current that has flown is accumulated in the capacitor C2, so that the voltage VC2 at both ends remains as shown in (e) of FIG. This charge is released to the load RL when the switching element S2 is turned on next time, so that no energy loss occurs. Since the energy stored in the inductance is proportional to the current, the energy of the inductance L2 when the resonance is stopped at the zero current is zero. Therefore, the generation of harmful current noise is extremely small.

【0010】スイッチング素子S1がオフするときは電
流共振が終了しているため、インダクタンスL1に流れ
る電流iL1(図4の(エ))だけがスイッチング素子
S1を流れる。インダクタンスL1の値は直列共振用の
インダクタンスL2,コンデンサC2とは独立して設定
できるため、L1>>L2に設定することで、インダク
タンスL1を流れる電流iL1の値は、直列共振電流i
D1に比べて充分に小さなものとすることができる。こ
のため、スイッチング素子S1は殆ど零電流の状態でオ
フすることができる。
When the switching element S1 is turned off, the current resonance has ended, so only the current iL1 ((d) in FIG. 4) flowing through the inductance L1 flows through the switching element S1. The value of the inductance L1 can be set independently of the inductance L2 and the capacitor C2 for series resonance. Therefore, by setting L1 >> L2, the value of the current iL1 flowing through the inductance L1 becomes the series resonance current i.
It can be made sufficiently smaller than D1. Therefore, the switching element S1 can be turned off in the state of almost zero current.

【0011】一方、スイッチング素子S1がオンしてい
る間にインダクタンスL1に蓄えられた磁気エネルギ
(電流)は、インダクタンスL1とコンデンサC1が並
列共振するエネルギになる。この結果、A点の電圧VC
1は正弦波状に低下し、やがて零を越えて−VIに近づ
く。これが電圧共振モードである。A点の電位が−VI
近くになるとダイオードD2がオンし、インダクタンス
L1に残存しているエネルギ(電流)をL2,C2,D
2を通じてコンデンサC4に放出する。しかし、インダ
クタンスL1の電流は小さく設定されているので、電流
的には大きな変化とはならず、A点の電位は−VI近く
の値を維持する。従って、スイッチング素子S2をその
両端電圧が非常に小さい状態でオンさせる零電圧動作が
可能となり、オン時の損失が極めて小さくて済む。
On the other hand, the magnetic energy (current) stored in the inductance L1 while the switching element S1 is turned on becomes energy in which the inductance L1 and the capacitor C1 resonate in parallel. As a result, the voltage VC at point A
1 decreases in a sinusoidal manner, and eventually crosses zero and approaches −VI. This is the voltage resonance mode. The potential at point A is -VI
When it is close to the diode D2, the diode D2 is turned on, and the energy (current) remaining in the inductance L1 is transferred to L2, C2, D.
It is discharged to the capacitor C4 through 2. However, since the current of the inductance L1 is set small, it does not change greatly in terms of current, and the potential at the point A maintains a value near -VI. Therefore, the zero voltage operation that turns on the switching element S2 in a state where the voltage across the switching element S2 is very small becomes possible, and the loss at the time of turning on can be extremely small.

【0012】スイッチング素子S2がオンするとインダ
クタンスL2,コンデンサC2は負側の電流共振を生
じ、図4(ウ)に示すチャージ電流iD2がダイオード
D2を通してコンデンサC4に流れる。以後はスイッチ
ング素子S1,S2のオン、オフに従い上述した動作を
繰り返す。この様な共振型の電源装置は、スイッチング
素子の全スイッチング動作が電圧零又は電流零で行われ
るため、スイッチング損失が少なく、回路全体の効率が
極めて高い。また、直列共振電流及び並列共振電圧のい
ずれも単一周波数に近いスペクトラムとなるため、回路
各部の共振ディップと干渉してリンギングあるいはオー
バシュートを生じる可能性が減少し、高調波等の不要輻
射が極めて少ない。
When the switching element S2 is turned on, the inductance L2 and the capacitor C2 cause a negative side current resonance, and the charge current iD2 shown in FIG. 4C flows into the capacitor C4 through the diode D2. After that, the above-described operation is repeated according to ON / OFF of the switching elements S1 and S2. In such a resonance type power supply device, since all switching operations of the switching elements are performed at zero voltage or zero current, the switching loss is small and the efficiency of the entire circuit is extremely high. Also, since both the series resonance current and the parallel resonance voltage have a spectrum close to a single frequency, the possibility of causing ringing or overshoot by interfering with the resonance dip of each part of the circuit is reduced, and unnecessary radiation such as harmonics is reduced. Very few.

【0013】図5はトランスT1の1次側の自己インダ
クタンスL1と漏れインダクタンスL2を利用して直列
共振回路L2,C2及び並列共振回路L1,C1を構成
した実際的な回路図である。コンデンサC1(C2)は
2分の1の容量のコンデンサC1/2(C2/2)を2
個直列に接続して構成される。この様にすると、電圧共
振ループ内にはL2,C2が含まれてしまうが、L2<
<L1,C2>>C1の関係にあるため、実際にはL
2,C2の存在が電圧共振に与える影響は無視できる。
トランスT1の2次側には4個のダイオードからなる全
波整流回路7が接続され、その整流出力がコンデンサC
3で平滑されて負荷RLに供給される。直流電源1は交
流電源を整流して直流化したものでも良いので、この場
合にはAC/DCコンバータになる。
FIG. 5 is a practical circuit diagram in which the series resonance circuits L2 and C2 and the parallel resonance circuits L1 and C1 are constructed by utilizing the primary side self-inductance L1 and the leakage inductance L2 of the transformer T1. The capacitor C1 (C2) is a capacitor C1 / 2 (C2 / 2) with a capacity of 1/2
It is configured by connecting in series. By doing so, L2 and C2 are included in the voltage resonance loop, but L2 <
Since <L1, C2 >> C1 is satisfied, L is actually
The influence of the presence of 2, C2 on the voltage resonance can be ignored.
A full-wave rectifier circuit 7 composed of four diodes is connected to the secondary side of the transformer T1, and the rectified output is the capacitor C.
It is smoothed by 3 and supplied to the load RL. The DC power supply 1 may be a DC power obtained by rectifying an AC power supply, and in this case, it becomes an AC / DC converter.

【0014】図6の電源装置はこのタイプであり、4個
のダイオードからなる全波整流回路8で交流電源ACを
全波整流してコンデンサC5,C6で平滑する。従っ
て、ここではコンデンサC5,C6の部分が図2の直流
電源1となる。並列共振用の2分割コンデンサC1/2
はスイッチング素子S1,S2に並列に接続される。直
列共振用のコンデンサC2は分割されずにトランスT1
の1次巻線に直列に接続されている。図6の構成はAC
100V/200Vのいずれにも対応でき、100Vを
選択したときは倍電圧整流構成となる。スイッチング制
御手段6はスイッチング素子S1,S2を独立して駆動
できるように2系統の独立した駆動制御回路61,62
を備える。駆動制御回路61,62の出力段はドライブ
素子Q1,Q2であり、この素子Q1,Q2のオンタイ
ミングをCR時定数回路63,64で制御し、またオフ
タイミングを前段のスイッチング素子Q3,Q4及びC
R時定数回路63´,64´で制御する。
The power supply apparatus of FIG. 6 is of this type, and the full-wave rectifier circuit 8 consisting of four diodes full-wave rectifies the AC power supply AC and smoothes it with the capacitors C5 and C6. Therefore, here, the capacitors C5 and C6 serve as the DC power supply 1 of FIG. Two-part capacitor C1 / 2 for parallel resonance
Are connected in parallel to the switching elements S1 and S2. The capacitor C2 for series resonance is not divided and the transformer T1 is not divided.
Are connected in series to the primary winding of the. The configuration of FIG. 6 is AC
It is compatible with both 100V / 200V, and when 100V is selected, the voltage doubler rectification configuration is adopted. The switching control means 6 has two independent drive control circuits 61 and 62 so that the switching elements S1 and S2 can be driven independently.
Is provided. The output stages of the drive control circuits 61 and 62 are drive elements Q1 and Q2. The ON timings of these elements Q1 and Q2 are controlled by the CR time constant circuits 63 and 64, and the OFF timings thereof are the switching elements Q3 and Q4 of the preceding stage. C
It is controlled by R time constant circuits 63 'and 64'.

【0015】時定数回路63,63´,64,64´の
入力にはトランスT1の巻線U1,U2に誘起された交
流成分をそれぞれ正帰還する。駆動制御回路61,62
は同じ回路構成であるが、出力段のドライブ素子Q1,
Q2は図4の(カ)(キ)に示したように、共にオフす
る期間を介在させて交互にオンする。即ち、素子S1が
オンしているときに巻線U1に誘起される電流で時定数
回路63´のコンデンサが充電され、やがてその充電電
圧が上昇してトランジスタQ3をオンさせるとドライブ
素子Q1がオフする。素子Q1がオフし素子S1がオフ
するとトランスT1の1次巻線の誘導により、1次巻線
の両端にかかる電圧が反転し、時定数回路64,64´
が充電され始める。回路64´の時定数は回路64の時
定数より大きいため、まずドライブ素子Q2がオンにな
り素子S2がオンになる。その後時定数回路64´のコ
ンデンサが充電完了しトランジスタQ4がオンして素子
Q2がオフし素子S2がオフする。次は素子S1がオン
する番になるが、以下同様の動作を繰り返す。この回路
動作の詳細は時定数回路63,64の動作を除けば本発
明者により出願され、公告された特公平3−1914号
に示されている。
The AC components induced in the windings U1, U2 of the transformer T1 are positively fed back to the inputs of the time constant circuits 63, 63 ', 64, 64', respectively. Drive control circuits 61, 62
Have the same circuit configuration, but the output stage drive element Q1,
As shown in FIGS. 4F and 4K, Q2 is alternately turned on with a period in which both are turned off. That is, when the element S1 is turned on, the capacitor of the time constant circuit 63 'is charged by the current induced in the winding U1, and eventually the charging voltage rises to turn on the transistor Q3, so that the drive element Q1 is turned off. To do. When the element Q1 is turned off and the element S1 is turned off, the voltage applied to both ends of the primary winding is inverted by the induction of the primary winding of the transformer T1, and the time constant circuits 64, 64 '.
Will start to be charged. Since the time constant of the circuit 64 'is larger than that of the circuit 64, the drive element Q2 is first turned on and the element S2 is turned on. After that, the capacitor of the time constant circuit 64 'is completely charged, the transistor Q4 is turned on, the element Q2 is turned off, and the element S2 is turned off. Next, the element S1 turns on, but the same operation is repeated thereafter. Details of this circuit operation are shown in Japanese Patent Publication No. 3-1914, which was filed and published by the present inventor except for the operations of the time constant circuits 63 and 64.

【0016】図6の共振電源は、高効率、低ノイズとい
う利点の他に、トランスT1による1次、2次間のアイ
ソレーション特性を有する。この共振電源は負荷変動に
対するレギュレーション機能はない。その代わりに電圧
・電流波形を正弦波状に変化させることができラインノ
イズ,輻射ノイズ等の少ない変換動作を期待できる。図
1のバルク電源部20は例えば図6の回路構成である。
従って、a)1次、2次のフィードバックがないためア
イソレートに有利であり、b)完全なゼロクロスでスイ
ッチング動作が行われるため、低ノイズ、高効率であ
り、c)単一出力でよいため共振動作がより安定し、ラ
インノイズ等を更に低減させて低ノイズ化、高効率化を
図ることができる。
The resonant power supply shown in FIG. 6 has, in addition to the advantages of high efficiency and low noise, isolation characteristics between the primary and secondary sides by the transformer T1. This resonant power supply does not have a regulation function against load fluctuation. Instead, the voltage and current waveforms can be changed in a sinusoidal manner, and conversion operation with less line noise and radiation noise can be expected. The bulk power supply unit 20 of FIG. 1 has the circuit configuration of FIG. 6, for example.
Therefore, a) there is no primary or secondary feedback, which is advantageous for isolation, and b) low noise and high efficiency because the switching operation is performed at a perfect zero cross, and c) a single output is sufficient. The resonance operation is more stable, and line noise and the like can be further reduced to achieve low noise and high efficiency.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、A
C/DC変換部によりAC入力から1次DC出力を生じ
させ、更にこの1次DC出力から個別のDC/DC変換
部で各負荷別の2次DC出力を生じさせる分散供給方式
の電源システムにおいて、 AC/DC変換部(バルク
電源部)に高効率、低ノイズ、非定電圧型の共振電源を
用いたので、全体の変換効率を高め、且つラインノイズ
等のノイズ低減を図ることができる。
As described above, according to the present invention, A
A distributed supply type power supply system in which a primary DC output is generated from an AC input by a C / DC converter, and a secondary DC output for each load is generated by an individual DC / DC converter from the primary DC output Since a high-efficiency, low-noise, non-constant voltage type resonance power supply is used for the AC / DC conversion unit (bulk power supply unit), it is possible to improve the overall conversion efficiency and reduce noise such as line noise.

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

【図1】 この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 共振型電源装置の原理構成図である。FIG. 2 is a principle configuration diagram of a resonance type power supply device.

【図3】 図2の回路の具体例を示す詳細回路図であ
る。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing a specific example of the circuit of FIG.

【図4】 図3の回路の動作波形図である。4 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG.

【図5】 図2の回路の変形例を示す回路図である。5 is a circuit diagram showing a modified example of the circuit of FIG.

【図6】 図1のAC/DC変換部の具体例を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific example of an AC / DC conversion unit in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直流電源、2…スイッチング手段、3…直流出力手
段、4…直列共振回路、5…並列共振回路、6…タイミ
ング制御手段、10…交流電源、20…バルク電源部
(AC/DC変換部)、31〜35…DC/DC変換
部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply, 2 ... Switching means, 3 ... DC output means, 4 ... Series resonance circuit, 5 ... Parallel resonance circuit, 6 ... Timing control means, 10 ... AC power supply, 20 ... Bulk power supply section (AC / DC conversion section) ) 31-35 ... DC / DC converter.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2系統の主スイッチング素子を有するス
イッチング手段と、前記主スイッチング素子を共にオフ
させる期間を介在させて交互にオンさせる2系統のドラ
イブ素子を有するタイミング制御手段と、前記スイッチ
ング手段の出力端子に流れる電流に対して直列に形成さ
れる電流共振手段と、前記スイッチング手段の出力端子
に生じる電圧に対して並列に形成される電圧共振手段
と、前記スイッチング手段のスイッチング動作に応じて
出力側に流れる電流を整流及び平滑化して直流出力とす
る直流出力手段とを備え、前記主スイッチング素子のオ
ン期間には前記電流共振手段の共振作用と前記直流出力
手段の整流作用とにより電流に対して半波分の直列共振
を生じさせ、また前記主スイッチング素子のオフ期間に
前記電圧共振手段により電圧に対して並列共振を生じ
させ、かつ、オン状態の前記主スイッチング素子のオフ
タイミングを、当該主スイッチング素子に流れる電流が
前記直列共振の終了によって零になるタイミングよりも
遅らせることにより、零電圧及び零電流スイッチングを
行って、交流入力を1次、2次絶縁して非定電圧の高圧
直流出力に変換するAC/DC変換機能を備えたバルク
電源部と、 このバルク電源部の直流出力を受けるように分散配置さ
れた複数の絶縁型又は非絶縁型のDC/DC変換部と を備えてなることを特徴とする分散供給式の電源システ
ム。
1. A switching means having two main switching elements and a timing control means having two drive elements which are alternately turned on with a period of turning off both main switching elements interposed therebetween, and the switch.
Formed in series with the current flowing through the output terminal of the
Current resonance means and output terminal of the switching means
Voltage resonance means formed in parallel with the voltage generated in the
And according to the switching operation of the switching means
DC current is output by rectifying and smoothing the current flowing on the output side.
A direct current output means for controlling the resonance action of the current resonance means and the direct current output during the ON period of the main switching element.
Rectifying action of the means causes a half-wave series resonance with respect to the current, and during the off period of the main switching element, the voltage resonance means causes parallel resonance with respect to the voltage , and the on-state of Turning off the main switching element
The timing changes the current flowing through the main switching element.
Than the timing at which the series resonance ends to zero
Delaying zero voltage and zero current switching
A bulk power supply unit having an AC / DC conversion function for performing primary and secondary insulation of an AC input and converting it into a non-constant voltage high-voltage DC output, and a distributed arrangement for receiving the DC output of the bulk power supply unit. And a plurality of isolated or non-insulated DC / DC converters, the distributed supply type power supply system.
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