JP7309365B2 - power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置及び電源装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device and a control method for the power supply device.
LLC共振を利用したLLCコンバータ(絶縁型共振コンバータ)は、起動時に、出力コンデンサを充電するための非常に大きな突入電流が流れる。この突入電流が、構成素子、例えば、スイッチング素子に流れることが懸念される。装置の小型化のために、動作周波数を高周波数に設定して設計されている場合、共振インダクタの値が小さい。共振インダクタは、突入電流を抑制する働きを有する。従って、共振インダクタの値が小さいと、突入電流を抑制する働きが小さいので、突入電流の影響が更に懸念される。起動時にデューティを低くすることや、動作周波数を上げる等の対策も考えられるが、高周波電源では、デューティの値又は動作周波数の値の変更可能範囲に限界がある。 An LLC converter (isolated resonant converter) using LLC resonance has a very large inrush current for charging an output capacitor at startup. There is concern that this inrush current may flow through constituent elements, such as switching elements. If the device is designed with a high operating frequency for miniaturization, the value of the resonant inductor is small. A resonant inductor has a function of suppressing an inrush current. Therefore, if the value of the resonant inductor is small, the action of suppressing the inrush current is small, so the influence of the inrush current is even more of a concern. Although countermeasures such as lowering the duty at startup and raising the operating frequency are conceivable, high-frequency power supplies have limits in the range in which the value of the duty or the value of the operating frequency can be changed.
関連する技術として、特許文献1には、後段の共振コンバータのオンデューティ比を漸増させ、その後、前段の昇降圧コンバータ回路の出力電圧目標値を漸増させる電力変換装置が記載されている。
As a related technique,
本発明は、突入電流を抑制できる電源装置及び電源装置の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply device and a method of controlling the power supply device that can suppress rush current.
本発明の一態様の電源装置は、
平滑コンデンサと、
第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第1のコンバータと、
電荷を前記平滑コンデンサにチャージするための第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第2のコンバータと、
前記第1のコンバータ及び前記第2のコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
起動時に、前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記第2のコンバータを動作させる第1の制御を実行し、その後に、前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記第1のコンバータを動作させる第2の制御を実行する、
ことを特徴とする。
A power supply device according to one embodiment of the present invention includes
a smoothing capacitor;
a first converter that outputs a first voltage to the smoothing capacitor;
a second converter that outputs a second voltage to the smoothing capacitor for charging the smoothing capacitor;
a control unit that controls the first converter and the second converter;
with
The control unit
At startup, a first control is executed to operate the second converter so as to output the second voltage to the smoothing capacitor, and thereafter the first voltage is output to the smoothing capacitor. to perform a second control to operate the first converter;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記第1のコンバータは、
入力電圧を降圧した前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する絶縁型コンバータであり、
前記第2のコンバータは、
前記平滑コンデンサの電圧を降圧した第3の電圧を負荷に出力する昇降圧コンバータであり、
前記制御部は、
起動時に、前記負荷の電圧を昇圧した前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記昇降圧コンバータを動作させる前記第1の制御を実行し、その後に、前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記絶縁型コンバータを動作させるとともに、前記第3の電圧を前記負荷に出力するように、前記昇降圧コンバータを動作させる第2の制御を実行する、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
The first converter is
An isolated converter that outputs the first voltage obtained by stepping down an input voltage to the smoothing capacitor,
The second converter is
A buck-boost converter that outputs a third voltage obtained by stepping down the voltage of the smoothing capacitor to a load,
The control unit
At startup, the first control is executed to operate the buck-boost converter so that the second voltage obtained by boosting the voltage of the load is output to the smoothing capacitor, and then the first voltage is boosted. performing a second control of operating the isolated converter to output the third voltage to the smoothing capacitor and operating the buck-boost converter to output the third voltage to the load;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記負荷は、バッテリである、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
the load is a battery;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記第1のコンバータは、
入力電圧を降圧した前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する絶縁型コンバータであり、
前記第2のコンバータは、
前記入力電圧を降圧した前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するコンバータであり、
前記制御部は、
起動時に、前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記コンバータを動作させる前記第1の制御を実行し、その後に、前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記絶縁型コンバータを動作させる前記第2の制御を実行する、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
The first converter is
An isolated converter that outputs the first voltage obtained by stepping down an input voltage to the smoothing capacitor,
The second converter is
A converter that outputs the second voltage obtained by stepping down the input voltage to the smoothing capacitor,
The control unit
At startup, executing the first control to operate the converter so as to output the second voltage to the smoothing capacitor, and then output the first voltage to the smoothing capacitor, executing the second control to operate the isolated converter;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記コンバータの中のトランスの1次巻線には、前記第1の制御の実行時の突入電流を抑制する抵抗が直列に接続されている、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
A resistor that suppresses an inrush current during execution of the first control is connected in series to a primary winding of a transformer in the converter.
It is characterized by
前記電源装置において、
前記絶縁型コンバータの中のトランスと、前記コンバータの中のトランスと、は、1つのコアを共有する、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
a transformer in the isolated converter and a transformer in the converter share one core;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記絶縁型コンバータの中のトランスの1次巻線及び2次巻線が巻回される前記コアの脚と、前記コンバータの中の内のトランスの1次巻線及び2次巻線が巻回される前記コアの脚と、は異なる、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
a leg of the core around which the primary and secondary windings of a transformer in the isolated converter are wound; and a leg around which the primary and secondary windings of a transformer in the converter are wound is different from the legs of the core that are
It is characterized by
前記電源装置において、
前記絶縁型コンバータは、
絶縁型共振コンバータである、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
The isolated converter is
is an isolated resonant converter,
It is characterized by
前記電源装置において、
前記制御部は、
前記第1の制御を実行し、前記平滑コンデンサの電圧が予め定められた電圧に達した後に、前記第2の制御を実行する、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
The control unit
After the first control is performed and the voltage of the smoothing capacitor reaches a predetermined voltage, the second control is performed;
It is characterized by
前記電源装置において、
前記制御部は、
前記第1の制御を実行し、予め定められた時間が経過した後に、前記第2の制御を実行する、
ことを特徴とする。
In the power supply device,
The control unit
After executing the first control and a predetermined time has elapsed, executing the second control,
It is characterized by
本発明の一態様の電源装置の制御方法は、
平滑コンデンサと、第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第1のコンバータと、電荷を前記平滑コンデンサにチャージするための第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第2のコンバータと、を備える電源装置の制御方法であって、
起動時に、前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記第2のコンバータを動作させる第1のステップと、
前記第1のステップの後に、前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記第1のコンバータを動作させる第2のステップと、
を含むことを特徴とする。
A method for controlling a power supply device according to one embodiment of the present invention includes:
a smoothing capacitor; a first converter that outputs a first voltage to the smoothing capacitor; and a second converter that outputs a second voltage to the smoothing capacitor for charging the smoothing capacitor with electric charge. A control method for a power supply,
a first step of operating the second converter to output the second voltage to the smoothing capacitor upon start-up;
a second step after the first step of operating the first converter to output the first voltage to the smoothing capacitor;
characterized by comprising
本発明の一態様の電源装置及び電源装置の制御方法は、突入電流を抑制できるという効果を奏する。 A power supply device and a method for controlling a power supply device according to one embodiment of the present invention can suppress inrush current.
以下に、本発明の電源装置及び電源装置の制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the control method of a power supply device and a power supply device of this invention is described in detail based on drawing. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment.
<第1の実施の形態>
以下、第1の実施の形態について説明するが、第1の実施の形態の理解の容易のため、先に比較例について説明する。
<First Embodiment>
Although the first embodiment will be described below, a comparative example will be described first for easy understanding of the first embodiment.
(比較例)
[比較例の構成]
図1は、比較例の電源装置の回路構成を示す図である。電源装置100は、直流の入力電圧Vinの供給を電源2から受けて、直流の出力電圧Voutを負荷3に出力する。
(Comparative example)
[Configuration of Comparative Example]
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply device of a comparative example. The
電源装置100は、入力電圧Vinが電源2から供給される第1の入力端子41及び第2の入力端子42を含む。
The
電源装置100は、出力電圧Voutを負荷3に出力する第1の出力端子43及び第2の出力端子44を含む。
The
電源装置100は、入力電圧Vinを平滑化する入力コンデンサ11を含む。入力コンデンサ11は、第1の入力端子41と第2の入力端子42との間に電気的に接続されている。
電源装置100は、入力電圧Vinを検出する第1の電圧検出器12を含む。第1の電圧検出器12は、入力コンデンサ11の両端間に電気的に接続されている。
電源装置1は、絶縁型共振コンバータ13を含む。絶縁型共振コンバータ13は、フルブリッジLLCコンバータとするが、本開示はこれに限定されない。
The
絶縁型共振コンバータ13は、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4(例えば、Nチャネル型電界効果トランジスタ(MOSFET))までを含む。
The isolated
なお、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までがNチャネル型MOSFETであることとしたが、本開示はこれに限定されない。第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までは、シリコンパワーデバイス、GaNパワーデバイス、SiCパワーデバイス、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などでも良い。 Although the first switch element Q1 to the fourth switch element Q4 are N-channel MOSFETs, the present disclosure is not limited to this. A silicon power device, a GaN power device, a SiC power device, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like may be used for the first switch element Q1 to the fourth switch element Q4 .
第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までは、第1の寄生ダイオード(ボディダイオード)D1から第4の寄生ダイオードD4までを、夫々有する。寄生ダイオードとは、MOSFETのバックゲートとソース及びドレインとの間のpn接合である。第1の寄生ダイオードD1から第4の寄生ダイオードD4までは、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのオフ時の過渡的な逆起電力を逃すためのフリーホイールダイオードとして利用可能である。 The first switching element Q1 to fourth switching element Q4 have first parasitic diodes (body diodes) D1 to fourth parasitic diodes D4 , respectively. A parasitic diode is a pn junction between the back gate and the source and drain of a MOSFET. The first parasitic diode D1 to the fourth parasitic diode D4 are freewheeling to escape the transient back EMF when the first switch element Q1 to the fourth switch element Q4 are turned off. Available as a diode.
絶縁型共振コンバータ13は、第1のトランスTR1を含む。第1のトランスTR1は、1次巻線31、2次巻線32及びコア33を含む。1次巻線31及び2次巻線32は、コア33に巻回されている。
The isolated
1次巻線31は、漏れインダクタンスLrと、キャパシタンスCrと、励磁インダクタンスLmと、を含む。1次巻線31の一端は、第1のノードN1に電気的に接続されている。1次巻線31の他端は、第2のノードN2に電気的に接続されている。 Primary winding 31 includes leakage inductance Lr, capacitance Cr, and magnetizing inductance Lm. One end of the primary winding 31 is electrically connected to the first node N1 . The other end of primary winding 31 is electrically connected to second node N2 .
第1のノードN1は、第1のスイッチ素子Q1のソース-ドレイン経路を介して、第1の入力端子41に電気的に接続されている。また、第1のノードN1は、第2のスイッチ素子Q2のドレイン-ソース経路を介して、第2の入力端子42に電気的に接続されている。
The first node N 1 is electrically connected to the
第2のノードN2は、第3のスイッチ素子Q3のソース-ドレイン経路を介して、第1の入力端子41に電気的に接続されている。また、第2のノードN2は、第4のスイッチ素子Q4のドレイン-ソース経路を介して、第2の入力端子42に電気的に接続されている。
The second node N 2 is electrically connected to the
絶縁型共振コンバータ13は、2次巻線32に発生する交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ34を含む。ダイオードブリッジ34は、第1のダイオードD11から第4のダイオードD14までを含む。
The isolated
第1のダイオードD11のアノードは、2次巻線32の一端に電気的に接続されている。第1のダイオードD11のカソードは、第1の出力端子43に電気的に接続されている。
The anode of the first diode D 11 is electrically connected to one end of the secondary winding 32 . A cathode of the first diode D 11 is electrically connected to the
第2のダイオードD12のカソードは、2次巻線32の一端に電気的に接続されている。第2のダイオードD12のアノードは、第2の出力端子44に電気的に接続されている。
A cathode of the second diode D 12 is electrically connected to one end of the secondary winding 32 . The anode of the second diode D 12 is electrically connected to the
第3のダイオードD13のアノードは、2次巻線32の他端に電気的に接続されている。第3のダイオードD13のカソードは、第1の出力端子43に電気的に接続されている。
The anode of the third diode D 13 is electrically connected to the other end of the secondary winding 32 . A cathode of the third diode D 13 is electrically connected to the
第4のダイオードD14のカソードは、2次巻線32の他端に電気的に接続されている。第4のダイオードD14のアノードは、第2の出力端子44に電気的に接続されている。
A cathode of the fourth diode D 14 is electrically connected to the other end of the secondary winding 32 . The anode of the fourth diode D 14 is electrically connected to the
電源装置100は、ダイオードブリッジ34の出力電圧、即ち出力電圧Voutを平滑化する、平滑コンデンサ14を含む。平滑コンデンサ14は、第1の出力端子43と第2の出力端子44との間に、電気的に接続されている。
The
電源装置100は、ダイオードブリッジ34の出力電圧、即ち出力電圧Voutを検出する第2の電圧検出器15を含む。第2の電圧検出器15は、平滑コンデンサ14の両端間に電気的に接続されている。
The
電源装置100は、制御部101を含む。制御部101は、CPU(Central Processing Unit)とプログラムを利用して、実現可能である。また、制御部101は、ハードウェア回路で、実現可能である。
制御部101は、入力電圧Vin及び出力電圧Voutに基づいて、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのスイッチング動作を制御する。制御部101は、PWM(Pulse Width Modulation)信号である、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲートに、夫々出力する。なお、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までには、デッドタイムが設定されている。デッドタイムは、1nsから10ns程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
[比較例の定常時の動作]
電源装置100の定常時の動作について、説明する。
[Steady-state operation of comparative example]
The normal operation of the
制御部101は、あるタイミングで、第1のスイッチ素子Q1及び第4のスイッチ素子Q4をオン状態に制御する。このとき、第1の入力端子41→第1のスイッチ素子Q1→第1のノードN1→1次巻線31→第2のノードN2→第4のスイッチ素子Q4→第2の入力端子42の経路に電流が流れる。
The
次に、制御部101は、デッドタイム経過後のタイミングで、第2のスイッチ素子Q2及び第3のスイッチ素子Q3をオン状態に制御する。このとき、第1の入力端子41→第3のスイッチ素子Q3→第2のノードN2→1次巻線31→第1のノードN1→第2のスイッチ素子Q2→第2の入力端子42の経路に電流が流れる。
Next, the
制御部101は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、1次巻線31には、交流電圧が印加され、2次巻線32には、交流電圧が発生する。ダイオードブリッジ34は、2次巻線32に発生した交流電圧を直流電圧に整流して、平滑コンデンサ14に出力する。
The
制御部101は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までのデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを目標電圧に制御できる。
The
[比較例の起動時の動作]
電源装置100の起動時の動作について、説明する。制御部101は、制御信号S1が供給されたら、上記した制御動作を開始する。
[Operation at startup of comparative example]
The operation of the
起動時(コールドブート時)に、平滑コンデンサ14に電荷が蓄積されていないことが考えられる。この場合、絶縁型共振コンバータ13が電圧の出力を開始すると、平滑コンデンサ14に大きな突入電流が流れる。
It is conceivable that no electric charge is accumulated in the smoothing
図2は、比較例の電源装置の起動時の1次巻線に流れる電流の波形を示す図である。波形111で示す突入電流により、絶縁型共振コンバータ13を構成するスイッチ素子(例えば、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4)等の各素子に大きな電流が流れることが懸念される。これにより、各素子がダメージを受けることが懸念される。
FIG. 2 is a diagram showing the waveform of the current flowing through the primary winding when the power supply device of the comparative example is started. It is feared that the inrush current shown by the
(第1の実施の形態)
[第1の実施の形態の構成]
図3は、第1の実施の形態の電源装置の回路構成を示す図である。電源装置1の構成要素のうち、電源装置100と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(First embodiment)
[Configuration of the first embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing the circuit configuration of the power supply device according to the first embodiment. Among the components of the
電源装置1は、電源装置100と比較して、昇降圧コンバータ16と、出力コンデンサ17と、第3の電圧検出器18と、を更に含む。また、電源装置1は、電源装置100と比較して、制御部101に代えて、制御部20を含む。
The
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。昇降圧コンバータ16が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧して電圧Vbusを平滑コンデンサ14に出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧して出力電圧Voutを負荷3に出力する。
The
第1の実施の形態では、負荷3は、電圧を出力できるものとする。負荷3は、バッテリが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
In the first embodiment, it is assumed that the
電圧Vbusが、本開示の「第1の電圧」に対応する。後述する、昇降圧コンバータ16が負荷3の電圧を昇圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。出力電圧Voutが、本開示の「第3の電圧」に対応する。
The voltage V bus corresponds to the "first voltage" of the present disclosure. A voltage obtained by boosting the voltage of the
昇降圧コンバータ16は、同期整流型の昇降圧チョッパとするが、本開示はこれに限定されない。
The buck-
昇降圧コンバータ16は、第5のスイッチ素子Q5と、第6のスイッチ素子Q6と、インダクタL1と、を含む。
The buck-
なお、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6がNチャネル型MOSFETであることとしたが、本開示はこれに限定されない。第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6は、シリコンパワーデバイス、GaNパワーデバイス、SiCパワーデバイス、IGBTなどでも良い。 Although the fifth switch element Q5 and the sixth switch element Q6 are N-channel MOSFETs, the present disclosure is not limited to this. The fifth switch element Q5 and the sixth switch element Q6 may be silicon power devices, GaN power devices, SiC power devices, IGBTs, or the like.
第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6は、第5の寄生ダイオード(ボディダイオード)D5及び第6の寄生ダイオードD6を、夫々有する。 The fifth switch element Q5 and the sixth switch element Q6 have a fifth parasitic diode (body diode) D5 and a sixth parasitic diode D6 , respectively.
第5のスイッチ素子Q5のドレインは、第1のダイオードD11及び第3のダイオードD13のカソードに電気的に接続されている。 The drain of the fifth switch element Q5 is electrically connected to the cathodes of the first diode D11 and the third diode D13 .
第6のスイッチ素子Q6のドレインは、第5のスイッチ素子Q5のソースに電気的に接続されている。第6のスイッチ素子Q6のソースは、第2のダイオードD12及び第4のダイオードD14のアノードに電気的に接続されている。 The drain of the sixth switch element Q6 is electrically connected to the source of the fifth switch element Q5 . The source of the sixth switch element Q6 is electrically connected to the anodes of the second diode D12 and the fourth diode D14 .
インダクタL1の一端は、第5のスイッチ素子Q5のソース及び第6のスイッチ素子Q6のドレインに電気的に接続されている。インダクタL1の他端は、第1の出力端子43に電気的に接続されている。
One end of the inductor L1 is electrically connected to the source of the fifth switch element Q5 and the drain of the sixth switch element Q6 . The other end of inductor L1 is electrically connected to
昇降圧コンバータ16は、図3中の左側から右側への向き(絶縁型共振コンバータ13側から負荷3側への向き)に見たときは、降圧コンバータ(降圧チョッパ)の回路構成と等価である。一方、昇降圧コンバータ16は、図3中の右側から左側への向き(負荷3側から絶縁型共振コンバータ13側への向き)に見たときは、昇圧コンバータ(昇圧チョッパ)の回路構成と等価である。
The buck-
昇降圧コンバータ16は、第5のスイッチ素子Q5のゲートに入力される第5のゲートパルス信号P5と、第6のスイッチ素子Q6のゲートに入力される第6のゲートパルス信号P6と、のデューティやスイッチング周波数を変えることで、昇圧動作と降圧動作とを変更可能である。
The buck-
出力コンデンサ17は、昇降圧コンバータ16の出力電圧、即ち出力電圧Voutを平滑化する。出力コンデンサ17は、第1の出力端子43と第2の出力端子44との間に、電気的に接続されている。
The
第3の電圧検出器18は、昇降圧コンバータ16の出力電圧、即ち出力電圧Voutを検出する。第3の電圧検出器18は、出力コンデンサ17の両端間に電気的に接続されている。
A
制御部20は、第1駆動部21と、第2駆動部22と、閾値電圧記憶部23と、駆動制御部24と、を含む。制御部20は、CPUとプログラムを利用して、実現可能である。また、制御部20は、ハードウェア回路で、実現可能である。
The
第1駆動部21は、入力電圧Vin及び平滑コンデンサ14の電圧Vbusに基づいて、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのスイッチング動作を制御する。第1駆動部21は、PWM信号である、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲートに、夫々出力する。なお、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までには、デッドタイムが設定されている。デッドタイムは、1nsから10ns程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までのデューティやスイッチング周波数を変えることで、電圧Vbusを第1の目標電圧に制御できる。
The
第2駆動部22は、平滑コンデンサ14の電圧Vbus及び出力電圧Voutに基づいて、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のスイッチング動作を制御する。第2駆動部22は、PWM信号である、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のゲートに、夫々出力する。なお、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6には、デッドタイムが設定されている。デッドタイムは、1nsから10ns程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第2駆動部22は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6のデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを第2の目標電圧に制御できる。
The
閾値電圧記憶部23は、予め定められた閾値電圧Vthを記憶する。閾値電圧Vthは、有線通信又は無線通信経由で書き換え可能であっても良い。閾値電圧Vthは、第1の目標電圧と同じであることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。閾値電圧Vthは、第1の目標電圧より低くても良いし、高くても良い。
The threshold
駆動制御部24は、制御信号S0に基づいて、第1駆動部21及び第2駆動部22を制御する。
The
[第1の実施の形態の昇降圧コンバータの降圧時の動作]
電源装置1全体の動作説明に先立って、昇降圧コンバータ16の降圧時の動作について説明する。
[Step-down operation of the buck-boost converter of the first embodiment]
Before describing the operation of the
第2駆動部22は、あるタイミングで、第5のスイッチ素子Q5をオン状態に制御する。このとき、平滑コンデンサ14の高電位側の端子→第5のスイッチ素子Q5→インダクタL1→出力コンデンサ17→平滑コンデンサ14の低電位側の端子の経路に電流が流れ、インダクタL1に電磁エネルギが蓄積される。
The
次に、第2駆動部22は、デッドタイム経過後のタイミングで、第6のスイッチ素子Q6をオン状態に制御する。このとき、インダクタL1→出力コンデンサ17→第6のスイッチ素子Q6→インダクタL1の経路に電流が流れ、インダクタL1に蓄積された電磁エネルギが出力コンデンサ17に出力される。
Next, the
第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧して出力電圧Voutを負荷3に出力する。
The
[第1の実施の形態の昇降圧コンバータの昇圧時の動作]
昇降圧コンバータ16の昇圧時の動作について説明する。
[Step-up operation of the buck-boost converter of the first embodiment]
The operation of the step-up/step-
第2駆動部22は、あるタイミングで、第6のスイッチ素子Q6をオン状態に制御する。このとき、負荷3の高電位側の端子→インダクタL1→第6のスイッチ素子Q6→出力コンデンサ17の低電位側の端子の経路に電流が流れ、インダクタL1に電磁エネルギが蓄積される。
The
次に、第2駆動部22は、デッドタイム経過後のタイミングで、第5のスイッチ素子Q5をオン状態に制御する。このとき、負荷3の高電位側の端子→インダクタL1→第5のスイッチ素子Q5→平滑コンデンサ14→出力コンデンサ17の低電位側の端子の経路に電流が流れ、インダクタL1に蓄積された電磁エネルギが平滑コンデンサ14に出力される。
Next, the
第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、昇降圧コンバータ16は、負荷3の電圧を昇圧して平滑コンデンサ14に出力する。
The
[第1の実施の形態の電源装置の定常時の動作]
電源装置1の定常時の動作について、説明する。
[Operation of the power supply device according to the first embodiment during normal operation]
The normal operation of the
第1駆動部21は、あるタイミングで、第1のスイッチ素子Q1及び第4のスイッチ素子Q4をオン状態に制御する。次に、第1駆動部21は、デッドタイム経過後のタイミングで、第2のスイッチ素子Q2及び第3のスイッチ素子Q3をオン状態に制御する。第1駆動部21は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、1次巻線31には、交流電圧が印加され、2次巻線32には、交流電圧が発生する。ダイオードブリッジ34は、2次巻線32に発生した交流電圧を直流電圧に整流して、平滑コンデンサ14に出力する。
The
第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までのデューティやスイッチング周波数を変えることで、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを第1の目標電圧に制御できる。
The
第2駆動部22は、あるタイミングで、第5のスイッチ素子Q5をオン状態に制御する。次に、第2駆動部22は、デッドタイム経過後のタイミングで、第6のスイッチ素子Q6をオン状態に制御する。第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧して、出力コンデンサ17に出力する。
The
第2駆動部22は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6のデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを第2の目標電圧に制御できる。
The
[第1の実施の形態の電源装置の起動時の動作]
電源装置1の起動時の動作について、説明する。
[Operation of the power supply device according to the first embodiment at startup]
The operation of the
図4は、第1の実施の形態の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the power supply device according to the first embodiment when it is started.
制御部20は、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。
The
駆動制御部24は、ステップS100において、制御信号S1を第2駆動部22に出力する。第2駆動部22は、制御信号S1が入力されたら、負荷3の電圧を昇圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。
The
第2駆動部22は、あるタイミングで、第6のスイッチ素子Q6をオン状態に制御する。次に、第2駆動部22は、デッドタイム経過後のタイミングで、第5のスイッチ素子Q5をオン状態に制御する。第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。
The
昇降圧コンバータ16は、負荷3の電圧を昇圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。これにより、平滑コンデンサ14に電荷が蓄積される。
The step-up/step-
負荷3の電圧を昇圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。
A voltage obtained by boosting the voltage of the
駆動制御部24は、ステップS102において、平滑コンデンサ14の電圧Vbusが閾値電圧Vthに達したか否かを判定し、達していないと判定した場合には(ステップS102でNo)、ステップS102で待機する。駆動制御部24は、平滑コンデンサ14の電圧が閾値電圧Vthに達したと判定した場合には(ステップS102でYes)、処理をステップS104に進める。
In step S102, the
駆動制御部24は、ステップS104において、制御信号S2を第1駆動部21に出力するとともに、制御信号S3を第2駆動部22に出力する。第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24から入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
The
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
一方、第2駆動部22は、制御信号S3が駆動制御部24から入力されたら、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧した電圧を負荷3に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。第2駆動部22は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6に夫々出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧を降圧した電圧を、負荷3に出力する。
On the other hand, when the control signal S3 is input from the
その後、制御部20は、定常時の動作に移行する。
After that, the
図5は、第1の実施の形態の電源装置の起動時の1次巻線に流れる電流の波形を示す図である。波形121を波形111(図2参照)と比較すると、絶縁型共振コンバータ13を構成するスイッチ素子等の各素子に大きな突入電流が流れることが抑制される。
FIG. 5 is a diagram showing the waveform of the current flowing through the primary winding when the power supply device according to the first embodiment is started. Comparing the
[まとめ]
以上説明したように、電源装置1は、起動時に、負荷3の電圧を昇圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力して、平滑コンデンサ14に電荷を蓄積する。これにより、電源装置1は、突入電流を抑制することができる。従って、電源装置1は、各素子(例えば、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4)がダメージを受けることを抑制することができる。
[summary]
As described above, the
<第2の実施の形態>
(第2の実施の形態の構成)
図6は、第2の実施の形態の電源装置の構成を示す図である。電源装置1Aの構成要素のうち、電源装置1と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
<Second Embodiment>
(Configuration of Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the power supply device according to the second embodiment. Among the components of the
電源装置1Aは、電源装置1と比較して、第2の電圧検出器15を含んでいない。また、電源装置1Aは、電源装置1と比較して、制御部20に代えて、制御部20Aを含む。制御部20Aは、制御部20と比較して、閾値電圧記憶部23に代えて、閾値時間記憶部23Aを含み、駆動制御部24に代えて、駆動制御部24Aを含む。
The
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。昇降圧コンバータ16が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。
The isolated
電圧Vbusが、本開示の「第1の電圧」に対応する。昇降圧コンバータ16が負荷3の電圧を昇圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。出力電圧Voutが、本開示の「第3の電圧」に対応する。
The voltage V bus corresponds to the "first voltage" of the present disclosure. A voltage obtained by boosting the voltage of the
平滑コンデンサ14の電圧Vbusは、最終的に負荷3に印加される電圧ではない。従って、電源装置1Aの定常時において、平滑コンデンサ14の電圧Vbusは、必ずしも、第1の目標電圧に厳密に制御される必要はない。つまり、平滑コンデンサ14の電圧Vbusは、必ずしも計測されなくても良い。
The voltage V bus across the smoothing
また、電源装置1Aの起動時において、平滑コンデンサ14の電圧Vbusは、負荷3の電圧と平滑コンデンサ14の静電容量に応じて、上昇する。従って、平滑コンデンサ14の電圧Vbusが第1の目標電圧に達する時間は、予め計算しておくことができる。
Also, when the
つまり、平滑コンデンサ14の電圧Vbusは、必ずしも計測されなくても良い。そこで、電源装置1Aは、第2の電圧検出器15を含んでいない。
That is, the voltage V bus of the smoothing
閾値時間記憶部23Aは、予め定められた閾値時間Tthを記憶する。閾値時間Tthは、有線通信又は無線通信経由で書き換え可能であっても良い。閾値時間Tthは、負荷3の電圧と平滑コンデンサ14の静電容量に応じて、定められる。例えば、閾値時間Tthは、平滑コンデンサ14の電圧が第1の目標電圧に達するまでの時間としても良いが、本開示はこれに限定されない。
The threshold
電源装置1Aの定常時の動作は、電源装置1の定常時の動作と同様であるので、説明を省略する。
Since the normal operation of the
(第2の実施の形態の電源装置の起動時の動作)
電源装置1Aの起動時の動作について、説明する。
(Operation of the power supply device of the second embodiment at startup)
The operation of the
図7は、第2の実施の形態の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the power supply device according to the second embodiment when it is started.
制御部20Aは、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。
The
駆動制御部24Aは、ステップS200において、制御信号S1を第2駆動部22に出力する。第2駆動部22は、制御信号S1が入力されたら、負荷3の電圧を昇圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。
The
第2駆動部22は、あるタイミングで、第6のスイッチ素子Q6をオン状態に制御する。次に、第2駆動部22は、デッドタイム経過後のタイミングで、第5のスイッチ素子Q5をオン状態に制御する。第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。
The
昇降圧コンバータ16は、負荷3の電圧を昇圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。これにより、平滑コンデンサ14に電荷が蓄積される。
The step-up/step-
負荷3の電圧を昇圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。
A voltage obtained by boosting the voltage of the
駆動制御部24Aは、ステップS202において、閾値時間Tthが経過したか否かを判定し、経過していないと判定した場合には(ステップS202でNo)、ステップS202で待機する。駆動制御部24Aは、閾値時間Tthが経過したと判定した場合には(ステップS202でYes)、処理をステップS204に進める。
In step S202, the
駆動制御部24Aは、ステップS204において、制御信号S2を第1駆動部21に出力するとともに、制御信号S3を第2駆動部22に出力する。第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24Aから入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
The
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
一方、第2駆動部22は、制御信号S3が駆動制御部24Aから入力されたら、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧した電圧を負荷3に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。第2駆動部22は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6に夫々出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧を降圧した電圧を、負荷3に出力する。
On the other hand, when the control signal S3 is input from the
その後、制御部20Aは、定常時の動作に移行する。
After that, the
(まとめ)
以上説明したように、電源装置1Aは、起動時に、負荷3の電圧を昇圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力して、平滑コンデンサ14に電荷を蓄積する。これにより、電源装置1Aは、突入電流を抑制することができる。従って、電源装置1Aは、各素子(例えば、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4)がダメージを受けることを抑制することができる。
(summary)
As described above, the
また、電源装置1Aは、第2の電圧検出器15を不要にすることができる。これにより、電源装置1Aは、部品点数を削減し、実装面積を抑制し、コストを低減することができる。
Moreover, the
(第3の実施の形態)
[第3の実施の形態の構成]
図8は、第3の実施の形態の電源装置の回路構成を示す図である。電源装置1Bの構成要素のうち、電源装置1、1A、又は、100と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(Third Embodiment)
[Configuration of the third embodiment]
FIG. 8 is a diagram showing the circuit configuration of the power supply device according to the third embodiment. Among the constituent elements of the power supply device 1B, the constituent elements that are the same as those of the
電源装置1Bは、電源装置100と比較して、コンバータ50を更に含む。また、電源装置1は、電源装置100と比較して、制御部101に代えて、制御部20Bを含む。
Power supply device 1B further includes a
コンバータ50は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。コンバータ50が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第1の電圧」に対応する。コンバータ50が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。
The voltage obtained by stepping down the input voltage Vin by the isolated
コンバータ50は、抵抗51と、第2のトランスTR2と、第7のスイッチ素子Q7と、ダイオードD21と、コンデンサ52と、を含む。
第2のトランスTR2は、1次巻線53と、2次巻線54と、を含む。第2のトランスTR2は、コア33を、第1のトランスTR1と共有する。1次巻線53及び2次巻線54は、コア33に巻回されている。
A second transformer TR 2 includes a primary winding 53 and a secondary winding 54 . The second transformer TR2 shares the core 33 with the first transformer TR1 . A primary winding 53 and a secondary winding 54 are wound around the
図9は、第3の実施の形態の電源装置のトランスのコアの一例を示す図である。詳しくは、図9は、コア33の側面図である。コア33は、いわゆるEI型のコアである。コア33は、第1部材(E型部材)33aと、第2部材(I型部材)33bと、を含む。第1部材33aは、第1の脚(中脚)33a1と、第2の脚(第1の側脚)33a2と、第3の脚(第2の側脚)33a3と、を有する。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a transformer core of the power supply device according to the third embodiment. Specifically, FIG. 9 is a side view of the
図10は、第3の実施の形態の電源装置のトランスのコアの一例を示す図である。詳しくは、図10は、コア33の第1部材33aの上面図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a transformer core of the power supply device according to the third embodiment. Specifically, FIG. 10 is a top view of the
第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32は、第1の脚33a1に巻回されている。第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32が第1の脚33a1に巻回されているのは、第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32の電磁結合を強くして、絶縁型共振コンバータ13の電力効率を高めるためである。
The primary winding 31 and the secondary winding 32 of the first transformer TR1 are wound around the first leg 33a1. The primary winding 31 and the secondary winding 32 of the first transformer TR -1 are wound around the first leg 33a1. This is to increase the power efficiency of the isolated
第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54は、第2の脚33a2に巻回された後、更に、第3の脚33a3に巻回されている。これは、後述するように、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54には、電源装置1の起動時にだけ電流が流れるので、定常時と異なり、コンバータ50の電力効率を高める必要性が低いからである。
The primary winding 53 and secondary winding 54 of the second transformer TR2 are wound around the second leg 33a2 and then around the third leg 33a3. As will be described later, current flows through the primary winding 53 and secondary winding 54 of the second transformer TR 2 only when the
このように、第2のトランスTR2がコア33を第1のトランスTR1と共有することにより、部品点数の抑制、省スペース化、コスト抑制を図ることができる。
In this way, by sharing the
また、第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32が巻回される第1の脚33a1と、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が巻回される第2の脚33a2及び第3の脚33a3と、は異なる。
A first leg 33a1 around which the primary winding 31 and the secondary winding 32 of the first transformer TR -1 are wound, and a primary winding 53 and a secondary winding 54 of the
更に、後述するように、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54には、電源装置1の起動時にだけ電流が流れる。一方、第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32には、電源装置1の定常時にだけ電流が流れる。
Furthermore, as will be described later, a current flows through the primary winding 53 and the secondary winding 54 of the second transformer TR2 only when the
これにより、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32に影響を与えることを抑制することができる。従って、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が絶縁型共振コンバータ13の電力効率に影響を与えることを抑制することができる。
As a result, the primary winding 53 and the secondary winding 54 of the second transformer TR2 can be prevented from affecting the primary winding 31 and the secondary winding 32 of the first transformer TR1. can. Therefore, it is possible to prevent the primary winding 53 and the secondary winding 54 of the second transformer TR 2 from affecting the power efficiency of the
なお、第1の実施の形態では、コア33は、EI型のコアとしたが、本開示はこれに限定されない。コア33は、EEコア、EERコア、EIRコア、PQコアで例示される3つ脚コアであっても良い。
Although the
図11は、第3の実施の形態の電源装置のトランスのコアの他の例を示す図である。詳しくは、図11は、いわゆるEE型のコア33Aの側面図である。この場合も、第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32が中脚に巻回され、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が第1及び第2の側脚に巻回されることが、好ましい。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the transformer core of the power supply device according to the third embodiment. Specifically, FIG. 11 is a side view of a so-called
また、コア33は、3相トランスの場合、5つ脚コアであっても良い。
Also, the
図12は、第3の実施の形態の電源装置のトランスのコアの他の例を示す図である。詳しくは、図12は、5つ脚のコア33Bの側面図である。この場合も、第1のトランスTR1の巻線が3つの中脚に巻回され、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が第1及び第2の側脚に巻回されることが好ましい。
FIG. 12 is a diagram showing another example of the transformer core of the power supply device according to the third embodiment. Specifically, FIG. 12 is a side view of the five-
なお、第3の実施の形態では、第2のトランスTR2がコア33を第1のトランスTR1と共有することとしたが、本開示はこれに限定されない。第2のトランスTR2は、コア33と別個のコアを有することとしても良い。
Although the second transformer TR2 shares the core 33 with the first transformer TR1 in the third embodiment, the present disclosure is not limited to this. The second transformer TR 2 may have a core separate from the
再び図8を参照し、電源装置1Bの説明に戻る。 With reference to FIG. 8 again, the description will return to the power supply device 1B.
抵抗51の一端は、第1の入力端子41に電気的に接続されている。抵抗51の他端は、1次巻線53の一端に電気的に接続されている。抵抗51は、1次巻線53に大きな突入電流が流れることを抑制することができる。つまり、抵抗51は、コンバータ50に大きな突入電流が流れることを抑制することができる。
One end of the
なお、抵抗51が存在することにより、コンバータ50の電力効率の低下が懸念される。しかしながら、後述するように、コンバータ50は、電源装置1の起動時だけ動作し、定常時は動作しない。従って、抵抗51は、電源装置1の定常時には電力効率を低下させることはない。
Note that the presence of
1次巻線53の他端は、第7のスイッチ素子Q7のドレインに電気的に接続されている。第7のスイッチ素子Q7のソースは、基準電位に電気的に接続されている。 The other end of the primary winding 53 is electrically connected to the drain of the seventh switch element Q7 . The source of the seventh switch element Q7 is electrically connected to the reference potential.
第7のスイッチ素子Q7がNチャネル型MOSFETであることとしたが、本開示はこれに限定されない。第7のスイッチ素子Q7は、シリコンパワーデバイス、GaNパワーデバイス、SiCパワーデバイス、IGBTなどでも良い。第7のスイッチ素子Q7は、第7の寄生ダイオード(ボディダイオード)D7を有する。 Although the seventh switch element Q7 is an N-channel MOSFET, the present disclosure is not limited to this. The seventh switch element Q7 may be a silicon power device, GaN power device, SiC power device, IGBT, or the like. The seventh switch element Q7 has a seventh parasitic diode (body diode) D7 .
ダイオードD21のアノードは、2次巻線54の一端に電気的に接続されている。コンデンサ52は、ダイオードD21のカソードと、2次巻線54の他端と、の間に電気的に接続されている。ダイオードD21のカソードは、平滑コンデンサ14の高電位側の端子に電気的に接続されている。コンデンサ52は、コンバータ50の出力電圧を平滑化する。
The anode of diode D 21 is electrically connected to one end of secondary winding 54 .
制御部20Bは、第1駆動部21と、第2駆動部22と、閾値電圧記憶部23と、駆動制御部24Bと、を含む。制御部20Bは、CPUとプログラムを利用して、実現可能である。また、制御部20Bは、ハードウェア回路で、実現可能である。
The
第1駆動部21は、入力電圧Vin及び出力電圧Voutに基づいて、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのスイッチング動作を制御する。第1駆動部21は、PWM信号である、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までのゲートに、夫々出力する。なお、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までには、デッドタイムが設定されている。デッドタイムは、1nsから10ns程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までのデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを目標電圧に制御できる。
The
第2駆動部22は、入力電圧Vin及び出力電圧Voutに基づいて、第7のスイッチ素子Q7のゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第7のスイッチ素子Q7のスイッチング動作を制御する。第2駆動部22は、PWM信号である、第7のゲートパルス信号P7を、第7のスイッチ素子Q7のゲートに出力する。
The
第2駆動部22は、第7のゲートパルス信号P7のデューティやスイッチング周波数を変えることで、コンバータ50の出力電流及び出力電圧を制御できる。
The
閾値電圧記憶部23は、予め定められた閾値電圧Vthを記憶する。閾値電圧Vthは、有線通信又は無線通信経由で書き換え可能であっても良い。閾値電圧Vthは、目標電圧と同じであることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。閾値電圧Vthは、目標電圧より低くても良いし、高くても良い。
The threshold
駆動制御部24Bは、制御信号S0に基づいて、第1駆動部21及び第2駆動部22を制御する。
The
[第1の実施の形態の電源装置の定常時の動作]
電源装置1Bの定常時の動作について、説明する。
[Operation of the power supply device according to the first embodiment during normal operation]
The normal operation of the power supply device 1B will be described.
第1駆動部21は、あるタイミングで、第1のスイッチ素子Q1及び第4のスイッチ素子Q4をオン状態に制御する。次に、第1駆動部21は、デッドタイム経過後のタイミングで、第2のスイッチ素子Q2及び第3のスイッチ素子Q3をオン状態に制御する。第1駆動部21は、上記の制御動作を繰り返す。これにより、1次巻線31には、交流電圧が印加され、2次巻線32には、交流電圧が発生する。ダイオードブリッジ34は、2次巻線32に発生した交流電圧を直流電圧に整流して、平滑コンデンサ14に出力する。
The
第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までのデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを目標電圧に制御できる。
The
第2駆動部22は、定常時には、コンバータ50を動作させない。
The
[第1の実施の形態の電源装置の起動時の動作]
電源装置1Bの起動時の動作について、説明する。
[Operation of the power supply device according to the first embodiment at startup]
The operation of the power supply device 1B at startup will be described.
図13は、第3の実施の形態の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。制御部20Bは、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。
FIG. 13 is a flow chart showing the operation of the power supply device according to the third embodiment when it is started. The
駆動制御部24Bは、ステップS300において、制御信号S1を第2駆動部22に出力する。第2駆動部22は、制御信号S1が入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、コンバータ50を動作させる。
The
第2駆動部22は、あるタイミングで、第7のスイッチ素子Q7をオン状態に制御する。このとき、第1の入力端子41→抵抗51→1次巻線53→第7のスイッチ素子Q7→基準電位の経路に電流が流れる。このとき、抵抗51によって1次電流が抑制されるので、コンバータ50に大きな突入電流が流れることを抑制することができる。第2駆動部22は、次のタイミングで、第7のスイッチ素子Q7をオフ状態に制御する。第2駆動部22は、上記の制御動作を繰り返す。
The
コンバータ50は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。これにより、平滑コンデンサ14に電荷が蓄積される。
駆動制御部24Bは、ステップS302において、平滑コンデンサ14の電圧が閾値電圧Vthに達したか否かを判定し、達していないと判定した場合には(ステップS302でNo)、ステップS302で待機する。駆動制御部24Bは、平滑コンデンサ14の電圧が閾値電圧Vthに達したと判定した場合には(ステップS302でYes)、処理をステップS304に進める。
In step S302, the
駆動制御部24Bは、ステップS304において、制御信号S1の出力を終了するとともに、制御信号S2を第1駆動部21に出力する。
In step S304, the
第2駆動部22は、制御信号S1の入力が終了したら、コンバータ50の動作を終了させる。詳しくは、第2駆動部22は、第7のゲートパルス信号P7の出力を終了する。従って、コンバータ50は、動作を終了する。
The
一方、第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24Bから入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
On the other hand, when the control signal S2 is input from the
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
その後、制御部20Bは、定常時の動作に移行する。
After that, the
[第3の実施の形態の変形例の構成]
図14は、第3の実施の形態の変形例の電源装置の構成を示す図である。電源装置1Cの構成要素のうち、電源装置1、1A、1B、又は、100と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
[Configuration of Modified Example of Third Embodiment]
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a power supply device according to a modification of the third embodiment. Among the constituent elements of the
電源装置1Cは、電源装置1Bと比較して、昇降圧コンバータ16と、出力コンデンサ17と、第3の電圧検出器18と、を更に含む。
The
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。コンバータ50が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。昇降圧コンバータ16が、本開示の「第3のコンバータ」に対応する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第1の電圧」に対応する。コンバータ50が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。出力電圧Voutが、本開示の「第3の電圧」に対応する。
The voltage obtained by stepping down the input voltage Vin by the isolated
また、電源装置1Cは、電源装置1Bと比較して、制御部20Bに代えて、制御部20Cを含む。制御部20Cは、制御部20Bと比較して、第3駆動部25を更に含む。
Moreover, the
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧し、電圧Vbusを平滑コンデンサ14に出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧し、出力電圧Voutを負荷3に出力する。
The isolated
昇降圧コンバータ16は、同期整流型の昇降圧チョッパとするが、本開示はこれに限定されない。昇降圧コンバータ16は、降圧チョッパでも良い。
The buck-
第3駆動部25は、平滑コンデンサ14の電圧Vbus及び出力電圧Voutに基づいて、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のゲート-ソース間の電圧を制御することにより、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のスイッチング動作を制御する。第3駆動部25は、PWM信号である、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を、第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6のゲートに、夫々出力する。なお、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6には、デッドタイムが設定されている。デッドタイムは、1nsから10ns程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第3駆動部25は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6のデューティやスイッチング周波数を変えることで、出力電圧Voutを第2の目標電圧に制御できる。
The
電源装置1Cの定常時の動作は、電源装置1及び1Aの定常時の動作と同様であるので、説明を省略する。
Since the normal operation of the
(第3の実施の形態の変形例の電源装置の起動時の動作)
電源装置1Cの起動時の動作について、説明する。
(Operation at startup of the power supply device of the modification of the third embodiment)
The operation of the
図15は、第3の実施の形態の変形例の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。制御部20Cは、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。 FIG. 15 is a flow chart showing the operation at startup of the power supply device of the modification of the third embodiment. The control unit 20C starts the control operation when the control signal S0 is supplied.
ステップS400及びS402は、第3の実施の形態のステップS300及びS302と同様であるので、説明を省略する。 Steps S400 and S402 are the same as steps S300 and S302 of the third embodiment, so the description is omitted.
駆動制御部24Cは、ステップS404において、制御信号S2を第1駆動部21及び第3駆動部25に出力する。第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24Cから入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
The drive control section 24C outputs the control signal S2 to the
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
第3駆動部25は、制御信号S2が駆動制御部24Cから入力されたら、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧した電圧を負荷3に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。第3駆動部25は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6に夫々出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧を降圧した電圧を、負荷3に出力する。
When the control signal S2 is input from the drive control unit 24C, the
その後、制御部20Cは、定常時の動作に移行する。 After that, the control unit 20C shifts to normal operation.
[まとめ]
以上説明したように、電源装置1B及び1Cは、起動時に、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力して、平滑コンデンサ14に電荷を蓄積する。これにより、電源装置1B及び1Cは、突入電流を抑制することができる。従って、電源装置1B及び1Cは、各素子(例えば、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4)がダメージを受けることを抑制することができる。
[summary]
As described above, the
また、電源装置1B及び1Cは、第2のトランスTR2がコア33を第1のトランスTR1と共有することにより、部品点数の抑制、省スペース化、コスト抑制を図ることができる。
Further, in the
また、第1のトランスTR1の1次巻線31及び2次巻線32が巻回される第1の脚33a1と、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が巻回される第2の脚33a2及び第3の脚33a3と、が異なる。これにより、電源装置1Bは、第2のトランスTR2の1次巻線53及び2次巻線54が絶縁型共振コンバータ13の電力効率に影響を与えることを抑制することができる。
A first leg 33a1 around which the primary winding 31 and the secondary winding 32 of the first transformer TR -1 are wound, and a primary winding 53 and a secondary winding 54 of the
また、電源装置1B及び1Cは、コンバータ50が抵抗51を備えることにより、抵抗51によって1次巻線53に大きな突入電流が流れることが抑制される。従って、電源装置1B及び1Cは、コンバータ50に大きな突入電流が流れることを抑制することができる。
Further, in the
<第4の実施の形態>
(第4の実施の形態の構成)
図16は、第4の実施の形態の電源装置の構成を示す図である。電源装置1Dの構成要素のうち、電源装置1、1A、1B、1C、又は、100と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
(Configuration of the fourth embodiment)
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a power supply device according to the fourth embodiment. Among the constituent elements of the
電源装置1Dは、電源装置1Bと比較して、制御部20Bに代えて、制御部20Dを含む。制御部20Dは、制御部20Bと比較して、閾値電圧記憶部23に代えて、閾値時間記憶部23Aを含み、駆動制御部24Bに代えて、駆動制御部24Dを含む。
The
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。コンバータ50が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第1の電圧」に対応する。コンバータ50が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。
The voltage obtained by stepping down the input voltage Vin by the isolated
電源装置1Dの定常時の動作は、電源装置1Bの定常時の動作と同様であるので、説明を省略する。
Since the normal operation of the
(第4の実施の形態の電源装置の起動時の動作)
電源装置1Dの起動時の動作について、説明する。
(Operation of the power supply device of the fourth embodiment at startup)
The operation of the
図17は、第4の実施の形態の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flow chart showing the operation of the power supply device according to the fourth embodiment when it is started.
制御部20Dは、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。
The
駆動制御部24Dは、ステップS500において、制御信号S1を第2駆動部22に出力する。第2駆動部22は、制御信号S1が入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、コンバータ50を動作させる。第2駆動部22は、第7のゲートパルス信号P7を第7のスイッチ素子Q7に出力する。
The
コンバータ50は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。これにより、平滑コンデンサ14に電荷が蓄積される。
駆動制御部24Dは、ステップS502において、閾値時間Tthが経過したか否かを判定し、経過していないと判定した場合には(ステップS502でNo)、ステップS502で待機する。駆動制御部24Dは、閾値時間Tthが経過したと判定した場合には(ステップS502でYes)、処理をステップS504に進める。
In step S502, the
駆動制御部24Dは、ステップS504において、制御信号S1の出力を終了するとともに、制御信号S2を第1駆動部21に出力する。
In step S504, the
第2駆動部22は、制御信号S1の入力が終了したら、コンバータ50の動作を終了させる。詳しくは、第2駆動部22は、第7のゲートパルス信号P7の出力を終了する。従って、コンバータ50は、動作を終了する。
The
一方、第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24Dから入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
On the other hand, when the control signal S2 is input from the
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
その後、制御部20Dは、定常時の動作に移行する。
After that, the
[第4の実施の形態の変形例の構成]
図18は、第4の実施の形態の変形例の電源装置の構成を示す図である。電源装置1Eの構成要素のうち、電源装置1、1A、1B、1C、1D、又は、100と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
[Configuration of Modified Example of Fourth Embodiment]
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a power supply device according to a modification of the fourth embodiment. Among the constituent elements of the
電源装置1Eは、電源装置1Dと比較して、昇降圧コンバータ16と、出力コンデンサ17と、第3の電圧検出器18と、を更に含む。
The
また、電源装置1Eは、電源装置1Dと比較して、制御部20Dに代えて、制御部20Eを含む。制御部20Eは、制御部20Dと比較して、駆動制御部24Dに変えて駆動制御部24Eを含み、第3駆動部25を更に含む。
Further, compared with the
絶縁型共振コンバータ13が、本開示の「第1のコンバータ」に対応する。コンバータ50が、本開示の「第2のコンバータ」に対応する。昇降圧コンバータ16が、本開示の「第3のコンバータ」に対応する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧し、電圧Vbusを平滑コンデンサ14に出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧し、出力電圧Voutを負荷3に出力する。
The isolated
絶縁型共振コンバータ13が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第1の電圧」に対応する。コンバータ50が入力電圧Vinを降圧した電圧が、本開示の「第2の電圧」に対応する。出力電圧Voutが、本開示の「第3の電圧」に対応する。
The voltage obtained by stepping down the input voltage Vin by the isolated
昇降圧コンバータ16は、同期整流型の昇降圧チョッパとするが、本開示はこれに限定されない。昇降圧コンバータ16は、降圧チョッパでも良い。
The buck-
電源装置1Eの定常時の動作は、電源装置1Cの定常時の動作と同様であるので、説明を省略する。
Since the normal operation of the
(第4の実施の形態の変形例の電源装置の起動時の動作)
電源装置1Eの起動時の動作について、説明する。
(Operation at startup of the power supply device of the modification of the fourth embodiment)
The operation of the
図19は、第4の実施の形態の変形例の電源装置の起動時の動作を示すフローチャートである。制御部20Eは、制御信号S0が供給されたら、制御動作を開始する。
FIG. 19 is a flow chart showing the operation at startup of the power supply device of the modification of the fourth embodiment. The
ステップS600及びS602は、第4の実施の形態のステップS500及びS502と同様であるので、説明を省略する。 Steps S600 and S602 are the same as steps S500 and S502 of the fourth embodiment, so description thereof will be omitted.
駆動制御部24Eは、ステップS604において、制御信号S2を第1駆動部21及び第3駆動部25に出力する。第1駆動部21は、制御信号S2が駆動制御部24Eから入力されたら、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力するように、絶縁型共振コンバータ13を動作させる。第1駆動部21は、第1のゲートパルス信号P1から第4のゲートパルス信号P4までを第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4までに夫々出力する。
The
絶縁型共振コンバータ13は、入力電圧Vinを降圧した電圧を、平滑コンデンサ14に出力する。このとき、平滑コンデンサ14には電荷が蓄積されているので、突入電流が抑制される。
The isolated
第3駆動部25は、制御信号S2が駆動制御部24Eから入力されたら、平滑コンデンサ14の電圧Vbusを降圧した電圧を負荷3に出力するように、昇降圧コンバータ16を動作させる。第3駆動部25は、第5のゲートパルス信号P5及び第6のゲートパルス信号P6を第5のスイッチ素子Q5及び第6のスイッチ素子Q6に夫々出力する。昇降圧コンバータ16は、平滑コンデンサ14の電圧を降圧した電圧を、負荷3に出力する。
When the control signal S2 is input from the
その後、制御部20Eは、定常時の動作に移行する。
After that, the
(まとめ)
以上説明したように、電源装置1D及び1Eは、起動時に、入力電圧Vinを降圧した電圧を平滑コンデンサ14に出力して、平滑コンデンサ14に電荷を蓄積する。これにより、電源装置1D及び1Eは、突入電流を抑制することができる。従って、電源装置1D及び1Eは、各素子(例えば、第1のスイッチ素子Q1から第4のスイッチ素子Q4)がダメージを受けることを抑制することができる。
(summary)
As described above, the
また、電源装置1D及び1Eは、駆動制御部24D及び24Eが平滑コンデンサ14の電圧を監視する必要をなくすことができる。これにより、電源装置1D及び1Eは、制御を簡素化することができる。
Moreover, the
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1、1A、1B、1C、1D、1E 電源装置
2 電源
3 負荷
11 入力コンデンサ
12 第1の電圧検出器
13 絶縁型共振コンバータ
14 平滑コンデンサ
15 第2の電圧検出器
16 昇降圧コンバータ
17 出力コンデンサ
18 第3の電圧検出器
20、20A、20B、20C、20D、20E 制御部
21 第1駆動部
22 第2駆動部
23 閾値電圧記憶部
23A 閾値時間記憶部
24、24A、24B、24D、24E 駆動制御部
25 第3駆動部
31、53 1次巻線
32、54 2次巻線
33 コア
34 ダイオードブリッジ
41 第1の入力端子
42 第2の入力端子
43 第1の出力端子
44 第2の出力端子
50 コンバータ
51 抵抗
52 コンデンサ
D11 第1のダイオード
D12 第2のダイオード
D13 第3のダイオード
D14 第4のダイオード
D21 ダイオード
L1 インダクタ
N1 第1のノード
N2 第2のノード
Q1 第1のスイッチ素子
Q2 第2のスイッチ素子
Q3 第3のスイッチ素子
Q4 第4のスイッチ素子
Q5 第5のスイッチ素子
Q6 第6のスイッチ素子
Q7 第7のスイッチ素子
TR1 第1のトランス
TR2 第2のトランス
Claims (4)
第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第1のコンバータと、
電荷を前記平滑コンデンサにチャージするための第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力する第2のコンバータと、
前記第1のコンバータ及び前記第2のコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記第1のコンバータは、
入力電圧を降圧した前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力する絶縁型コンバータであり、
前記第2のコンバータは、
前記入力電圧を降圧した前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するコンバータであり、
前記制御部は、
起動時に、前記第2の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記コンバータを動作させる第1の制御を実行し、その後に、前記第1の電圧を前記平滑コンデンサに出力するように、前記絶縁型コンバータを動作させる第2の制御を実行し、
前記コンバータの中のトランスの1次巻線には、前記第1の制御の実行時の突入電流を抑制する抵抗が直列に接続されており、
前記絶縁型コンバータの中のトランスと、前記コンバータの中のトランスと、は、1つのコアを共有し、
前記絶縁型コンバータの中のトランスの1次巻線及び2次巻線が巻回される前記コアの脚と、前記コンバータの中の内のトランスの1次巻線及び2次巻線が巻回される前記コアの脚と、は異なる、
ことを特徴とする、電源装置。 a smoothing capacitor;
a first converter that outputs a first voltage to the smoothing capacitor;
a second converter that outputs a second voltage to the smoothing capacitor for charging the smoothing capacitor;
a control unit that controls the first converter and the second converter;
with
The first converter is
An isolated converter that outputs the first voltage obtained by stepping down an input voltage to the smoothing capacitor,
The second converter is
A converter that outputs the second voltage obtained by stepping down the input voltage to the smoothing capacitor,
The control unit
At startup, executing a first control to operate the converter so as to output the second voltage to the smoothing capacitor, and then output the first voltage to the smoothing capacitor, performing a second control to operate the isolated converter;
A resistor for suppressing an inrush current during execution of the first control is connected in series to a primary winding of a transformer in the converter,
a transformer in the isolated converter and a transformer in the converter share one core;
a leg of the core around which the primary and secondary windings of a transformer in the isolated converter are wound; and a leg around which the primary and secondary windings of a transformer in the converter are wound is different from the legs of the core that are
A power supply device characterized by:
絶縁型共振コンバータである、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電源装置。 The isolated converter is
is an isolated resonant converter,
The power supply device according to claim 1 , characterized in that:
前記第1の制御を実行し、前記平滑コンデンサの電圧が予め定められた電圧に達した後に、前記第2の制御を実行する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の電源装置。 The control unit
After the first control is performed and the voltage of the smoothing capacitor reaches a predetermined voltage, the second control is performed;
3. The power supply device according to claim 1 or 2 , characterized in that:
前記第1の制御を実行し、予め定められた時間が経過した後に、前記第2の制御を実行する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の電源装置。 The control unit
After executing the first control and a predetermined time has elapsed, executing the second control,
3. The power supply device according to claim 1 or 2 , characterized in that:
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