JP2697785B2 - シングルエンデツド通電形電力変換器 - Google Patents
シングルエンデツド通電形電力変換器Info
- Publication number
- JP2697785B2 JP2697785B2 JP62140149A JP14014987A JP2697785B2 JP 2697785 B2 JP2697785 B2 JP 2697785B2 JP 62140149 A JP62140149 A JP 62140149A JP 14014987 A JP14014987 A JP 14014987A JP 2697785 B2 JP2697785 B2 JP 2697785B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- rectifier diode
- power converter
- ended
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、入力回路中に150kHz以上のスイッチング周
波数で制御されるパルス幅制御形スイツチ素子を有して
おり、出力回路中に整流ダイオードおよびフライホイー
ルダイオードを有しているトランスを具備したシングル
エンデツド通電形電力変換器に関する。 従来技術 通電形電力変換器の場合、パルス幅制御形スイツチ素
子の導通期間中既にエネルギが出力側負荷回路に伝達さ
れる。スイツチ素子が入力側電流回路をそのつど再び動
作させた場合に、スイツチ素子の導通期間中トランスに
よつて受取られた磁化エネルギはまだトランス内に蓄積
されており、そのため、トランスを周期的に減磁(デマ
グネタイゼーシヨン)しなければならない。この減磁
は、付加的にトランスに設けた所謂減磁巻線を用いて行
なうことができる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第2624800号公報か
ら、トランスに前述のような付加的な減磁巻線を設けな
い装置構成において、入力回路中のスイツチ素子をダイ
オードとコンデンサとの直列回路で橋絡することが既に
公知であり、その際、ダイオードには付加的にもう1つ
の抵抗が並列接続されている。スイツチ素子が開いた場
合、ダイオードとコンデンサとから成る直列回路は1次
巻線の、次第に減衰していく電流を受取る。漏れインダ
クタンスの影響を無視すると、コンデンサは先ずほぼ入
力電圧の値に充電される。スイツチ素子が開いた場合、
トランス電圧は消失し、逆極性での減磁ないしデマグネ
タイゼーシヨンの間再び上昇する。コンデンサを介して
のトランスの並列分岐インダクタンスの反転磁化によつ
て、スイツチ素子の遮断時間中、正弦波状に振動する半
波が生ぜしめられ、この振動半波はスイツチ素子にて遮
断電圧として入力電圧に加算される。スイツチ素子の次
のスイツチオンの際、コンデンサの電荷は抵抗およびス
イツチ素子を介して放出される。 通電形電力変換器では、常に益々高いスイツチング周
波数を使う傾向がある。と言うのは、回路装置構成の大
きさが同じ場合、比較的高いスイツチング周波数を使う
方が比較的高い電力を伝送することができるからであ
る。このためには、使用される回路装置は例えば150kHz
の高い周波数領域にも適したものでなければならない。 発明が解決しようとする問題点 このような高い周波数領域では、公知装置において減
磁ないしデマグネタイゼーシヨンを行なえるように構成
されたスイツチ素子に設けられたスイツチ手段の時定数
は著しく不都合な影響作用を及ぼす。と言うのは、この
時定数では、トランスの減磁ないしデマグネタイゼーシ
ヨンを充分に速く行なうことは最早やできないからであ
る。 本発明の課題は、公知装置に比して一層簡単化され、
殊に比較的高い、例えば150kHz以上の領域のスイツチン
グ周波数にも適する冒頭に述べた形式のシングルエンデ
ツド通電形電力変換器を提供することにある。 発明を解決するための手段 この課題は、本発明によると、整流ダイオードの遮断
状態において、当該整流ダイオードの障壁キャパシタン
スを介してトランスを減磁ないしデマグネタイゼーショ
ンするために、前記整流ダイオードだけが設けられてお
り、前記整流ダイオードは、50〜100pFの障壁キャパシ
タンスを有していることにより解決される。入力側スイ
ツチ手段での前述のような減磁ないしデマグネタイゼー
シヨンを行なうスイツチ手段は、必要ない。 実施例 図には、トランスWを具備したシングルエンデツド通
電形電力変換器が示されており、トランスWは単に入力
側巻線N1および出力側巻線N2を有している。入力側巻線
N1と直列に、トランジスタTによつて構成されたスイツ
チ素子が設けられている。入力電圧U1が印加される入力
端子と並列に、コンデンサC1が接続されている。トラン
スの2次巻線N2と直列に、整流ダイオードD1が設けられ
ており、整流ダイオードD1とトランスWの2次巻線N2と
から成る装置構成部と並列に、フライホイールダイオー
ドD2が設けられている。更に、出力回路には整流ダイオ
ードD1と直列にインダクタンスLが設けられている。出
力電圧U2が取出される出力端子と並列に、コンデンサC2
が設けられている。トランスWは、電圧および電流を変
換し、出力側を入力側から直流的に分離する。トランジ
スタTによって構成されたスイツチ素子の導通期間中、
入力コンデンサC1から図示していない負荷に電流が流れ
る。その際、インダクタンスLは、流れる出力電流およ
び変換される入力電圧U1と出力電圧U2との差に相応する
エネルギを受取る。スイツチ素子の遮断期間中(この遮
断期間は少なくともトランスWの減磁のために充分でな
ければならない)、出力回路においてインダクタンスL
から更にフライホイールダイオードD2を介して負荷に電
流が流れる。トランジスタTは、そのベースおよびエミ
ツタ間の端子Sで、詳細に図示していないクロツクパル
ス発生器を用いて制御される。トランジスタTは、有利
にはMOSパワートランジスタとして構成されている。出
力電圧U2の調整は、クロツクパルス発生器によつて与え
られる一定周期のもとで相対的なスイツチオン期間を変
えることによつて可能である。 トランスWは、有利には僅かな磁化電流となるように
選定されている。この僅かな磁化電流は、大きな透磁率
ないし大きなAL値(インダクシヨン係数)のリングコア
を用いることによつて達成することができる。このコア
は、クロツク制御電流給電の場合電力変成器として使う
ことができる材料でも得られる。更に、トランスWは僅
かな漏れインダクタンスとなるように選定されている。 スイツチ素子の遮断時間中のトランスWの減磁ないし
デマグネタイゼーシヨンは、整流ダイオードD1の障壁キ
ャパシタンスを介してだけ行なわれる。この障壁キヤパ
シタンスは、通常の整流ダイオードの場合50〜100pFの
大きさである。同一タイプの個別製品ごとの障壁キヤパ
シタンスのばらつきは極めて少ない。 障壁キヤパシタンスの極めて小さなダイオードの場
合、整流ダイオードに付加的な並列キヤパシタンスを接
続することによつて改善することができる。 シングルエンデツド通電形電力変換器が1つのその他
の、または更に複数の電圧を送出すべき場合、トランス
の2次側に唯1つの2次巻線N2のかわりに相応の数の別
の巻線を設けることが公知であり、その際、減磁はそれ
ぞれの巻線に対応して設けられた出力回路のそれぞれ既
存の整流ダイオードを介して行なわれる。 発明の効果 通電形電力変換器では、高い電力で伝送するため、比
較的高いスイツチング周波数が使われているが、このよ
うな高い周波数領域では公知技術を以つてしてはトラン
スの減磁を充分速く行なうことはできないという欠点が
あつたが、本発明によると、比較的高いスイツチング周
波数にも適合して申し分なく作動し、しかも公知装置よ
りも一層簡単な(つまり、入力側スイツチ素子での減磁
を行なうスイツチ手段は必要ない)シングルエンデツド
通電形電力変換器を提供することができる。
波数で制御されるパルス幅制御形スイツチ素子を有して
おり、出力回路中に整流ダイオードおよびフライホイー
ルダイオードを有しているトランスを具備したシングル
エンデツド通電形電力変換器に関する。 従来技術 通電形電力変換器の場合、パルス幅制御形スイツチ素
子の導通期間中既にエネルギが出力側負荷回路に伝達さ
れる。スイツチ素子が入力側電流回路をそのつど再び動
作させた場合に、スイツチ素子の導通期間中トランスに
よつて受取られた磁化エネルギはまだトランス内に蓄積
されており、そのため、トランスを周期的に減磁(デマ
グネタイゼーシヨン)しなければならない。この減磁
は、付加的にトランスに設けた所謂減磁巻線を用いて行
なうことができる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第2624800号公報か
ら、トランスに前述のような付加的な減磁巻線を設けな
い装置構成において、入力回路中のスイツチ素子をダイ
オードとコンデンサとの直列回路で橋絡することが既に
公知であり、その際、ダイオードには付加的にもう1つ
の抵抗が並列接続されている。スイツチ素子が開いた場
合、ダイオードとコンデンサとから成る直列回路は1次
巻線の、次第に減衰していく電流を受取る。漏れインダ
クタンスの影響を無視すると、コンデンサは先ずほぼ入
力電圧の値に充電される。スイツチ素子が開いた場合、
トランス電圧は消失し、逆極性での減磁ないしデマグネ
タイゼーシヨンの間再び上昇する。コンデンサを介して
のトランスの並列分岐インダクタンスの反転磁化によつ
て、スイツチ素子の遮断時間中、正弦波状に振動する半
波が生ぜしめられ、この振動半波はスイツチ素子にて遮
断電圧として入力電圧に加算される。スイツチ素子の次
のスイツチオンの際、コンデンサの電荷は抵抗およびス
イツチ素子を介して放出される。 通電形電力変換器では、常に益々高いスイツチング周
波数を使う傾向がある。と言うのは、回路装置構成の大
きさが同じ場合、比較的高いスイツチング周波数を使う
方が比較的高い電力を伝送することができるからであ
る。このためには、使用される回路装置は例えば150kHz
の高い周波数領域にも適したものでなければならない。 発明が解決しようとする問題点 このような高い周波数領域では、公知装置において減
磁ないしデマグネタイゼーシヨンを行なえるように構成
されたスイツチ素子に設けられたスイツチ手段の時定数
は著しく不都合な影響作用を及ぼす。と言うのは、この
時定数では、トランスの減磁ないしデマグネタイゼーシ
ヨンを充分に速く行なうことは最早やできないからであ
る。 本発明の課題は、公知装置に比して一層簡単化され、
殊に比較的高い、例えば150kHz以上の領域のスイツチン
グ周波数にも適する冒頭に述べた形式のシングルエンデ
ツド通電形電力変換器を提供することにある。 発明を解決するための手段 この課題は、本発明によると、整流ダイオードの遮断
状態において、当該整流ダイオードの障壁キャパシタン
スを介してトランスを減磁ないしデマグネタイゼーショ
ンするために、前記整流ダイオードだけが設けられてお
り、前記整流ダイオードは、50〜100pFの障壁キャパシ
タンスを有していることにより解決される。入力側スイ
ツチ手段での前述のような減磁ないしデマグネタイゼー
シヨンを行なうスイツチ手段は、必要ない。 実施例 図には、トランスWを具備したシングルエンデツド通
電形電力変換器が示されており、トランスWは単に入力
側巻線N1および出力側巻線N2を有している。入力側巻線
N1と直列に、トランジスタTによつて構成されたスイツ
チ素子が設けられている。入力電圧U1が印加される入力
端子と並列に、コンデンサC1が接続されている。トラン
スの2次巻線N2と直列に、整流ダイオードD1が設けられ
ており、整流ダイオードD1とトランスWの2次巻線N2と
から成る装置構成部と並列に、フライホイールダイオー
ドD2が設けられている。更に、出力回路には整流ダイオ
ードD1と直列にインダクタンスLが設けられている。出
力電圧U2が取出される出力端子と並列に、コンデンサC2
が設けられている。トランスWは、電圧および電流を変
換し、出力側を入力側から直流的に分離する。トランジ
スタTによって構成されたスイツチ素子の導通期間中、
入力コンデンサC1から図示していない負荷に電流が流れ
る。その際、インダクタンスLは、流れる出力電流およ
び変換される入力電圧U1と出力電圧U2との差に相応する
エネルギを受取る。スイツチ素子の遮断期間中(この遮
断期間は少なくともトランスWの減磁のために充分でな
ければならない)、出力回路においてインダクタンスL
から更にフライホイールダイオードD2を介して負荷に電
流が流れる。トランジスタTは、そのベースおよびエミ
ツタ間の端子Sで、詳細に図示していないクロツクパル
ス発生器を用いて制御される。トランジスタTは、有利
にはMOSパワートランジスタとして構成されている。出
力電圧U2の調整は、クロツクパルス発生器によつて与え
られる一定周期のもとで相対的なスイツチオン期間を変
えることによつて可能である。 トランスWは、有利には僅かな磁化電流となるように
選定されている。この僅かな磁化電流は、大きな透磁率
ないし大きなAL値(インダクシヨン係数)のリングコア
を用いることによつて達成することができる。このコア
は、クロツク制御電流給電の場合電力変成器として使う
ことができる材料でも得られる。更に、トランスWは僅
かな漏れインダクタンスとなるように選定されている。 スイツチ素子の遮断時間中のトランスWの減磁ないし
デマグネタイゼーシヨンは、整流ダイオードD1の障壁キ
ャパシタンスを介してだけ行なわれる。この障壁キヤパ
シタンスは、通常の整流ダイオードの場合50〜100pFの
大きさである。同一タイプの個別製品ごとの障壁キヤパ
シタンスのばらつきは極めて少ない。 障壁キヤパシタンスの極めて小さなダイオードの場
合、整流ダイオードに付加的な並列キヤパシタンスを接
続することによつて改善することができる。 シングルエンデツド通電形電力変換器が1つのその他
の、または更に複数の電圧を送出すべき場合、トランス
の2次側に唯1つの2次巻線N2のかわりに相応の数の別
の巻線を設けることが公知であり、その際、減磁はそれ
ぞれの巻線に対応して設けられた出力回路のそれぞれ既
存の整流ダイオードを介して行なわれる。 発明の効果 通電形電力変換器では、高い電力で伝送するため、比
較的高いスイツチング周波数が使われているが、このよ
うな高い周波数領域では公知技術を以つてしてはトラン
スの減磁を充分速く行なうことはできないという欠点が
あつたが、本発明によると、比較的高いスイツチング周
波数にも適合して申し分なく作動し、しかも公知装置よ
りも一層簡単な(つまり、入力側スイツチ素子での減磁
を行なうスイツチ手段は必要ない)シングルエンデツド
通電形電力変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の、トランスを具備したシングルエンデツ
ド通電形電力変換器の実施例の回路図を示す。 T……スイツチ素子、W……トランス、D1……整流ダイ
オード、D2……フライホイールダイオード
ド通電形電力変換器の実施例の回路図を示す。 T……スイツチ素子、W……トランス、D1……整流ダイ
オード、D2……フライホイールダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−204257(JP,A)
特開 昭62−166772(JP,A)
実開 昭60−177682(JP,U)
実開 昭60−213266(JP,U)
実開 昭60−114531(JP,U)
実開 昭60−79290(JP,U)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.入力回路中に150kHz以上のスイッチング周波数で制
御されるパルス幅制御形スイッチ素子(T)を有してお
り、出力回路中に整流ダイオード(D1)およびフライホ
イールダイオード(D2)を有しているトランス(W)を
具備したシングルエンデッド通電形電力変換器におい
て、 整流ダイオード(D1)の遮断状態において、当該整流ダ
イオード(D1)の障壁キャパシタンスを介してトランス
(W)を減磁ないしデマグネタイゼーションするため
に、前記整流ダイオードだけが設けられており、前記整
流ダイオード(D1)は、50〜100pFの障壁キャパシタン
スを有していることを特徴とするシングルエンデッド通
電形電力変換器。 2.シングルエンデッド通電形電力変換器は、僅かな磁
化電流となるように回路定数が選定されたトランス
(W)を有している特許請求の範囲第1項記載のシング
ルエンデッド通電形電力変換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3619352.6 | 1986-06-09 | ||
DE19863619352 DE3619352A1 (de) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Eintaktdurchflusswandler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62293964A JPS62293964A (ja) | 1987-12-21 |
JP2697785B2 true JP2697785B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=6302606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62140149A Expired - Fee Related JP2697785B2 (ja) | 1986-06-09 | 1987-06-05 | シングルエンデツド通電形電力変換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4809149A (ja) |
EP (1) | EP0249271B1 (ja) |
JP (1) | JP2697785B2 (ja) |
AT (1) | ATE85475T1 (ja) |
DE (2) | DE3619352A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5274539A (en) * | 1991-12-04 | 1993-12-28 | General Electric Company | Capacitance-multiplying converters for supplying distributed pulsed loads |
US5418709A (en) * | 1993-03-24 | 1995-05-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Forback DC-to-DC converter |
EP2326151A1 (fr) | 2009-11-24 | 2011-05-25 | AGC Glass Europe | Procédé et dispositif de polarisation d'une électrode DBD |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2624800B2 (de) * | 1976-06-02 | 1978-03-23 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Geregelter Gleichstromumrichter |
DE2936464A1 (de) * | 1979-09-10 | 1981-03-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Durchfluss-gleichstromumrichter |
JPS596584B2 (ja) * | 1979-09-12 | 1984-02-13 | 日本電信電話株式会社 | 一石式コンバ−タ |
JPS57138866A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-27 | Toshiba Corp | Voltage resonance type high frequency switching circuit |
JPS6079290U (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-01 | 富士電気化学株式会社 | 二次側制御式スイツチングレギユレ−タ |
JPS60114531U (ja) * | 1984-01-05 | 1985-08-02 | 富士電気化学株式会社 | 過小入力電圧を阻止する電源装置 |
JPS60204257A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Nippon Chemicon Corp | 電源装置 |
JPS60213266A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 保護回路のリセツト装置 |
JPS60177682U (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-26 | 株式会社リコー | スイツチング型安定化電源装置 |
JPS61102167A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-20 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Dc/dcコンバ−タ |
US4688160A (en) * | 1985-12-19 | 1987-08-18 | American Telephone And Telegraph Co., At&T Bell Labs | Single ended forward converter with resonant commutation of magnetizing current |
-
1986
- 1986-06-09 DE DE19863619352 patent/DE3619352A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-05-27 EP EP87200980A patent/EP0249271B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-27 DE DE8787200980T patent/DE3783955D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-27 AT AT87200980T patent/ATE85475T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-06-05 US US07/058,292 patent/US4809149A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-05 JP JP62140149A patent/JP2697785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE85475T1 (de) | 1993-02-15 |
US4809149A (en) | 1989-02-28 |
JPS62293964A (ja) | 1987-12-21 |
EP0249271A3 (en) | 1989-04-26 |
DE3619352A1 (de) | 1987-12-10 |
DE3783955D1 (de) | 1993-03-18 |
EP0249271B1 (de) | 1993-02-03 |
EP0249271A2 (de) | 1987-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5781420A (en) | Single ended forward DC-to-DC converter providing enhanced resetting for synchronous rectification | |
US5132889A (en) | Resonant-transition DC-to-DC converter | |
US5625541A (en) | Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters | |
US4845605A (en) | High-frequency DC-DC power converter with zero-voltage switching of single primary-side power device | |
JPS6146176A (ja) | 入力交流電圧から直流電圧を発生させるための整流装置を有するスイツチング電源回路装置 | |
US5621621A (en) | Power unit having self-oscillating series resonance converter | |
US4334267A (en) | Free-running push-pull inverter | |
US4277824A (en) | Start-up circuit | |
US4598349A (en) | Electronic transformer composed of flyback converters | |
JP2697785B2 (ja) | シングルエンデツド通電形電力変換器 | |
US5610508A (en) | Circuitry to maintain proper current transformer operation | |
US4680687A (en) | Switch-mode power supply having a free-running forward converter | |
US4177509A (en) | Self-excited inverter with suppressed current spikes | |
US4660133A (en) | Switched power pack with free-wheeling flow converter and switched controller at a secondary side | |
US4333139A (en) | Static inverter | |
US5159540A (en) | High-efficiency saturable core voltage converter | |
JPH10225114A (ja) | 同期整流回路 | |
JP3768317B2 (ja) | 周期的に操作されるスイッチングトランジスタ用制御回路 | |
US3349311A (en) | Control circuit for unsymmetrical power converter | |
EP0949751A2 (en) | Generator for arc welding machines with forward topology and active clamp | |
JPH0622560A (ja) | Dc−acコンバータ | |
US4707776A (en) | Metal oxide semiconductor stabilized dc to dc/ac converter | |
JP4081731B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
US3725765A (en) | Switch-type d.c. to d.c. converter | |
JPS6241593Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |