JP2596595Y2 - 並列共振型コンバータ - Google Patents
並列共振型コンバータInfo
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- JP2596595Y2 JP2596595Y2 JP2761793U JP2761793U JP2596595Y2 JP 2596595 Y2 JP2596595 Y2 JP 2596595Y2 JP 2761793 U JP2761793 U JP 2761793U JP 2761793 U JP2761793 U JP 2761793U JP 2596595 Y2 JP2596595 Y2 JP 2596595Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は並列共振型コンバータに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の自励方式の並列共振型コン
バータを示す。図４に示すように、共振は共振コンデン
サＣとトランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２（Ｌ１＝Ｌ
２）とからなる並列共振回路において発生し、その共振
周波数ｆは、
バータを示す。図４に示すように、共振は共振コンデン
サＣとトランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２（Ｌ１＝Ｌ
２）とからなる並列共振回路において発生し、その共振
周波数ｆは、
【０００３】
【数１】
【０００４】である。
【０００５】Ｅは０〜Ｅまでの可変電圧を発生する電源
であり、Ｌ５はこの並列共振回路に定電流を供給するた
めのチョークコイルであって、このチョークコイルＬ５
によってトランスＴの１次側巻線の中点に電源Ｅからの
定電流を供給する。
であり、Ｌ５はこの並列共振回路に定電流を供給するた
めのチョークコイルであって、このチョークコイルＬ５
によってトランスＴの１次側巻線の中点に電源Ｅからの
定電流を供給する。
【０００６】Ｑ１，Ｑ２は駆動トランジスタであって、
Ｑ１のコレクタはトランスＴの１次側巻線の一端（Ｌ１
側）に、Ｑ２のコレクタは同１次側巻線の他端（Ｌ２
側）に各々接続され、Ｑ１，Ｑ２のエミッタはグランド
に接続され、Ｑ１，Ｑ２のベースは、トランスＴのベー
ス巻線Ｌ４の両端に接続されるとともに、各々抵抗Ｒ１
およびＲ２を介して電源Ｅ１に接続される。Ｚは負荷で
あって、トランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２に並列に巻
かれた巻線Ｌ３と、この巻線Ｌ３に接続された倍電圧整
流回路１とによって高電圧が供給される。
Ｑ１のコレクタはトランスＴの１次側巻線の一端（Ｌ１
側）に、Ｑ２のコレクタは同１次側巻線の他端（Ｌ２
側）に各々接続され、Ｑ１，Ｑ２のエミッタはグランド
に接続され、Ｑ１，Ｑ２のベースは、トランスＴのベー
ス巻線Ｌ４の両端に接続されるとともに、各々抵抗Ｒ１
およびＲ２を介して電源Ｅ１に接続される。Ｚは負荷で
あって、トランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２に並列に巻
かれた巻線Ｌ３と、この巻線Ｌ３に接続された倍電圧整
流回路１とによって高電圧が供給される。
【０００７】このような並列共振型コンバータの各部に
おける通常動作時の信号波形は図５に示す通りであり、
ＶCEはＱ１のコレクタ・エミッタ間電圧、ＩC はＱ１の
コレクタ電流、ＶL4はＬ４に発生する電圧、ＶC は共振
コンデンサＣに発生する電圧である。
おける通常動作時の信号波形は図５に示す通りであり、
ＶCEはＱ１のコレクタ・エミッタ間電圧、ＩC はＱ１の
コレクタ電流、ＶL4はＬ４に発生する電圧、ＶC は共振
コンデンサＣに発生する電圧である。
【０００８】
【考案が解決しようとする課題】以上のような並列共振
型コンバータにおいては、負荷Ｚが短絡またはそれに近
い状態になると、ベース巻線Ｌ４に発生する電圧が非常
に小さくなるか、または電圧が発生しなくなる。このた
め、駆動トランジスタＱ１，Ｑ２が駆動されなくなり、
ＣとＬ１＋Ｌ２からなる並列共振回路の発振が停止して
しまう。例えば、上記並列共振型コンバータの負荷が耐
圧試験を行う被試験器であった場合、設定された時間だ
け負荷に電流を流さなければならないが、上述したよう
に負荷の短絡等によって並列共振回路の発振が停止して
しまうと、負荷に出力が支えられなくなって、耐圧試験
が行えなくなってしまう。
型コンバータにおいては、負荷Ｚが短絡またはそれに近
い状態になると、ベース巻線Ｌ４に発生する電圧が非常
に小さくなるか、または電圧が発生しなくなる。このた
め、駆動トランジスタＱ１，Ｑ２が駆動されなくなり、
ＣとＬ１＋Ｌ２からなる並列共振回路の発振が停止して
しまう。例えば、上記並列共振型コンバータの負荷が耐
圧試験を行う被試験器であった場合、設定された時間だ
け負荷に電流を流さなければならないが、上述したよう
に負荷の短絡等によって並列共振回路の発振が停止して
しまうと、負荷に出力が支えられなくなって、耐圧試験
が行えなくなってしまう。
【０００９】そこで本考案の目的は以上のような問題を
解消した並列共振型コンバータを提供することにある。
解消した並列共振型コンバータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案はコイルおよびコンデンサからなる並列共振回路
と、該並列共振回路に電流を供給する電流源と、発振周
波数を外部からの信号に基づいて制御可能な発振手段
と、該発振手段からの発振出力に基づいて前記並列共振
回路を駆動する駆動手段と、前記並列共振回路に流れる
共振周波数をはずれた場合の歪電流を検出し、当該検出
電流によって前記発振周波数が前記並列共振回路の共振
周波数に同調するように前記発振手段を制御する制御手
段とを具えたことを特徴とする。ここで発振手段からの
発振出力に基づいて並列共振回路を駆動する（他励）方
式では、共振周波数が入力電圧，周囲温度，負荷条件で
変動するため、容易に発振周波数を共振周波数に同調さ
せることはできず、極めて困難となる。そのため歪電流
検出手段とその電流により発振周波数を制御できる発振
手段を設け、常に共振周波数に発振周波数を同調させ動
作させることが不可欠である。
本考案はコイルおよびコンデンサからなる並列共振回路
と、該並列共振回路に電流を供給する電流源と、発振周
波数を外部からの信号に基づいて制御可能な発振手段
と、該発振手段からの発振出力に基づいて前記並列共振
回路を駆動する駆動手段と、前記並列共振回路に流れる
共振周波数をはずれた場合の歪電流を検出し、当該検出
電流によって前記発振周波数が前記並列共振回路の共振
周波数に同調するように前記発振手段を制御する制御手
段とを具えたことを特徴とする。ここで発振手段からの
発振出力に基づいて並列共振回路を駆動する（他励）方
式では、共振周波数が入力電圧，周囲温度，負荷条件で
変動するため、容易に発振周波数を共振周波数に同調さ
せることはできず、極めて困難となる。そのため歪電流
検出手段とその電流により発振周波数を制御できる発振
手段を設け、常に共振周波数に発振周波数を同調させ動
作させることが不可欠である。
【００１１】
【作用】本考案によれば並列共振回路が別個の発振手段
からの出力に基づいて駆動されることになるので、負荷
が極めて重い場合や負荷短絡等によっても発振停止する
ことがなくなる。
からの出力に基づいて駆動されることになるので、負荷
が極めて重い場合や負荷短絡等によっても発振停止する
ことがなくなる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１は本考案の実施例を示す。図１に示す
ように、共振コンデンサＣと共に並列共振回路を構成す
るトランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２の中点には、チョ
ークコイルＬ６によって電源Ｅからの定電流が供給され
る。２は基本周波数（すなわち、外部から制御されない
状態での発振周波数）ｆ0 で発振するＣＲ発振器であっ
て、コンデンサＣ１に蓄積される電荷量を外部からの信
号によって制御することによって発振周波数を変化させ
る。３はＣＲ発振器２の出力を１／２に分周してデュー
ティー比５０％の方形波を出力するＴ型フリップフロッ
プからなる分周器である。
ように、共振コンデンサＣと共に並列共振回路を構成す
るトランスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２の中点には、チョ
ークコイルＬ６によって電源Ｅからの定電流が供給され
る。２は基本周波数（すなわち、外部から制御されない
状態での発振周波数）ｆ0 で発振するＣＲ発振器であっ
て、コンデンサＣ１に蓄積される電荷量を外部からの信
号によって制御することによって発振周波数を変化させ
る。３はＣＲ発振器２の出力を１／２に分周してデュー
ティー比５０％の方形波を出力するＴ型フリップフロッ
プからなる分周器である。
【００１４】Ｑ３，Ｑ４は並列共振回路の駆動手段とし
てのＭＯＳＦＥＴであって、Ｑ３のドレインはダイオー
ドＣＲ１を介してトランスＴの１次側巻線の一端（Ｌ１
側）に、Ｑ４のドレインはダイオードＣＲ２を介してト
ランスＴの１次側巻線の他端（Ｌ２側）に各々接続さ
れ、Ｑ３，Ｑ４のソースはグランドに接続され、Ｑ３，
Ｑ４のゲートには、分周器３の出力を非反転および反転
するバッファ４Ａおよびインバータ４Ｂの出力が各々供
給される。ＣＲ１，ＣＲ２はＭＯＳＦＥＴ Ｑ３，Ｑ４
の寄生ダイオードによる逆流を防止するためのものであ
り、Ｑ３，Ｑ４をバイポーラトランジスタに置き換える
場合は不要となる。
てのＭＯＳＦＥＴであって、Ｑ３のドレインはダイオー
ドＣＲ１を介してトランスＴの１次側巻線の一端（Ｌ１
側）に、Ｑ４のドレインはダイオードＣＲ２を介してト
ランスＴの１次側巻線の他端（Ｌ２側）に各々接続さ
れ、Ｑ３，Ｑ４のソースはグランドに接続され、Ｑ３，
Ｑ４のゲートには、分周器３の出力を非反転および反転
するバッファ４Ａおよびインバータ４Ｂの出力が各々供
給される。ＣＲ１，ＣＲ２はＭＯＳＦＥＴ Ｑ３，Ｑ４
の寄生ダイオードによる逆流を防止するためのものであ
り、Ｑ３，Ｑ４をバイポーラトランジスタに置き換える
場合は不要となる。
【００１５】５は電流検出回路であって、１次側巻線
（コンデンサＣ）の両端にカソードを接続したダイオー
ドＣＲ３，ＣＲ４のアノードとグランド間に接続するこ
とによって、共振コンデンサＣおよび１次側巻線Ｌ１＋
Ｌ２からなる並列共振回路の共振周波数をはずれた周波
数により駆動された場合に応答する電流が流れる抵抗Ｒ
３と、この抵抗Ｒ３の両端にベースおよびエミッタを接
続することによってコレクタに前記共振電流に応答する
電流が流れるトランジスタＱ５とを有する。トランジス
タＱ５のコレクタはダイオードＣＲ５を介してＣＲ発振
器２のコンデンサＣ１の一端に接続され、トランジスタ
Ｑ５のコレクタに流れる電流に応じてコンデンサＣ１に
蓄積される電荷量が制御され、これによって、ＣＲ発振
器２は、並列共振回路の共振周波数に同調して発振す
る。
（コンデンサＣ）の両端にカソードを接続したダイオー
ドＣＲ３，ＣＲ４のアノードとグランド間に接続するこ
とによって、共振コンデンサＣおよび１次側巻線Ｌ１＋
Ｌ２からなる並列共振回路の共振周波数をはずれた周波
数により駆動された場合に応答する電流が流れる抵抗Ｒ
３と、この抵抗Ｒ３の両端にベースおよびエミッタを接
続することによってコレクタに前記共振電流に応答する
電流が流れるトランジスタＱ５とを有する。トランジス
タＱ５のコレクタはダイオードＣＲ５を介してＣＲ発振
器２のコンデンサＣ１の一端に接続され、トランジスタ
Ｑ５のコレクタに流れる電流に応じてコンデンサＣ１に
蓄積される電荷量が制御され、これによって、ＣＲ発振
器２は、並列共振回路の共振周波数に同調して発振す
る。
【００１６】Ｌ７はＬ６に誘導結合したチョークコイ
ル、ＣＲ６はＬ７に直列に接続したダイオードであっ
て、これらは、後述するようなときに、Ｌ６に発生する
磁束、すなわち逆起電力をリセットする。
ル、ＣＲ６はＬ７に直列に接続したダイオードであっ
て、これらは、後述するようなときに、Ｌ６に発生する
磁束、すなわち逆起電力をリセットする。
【００１７】負荷Ｚには、トランスＴの１次側電源Ｌ１
＋Ｌ２に並列に巻かれた巻線Ｌ３と、このＬ３に接続さ
れた４倍電圧整流回路６とによって高電圧が供給され
る。また、全負荷時での共振回路の共振周波数に比べて
前記ｆ0 ／２が低くなるようにＣＲ発振器２のコンデン
サＣ１および抵抗Ｒ４の時定数を設定する。
＋Ｌ２に並列に巻かれた巻線Ｌ３と、このＬ３に接続さ
れた４倍電圧整流回路６とによって高電圧が供給され
る。また、全負荷時での共振回路の共振周波数に比べて
前記ｆ0 ／２が低くなるようにＣＲ発振器２のコンデン
サＣ１および抵抗Ｒ４の時定数を設定する。
【００１８】以上のような構成によれば、電源投入によ
ってｆ0 ／２の周波数のデューティー比５０％の方形波
信号がＭＯＳＦＥＴ Ｑ３，Ｑ４のゲートに入力され、
Ｑ３，Ｑ４がプッシュプル動作を開始し、同時に、トラ
ンスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２に定電流が供給される
と、共振周波数
ってｆ0 ／２の周波数のデューティー比５０％の方形波
信号がＭＯＳＦＥＴ Ｑ３，Ｑ４のゲートに入力され、
Ｑ３，Ｑ４がプッシュプル動作を開始し、同時に、トラ
ンスＴの１次側巻線Ｌ１＋Ｌ２に定電流が供給される
と、共振周波数
【００１９】
【数２】
【００２０】で共振開始する。３がオフ（ＯＦＦ）、Ｑ
４がオン（ＯＮ）の状態で、Ｑ３のソース・ドレイン間
には正弦波形状の共振コンデンサＣの両端電圧ＶC が印
加されており、そのソース・ドレイン間電圧ＶDSが０Ｖ
以下になった時、すなわち発振周波数が共振周波数をは
ずれた場合、逆起電力が発生し、波形に歪が生じ、その
電流がＣＲ３を通して歪電流が電流検出回路５の抵抗Ｒ
３に流れる。Ｑ３がＯＮ、Ｑ４がＯＦＦの時も同様にし
て共振周波数がはずれた場合、ＣＲ４を通してＲ３に歪
電流が流れる。この抵抗Ｒ３に流れる歪電流に応答した
電流がトランジスタＱ５のコレクタに流れる。Ｑ５のコ
レクタ電流に応答してＣＲ５を介してＣＲ発振器２のコ
ンデンサＣ１への電荷蓄積が制御される。すなわち、発
振周波数が制御されて共振周波数とｆ0 ／２が合ってい
るときは、歪のない正弦波であり、従ってＣＲ３，ＣＲ
４には歪電流は流れないため、Ｑ５には電流が流れない
ことになる。同ＣＲ発振器２の発振周波数が共振周波数
に同調し、Ｑ３，Ｑ４を共振周波数で動作させることが
できる。
４がオン（ＯＮ）の状態で、Ｑ３のソース・ドレイン間
には正弦波形状の共振コンデンサＣの両端電圧ＶC が印
加されており、そのソース・ドレイン間電圧ＶDSが０Ｖ
以下になった時、すなわち発振周波数が共振周波数をは
ずれた場合、逆起電力が発生し、波形に歪が生じ、その
電流がＣＲ３を通して歪電流が電流検出回路５の抵抗Ｒ
３に流れる。Ｑ３がＯＮ、Ｑ４がＯＦＦの時も同様にし
て共振周波数がはずれた場合、ＣＲ４を通してＲ３に歪
電流が流れる。この抵抗Ｒ３に流れる歪電流に応答した
電流がトランジスタＱ５のコレクタに流れる。Ｑ５のコ
レクタ電流に応答してＣＲ５を介してＣＲ発振器２のコ
ンデンサＣ１への電荷蓄積が制御される。すなわち、発
振周波数が制御されて共振周波数とｆ0 ／２が合ってい
るときは、歪のない正弦波であり、従ってＣＲ３，ＣＲ
４には歪電流は流れないため、Ｑ５には電流が流れない
ことになる。同ＣＲ発振器２の発振周波数が共振周波数
に同調し、Ｑ３，Ｑ４を共振周波数で動作させることが
できる。
【００２１】なお、電源オフ時等に、Ｑ３，Ｑ４がオフ
した時には、チョークコイルＬ６に発生する。磁束によ
る逆起電力は、チョークコイルＬ７およびＣＲ６によっ
て速やかにリセットされ、これによって、Ｑ３，Ｑ４，
ＣＲ３，ＣＲ４等の過電圧保護がなされる。
した時には、チョークコイルＬ６に発生する。磁束によ
る逆起電力は、チョークコイルＬ７およびＣＲ６によっ
て速やかにリセットされ、これによって、Ｑ３，Ｑ４，
ＣＲ３，ＣＲ４等の過電圧保護がなされる。
【００２２】図２は電流検出回路の別の例を示すもの
で、グランドとＣＲ３，ＣＲ４のアノードとの間にカレ
ントトランスＣＴを接続し、その出力端からインバータ
７およびダイオードＣＲ７を通して歪電流に応答する電
流を取り出すことができる。
で、グランドとＣＲ３，ＣＲ４のアノードとの間にカレ
ントトランスＣＴを接続し、その出力端からインバータ
７およびダイオードＣＲ７を通して歪電流に応答する電
流を取り出すことができる。
【００２３】図３はＣＲ発振器の別の例を示すもので、
抵抗Ｒ４，コンデンサＣ１およびシュミット型インバー
タ８からなり、電流検出回路に接続されたＣＲ５によっ
てコンデンサＣ１への電荷蓄積を制御して発振周波数を
変化させる。
抵抗Ｒ４，コンデンサＣ１およびシュミット型インバー
タ８からなり、電流検出回路に接続されたＣＲ５によっ
てコンデンサＣ１への電荷蓄積を制御して発振周波数を
変化させる。
【００２４】以上のように、負荷Ｚが変化し、共振回路
の共振周波数が変動しても、共振周波数に同期してＱ
３，Ｑ４を動作させることができ、したがって無効電流
も低減できるため、効率の良い、安定な動作が得られ
る。自励でなく、他励であるので、すなわち、発振器に
よって駆動手段としてのＱ３，Ｑ４を制御しているの
で、出力端（Ｌ３）が瞬時に短絡しても発振器は発振停
止することがなく、継続的に出力が得られる。このため
発熱を低くすることができる。
の共振周波数が変動しても、共振周波数に同期してＱ
３，Ｑ４を動作させることができ、したがって無効電流
も低減できるため、効率の良い、安定な動作が得られ
る。自励でなく、他励であるので、すなわち、発振器に
よって駆動手段としてのＱ３，Ｑ４を制御しているの
で、出力端（Ｌ３）が瞬時に短絡しても発振器は発振停
止することがなく、継続的に出力が得られる。このため
発熱を低くすることができる。
【００２５】他励で動作しているので、負荷Ｚが一定の
時、入力電圧Ｅに比例した出力電圧が得られる。そのた
め、例えば出力端から入力電圧Ｅに負帰還をかけること
によって、負荷Ｚが変化しても一定の出力電圧を発生さ
せるようにすることもできる。
時、入力電圧Ｅに比例した出力電圧が得られる。そのた
め、例えば出力端から入力電圧Ｅに負帰還をかけること
によって、負荷Ｚが変化しても一定の出力電圧を発生さ
せるようにすることもできる。
【００２６】Ｑ３，Ｑ４がデューティー比５０％で動作
しているので、チョークコイルＬ６に発生する磁束は最
小となり、チョークコイルＬ６を必要最小の容量に設計
することができる。
しているので、チョークコイルＬ６に発生する磁束は最
小となり、チョークコイルＬ６を必要最小の容量に設計
することができる。
【００２７】Ｑ３，Ｑ４を含む共振回路の駆動回路の規
模を小さくすることができる。
模を小さくすることができる。
【００２８】
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、負
荷変動があっても発振停止することがなく、継続的に出
力が得られる並列共振型コンバータを得ることができ
る。
荷変動があっても発振停止することがなく、継続的に出
力が得られる並列共振型コンバータを得ることができ
る。
【図１】本考案実施例の回路図である。
【図２】電流検出回路の別の例を示す図である。
【図３】ＣＲ発生器の別の例を示す図である。
【図４】従来の自励式並列共振型コンバータの回路図で
ある。
ある。
【図５】同従来例の各部の信号波形を示す図である。
Ｃ 共振コンデンサ Ｌ１，Ｌ２ １次側巻線 ２ ＣＲ発振器 ３ １／２分周器 ５ 電流検出回路 Ｑ３，Ｑ４ ＭＯＳＦＥＴ Ｅ 電源 Ｚ 負荷
Claims (4)
- 【請求項１】 コイルおよびコンデンサからなる並列共
振回路と、該並列共振回路に電流を供給する電流源と、
発振周波数を外部からの信号に基づいて制御可能な発振
手段と、該発振手段からの発振出力に基づいて前記並列
共振回路を駆動する駆動手段と、前記並列共振回路に流
れる共振周波数をはずれた場合の歪電流を検出し、当該
検出電流によって前記発振周波数が前記並列共振回路の
共振周波数に同調するように前記発振手段を制御する制
御手段とを具えたことを特徴とする並列共振型コンバー
タ。 - 【請求項２】 前記電流源は、前記並列共振回路に定電
流を供給するためのチョークコイルを含むことを特徴と
する請求項１に記載の並列共振型コンバータ。 - 【請求項３】 前記発振手段は、コンデンサに蓄積され
る電荷量が前記検出電流によって制御されることを特徴
とする請求項１に記載の並列共振型コンバータ。 - 【請求項４】 前記発振手段は、デューティー比が０．
５の出力波形を持つことを特徴とする請求項１に記載の
並列共振型コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2761793U JP2596595Y2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 並列共振型コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2761793U JP2596595Y2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 並列共振型コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688195U JPH0688195U (ja) | 1994-12-22 |
| JP2596595Y2 true JP2596595Y2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=12225908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2761793U Expired - Fee Related JP2596595Y2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 並列共振型コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596595Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002035647A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Anest Iwata Corp | 送電周波数調整装置を備えた静電塗装器 |
| US20130292527A1 (en) * | 2010-08-17 | 2013-11-07 | Yoshihito Mochizuki | Vertically movable stand for display device |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP2761793U patent/JP2596595Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688195U (ja) | 1994-12-22 |
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