JP3463280B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP3463280B2
JP3463280B2 JP08432598A JP8432598A JP3463280B2 JP 3463280 B2 JP3463280 B2 JP 3463280B2 JP 08432598 A JP08432598 A JP 08432598A JP 8432598 A JP8432598 A JP 8432598A JP 3463280 B2 JP3463280 B2 JP 3463280B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の共振型コン
バータ回路を並列に接続した並列運転方式の共振型スイ
ッチング電源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel operation type resonant switching power supply in which a plurality of resonant converter circuits are connected in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】共振型スイッチング電源は、高効率、低
雑音が達成できる可能性があるスイッチング電源とし
て、注目されている。共振型スイッチング電源は、直流
電源をスイッチング回路によりスイッチングし、スイッ
チング出力を共振回路で共振させ、共振出力を、トラン
スの巻線を介して取り出し、直流に変換して出力する。
2. Description of the Related Art Resonant type switching power supplies have been attracting attention as switching power supplies that can achieve high efficiency and low noise. The resonance type switching power supply switches a direct current power supply by a switching circuit, resonates a switching output by the resonance circuit, takes out the resonance output through a winding of a transformer, converts it into a direct current, and outputs it.

【0003】共振型スイッチング電源において、変換す
る電力を増大させる目的や、冗長運転をする目的で、複
数の共振型DCーDCコンバータ回路を並列接続した並
列運転方式を採ることがある。
In the resonance type switching power supply, a parallel operation system in which a plurality of resonance type DC-DC converter circuits are connected in parallel may be adopted for the purpose of increasing the power to be converted and performing the redundant operation.

【0004】従来、複数の共振型スイッチング電源を用
いて並列運転を行なう手段としては、複数備えられたス
イッチング電源を並列接続し、それぞれの出力電流を検
出して、各スイッチング電源の出力電流がほぼ等しくな
るように、独立に制御していた。
Conventionally, as a means for performing parallel operation using a plurality of resonance type switching power supplies, a plurality of switching power supplies are connected in parallel and their output currents are detected so that the output currents of the respective switching power supplies are almost the same. It controlled independently so that it might become equal.

【0005】しかし、このような並列運転方式は、スイ
ッチング電源の数と同数の制御回路を必要とするため、
価格の上昇、機器の大型化を招く。
However, such a parallel operation system requires the same number of control circuits as the number of switching power supplies.
This leads to higher prices and larger equipment.

【0006】また、共振型スイッチング電源の出力安定
化制御は、スイッチング周波数を制御し、共振回路のイ
ンピーダンスを変えることによって実行される。しか
し、共振回路を構成する共振用コンデンサや共振用イン
ダクタの回路定数値は、共振型スイッチング電源間にお
いて異なるのが普通であるから、スイッチング周波数が
個々の共振型スイッチング電源において異なる。このた
め、個々のスイッチング電源の分担電流を等しくしよう
とした場合、周波数ビートノイズが発生し、制御が不安
定になるという問題を生じる。
The output stabilization control of the resonance type switching power supply is executed by controlling the switching frequency and changing the impedance of the resonance circuit. However, the circuit constant values of the resonance capacitor and the resonance inductor that form the resonance circuit are usually different between the resonance type switching power supplies, and therefore the switching frequency is different in each resonance type switching power supply. Therefore, when trying to equalize the shared currents of the individual switching power supplies, frequency beat noise occurs, which causes a problem of unstable control.

【0007】一つの制御回路を、複数の共振型スイッチ
ング電源で共用した場合は、同一の周波数で同期して制
御できるので、周波数ビートノイズの発生、制御の不安
定性を回避できる。しかし、この場合には、ゼロボルト
スイッチング(以下ZVSと称する)が困難になる。即
ち、並列運転される複数の共振型スイッチング電源にお
いて、回路素子の定数値のばらつき等で共振回路のイン
ピーダンスが異なる場合、共振回路の共振周波数の高い
コンバータ回路では、スイッチング素子がオフするデッ
ドタイムにおいて、既に共振回路に蓄積されていたエネ
ルギーが放電されてしまっていて、電流がほぼゼロにな
ってしまうことがあり、ZVSができなくなる。
When one control circuit is shared by a plurality of resonance type switching power supplies, control can be performed synchronously at the same frequency, so that frequency beat noise is generated and control instability can be avoided. However, in this case, zero volt switching (hereinafter referred to as ZVS) becomes difficult. That is, in a plurality of resonant switching power supplies that are operated in parallel, if the impedance of the resonant circuit is different due to variations in the constant values of the circuit elements, etc. Since the energy already stored in the resonant circuit has been discharged, the current may become almost zero, which makes ZVS impossible.

【0008】米国特許第4,648,020号明細書
は、共振回路の定数値を、各々のスイッチング電源にお
いて一致させ、それによって各々の共振型スイッチング
電源の負荷分担をバランスさせる技術を開示している。
しかしながら、この技術の場合、共振回路を構成する回
路素子の選別が必要であり、それに伴う生産性の低下、
選別許容範囲によって発生する負荷分担のアンバランス
を生じる。回路素子の経時変化等によっても同様の問題
を生じる。
US Pat. No. 4,648,020 discloses a technique for matching the constant value of a resonant circuit in each switching power supply, thereby balancing the load sharing of each resonant switching power supply. There is.
However, in the case of this technology, it is necessary to select the circuit elements that make up the resonance circuit, resulting in a decrease in productivity,
An imbalance in load sharing occurs due to the selection allowable range. A similar problem also occurs due to changes in circuit elements over time.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低価
格化及び小型化の可能な並列運転方式の共振型スイッチ
ング電源を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a parallel operation type resonant switching power supply which can be reduced in price and downsized.

【0010】本発明のもう一つの課題は、周波数ビート
ノイズの発生や制御の不安定性を回避し得る並列運転方
式の共振型スイッチング電源を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a resonance type switching power supply of a parallel operation system capable of avoiding generation of frequency beat noise and instability of control.

【0011】本発明の更にもう一つの課題は、ZVSの
可能な並列運転方式の共振型スイッチング電源を提供す
ることである。
Yet another object of the present invention is to provide a parallel operation type resonant switching power supply capable of ZVS.

【0012】本発明の更にもう一つの課題は、共振回路
を構成する回路素子の選別が不要であり、生産性の低
下、回路素子に起因する負荷分担のアンバランスを回避
し得る並列運転方式の共振型スイッチング電源を提供す
ることである。
Still another object of the present invention is to use a parallel operation system which does not require selection of circuit elements constituting a resonance circuit, reduces productivity, and avoids imbalance in load sharing due to circuit elements. It is to provide a resonant switching power supply.

【0013】本発明の更にもう一つの課題は、コンバー
タ回路の設計、及び、回路基板への実装の容易な並列運
転方式の共振型スイッチング電源を提供することであ
る。
A further object of the present invention is to provide a parallel operation type resonant switching power supply which is easy to design a converter circuit and mount on a circuit board.

【0014】本発明の更にもう一つの課題は、共振回路
間のインピーダンスをバランスさせ、インピーダンスの
不平衡に起因する循環電流が流れるのを阻止し、循環電
流に起因する障害を回避できる共振型スイッチング電源
を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide resonance type switching in which impedances between resonance circuits are balanced, a circulating current caused by impedance imbalance is prevented from flowing, and a failure caused by the circulating current can be avoided. To provide power.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るスイッチング電源は、複数のコンバ
ータ回路を含む。前記複数のコンバータ回路のそれぞれ
は、2つのスイッチング素子と、トランスと、共振回路
と、出力整流平滑回路とを含む。
In order to solve the above problems, the switching power supply according to the present invention includes a plurality of converter circuits. Each of the plurality of converter circuits includes two switching elements, a transformer, a resonance circuit, and an output rectifying / smoothing circuit.

【0016】前記2つのスイッチング素子は、直列に接
続され、直列回路の両端が直流電源に導かれ、交互に駆
動される。前記トランスは、少なくとも、一次巻線と、
二次巻線とを含んでおり、前記複数のコンバータ回路の
それぞれに備えられた前記トランスの前記一次巻線は互
いに並列に接続されている。
The two switching elements are connected in series, and both ends of the series circuit are led to a DC power source and driven alternately. The transformer has at least a primary winding,
A secondary winding, and the primary windings of the transformer provided in each of the plurality of converter circuits are connected in parallel with each other.

【0017】前記共振回路は、前記トランスの前記一次
巻線に直列に接続されており、前記共振回路及び前記ト
ランスの前記一次巻線によって構成される直列回路の両
端は、前記2つのスイッチング素子の接続点と、前記2
つのスイッチング素子によって構成される前記直列回路
の一端との間に接続されている。
The resonance circuit is connected in series to the primary winding of the transformer, and both ends of a series circuit formed by the resonance circuit and the primary winding of the transformer are connected to the two switching elements. Connection point and the above 2
It is connected between one end of the series circuit composed of two switching elements.

【0018】前記共振回路は、共振用コンデンサと、共
振用インダクタとを含んでいる。前記共振用コンデンサ
は、前記複数のコンバータ回路毎に個別に備えられ、互
いに並列に接続されている。前記共振用インダクタは、
前記複数のコンバータ回路毎に個別に備えられ、互いに
並列に接続されている。
The resonance circuit includes a resonance capacitor and a resonance inductor. The resonance capacitors are individually provided for the plurality of converter circuits and are connected in parallel with each other. The resonance inductor is
The converter circuits are individually provided for the plurality of converter circuits and are connected in parallel with each other.

【0019】前記出力整流平滑回路は、前記トランスの
前記二次巻線に接続され、出力端が前記複数のコンバー
タ回路において共通に接続されている。
The output rectifying / smoothing circuit is connected to the secondary winding of the transformer, and its output end is commonly connected to the plurality of converter circuits.

【0020】本発明に係るスイッチング電源において、
複数備えられたコンバータ回路のそれぞれは、直列に接
続された2つのスイッチング素子を交互に動作させるこ
とにより、入力された直流電源をスイッチングし、その
スイッチング出力を共振回路及びトランスの一次巻線に
供給する。
In the switching power supply according to the present invention,
Each of the converter circuits provided in plurality switches the input DC power supply by alternately operating two switching elements connected in series, and supplies the switching output to the resonance circuit and the primary winding of the transformer. To do.

【0021】本発明に係るスイッチング電源において、
2つのスイッチング素子の接続点と、2つのスイッチン
グ素子によって構成される直列回路の一端との間に、共
振回路と、トランスの一次巻線とを直列に接続した直列
回路の両端が接続されているから、2つのスイッチング
素子の交互動作により、共振回路及びトランスの一次巻
線に、共振回路の共振周波数に対応した疑似正弦波電流
が流れる。このとき、一次巻線と結合する二次巻線に誘
起電圧が発生する。この誘起電圧はトランスの二次巻線
に接続された出力整流平滑回路により直流に変換され、
出力される。
In the switching power supply according to the present invention,
Both ends of a series circuit in which a resonance circuit and a primary winding of a transformer are connected in series are connected between a connection point of the two switching elements and one end of a series circuit configured by the two switching elements. Therefore, due to the alternating operation of the two switching elements, a pseudo sine wave current corresponding to the resonance frequency of the resonance circuit flows through the resonance circuit and the primary winding of the transformer. At this time, an induced voltage is generated in the secondary winding coupled to the primary winding. This induced voltage is converted to direct current by the output rectifying and smoothing circuit connected to the secondary winding of the transformer,
Is output.

【0022】出力整流平滑回路は、出力端が複数のコン
バータ回路において共通に接続されているから、複数の
コンバータ回路の出力を、負荷に共通に供給する並列運
転方式の共振型スイッチング電源が得られる。
Since the output terminals of the output rectifying / smoothing circuit are commonly connected to a plurality of converter circuits, a parallel operation type resonant switching power supply for supplying the outputs of the plurality of converter circuits to the load in common is obtained. .

【0023】上述したような並列運転方式の共振型スイ
ッチング電源において、複数のコンバータ回路のそれぞ
れに備えられたトランスの一次巻線が互いに並列に接続
され、更に、複数のコンバータ回路に含まれる共振用コ
ンデサのそれぞれ、及び共振用インダクタのそれぞれが
互いに接続されている。従って、スイッチング素子側か
ら見て、共振回路及びトランスの一次巻線のインピーダ
ンスが、複数のコンバータ回路において、互いに等しく
なる。このため、複数のコンバータ回路を同一の周波数
によって、同期して運転し、周波数ビートノイズの発生
や制御の不安定性を回避し得る。このことは、一つの制
御回路を用いて、複数のコンバータ回路を制御できるこ
とを意味する。従って、低価格化及び小型化の可能な並
列運転方式の共振型スイッチング電源を実現できる。
In the parallel operation type resonance type switching power supply as described above, the primary windings of the transformers provided in each of the plurality of converter circuits are connected in parallel to each other, and further, for resonance included in the plurality of converter circuits. Each of the capacitors and each of the resonance inductors are connected to each other. Therefore, when viewed from the switching element side, the impedances of the resonance circuit and the primary winding of the transformer are equal to each other in the plurality of converter circuits. Therefore, it is possible to operate a plurality of converter circuits in synchronization with each other at the same frequency to avoid occurrence of frequency beat noise and instability of control. This means that one control circuit can be used to control a plurality of converter circuits. Therefore, it is possible to realize a parallel operation type resonant switching power supply that can be reduced in price and downsized.

【0024】しかも、スイッチング素子側から見た共振
回路のインピーダンスが、複数のコンバータ回路におい
て、互いに等しくなるので、所定の共振電流が流せるよ
うになり、ZVSを行なうことができるようになる。
Moreover, since the impedances of the resonance circuit seen from the switching element side are equal to each other in the plurality of converter circuits, a predetermined resonance current can flow and ZVS can be performed.

【0025】複数のコンバータ回路に含まれる共振回路
のそれぞれの共振特性を合わせる手段として、共振回路
を、全体として、並列に接続する方法が考えられる。し
かし、複数のコンバータ回路に含まれる共振回路のそれ
ぞれは、共振用コンデンサ及び共振用インダクタの特性
の違いから、異なる共振特性を持つのが普通である。こ
のような異なる共振特性を持つ複数の共振回路を並列に
接続した場合、インピーダンスの高い共振回路から、イ
ンピーダンスの低い共振回路へ、大きな共振電流(循環
電流)が流れる。この循環電流によって、共振用コンデ
ンサ、共振用インダクタが異常に発熱し、回路の安全性
が低下することがある。また、大きな循環電流が流れる
ことによって共振用インダクタが磁気飽和し、機能を失
い、コンバータの回路動作障害を生じることがある。
As a means for matching the resonance characteristics of the resonance circuits included in the plurality of converter circuits, a method of connecting the resonance circuits as a whole in parallel can be considered. However, the resonance circuits included in the plurality of converter circuits usually have different resonance characteristics due to the difference in characteristics of the resonance capacitor and the resonance inductor. When a plurality of resonance circuits having such different resonance characteristics are connected in parallel, a large resonance current (circulation current) flows from the resonance circuit having a high impedance to the resonance circuit having a low impedance. Due to this circulating current, the resonance capacitor and the resonance inductor may generate heat abnormally, and the safety of the circuit may be degraded. Further, a large circulating current may cause the resonance inductor to be magnetically saturated, lose its function, and cause a circuit operation failure of the converter.

【0026】これに対して、本発明に係るスイッチング
電源では、スイッチング素子側から見て、共振回路のイ
ンピーダンスが、複数のコンバータ回路において、互い
に全く等しくなるので、共振回路相互間のインピーダン
スの不平衡に起因する循環電流が流れることがない。こ
のため、循環電流に起因する上記障害を生じることがな
い。
On the other hand, in the switching power supply according to the present invention, the impedances of the resonance circuits are completely equal to each other in the plurality of converter circuits when viewed from the switching element side, so that the impedance imbalance between the resonance circuits is unbalanced. There is no circulating current due to. Therefore, the above-mentioned trouble caused by the circulating current does not occur.

【0027】しかも、共振回路を構成する回路素子の選
別が不要であり、生産性の低下、回路素子に起因する負
荷分担のアンバランスを回避し得る。
Moreover, it is not necessary to select the circuit elements that form the resonance circuit, and it is possible to avoid a decrease in productivity and an imbalance in load sharing due to the circuit elements.

【0028】更に、共振用コンデンサ及び共振用インダ
クタは、複数のコンバータ回路毎に個別に備えられてい
るから、複数のコンバータ回路が、ほぼ同一の対称的な
回路構成となる。このため、コンバータ回路の設計、及
び、回路基板への実装が容易になる。
Further, since the resonance capacitor and the resonance inductor are individually provided for each of the plurality of converter circuits, the plurality of converter circuits have substantially the same symmetrical circuit configuration. Therefore, the converter circuit can be easily designed and mounted on the circuit board.

【0029】本発明は、更に、共振回路のインピーダン
スを、複数のコンバータ回路において、互いに等しくす
る具体的な回路接続を開示する。
The present invention further discloses specific circuit connections for equalizing the impedance of the resonant circuit in a plurality of converter circuits.

【0030】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添
付図面は、単に、例を示すに過ぎない。
Other objects, structures and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the attached drawings merely show examples.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るスイッチング
電源の電気回路図である。図示するように、本発明に係
るスイッチング電源は、複数のコンバータ回路A、Bを
有する。参照符号9は制御回路、10は直流電源であ
る。実施例において、コンバータ回路A、Bは2個であ
るが、それ以上の個数であってもよい。コンバータ回路
A、Bは、ほぼ同じ回路構成となっている。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to the present invention. As shown, the switching power supply according to the present invention has a plurality of converter circuits A and B. Reference numeral 9 is a control circuit, and 10 is a DC power supply. In the embodiment, the number of converter circuits A and B is two, but the number may be more. The converter circuits A and B have almost the same circuit configuration.

【0032】まず、コンバータ回路Aは、スイッチング
回路1と、共振回路3と、トランス5と、出力整流平滑
回路7とを有する。
First, the converter circuit A has a switching circuit 1, a resonance circuit 3, a transformer 5, and an output rectifying / smoothing circuit 7.

【0033】スイッチング回路1は、入力された直流電
源Vinをスイッチングする。スイッチング回路1は、
第1のスイッチング素子11及び第2のスイッチング素
子12を有する。第1のスイッチング素子11及び第2
のスイッチング素子12は、FET等でなり、その主回
路が互いに直列に接続され、その両端が直流電源装置1
0に接続されている。直流電源装置10は、通常は、交
流電源を直流に変換する整流平滑回路として構成され
る。直流電源装置10はスイッチング電源装置の一部と
して備えられていてもよいし、外部要素であってもよ
い。
The switching circuit 1 switches the input DC power source Vin. The switching circuit 1 is
It has a first switching element 11 and a second switching element 12. First switching element 11 and second
The switching element 12 is composed of an FET or the like, the main circuits of which are connected in series with each other, and both ends of the switching element 12 of the DC power supply device 1 are connected.
It is connected to 0. The DC power supply device 10 is usually configured as a rectifying / smoothing circuit that converts an AC power supply into a DC. The DC power supply device 10 may be provided as a part of the switching power supply device or may be an external element.

【0034】トランス5は、少なくとも、一次巻線51
と、二次巻線52とを含んでいる。実施例は、出力整流
平滑回路7を両波整流回路方式とした場合に適した二次
巻線構造を示し、二次巻線52は、第1の巻線521
と、第2の巻線522の二つの巻線を備え、第1の巻線
521及び第2の巻線522は、それぞれの一端が互い
に接続されている。
The transformer 5 has at least a primary winding 51.
And a secondary winding 52. The embodiment shows a secondary winding structure suitable when the output rectifying / smoothing circuit 7 is a double wave rectifying circuit system. The secondary winding 52 is the first winding 521.
And the second winding 522, the first winding 521 and the second winding 522 are connected to each other at one end.

【0035】共振回路3は、共振用コンデンサ31と、
共振用インダクタ32とを有する。共振用コンデンサ3
1及び共振用インダクタ32は、スイッチング回路1と
トランス5の一次巻線51とを含む回路ループ内に接続
されている。実施例では、共振用コンデンサ31の一端
がスイッチング素子11、12の接続点に接続されてお
り、共振用コンデンサ31の他端に共振用インダクタ3
2の一端が接続されている。共振用インダクタ32の他
端はトランス5の一次巻線51の一端に接続されてい
る。従って、共振回路3は共振用コンデンサ31及び共
振用インダクタ32による直列共振回路を構成してい
る。
The resonance circuit 3 includes a resonance capacitor 31 and
And a resonance inductor 32. Resonance capacitor 3
1 and the resonance inductor 32 are connected in a circuit loop including the switching circuit 1 and the primary winding 51 of the transformer 5. In the embodiment, one end of the resonance capacitor 31 is connected to the connection point of the switching elements 11 and 12, and the resonance inductor 3 is connected to the other end of the resonance capacitor 31.
One end of 2 is connected. The other end of the resonance inductor 32 is connected to one end of the primary winding 51 of the transformer 5. Therefore, the resonance circuit 3 constitutes a series resonance circuit including the resonance capacitor 31 and the resonance inductor 32.

【0036】出力整流平滑回路7は、トランス5の二次
巻線52に接続され、二次巻線52に生じる誘起電圧を
直流に変換して出力する。図示された出力整流平滑回路
7は、出力チョークコイル70及び出力平滑コンデンサ
71を有するチョークインプット型であるが、コンデン
サインプット型であってもよい。トランス5の二次巻線
52は、第1の巻線521と第2の巻線522とを含
み、第1の巻線521及び第2の巻線522は直列に接
続されている。整流回路72は第1のダイオード721
と、第2のダイオード722とを有する。第1のダイオ
ード721のアノードは第1の巻線521の他端に接続
され、第2のダイオード722のアノードは第2の巻線
522の他端に接続されている。第1のダイオード72
1及び第2のダイオード722のカソードは互いに接続
され、チョークコイル70の一端に接続されている。チ
ョークコイル70の他端は、出力平滑コンデンサ71の
一端に接続され、更に出力端子の一つに導かれている。
出力平滑コンデンサ71の他端は第1の巻線521と第
2の巻線522の接続点に接続され、更に、出力端子の
他方に導かれている。
The output rectifying / smoothing circuit 7 is connected to the secondary winding 52 of the transformer 5 and converts the induced voltage generated in the secondary winding 52 into direct current and outputs it. The illustrated output rectifying / smoothing circuit 7 is a choke input type having an output choke coil 70 and an output smoothing capacitor 71, but may be a capacitor input type. The secondary winding 52 of the transformer 5 includes a first winding 521 and a second winding 522, and the first winding 521 and the second winding 522 are connected in series. The rectifier circuit 72 is the first diode 721.
And a second diode 722. The anode of the first diode 721 is connected to the other end of the first winding 521, and the anode of the second diode 722 is connected to the other end of the second winding 522. First diode 72
The cathodes of the first and second diodes 722 are connected to each other and to one end of the choke coil 70. The other end of the choke coil 70 is connected to one end of an output smoothing capacitor 71 and is further led to one of the output terminals.
The other end of the output smoothing capacitor 71 is connected to the connection point of the first winding 521 and the second winding 522, and is further guided to the other of the output terminals.

【0037】次に、コンバータ回路Bは、スイッチング
回路2と、共振回路4と、トランス6と、出力整流平滑
回路8とを有する。スイッチング回路2は、入力された
直流電源Vinをスイッチングする。スイッチング回路
2は、第1のスイッチング素子21及び第2のスイッチ
ング素子22を有する。第1のスイッチング素子21及
び第2のスイッチング素子22は、FET等でなり、そ
の主回路が互いに直列に接続され、その両端が直流電源
装置10に接続されている。
Next, the converter circuit B has a switching circuit 2, a resonance circuit 4, a transformer 6, and an output rectifying / smoothing circuit 8. The switching circuit 2 switches the input DC power supply Vin. The switching circuit 2 has a first switching element 21 and a second switching element 22. The first switching element 21 and the second switching element 22 are FETs and the like, and their main circuits are connected in series with each other, and both ends thereof are connected to the DC power supply device 10.

【0038】トランス6は、少なくとも、一次巻線61
と、二次巻線62とを含んでいる。実施例は、出力整流
平滑回路8を両波整流回路方式とした場合に適した二次
巻線構造を示し、二次巻線62は、第1の巻線621
と、第2の巻線622の二つの巻線を備え、第1の巻線
621及び第2の巻線622は、それぞれの一端が互い
に接続されている。
The transformer 6 has at least a primary winding 61.
And a secondary winding 62. The embodiment shows a secondary winding structure suitable when the output rectifying / smoothing circuit 8 is a double-wave rectifying circuit system. The secondary winding 62 is a first winding 621.
And two windings of the second winding 622, one end of each of the first winding 621 and the second winding 622 is connected to each other.

【0039】共振回路4は、共振用コンデンサ41と、
共振用インダクタ42とを有する。共振用コンデンサ4
1及び共振用インダクタ42は、スイッチング回路2と
トランス6の一次巻線61とを含む回路ループ内に接続
されている。実施例では、共振用コンデンサ41の一端
がスイッチング素子21、22の接続点に接続されてお
り、共振用コンデンサ41の他端に共振用インダクタ4
2の一端が接続されている。共振用インダクタ42の他
端はトランス6の一次巻線61の一端に接続されてい
る。
The resonance circuit 4 includes a resonance capacitor 41,
And a resonance inductor 42. Resonance capacitor 4
1 and the resonance inductor 42 are connected in a circuit loop including the switching circuit 2 and the primary winding 61 of the transformer 6. In the embodiment, one end of the resonance capacitor 41 is connected to the connection point of the switching elements 21 and 22, and the resonance inductor 4 is connected to the other end of the resonance capacitor 41.
One end of 2 is connected. The other end of the resonance inductor 42 is connected to one end of the primary winding 61 of the transformer 6.

【0040】出力整流平滑回路8は、トランス6の二次
巻線62に接続され、二次巻線62に生じる誘起電圧を
直流に変換して出力する。図示された出力整流平滑回路
8は、出力チョークコイル80及び出力平滑コンデンサ
81を有するチョークインプット型であるが、コンデン
サインプット型であってもよい。トランス6の二次巻線
62は、第1の巻線621と第2の巻線622とを含
み、第1の巻線621及び第2の巻線622は直列に接
続されている。整流回路82は第1のダイオード821
と、第2のダイオード822とを有する。第1のダイオ
ード821のアノードは第1の巻線621の他端に接続
され、第2のダイオード822のアノードは第2の巻線
622の他端に接続されている。第1のダイオード82
1及び第2のダイオード822のカソードは互いに接続
され、チョークコイル80の一端に接続されている。チ
ョークコイル80の他端は、出力平滑コンデンサ81の
一端に接続され、更に出力端子の一つに導かれている。
出力平滑コンデンサ81の他端は第1の巻線621と第
2の巻線622の接続点に接続され、更に、出力端子の
他方に導かれている。
The output rectifying / smoothing circuit 8 is connected to the secondary winding 62 of the transformer 6 and converts the induced voltage generated in the secondary winding 62 into direct current and outputs it. The illustrated output rectifying / smoothing circuit 8 is a choke input type having an output choke coil 80 and an output smoothing capacitor 81, but may be a capacitor input type. The secondary winding 62 of the transformer 6 includes a first winding 621 and a second winding 622, and the first winding 621 and the second winding 622 are connected in series. The rectifier circuit 82 includes a first diode 821.
And a second diode 822. The anode of the first diode 821 is connected to the other end of the first winding 621, and the anode of the second diode 822 is connected to the other end of the second winding 622. First diode 82
The cathodes of the first and second diodes 822 are connected to each other and to one end of the choke coil 80. The other end of the choke coil 80 is connected to one end of an output smoothing capacitor 81 and further led to one of the output terminals.
The other end of the output smoothing capacitor 81 is connected to the connection point of the first winding 621 and the second winding 622, and is further guided to the other of the output terminals.

【0041】コンバータ回路Aに備えられた出力整流平
滑回路7及びコンバータ回路Bに備えられた出力整流回
路8は、出力端が共通に接続されており、負荷(図示し
ない)に直流出力電圧Voを供給する。
The output rectifying / smoothing circuit 7 provided in the converter circuit A and the output rectifying circuit 8 provided in the converter circuit B have their output terminals connected in common, and apply a DC output voltage Vo to a load (not shown). Supply.

【0042】更に、本発明の重要な特徴として、コンバ
ータ回路A、Bのそれぞれに備えられたトランス5、6
の一次巻線51、61は互いに並列に接続されている。
また、コンバータ回路A、Bに含まれる共振回路3、4
のそれぞれは、互いに接続される。その接続によって、
コンデンサ31、41による静電容量値、及び、インダ
クタ32、42のインダクタンス値が平均化されてい
る。またトランス5、6の一次巻線51、61の励磁イ
ンダクタンス、及び、トランス5、6を介して、一次側
に換算される出力チョークコイル70、80のインダク
タンス値も平均化されている。実施例では、コンバータ
回路Aの共振回路3及びコンバータ回路Bの共振回路4
において、コンデンサ31とコンデンサ41とが互いに
並列に接続され、インダクタ32とインダクタ42とが
互いに並列に接続されている。既に述べたように、スイ
ッチング素子11、12の接続点には、共振用コンデン
サ31の一端が接続され、スイッチング素子21、22
の接続点には共振用コンデンサ41の一端が接続されて
いる。
Further, as an important feature of the present invention, the transformers 5 and 6 provided in the converter circuits A and B, respectively.
The primary windings 51 and 61 are connected in parallel with each other.
In addition, the resonance circuits 3 and 4 included in the converter circuits A and B
Are connected to each other. By that connection,
The capacitance values of the capacitors 31 and 41 and the inductance values of the inductors 32 and 42 are averaged. Further, the exciting inductances of the primary windings 51 and 61 of the transformers 5 and 6 and the inductance values of the output choke coils 70 and 80 converted to the primary side via the transformers 5 and 6 are also averaged. In the embodiment, the resonance circuit 3 of the converter circuit A and the resonance circuit 4 of the converter circuit B are used.
In, the capacitor 31 and the capacitor 41 are connected in parallel with each other, and the inductor 32 and the inductor 42 are connected in parallel with each other. As described above, one end of the resonance capacitor 31 is connected to the connection point of the switching elements 11 and 12, and the switching elements 21 and 22 are connected.
One end of the resonance capacitor 41 is connected to the connection point of.

【0043】制御回路9は、出力整流平滑回路7、8か
ら出力される出力電圧Voが一定となるようにスイッチ
ング回路1、2を制御する。制御回路9は、また、スイ
ッチング素子(11、12)、(21、22)に制御信
号を与え、スイッチング素子(11、12)、(21、
22)を、共振回路3、4の共振周波数よりも高い周波
数領域で動作させる。制御回路6は、例えば、電圧によ
って周波数が制御される電圧制御発振器(VCO)によ
って構成される。
The control circuit 9 controls the switching circuits 1 and 2 so that the output voltage Vo output from the output rectifying / smoothing circuits 7 and 8 becomes constant. The control circuit 9 also gives a control signal to the switching elements (11, 12), (21, 22), and the switching elements (11, 12), (21,
22) is operated in a frequency range higher than the resonance frequency of the resonance circuits 3 and 4. The control circuit 6 is composed of, for example, a voltage controlled oscillator (VCO) whose frequency is controlled by voltage.

【0044】上述したスイッチング電源において、コン
バータ回路Aでは、直列に接続されたスイッチング素子
11、12を交互に動作させることにより、入力された
直流電源Vinをスイッチングし、そのスイッチング出
力を共振回路3及びトランス5の一次巻線51に供給す
る。
In the switching power supply described above, in the converter circuit A, the switching elements 11 and 12 connected in series are alternately operated to switch the input DC power supply Vin, and the switching output thereof is used as the resonance circuit 3 and. It is supplied to the primary winding 51 of the transformer 5.

【0045】スイッチング素子11、12の接続点と、
スイッチング素子11、12によって構成される直列回
路の一端との間には、共振回路3と、トランス5の一次
巻線51とを直列に接続した直列回路の両端が接続され
ているから、スイッチング素子11、12の交互動作に
より、共振回路3及びトランス5の一次巻線51に、共
振回路3の共振周波数に対応した疑似正弦波電流が流れ
る。このとき、一次巻線51と結合する二次巻線52に
誘起電圧が発生する。この誘起電圧はトランス5の二次
巻線52に接続された出力整流平滑回路7により直流に
変換され、出力される。
A connection point between the switching elements 11 and 12, and
Since both ends of a series circuit in which the resonance circuit 3 and the primary winding 51 of the transformer 5 are connected in series are connected between one end of the series circuit formed by the switching elements 11 and 12, both ends of the series circuit are connected. By the alternating operation of 11 and 12, a pseudo sine wave current corresponding to the resonance frequency of the resonance circuit 3 flows in the primary winding 51 of the resonance circuit 3 and the transformer 5. At this time, an induced voltage is generated in the secondary winding 52 coupled to the primary winding 51. This induced voltage is converted into DC by the output rectifying / smoothing circuit 7 connected to the secondary winding 52 of the transformer 5, and is output.

【0046】コンバータ回路Bでも同様の回路動作が行
なわれる。即ち、直列に接続されたスイッチング素子2
1、22を交互に動作させることにより、入力された直
流電源Vinをスイッチングし、そのスイッチング出力
を共振回路4及びトランス5の一次巻線51に供給す
る。
The same circuit operation is performed in converter circuit B as well. That is, the switching elements 2 connected in series
By alternately operating 1 and 22, the input DC power source Vin is switched, and the switching output is supplied to the primary winding 51 of the resonance circuit 4 and the transformer 5.

【0047】スイッチング素子21、22の接続点と、
スイッチング素子21、22によって構成される直列回
路の一端との間には、共振回路4と、トランス6の一次
巻線61とを直列に接続した直列回路の両端が接続され
ているから、スイッチング素子21、22の交互動作に
より、共振回路4及びトランス6の一次巻線61に、共
振回路4の共振周波数に対応した疑似正弦波電流が流れ
る。このとき、一次巻線61と結合する二次巻線62に
誘起電圧が発生する。この誘起電圧はトランス6の二次
巻線62に接続された出力整流平滑回路8により直流に
変換され、図示しない負荷に直流出力電圧Voが供給さ
れる。
A connection point between the switching elements 21 and 22, and
Since both ends of a series circuit in which the resonance circuit 4 and the primary winding 61 of the transformer 6 are connected in series are connected between one end of the series circuit constituted by the switching elements 21 and 22, both ends of the series circuit are connected. Due to the alternating operation of 21 and 22, a pseudo sine wave current corresponding to the resonance frequency of the resonance circuit 4 flows in the primary winding 61 of the resonance circuit 4 and the transformer 6. At this time, an induced voltage is generated in the secondary winding 62 coupled to the primary winding 61. This induced voltage is converted into direct current by the output rectifying / smoothing circuit 8 connected to the secondary winding 62 of the transformer 6, and the direct current output voltage Vo is supplied to a load (not shown).

【0048】ここで、出力整流平滑回路7、8は、出力
端がコンバータ回路A、Bにおいて共通に接続されてい
るから、コンバータ回路A、Bの出力を、負荷に共通に
供給する並列運転方式の共振型スイッチング電源が得ら
れる。
Here, since the output terminals of the output rectifying / smoothing circuits 7 and 8 are commonly connected to the converter circuits A and B, the parallel operation system in which the outputs of the converter circuits A and B are commonly supplied to the loads. The resonance type switching power supply can be obtained.

【0049】上述したような並列運転方式の共振型スイ
ッチング電源において、コンバータ回路A、Bのそれぞ
れに備えられたトランス5、6の一次巻線51、52は
互いに並列に接続されている。また、コンバータ回路A
の共振回路3及びコンバータ回路Bの共振回路4におい
て、コンデンサ31とコンデンサ41とが互いに並列に
接続され、インダクタ32とインダクタ42とが互いに
並列に接続されている。従って、スイッチング素子(1
1、12)、(21、22)側から見た共振回路3、4
の静電容量値及びインダクタンス値が平均化される。一
次巻線51、61の励磁インダクタンス及び等価的に一
次側に換算される出力チョークコイル70、80のイン
ダクタンス値も平均化されている。即ち、図2に示すよ
うに、共振周波数f0の単一の共振特性L0を持つこと
になる。図2において、横軸に周波数をとり、縦軸にイ
ンピーダンスZを取ってある。特性L1は共振回路3の
特性で、共振周波数f01となっている。特性L2はコ
共振回路4の特性で、共振周波数f02となっている。
In the parallel operation type resonance type switching power source as described above, the primary windings 51 and 52 of the transformers 5 and 6 respectively provided in the converter circuits A and B are connected in parallel with each other. In addition, the converter circuit A
In the resonance circuit 3 and the resonance circuit 4 of the converter circuit B, the capacitor 31 and the capacitor 41 are connected in parallel with each other, and the inductor 32 and the inductor 42 are connected in parallel with each other. Therefore, the switching element (1
1, 12), the resonance circuit 3, 4 viewed from the (21, 22) side
The capacitance value and the inductance value of are averaged. The exciting inductances of the primary windings 51 and 61 and the inductance values of the output choke coils 70 and 80 equivalently converted to the primary side are also averaged. That is, as shown in FIG. 2, it has a single resonance characteristic L0 of the resonance frequency f0. In FIG. 2, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents impedance Z. A characteristic L1 is a characteristic of the resonance circuit 3 and has a resonance frequency f01. The characteristic L2 is the characteristic of the co-resonance circuit 4 and has the resonance frequency f02.

【0050】このため、コンバータ回路A、Bを、同一
の周波数によって、同期して運転した場合、周波数ビー
トノイズの発生や制御の不安定性を回避し得る。このこ
とは、一つの制御回路9を用いて、コンバータ回路A、
Bを制御できることを意味する。従って、低価格化及び
小型化の可能な並列運転方式の共振型スイッチング電源
を実現できる。
Therefore, when the converter circuits A and B are synchronously operated at the same frequency, generation of frequency beat noise and instability of control can be avoided. This means that by using one control circuit 9, the converter circuit A,
It means that B can be controlled. Therefore, it is possible to realize a parallel operation type resonant switching power supply that can be reduced in price and downsized.

【0051】しかも、スイッチング素子(11、1
2)、(21、22)側から見たインピーダンスが、コ
ンバータ回路A、Bにおいて、平均化されているので、
各コンバータ回路A、Bの動作タイミングが一致するよ
うになる。このため、コンバータ回路A、Bの両者にお
いて、ZVSを達成するために充分な共振電流IR1、
IR2が流れている状態で、スイッチング素子(11、
12)、(21、22)をオフさせることができる。
Moreover, the switching elements (11, 1)
2), the impedances seen from the (21, 22) side are averaged in the converter circuits A and B,
The operation timings of the converter circuits A and B are matched. Therefore, in both the converter circuits A and B, the resonance current IR1 sufficient to achieve ZVS,
While IR2 is flowing, the switching element (11,
12) and (21, 22) can be turned off.

【0052】コンバータ回路A、Bに含まれる共振回路
3、4のそれぞれの共振特性を合わせる手段として、共
振回路3、4の全体を並列に接続する方法が考えられ
る。しかし、コンバータ回路A、Bに含まれる共振回路
3、4のそれぞれは、共振用コンデンサ31、41及び
共振用インダクタ32、42の特性の違いから、図2に
示すように、共振周波数f01、f02の異なる共振特
性L1、L2を持つのが普通である。このような異なる
共振特性L1、L2を持つ2つの共振回路3、4を並列
に接続した場合、インピーダンスの高い共振回路、例え
ば共振回路3から、インピーダンスの低い共振回路4
へ、大きな共振電流(循環電流)が流れる。この循環電
流によって、共振用コンデンサ31、41、共振用イン
ダクタ32、42が異常に発熱し、回路の安全性が低下
することがある。また、大きな循環電流が流れることに
よって共振用インダクタ32、42が磁気飽和し、機能
を失い、コンバータの回路動作障害を生じることがあ
る。
As a means for matching the resonance characteristics of the resonance circuits 3 and 4 included in the converter circuits A and B, a method of connecting all the resonance circuits 3 and 4 in parallel can be considered. However, the resonance circuits 3 and 4 included in the converter circuits A and B respectively have resonance frequencies f01 and f02 as shown in FIG. 2 due to the difference in the characteristics of the resonance capacitors 31 and 41 and the resonance inductors 32 and 42. It is common to have different resonance characteristics L1 and L2. When two resonance circuits 3 and 4 having such different resonance characteristics L1 and L2 are connected in parallel, the resonance circuit having a high impedance, for example, the resonance circuit 3 to the resonance circuit 4 having a low impedance.
A large resonance current (circulation current) flows to the. This circulating current may cause the resonance capacitors 31 and 41 and the resonance inductors 32 and 42 to generate heat abnormally, thus lowering the safety of the circuit. Further, the resonance inductors 32 and 42 may be magnetically saturated due to the flow of a large circulating current, losing their functions, and causing a circuit operation failure of the converter.

【0053】これに対して、本発明に係るスイッチング
電源では、スイッチング素子(11、12)、(21、
22)側から見て、インピーダンスが、コンバータ回路
A、Bにおいて、互いに等しくなり、図2に示したよう
に、単一の共振特性L0を有するので、共振回路3と共
振回路4との間に、インピーダンスの不平衡に起因する
循環電流が流れることがない。このため、循環電流に起
因する上記障害を生じることがない。
On the other hand, in the switching power supply according to the present invention, the switching elements (11, 12), (21,
22), the impedances of the converter circuits A and B are equal to each other and have a single resonance characteristic L0 as shown in FIG. 2, so that the resonance circuit 3 and the resonance circuit 4 have the same impedance. Circulating current due to impedance imbalance does not flow. Therefore, the above-mentioned trouble caused by the circulating current does not occur.

【0054】更に、共振用コンデンサ31、41及び共
振用インダクタ32、42は、コンバータ回路A、B毎
に個別に備えられているから、コンバータ回路A、Bが
ほぼ同一の対称的な回路構成なる。このため、コンバー
タ回路A、Bの設計、及び、回路基板への実装が容易に
なる。
Further, since the resonance capacitors 31 and 41 and the resonance inductors 32 and 42 are individually provided for the converter circuits A and B, the converter circuits A and B have substantially the same symmetrical circuit configuration. . Therefore, it becomes easy to design the converter circuits A and B and to mount them on the circuit board.

【0055】図3は図1に示した本発明に係るスイッチ
ング電源の電流波形図である。図3において、IDS1
はスイッチング素子11のドレイン・ソース間に流れる
電流の波形、IR1は共振回路3に流れる共振電流の波
形、IDS2はスイッチング素子21のドレイン・ソー
ス間に流れる電流の波形、IR2は共振回路4に流れる
共振電流の波形である。
FIG. 3 is a current waveform diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In FIG. 3, IDS1
Is the waveform of the current flowing between the drain and source of the switching element 11, IR1 is the waveform of the resonant current flowing through the resonant circuit 3, IDS2 is the waveform of the current flowing between the drain and source of the switching element 21, and IR2 is flowing through the resonant circuit 4. It is a waveform of a resonance current.

【0056】図1に示した本発明に係るスイッチング電
源の場合、スイッチング素子(11、12)、(21、
22)側から見た共振回路3、4のインピーダンスが、
コンバータ回路A、Bにおいて、互いに等しくなってい
るため、図3に示すように、各コンバータ回路A、Bの
動作タイミングが一致するようになる。このため、コン
バータ回路A、Bの両者において、共振電流IR1、I
R2が流れている状態で、スイッチング素子(11、1
2)、(21、22)をオフさせ、ZVSを行なうこと
ができるようになる。
In the case of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 1, the switching elements (11, 12), (21,
22) The impedance of the resonance circuits 3 and 4 seen from the side is
Since the converter circuits A and B are equal to each other, the operation timings of the converter circuits A and B coincide with each other as shown in FIG. Therefore, in both converter circuits A and B, resonance currents IR1 and I
With R2 flowing, switching elements (11, 1,
2) The ZVS can be performed by turning off (21, 22).

【0057】更に、共振回路3を構成する共振用コンデ
ンサ31、共振用インダクタ32、及び、共振回路4を
構成する共振用コンデンサ41、共振用インダクタ42
の回路定数値がコンバータ回路A、B間において異なっ
ていても、共振用コンデンサ31と共振用コンデンサ4
1とを並列に接続し、共振用インダクタ32と共振用イ
ンダクタ42とを並列に接続することにより、共振回路
3、4のインピーダンスが一致するので、共振用コンデ
ンサ31、41及び共振用インダクタ32、42の選別
が不要であり、生産性の低下、回路素子に起因する負荷
分担のアンバランスを回避し得る。
Further, the resonance capacitor 31 and the resonance inductor 32 that form the resonance circuit 3, and the resonance capacitor 41 and the resonance inductor 42 that form the resonance circuit 4.
Even if the circuit constant value of the converter circuit is different between the converter circuits A and B, the resonance capacitor 31 and the resonance capacitor 4
1 is connected in parallel, and the resonance inductor 32 and the resonance inductor 42 are connected in parallel, so that the impedances of the resonance circuits 3 and 4 match, so that the resonance capacitors 31 and 41 and the resonance inductor 32, It is not necessary to select 42, and it is possible to avoid a decrease in productivity and an imbalance in load sharing due to circuit elements.

【0058】共振回路3、4の接続方法には種々の態様
があり得る。その例を図4〜図8を参照して説明する。
図において、図1と同一の構成部分には同一の参照符号
を付し、説明は省略する。
There are various modes of connecting the resonance circuits 3 and 4. An example thereof will be described with reference to FIGS.
In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0059】まず、図4の実施例では、共振用インダク
タ32、42を、スイッチング素子(11、12)、
(21、22)の接続点と、一次巻線51、61の一端
との間に接続し、共振用コンデンサ31、41をスイッ
チング素子12、22のソースと一次巻線51、61の
他端との間に接続した回路構成において、共振用コンデ
ンサ31と共振用コンデンサ41とを並列に接続し、共
振用インダクタ32と共振用インダクタ42とを並列に
接続してある。
First, in the embodiment of FIG. 4, the resonance inductors 32 and 42 are connected to the switching elements (11 and 12),
The resonance capacitors 31, 41 are connected between the connection point of (21, 22) and one ends of the primary windings 51, 61, and the resonance capacitors 31, 41 are connected between the sources of the switching elements 12, 22 and the other ends of the primary windings 51, 61. In the circuit configuration connected between, the resonance capacitor 31 and the resonance capacitor 41 are connected in parallel, and the resonance inductor 32 and the resonance inductor 42 are connected in parallel.

【0060】次に、図5の実施例では、トランス5、6
の一次巻線51、61の一端を、スイッチング素子(1
1、12)、(21、22)の接続点に接続し、共振用
コンデンサ31、41の一端をスイッチング素子12、
22のソースに接続し、共振用コンデンサ31、41の
他端と一次巻線51、61の他端との間に共振用インダ
クタ32、42を接続した回路構成において、共振用コ
ンデンサ31と共振用コンデンサ41とを並列に接続
し、共振用インダクタ32と共振用インダクタ42とを
並列に接続してある。
Next, in the embodiment of FIG. 5, the transformers 5 and 6 are
One end of each of the primary windings 51 and 61 of the switching element (1
1, 12), (21, 22), and one end of the resonance capacitors 31, 41 is connected to the switching element 12,
In the circuit configuration in which the resonance inductors 32 and 42 are connected between the other ends of the resonance capacitors 31 and 41 and the other ends of the primary windings 51 and 61, the resonance capacitor 31 and the resonance capacitor 31 are connected to each other. The capacitor 41 is connected in parallel, and the resonance inductor 32 and the resonance inductor 42 are connected in parallel.

【0061】図6の実施例では、共振用コンデンサ3
1、41を、スイッチング素子(11、12)、(2
1、22)の接続点と、一次巻線51、61の一端との
間に接続し、共振用インダクタ32、42をスイッチン
グ素子12、22のソースと、一次巻線51、61の他
端との間に接続した回路構成において、共振用コンデン
サ31と共振用コンデンサ41とを並列に接続し、共振
用インダクタ32と共振用インダクタ42とを並列に接
続してある。
In the embodiment shown in FIG. 6, the resonance capacitor 3 is used.
1, 41 to the switching elements (11, 12), (2
1, 22) and one end of the primary windings 51 and 61, and the resonance inductors 32 and 42 are connected to the sources of the switching elements 12 and 22 and the other ends of the primary windings 51 and 61. In the circuit configuration connected between, the resonance capacitor 31 and the resonance capacitor 41 are connected in parallel, and the resonance inductor 32 and the resonance inductor 42 are connected in parallel.

【0062】何れの実施例においても、図1に示した実
施例と同等の作用効果を得ることができる。
In any of the embodiments, it is possible to obtain the same effects as those of the embodiment shown in FIG.

【0063】上述したように、本発明において、コンバ
ータ回路A、Bは、同一周波数で同期して駆動される。
図1〜図6に示した実施例では、一つの制御回路9を備
えることにより、これを実現しており、それによって、
前述したように、スイッチング電源のコストダウン及び
小型化を図るとともに、周波数ビートノイズの発生及び
制御の不安定性を回避し、更に、循環電流の発生をなく
すという作用効果を得ることができる。
As described above, in the present invention, converter circuits A and B are synchronously driven at the same frequency.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, this is realized by including one control circuit 9, whereby
As described above, the cost and size of the switching power supply can be reduced, the generation of frequency beat noise and the instability of control can be avoided, and further the generation of circulating current can be eliminated.

【0064】図7は別の実施例を示す電気回路図であ
る。この実施例では、コンバータ回路Aのための制御回
路91と、コンバータ回路Bのための制御回路92とを
備える。制御回路91、92は互いに相手の動作を監視
しながら、スイッチング素子(11、12)、(21、
22)を同期して同一の周波数で駆動するようになって
いる。
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing another embodiment. In this embodiment, a control circuit 91 for the converter circuit A and a control circuit 92 for the converter circuit B are provided. The control circuits 91 and 92 monitor the operation of each other while switching elements (11, 12), (21,
22) are synchronously driven at the same frequency.

【0065】以上、実施例を参照して、本発明の内容を
具体的に説明したが、当業者であれば、発明の基本的技
術思想及び教示に基づいて、種々の変形を行なうことが
できることは自明である。
Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the embodiments, those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teaching of the invention. Is self-evident.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 (a)低価格化及び小型化の可能な並列運転方式の共振
型スイッチング電源を提供することができる。 (b)周波数ビートノイズの発生や制御の不安定性を回
避し得る並列運転方式の共振型スイッチング電源を提供
することができる。 (c)ZVSの可能な並列運転方式の共振型スイッチン
グ電源を提供することができる。 (d)共振回路を構成する回路素子の選別が不要であ
り、生産性の低下、回路素子に起因する負荷分担のアン
バランスを回避し得る並列運転方式の共振型スイッチン
グ電源を提供することができる。 (e)コンバータ回路の設計、及び、回路基板への実装
の容易な並列運転方式の共振型スイッチング電源を提供
することができる。 (f)共振回路間のインピーダンスをバランスさせ、イ
ンピーダンスの不平衡に起因する循環電流が流れるのを
阻止し、循環電流に起因する障害を回避し得る共振型ス
イッチング電源を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) It is possible to provide a parallel operation type resonance type switching power supply that can be reduced in price and downsized. (B) It is possible to provide a resonance type switching power supply of a parallel operation system capable of avoiding generation of frequency beat noise and instability of control. (C) It is possible to provide a resonant switching power supply of a parallel operation system capable of ZVS. (D) It is not necessary to select the circuit elements that form the resonance circuit, and it is possible to provide a parallel operation type resonance type switching power supply that can avoid a decrease in productivity and an imbalance in load sharing due to the circuit elements. . (E) It is possible to provide a parallel operation type resonant switching power supply that is easy to design a converter circuit and mount on a circuit board. (F) It is possible to provide a resonant switching power supply that can balance impedances between resonance circuits, prevent a circulating current due to impedance imbalance from flowing, and avoid obstacles due to the circulating current.

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

【図1】本発明に係る並列運転方式共振型スイッチング
電源の電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a parallel operation type resonant switching power supply according to the present invention.

【図2】共振型スイッチング電源の動作特性を説明する
波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram illustrating operating characteristics of a resonant switching power supply.

【図3】図1に示した本発明に係る並列運転方式共振型
スイッチング電源の電流波形図である。
FIG. 3 is a current waveform diagram of the parallel operation type resonance type switching power supply according to the present invention shown in FIG.

【図4】本発明に係る並列運転方式共振型スイッチング
電源の別の実施例を示す電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the parallel operation type resonance type switching power supply according to the present invention.

【図5】本発明に係る並列運転方式共振型スイッチング
電源の更に別の実施例を示す電気回路図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the parallel operation type resonance switching power source according to the present invention.

【図6】本発明に係る並列運転方式共振型スイッチング
電源の更に別の実施例を示す電気回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the parallel operation type resonance type switching power supply according to the present invention.

【図7】本発明に係る並列運転方式共振型スイッチング
電源の更に別の実施例を示す電気回路図である。
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the parallel operation type resonance type switching power supply according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12 スイッチング素子 21、22 スイッチング素子 3、4 共振回路 31、41 共振用コンデンサ 32、42 共振用インダクタ 5、6 トランス 51、61 一次巻線 52、62 二次巻線 7、8 出力整流平滑回路 9、91、92 制御回路 11, 12 Switching element 21, 22 Switching element 3, 4 resonance circuit 31, 41 Resonance capacitors 32, 42 Resonance inductor 5, 6 transformers 51, 61 Primary winding 52, 62 Secondary winding 7, 8 output rectification smoothing circuit 9, 91, 92 control circuit

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のコンバータ回路を含むスイッチン
グ電源であって、 前記複数のコンバータ回路のそれぞれは、2つのスイッ
チング素子と、トランスと、共振回路と、出力整流平滑
回路とを含んでおり、 前記2つのスイッチング素子は、直列に接続され、直列
回路の両端が直流電源に導かれ、交互に駆動され、 前記トランスは、少なくとも、一次巻線と、二次巻線と
を含んでおり、 前記複数のコンバータ回路のそれぞれに備えられた前記
トランスの前記一次巻線は互いに並列に接続されてお
り、 前記共振回路は、前記トランスの前記一次巻線と直列に
接続されており、 前記共振回路及び前記トランスの前記一次巻線によって
構成される直列回路の両端は、前記2つのスイッチング
素子の接続点と、前記2つのスイッチング素子によって
構成される前記直列回路の一端との間に接続されてお
り、 前記共振回路は、共振用コンデンサと、共振用インダク
タとを含んでおり、 前記共振用コンデンサは、前記複数のコンバータ回路毎
に個別に備えられ、前記複数のコンバータ回路毎に個別
に備えられた前記共振用コンデンサは、互いに並列に接
続されており、 前記共振用インダクタは、前記複数のコンバータ回路毎
に個別に備えられ、前記複数のコンバータ回路毎に個別
に備えられ前記共振用インダクタは、互いに並列に接
続されており、 前記出力整流平滑回路は、前記トランスの前記二次巻線
に接続され、出力端が前記複数のコンバータ回路におい
て共通に接続されているスイッチング電源。
1. A switching power supply including a plurality of converter circuits, wherein each of the plurality of converter circuits includes two switching elements, a transformer, a resonance circuit, and an output rectifying and smoothing circuit, The two switching elements are connected in series, both ends of the series circuit are led to a DC power source, and are alternately driven, and the transformer includes at least a primary winding and a secondary winding, and The primary windings of the transformer provided in each of the converter circuits are connected in parallel with each other, the resonant circuit is connected in series with the primary winding of the transformer, the resonant circuit and the Both ends of the series circuit formed by the primary winding of the transformer are connected to the connection point of the two switching elements and the two switching elements. The resonance circuit includes a resonance capacitor and a resonance inductor, and the resonance capacitor is individually provided for each of the plurality of converter circuits. Is provided for each converter circuit individually
The resonance capacitors are connected in parallel to each other, and the resonance inductors are individually provided for each of the plurality of converter circuits and individually for each of the plurality of converter circuits.
The resonance inductor provided in is connected in parallel with each other, said output rectifying and smoothing circuit is connected to the transformer of the secondary winding is connected to the common output terminal in the plurality of converter circuits Switching power supply.
【請求項2】 請求項1に記載されたスイッチング電源
であって、 前記複数のコンバータ回路のそれぞれに備えられた前記
共振回路のそれぞれは、前記2つのスイッチング素子の
接続点において、互いに接続されているスイッチング電
源。
2. The switching power supply according to claim 1, wherein each of the resonance circuits provided in each of the plurality of converter circuits is connected to each other at a connection point of the two switching elements. Switching power supply.
【請求項3】 請求項2に記載されたスイッチング電源
であって、 前記複数のコンバータ回路のそれぞれに備えられた前記
共振回路のそれぞれは、前記共振用コンデンサの一端が
前記2つのスイッチング素子の接続点に接続されている
スイッチング電源。
3. The switching power supply according to claim 2, wherein in each of the resonance circuits provided in each of the plurality of converter circuits, one end of the resonance capacitor connects the two switching elements. Switching power supply connected to the point.
【請求項4】 請求項3に記載されたスイッチング電源
であって、 前記共振用コンデンサの他端に前記共振用インダクタの
一端が接続されているスイッチング電源。
4. The switching power supply according to claim 3, wherein one end of the resonance inductor is connected to the other end of the resonance capacitor.
【請求項5】 請求項1、2、3または4の何れかに記
載されたスイッチング電源であって、 前記複数のコンバータ回路は、同一周波数で同期して駆
動されるスイッチング電源。
5. The switching power supply according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the plurality of converter circuits are synchronously driven at the same frequency.
【請求項6】 請求項5に記載されたスイッチング電源
であって、 一つの制御回路を含み、前記制御回路は前記複数のコン
バータ回路において共用されているスイッチング電源。
6. The switching power supply according to claim 5, wherein the switching power supply includes one control circuit, and the control circuit is shared by the plurality of converter circuits.
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