JP5818235B2 - 共振型コンバータ - Google Patents
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Description
図13は、従来例に係る共振型コンバータ100の回路図である。共振型コンバータ100は、トランスTと、直流電源VINと、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子Q1、Q2、Q3、Q4と、インダクタLrと、キャパシタCr、C1と、ダイオードD1、D2と、を備え、負荷Loadに直流電力を供給する。
以上の構成を備える共振型コンバータ100は、スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれを図示しない制御部により制御して、スイッチ素子Q1、Q4がオン状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオフ状態である期間と、スイッチ素子Q1、Q4がオフ状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオン状態である期間と、を交互に設ける。これによれば、インダクタLrおよびキャパシタCrで構成される共振回路による共振電流が、トランスTの1次巻線T1の一端から他端に流れたり、トランスTの1次巻線T1の他端から一端に流れたりする。トランスTの1次巻線T1に電流が流れると、トランスTの第1の2次巻線T2および第2の2次巻線T3には、起電力が生じる。
(1)本発明は、トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよび第1キャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該第1キャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された1以上の1次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータであって、前記直列回路に対して並列接続された第2キャパシタを備えることを特徴とする共振型コンバータを提案している。
[共振型コンバータ1の構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1の回路図である。共振型コンバータ1は、図13に示した従来例に係る共振型コンバータ100とは、第2キャパシタとしてのキャパシタCxを備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1において、共振型コンバータ100と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
以上の構成を備える共振型コンバータ1は、図13に示した従来例に係る共振型コンバータ100と同様に、負荷Loadの負荷に応じて1次側スイッチ素子としてのスイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧を制御する。ただし、共振型コンバータ1は、共振型コンバータ100には設けられていない上述のキャパシタCxを備えており、このキャパシタCxがスイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれの寄生容量と同様の容量成分として作用する。このため、スイッチ素子Q1〜4のそれぞれのドレイン−ソース間電圧の変化速度が遅くなる。
[共振型コンバータ1Aの構成]
図5は、本発明の第2実施形態に係る共振型コンバータ1Aの回路図である。共振型コンバータ1Aは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1とは、キャパシタCxの代わりにキャパシタCx1、Cx4を備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1Aにおいて、共振型コンバータ1と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
以上の構成を備える共振型コンバータ1Aは、共振型コンバータ1と同様に、負荷Loadの負荷に応じてスイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧を制御する。ここで、キャパシタCx1、Cx4は、スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれの寄生容量と同様の容量成分として作用するので、スイッチ素子Q1〜4のそれぞれのドレイン−ソース間電圧の変化速度が遅くなる。
[共振型コンバータ1Bの構成]
図6は、本発明の第3実施形態に係る共振型コンバータ1Bの回路図である。共振型コンバータ1Bは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1とは、キャパシタCxの代わりにキャパシタCx1、Cx3を備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1Bにおいて、共振型コンバータ1と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
以上の構成を備える共振型コンバータ1Bは、共振型コンバータ1と同様に、負荷Loadの負荷に応じてスイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧を制御する。ここで、キャパシタCx1、Cx3は、スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれの寄生容量と同様の容量成分として作用するので、スイッチ素子Q1〜4のそれぞれのドレイン−ソース間電圧の変化速度が遅くなる。
[共振型コンバータ1Cの構成]
図7は、本発明の第4実施形態に係る共振型コンバータ1Cの回路図である。共振型コンバータ1Cは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1とは、ダイオードD1、2の代わりに、NチャネルMOSFETで構成される2次側整流素子としてのスイッチ素子Q5、Q6を備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1Cにおいて、共振型コンバータ1と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
以上の構成を備える共振型コンバータ1Cは、共振型コンバータ1とは、トランスTの第1の2次巻線T2および第2の2次巻線T3に生じた起電力を整流する方法が異なる。
C1〜C3、Cr、Cx、Cx1〜Cx4;キャパシタ
D1、D2;ダイオード
Lr;インダクタ
Q1〜Q6;スイッチ素子
T;トランス
VIN;直流電源
Claims (2)
- トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよび第1キャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該第1キャパシタを直列接続した直列回路と、ハーフブリッジ回路またはフルブリッジ回路を構成する偶数個の1次側スイッチ素子と、を備え、当該ハーフブリッジ回路または当該フルブリッジ回路の出力端間に当該直列回路が接続される共振型コンバータであって、
前記直列回路に対して並列接続された第2キャパシタと、
前記トランスの2次巻線に生じた電力を整流する同期整流回路と、を備え、
前記第2キャパシタは、寄生容量とは別個の容量で構成されることを特徴とする共振型コンバータ。 - トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよび第1キャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該第1キャパシタを直列接続した直列回路と、ハーフブリッジ回路またはフルブリッジ回路を構成する偶数個の1次側スイッチ素子と、を備え、当該ハーフブリッジ回路または当該フルブリッジ回路の出力端間に当該直列回路が接続される共振型コンバータであって、
前記偶数個の1次側スイッチ素子のうち少なくとも1つを除いて、前記1次側スイッチ素子に対して並列接続された第2キャパシタと、
前記トランスの2次巻線に生じた電力を整流する同期整流回路と、を備え、
前記第2キャパシタは、寄生容量とは別個の容量で構成されることを特徴とする共振型コンバータ。
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JP2010020176A JP5818235B2 (ja) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | 共振型コンバータ |
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JP2010020176A JP5818235B2 (ja) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | 共振型コンバータ |
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