JP6007931B2 - 電流共振型電源装置 - Google Patents
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Description
トランジスタQ8,Q9,Q10と電流源I3はソフトスタート終了設定回路を構成する。
Q1,Q2 スイッチ素子
Lr 共振リアクトル
T トランス
P 一次巻線
S1,S2 二次巻線
D1〜D4,D10 ダイオード
C1,C3 平滑コンデンサ
C2 電流共振コンデンサ
C4,C5,C6,C7,C8 コンデンサ
R1〜R4,R7〜R9,R16〜R20 抵抗
CM1,G9 コンパレータ
G12 オペアンプ
SW1〜SW4 スイッチ
BF1,BF2 バッファ
FF1 フリップフロップ回路
G10 インバータ
I1,I2,I3 電流源
11 検出器
12 ハイサイドドライバー
13 発振器
14,14a V/I
16〜20 加算器
Q5〜Q10 トランジスタ
Claims (12)
- 直流電源の両端に直列に接続された第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点と前記直流電源の一端とに接続され、リアクトルとトランスの一次巻線とコンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記トランスの二次巻線に発生する電圧を全波整流及び平滑して直流電圧を取り出す全波整流平滑回路と、
前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とを交互にオン/オフさせる制御回路と、
前記全波整流平滑回路の直流電圧を検出する検出器と、
前記トランスの一次巻線に流れる電流を検出する電流検出部と、
第1コンデンサを有し、起動時に前記第1コンデンサに流れる電流から定電流を減算したソフトスタート信号を生成するとともにソフトスタート時定数を設定するソフトスタート時定数設定部と、
前記電流検出部で検出された電流を充電する第2コンデンサと、
前記第2コンデンサの電圧を電流に変換する電圧電流回路と、
前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算する第1加算器と、
前記第1加算器からの電流を充電する第3コンデンサと、
前記ソフトスタート時定数設定部で設定された時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記電圧電流回路からの電流を入力する第2加算器と、
前記第2加算器からの電流を充電する第4コンデンサと、
前記第3コンデンサの電圧に基づき前記第1スイッチ素子の第1オン時間を設定し前記第4コンデンサの電圧に基づき前記第2スイッチ素子の第2オン時間を設定するオン時間設定部と、
を備えることを特徴とする電流共振型電源装置。 - 直流電源の両端に直列に接続された第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点と前記直流電源の一端とに接続され、リアクトルとトランスの一次巻線とコンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記トランスの二次巻線に発生する電圧を全波整流及び平滑して直流電圧を取り出す全波整流平滑回路と、
前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とを交互にオン/オフさせる制御回路と、
前記全波整流平滑回路の直流電圧を検出する検出器と、
前記コンデンサの電流を検出する電流検出部と、
第1コンデンサを有し、起動時に前記第1コンデンサに流れる電流から定電流を減算したソフトスタート信号を生成するとともにソフトスタート時定数を設定するソフトスタート時定数設定部と、
前記電流検出部で検出された電流を充電する第2コンデンサと、
前記第2コンデンサの電圧を電流に変換する電圧電流回路と、
前記ソフトスタート時定数設定部で設定された時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記電圧電流回路からの電流とを入力する第1加算器と、
前記第1加算器からの電流を充電する第3コンデンサと、
前記時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記電圧電流回路からの電流を入力する第2加算器と、
前記第2加算器からの電流を充電する第4コンデンサと、
前記第3コンデンサの電圧に基づき前記第1スイッチ素子の第1オン時間を設定し前記第4コンデンサの電圧に基づき前記第2スイッチ素子の第2オン時間を設定するオン時間設定部と、
を備えることを特徴とする電流共振型電源装置。 - 直流電源の両端に直列に接続された第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点と前記直流電源の一端とに接続され、リアクトルとトランスの一次巻線とコンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記トランスの二次巻線に発生する電圧を全波整流及び平滑して直流電圧を取り出す全波整流平滑回路と、
前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とを交互にオン/オフさせる制御回路と、
前記全波整流平滑回路の直流電圧を検出する検出器と、
前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出部と、
第1コンデンサを有し、起動時に前記第1コンデンサに流れる電流から定電流を減算したソフトスタート信号を生成するとともにソフトスタート時定数を設定するソフトスタート時定数設定部と、
前記電圧検出部の前記コンデンサで検出された電圧に基づく電流を充電する第2コンデンサと、
前記第2コンデンサの電圧を電流に変換する電圧電流回路と、
前記ソフトスタート時定数設定部で設定された時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記電圧電流回路からの電流とを入力する第1加算器と、
前記第1加算器からの電流を充電する第3コンデンサと、
前記時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記電圧電流回路からの電流とを加算する第2加算器と、
前記第2加算器からの電流を充電する第4コンデンサと、
前記第3コンデンサの電圧に基づき前記第1スイッチ素子の第1オン時間を設定し前記第4コンデンサの電圧に基づき前記第2スイッチ素子の第2オン時間を設定するオン時間設定部と、
を備えることを特徴とする電流共振型電源装置。 - 前記検出器で検出された直流電圧に基づき軽負荷時には、前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間との一方のオン時間を所定時間よりも短くする第1オン時間制御部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電流共振型電源装置。
- 前記電流検出部により検出された電流の値に基づき軽負荷時には、前記第1オン時間と前記第2オン時間との他方のオン時間を所定時間よりも長くする第2オン時間制御部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電流共振型電源装置。
- 前記電流検出部により検出された電流の値に基づき軽負荷時には、前記第1オン時間と前記第2オン時間との一方のオン時間を所定時間よりも短くする第3オン時間制御部を備えることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の電流共振型電源装置。
- 前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とのデューティが50%から50%以外に切り替えるための負荷状態を設定する負荷状態設定部を備え、
前記負荷状態設定部で設定された負荷状態から軽負荷になるに連れて前記第1オン時間と前記第2オン時間との他方のオン時間を所定時間よりも徐々に長くする第4オン時間制御部を備えることを特徴とする請求項5記載の電流共振型電源装置。 - 前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とのデューティを50%から50%以外に切り替えるための負荷状態を設定する負荷状態設定部を備え、
前記第3オン時間制御部は、前記負荷状態設定部で設定された負荷状態から軽負荷になるに連れて前記第1オン時間と前記第2オン時間との一方のオン時間を所定時間よりも徐々に短くすることを特徴とする請求項6記載の電流共振型電源装置。 - 直流電源の両端に直列に接続された第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点と前記直流電源の一端とに接続され、リアクトルとトランスの一次巻線とコンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記トランスの二次巻線に発生する電圧を全波整流及び平滑して直流電圧を取り出す全波整流平滑回路と、
前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とを交互にオン/オフさせるとともに前記直流電圧の値に応じて前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子のスイッチング周波数を制御する制御回路と、
前記全波整流平滑回路の直流電圧を検出する検出器と、
前記コンデンサの電流を検出する電流検出部と、
第1コンデンサを有し、起動時に前記第1コンデンサに流れる電流から定電流を減算したソフトスタート信号を生成するとともにソフトスタート時定数を設定するソフトスタート時定数設定部と、
前記電流検出部で検出された電流を充電する第2コンデンサと、
前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算する加算器と、
前記加算器で得られた信号に応じて前記スイッチング周波数を可変した周波数信号を生成する発振器と、
前記ソフトスタート時定数設定部で設定された時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記発振器で生成された周波数信号に基づいて、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子のオン時間を設定し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記第2コンデンサの電圧に基づいて、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子のオン時間を設定するオン時間設定部と、
を備えることを特徴とする電流共振型電源装置。 - 前記電流検出部により検出された電流の値に基づき軽負荷時には、前記第1オン時間と前記第2オン時間との一方のオン時間を所定時間よりも短くし、前記第1オン時間と前記第2オン時間との他方のオン時間を前記所定時間よりも長くする第5オン時間制御部を備えることを特徴とする請求項9記載の電流共振型電源装置。
- 直流電源の両端に直列に接続された第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点と前記直流電源の一端とに接続され、リアクトルとトランスの一次巻線とコンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記トランスの二次巻線に発生する電圧を全波整流及び平滑して直流電圧を取り出す全波整流平滑回路と、
前記第1スイッチ素子の第1オン時間と前記第2スイッチ素子の第2オン時間とを交互にオン/オフさせるとともに前記直流電圧の値に応じて前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子のスイッチング周波数を制御する制御回路と、
前記全波整流平滑回路の直流電圧を検出する検出器と、
前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出部と、
第1コンデンサを有し、起動時に前記第1コンデンサに流れる電流から定電流を減算したソフトスタート信号を生成するとともにソフトスタート時定数を設定するソフトスタート時定数設定部と、
前記電圧検出部で検出された電圧により充電される第2コンデンサと、
前記検出器からの直流電圧に基づく電流と前記ソフトスタート信号とを加算する加算器と、
前記加算器で得られた信号に応じて前記スイッチング周波数を可変した周波数信号を生成する発振器と、
前記ソフトスタート時定数設定部で設定された時定数により生ずる電圧が設定電圧未満の場合、前記発振器で生成された周波数信号に基づいて、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子のオン時間を設定し、前記時定数により生ずる電圧が設定電圧以上の場合、前記第2コンデンサの電圧に基づいて、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子のオン時間を設定するオン時間設定部と、
を備えることを特徴とする電流共振型電源装置。 - 前記リアクトルは、トランスのリーケージインダクタンスからなることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項記載の電流共振型電源装置。
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