JPH02168857A - Resonance type power converter - Google Patents

Resonance type power converter

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JPH02168857A
JPH02168857A JP32298288A JP32298288A JPH02168857A JP H02168857 A JPH02168857 A JP H02168857A JP 32298288 A JP32298288 A JP 32298288A JP 32298288 A JP32298288 A JP 32298288A JP H02168857 A JPH02168857 A JP H02168857A
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JP
Japan
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transformer
resonant
power converter
circuit
inductance
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Application number
JP32298288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Aoyama
博志 青山
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To miniaturize a device to lighten the weight, and attenuate electromagnetic noise by connecting a reactor having the inductance of a value less than that of the self-inductance of a primary winding, to the one side at least, of the primary and secondary windings of a transformer, in parallel with each other. CONSTITUTION:To the primary winding of a transformer T, the parallel resonance circuit 1 of a resonance type capacitor Cr and a resonance reactor Lr is connected in parallel with each other. Switch elements Q1, Q2 are driven by a switch element drive circuit 2 based on a resonance type voltage detection winding Ng set on the transformer T. In the meantime, the secondary winding N2 of the transformer T is connected to a load 3. Besides, as the value of the Lr, a value sufficiently less than that of the self-inductance L1 of the whole primary winding of the transformer T is used. In this case, resonance frequency f01 is as shown by an equation (1). In this case, when the Lr is set in relation to Lr<<L1, then L' Lr is shown, and the f01 can be determined by the value of the Lr. As a result, regardless of the value of the L1, switching frequency can be converted to be high frequency.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の第1」用分野〕 本発明は、共振形電力変換器に係り、具体的には共振形
DC−DCコンバータ等に好適ガものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [First Industrial Field] The present invention relates to a resonant type power converter, and specifically relates to a resonant type power converter suitable for a resonant type DC-DC converter and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

共振彫型、カタ換器は、直流をスイッチ素子を用いて一
旦交流に変換し、これを変圧器により変圧して所望の直
流電圧を得るインバータとして、またさらに整流して所
望の直流會得るDC−DCコンバータとして構成され、
交流変換に伴うスイッチング損失を低減するために、変
圧器にコンデンサを並列接続して共振回路を形成し、こ
の共振回路の電気的振動に同期させて、上記スイッチ素
子を駆動するようにしたものである。
Resonant molds and converters are used as inverters that convert direct current into alternating current using switch elements, transform this using a transformer to obtain the desired direct current voltage, and further rectify the alternating current to obtain the desired direct current. - configured as a DC converter;
In order to reduce switching losses associated with AC conversion, a capacitor is connected in parallel to a transformer to form a resonant circuit, and the above switching element is driven in synchronization with the electrical vibrations of this resonant circuit. be.

々お、このような共振形電力変換器に関する従来技術と
しては、特開昭61−277372号公報、雑誌トラン
ジスタ技術(1987年第6号、406負〜407頁)
に記載芒れたものが知られている。
As for the conventional technology related to such a resonant power converter, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-277372, Magazine Transistor Technology (No. 6, 1987, pages 406-407)
The awn described in is known.

まだ、DC−DCコンバータの具体的な解析例として、
電子情報通信学会技術研究報告(PB87−26(19
87)、9頁から14頁)に記載されたものが知られて
いる。
As a concrete analysis example of a DC-DC converter,
Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Technical Research Report (PB87-26(19)
87), pages 9 to 14) are known.

一般に、上記の共振回路は直流電圧とリアクトルの直列
接続体から電力の供給を受け、変圧器の一次巻線間の自
己インダクタンスL1と、一次巻線に並列接続されたコ
ンデンサ容量Cとで構成され、電圧共振形といわれてい
る。また、上記共振形電力変換器の特長として、スイッ
チ素子の印加電圧または通電電流のうち、いずれか一方
が正弦波状となることから、スイッチ素子のオン、オフ
時に発生するスイッチング損失が少ないこと、及び従来
の非共振形コンバータに比べて配線インダクタンスや寄
生容量によって発生する伝導雑音、放射雑音の発生が少
ないことが挙げられる。
Generally, the above-mentioned resonant circuit receives power from a series connection of a DC voltage and a reactor, and is composed of a self-inductance L1 between the primary winding of the transformer and a capacitor capacitance C connected in parallel with the primary winding. , is said to be voltage resonant type. In addition, as a feature of the above-mentioned resonant power converter, either the applied voltage or the current flowing through the switching element has a sinusoidal waveform, so there is little switching loss that occurs when the switching element is turned on or off. Compared to conventional non-resonant converters, this converter generates less conduction noise and radiation noise caused by wiring inductance and parasitic capacitance.

〔発FJAが解決しようとする問題点〕しかし力から、
上記共振形変換益においても、回路各部の素子印加電圧
は大きく変動し、スイッチ素子の通電電流などは依然と
して急峻に変化する。このため、電源線を伝わって入力
電源に逆流する伝4%、音、及び(ロ)路各部から発生
する放射雑音は無視出来ない水準である。これらの雑音
を低減するだめには、電源線にノイズ・フィルタを設け
るか、あるいは変換益全体をシールド板で覆う等の対策
が考えられるが、いずれの方法を用いた場合でも装置の
大型化1重量増加及び効率の低下という問題が生じる。
[The problem that FJA is trying to solve] However, from power,
Even in the above-mentioned resonant type conversion gain, the voltage applied to each element of the circuit varies greatly, and the current flowing through the switch element still changes sharply. For this reason, the 4% transmission and sound flowing back through the power supply line to the input power supply and the radiation noise generated from various parts of the (b) path are at a level that cannot be ignored. In order to reduce these noises, measures such as installing a noise filter on the power supply line or covering the entire conversion gain with a shield plate can be considered, but either method will increase the size of the device. Problems arise with increased weight and reduced efficiency.

さらに、上記共振形質換器において、変圧器二次側に全
波整流平滑回路を設けて負荷に直流電力を供給し、変圧
器二次巻線と金波整流回路の間に、5゜ 磁気増幅器を設けて出力制御を行う場合には、高周波数
帯域の電磁雑音が増大するという新たな問題が生じる。
Furthermore, in the above resonant transformer, a full-wave rectifying and smoothing circuit is provided on the secondary side of the transformer to supply DC power to the load, and a 5° magnetic amplifier is installed between the transformer secondary winding and the gold wave rectifying circuit. When the output is controlled by providing a filter, a new problem arises in that electromagnetic noise in a high frequency band increases.

以下、この電磁雑音の増大原因について説明する。The cause of this increase in electromagnetic noise will be explained below.

上記共振形電力変換器は、変圧器の一次巻線間の自己イ
ンダクタンスL+と、一次巻線に並列接続されたコンデ
ンサ容量とで共振回路を構成し、これらの両端に正弦波
状の共珈電圧を発生する。変圧器二次側に設けられた負
荷に直流電力を供給するためには、変圧器二次巻線と負
荷との間に全波整流回路及び平滑回路を設ける。しかし
、このままでは入力電圧変動及び負荷変動に応じた出力
の調整を行うことが出来ないため、出力制御を行うため
には二次巻線と全波整流回路との間に磁気増1191を
設ける必要がある。磁気増幅器は変圧器二次巻線に訪起
した共振電圧を位相制御することにより、出力を調整す
るが、この動作により、二次側整流回路に印加される電
圧は正弦波状ではなく、立上がシが急峻になる。このた
め、上記整流回路で用いられるダイオードにおいて逆回
復特性によるサージ電流やスパイク電圧が発生し、共振
形質換器の低雑音性を著しく阻害する。
The above-mentioned resonant power converter configures a resonant circuit with the self-inductance L+ between the primary winding of the transformer and the capacitor capacitance connected in parallel with the primary winding, and generates a sinusoidal resonant voltage across both ends of the resonant circuit. Occur. In order to supply DC power to a load provided on the secondary side of a transformer, a full-wave rectifier circuit and a smoothing circuit are provided between the transformer secondary winding and the load. However, as it is, it is not possible to adjust the output according to input voltage fluctuations and load fluctuations, so it is necessary to install a magnetic booster 1191 between the secondary winding and the full-wave rectifier circuit in order to control the output. There is. Magnetic amplifiers adjust the output by controlling the phase of the resonant voltage generated in the transformer secondary winding, but due to this operation, the voltage applied to the secondary side rectifier circuit is not a sine wave, but a rising wave. The curve becomes steep. For this reason, surge currents and spike voltages are generated due to reverse recovery characteristics in the diodes used in the rectifier circuit, which significantly impairs the low noise performance of the resonant transformer.

本発明の目的は、ノイズ・フィルタ及び筐体シールドの
効果によらず、小型・軽量、及び低電磁雑音化を実現で
きる共振形′−カ変換益を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a resonant type power conversion system that can achieve compact size, light weight, and low electromagnetic noise regardless of the effects of noise filters and housing shields.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明の共振形電力変換器
は、直流電源とリアクトルの直列回路をスイッチ素子を
介して変圧器の一次巻線に接続し、かつ該変圧器のイン
ダクタンスと該インダクタンスに並列接続された静電容
量により共振回路を形成し、この共振電圧に同期して前
記スイッチ素子を開閉して前記変圧器の二次巻線に接続
された負荷に電力を供給する構成を有し、以下に述べる
手段を用いたものである。
In order to achieve the above object, the resonant power converter of the present invention connects a series circuit of a DC power source and a reactor to the primary winding of a transformer via a switch element, and connects the inductance of the transformer and the inductance. A resonant circuit is formed by a capacitance connected in parallel to the transformer, and the switching element is opened and closed in synchronization with the resonant voltage to supply power to the load connected to the secondary winding of the transformer. However, the method described below was used.

■前記変圧器の一次又は二次巻線の少なくとも一方に該
一次巻線の自己インダクタンスより等価的に小さい値の
インダクタンスを有するリアクトルを並列に接続する。
(2) A reactor having an inductance equivalently smaller than the self-inductance of the primary winding is connected in parallel to at least one of the primary or secondary winding of the transformer.

、7 。, 7.

■前記直流電源と直列接続されるリアクトルを、該直流
電源の両側に備え、これらのリアクトルを磁気的に結合
する。
(2) Reactors connected in series with the DC power source are provided on both sides of the DC power source, and these reactors are magnetically coupled.

■前記変圧器の外側を導電性材料で覆う。■Covering the outside of the transformer with a conductive material.

また、前記変圧器の二次側に磁気増幅益、全波整流回路
、及び平滑回路を用いる場合には、次の手段を用いる。
Further, when using a magnetic amplification gain, a full-wave rectifier circuit, and a smoothing circuit on the secondary side of the transformer, the following means are used.

■前記変圧器の一次・二次巻耐量に導電性材料で作られ
た静を遮蔽板を設け、負荷又は入力電源の一端に接続す
る。
(2) Provide a static shielding plate made of conductive material on the primary and secondary windings of the transformer, and connect it to one end of the load or input power source.

■前記全波整流回路に、緩衝回路(スナバ−回路)を設
ける。
(2) A buffer circuit (snubber circuit) is provided in the full-wave rectifier circuit.

■前記緩衝回路は、抵抗、コンデンサ、又はリアクトル
のうち、いずれかで構成される。
(2) The buffer circuit is composed of one of a resistor, a capacitor, and a reactor.

〔作 用〕[For production]

このように構成することにより、本発明によれば次の作
用により目的を達成できる。
With this configuration, according to the present invention, the object can be achieved through the following actions.

■変圧器の一次巻線にリアクトル(以下、共振用リアク
トルLrと称する)を並列接続すると、共振回路の共振
周波数fo1は次式(4)となる。
(2) When a reactor (hereinafter referred to as resonance reactor Lr) is connected in parallel to the primary winding of the transformer, the resonance frequency fo1 of the resonance circuit becomes the following equation (4).

、8 ここで L+  + Lr 式(4)にて、Lr << L+となる関係に共振リア
クトルを選定すると、L’キLrとなシ、f0+はLr
の値によって決定される。
, 8 Here, L+ + Lr In equation (4), if a resonant reactor is selected in the relationship that Lr << L+, then L'kiLr and f0+ are Lr
determined by the value of

したがって、変圧器の自己インダクタンスL1に拘らず
共振周波数f01(スイッチング周波数)を高周波にす
ることが可能となる。つまり、数百K llz以上にす
る場合でも、Llを大きな値に設計できることから、変
圧器鉄心に空隙(ギャップ)を設ける必要がなく、変圧
器から発する漏洩磁束を低減できるため、電磁雑音は低
減する。
Therefore, it is possible to set the resonance frequency f01 (switching frequency) to a high frequency regardless of the self-inductance L1 of the transformer. In other words, since Ll can be designed to a large value even when it is several hundred Kllz or more, there is no need to provide a gap in the transformer core, and the leakage magnetic flux emitted from the transformer can be reduced, reducing electromagnetic noise. do.

■前記直流電源に直列接続されるリアクトルを該直流電
源の両側に設け、これらを磁気結合させると、リアクト
ル両端に発生する逆相の電圧変動は互いに打消し合うこ
とから、ノーマルモード及びコモンモード雑音を低減で
きる。
■If a reactor connected in series with the DC power supply is provided on both sides of the DC power supply and these are magnetically coupled, the opposite phase voltage fluctuations occurring at both ends of the reactor cancel each other out, resulting in normal mode and common mode noise. can be reduced.

■前記変圧器の外側を導電性材料(例えば銅箔)で柳う
ことにより、主として変圧器鉄心のギャップよシ発生す
る漏洩磁束を短絡し、外部への漏洩を防止する。このた
め、空間に放射する放射雑音及び、回路配線で誘起され
る伝導雑音が低減でき■前記変圧器の一次・二次巻線間
に靜II遮蔽板を設けることにより、変圧器−次・二次
巻線間の静電結合を弱め、二次側で発生した雑音電圧を
一次側に伝導するのを防ぐことが出来る。
(2) By covering the outside of the transformer with a conductive material (for example, copper foil), leakage magnetic flux mainly generated by gaps in the transformer core is short-circuited and leakage to the outside is prevented. Therefore, the radiation noise radiated into the space and the conduction noise induced in the circuit wiring can be reduced. ■ By providing a shielding plate between the primary and secondary windings of the transformer, the transformer It is possible to weaken the electrostatic coupling between the secondary windings and prevent the noise voltage generated on the secondary side from being conducted to the primary side.

■、■前記全波整流回路に緩衝回路を設けることにより
、磁気増幅器制御時に整流ダイオードに印加される電圧
変化を緩やかにできる。このため、ダイオードで発生す
るサージ電流及びスパイク電圧が減少し、電磁雑音の低
減が可能となる。
(2) By providing a buffer circuit in the full-wave rectifier circuit, changes in the voltage applied to the rectifier diode can be made gentler when controlling the magnetic amplifier. Therefore, surge current and spike voltage generated in the diode are reduced, and electromagnetic noise can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

第1図は本発明を共振形DC−DCコンバータに適用し
た一実施例の構成図である。同図に示すように、直流電
源E1とリアクトルL+の直列回路により直流入力電源
が形成され、この直列回路は一対のスイッチ素子Q1と
Q2を介して変圧器Tの一次巻線に接続されている。変
圧器Tの一次巻線には共振形コンデンサCrと共振用リ
アクトルLrの並列回路からなる共振回路1が並列に接
続されている。スイッチ素子Q、、Q2は、変圧器Tに
設けられた共振形電圧検出巻線N8に基づいて、スイッ
チ素子駆動回路2により駆動される。一方、変圧6Tの
二次巻線は負荷3に接続されている。また、Lrの値は
変圧器Tの一次巻線全体の自己インダクタンスL1よシ
も十分lJ飄さな値のものを用いている。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a resonant DC-DC converter. As shown in the figure, a DC input power source is formed by a series circuit of a DC power source E1 and a reactor L+, and this series circuit is connected to the primary winding of a transformer T via a pair of switch elements Q1 and Q2. . A resonant circuit 1 consisting of a parallel circuit of a resonant capacitor Cr and a resonant reactor Lr is connected in parallel to the primary winding of the transformer T. The switch elements Q, , Q2 are driven by the switch element drive circuit 2 based on a resonant voltage detection winding N8 provided on the transformer T. On the other hand, the secondary winding of the transformer 6T is connected to the load 3. Further, the value of Lr is set to a value that is sufficiently lJ smaller than the self-inductance L1 of the entire primary winding of the transformer T.

なお、スイッチ素子Q1.Q2はバイポーラトランジス
タ、MOSFET 、GTO等の自己消弧素子であれば
よい。このように構成することにより、スイッチ素子Q
1又はQ2をオンすると、共振回路1が共振し、共振用
コンデンサCrの電圧Vcは、第2図(a)に示す正弦
波状のものとなυ、またこの電圧がスイッチ素子Q1.
Q2に印加される。また同図(b)に示す共振電流ir
が流れる。一方、スイッチ素子駆動回路2は巻線NI+
により上記スイッチ素子Q、とQに印加され電圧(共振
電圧)を検出し、これに同期させて、QlとQ2を交互
に開、閉駆動する。このときのスイッチ周期は前述の共
振用周波数fi+となシ、変圧器Tの自己インダクタン
スL1には実質的に無関係となる。
Note that the switch element Q1. Q2 may be a self-extinguishing element such as a bipolar transistor, MOSFET, or GTO. With this configuration, the switching element Q
1 or Q2 is turned on, the resonant circuit 1 resonates, and the voltage Vc of the resonant capacitor Cr becomes a sinusoidal waveform υ shown in FIG. 2(a), and this voltage is applied to the switching element Q1.
Applied to Q2. In addition, the resonant current ir shown in the same figure (b)
flows. On the other hand, the switch element drive circuit 2 has a winding NI+
The voltage (resonant voltage) applied to the switching elements Q and Q is detected, and in synchronization with this, Ql and Q2 are driven to open and close alternately. The switching period at this time is different from the above-mentioned resonance frequency fi+, and is substantially unrelated to the self-inductance L1 of the transformer T.

したがって、本実施例によれば、Llの値に拘らずスイ
ッチイブ周波数を高周波化することができる。また、L
lが大きくても支障がないことから、変圧器にギャップ
を設ける必要がなく、漏洩磁束を低減できるため、電磁
雑音は減少する。
Therefore, according to this embodiment, the switching frequency can be increased regardless of the value of Ll. Also, L
Since there is no problem even if l is large, there is no need to provide a gap in the transformer, leakage magnetic flux can be reduced, and electromagnetic noise is reduced.

第2図は、本発明の他の実施例を示す。本実施例は第1
図で示したリアクトルLiを入力電源Eiの両端に配置
し、各々を磁気結合させたものである。この場合には、
リアクトルLiにより、入力電源線を伝わるノーマルモ
ード雑音が除去される。
FIG. 2 shows another embodiment of the invention. This example is the first
The reactors Li shown in the figure are placed at both ends of the input power source Ei, and each is magnetically coupled. In this case,
The reactor Li removes normal mode noise transmitted through the input power supply line.

第6図には、本発明のさらに他の実施例を示す。FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.

同図に示すように、変圧器Tの同曲(主として鉄心のギ
ャップ周辺)に銅などの導電材料で作られた箔体を巻く
ことにより、ギャップよシ漏洩した磁束を短絡し、変圧
器の外に漏洩するのを防止する0 また、変圧器の二次側に全波整流平滑回路及び、磁気増
幅器を用いた場合の実施例を第4図〜第6図に示す。第
4図の実施例は、変圧器−次・二次巻線の間に、静電シ
ールドを設け、各々のシールドの一端を、入力電源又は
負荷の一端に接続したものである。この場合には、−次
・二次巻線間の静電結合が低下することにより、二次側
で発生した雑音が変圧器を介して一次側に伝導するのを
防止する。
As shown in the figure, by wrapping a foil made of conductive material such as copper around the same curve of transformer T (mainly around the gap in the iron core), the magnetic flux leaking across the gap is short-circuited, and the transformer 4 to 6 show examples in which a full-wave rectifying and smoothing circuit and a magnetic amplifier are used on the secondary side of the transformer. In the embodiment shown in FIG. 4, an electrostatic shield is provided between the transformer and the primary and secondary windings, and one end of each shield is connected to one end of the input power source or the load. In this case, the capacitive coupling between the negative and secondary windings is reduced, thereby preventing noise generated on the secondary side from being conducted to the primary side via the transformer.

第5図及び第6図の実施例は、二次側整流ダイオードに
それぞれ、C−Rスナバ−回路及びリアクトルを付加し
たものである。これらの場合には、整流ダイオードの電
圧及び電流の時間的変化を緩やかにできるため、サージ
電流やスパイク電圧の発生を低減し、雑音を減少させる
In the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, a C-R snubber circuit and a reactor are added to the secondary rectifier diode, respectively. In these cases, temporal changes in the voltage and current of the rectifier diode can be made gentler, which reduces the generation of surge currents and spike voltages, and reduces noise.

第7図に、上記実施例を全て用いた場合と従来技術の伝
導雑音の測定結果を比較したものを示す。
FIG. 7 shows a comparison of the measurement results of conduction noise when all of the above embodiments are used and the conventional technology.

このときの共振周波数は50DKHzとした。同図から
、実施例では、従来例よシも最大30 dB雑音レベル
が低減し、本発明による雑音低減効果が著しいことが分
る。
The resonance frequency at this time was 50DKHz. From the figure, it can be seen that in the example, the noise level is reduced by a maximum of 30 dB compared to the conventional example, and the noise reduction effect of the present invention is remarkable.

々お、共振電圧の検出方法としては上記の他に、共振用
リアクトルLrまたは共振用コンデンサCrに流れる電
流を検出する方法も考えられるが、いずれの方法であっ
ても構わない。
In addition to the method described above, a method of detecting the resonant voltage may include detecting the current flowing through the resonant reactor Lr or the resonant capacitor Cr, but any method may be used.

また、第1図〜第6図において、出力は、変圧器Tを介
して負荷6に伝達されるが、6は抵抗性、容量性、およ
び誘導性または、これらの組合せのうち、いずれの性質
のものであってもよい。
In addition, in FIGS. 1 to 6, the output is transmitted to a load 6 via a transformer T, where 6 has any of resistive, capacitive, and inductive characteristics, or a combination thereof. It may be of.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれは、変圧器の一次又
は二次巻線の少なくとも一方に、尚該一次巻線の自己イ
ンダクタンスより等価的に小さい値のリアクトルを奎列
に接続した構成としたことから、変圧器の自己インダク
タンスの値に拘らず共振周波数を高くすることができる
。このため、高周波化した場合においても変圧器鉄心に
ギャップを設ける必要がなく、漏渉磁束の影響による電
磁雑音の発生を低減できる効果がある。また、変圧器の
周囲を銅箔等の導電性材料で榎うことによυ、前記漏洩
磁束を低減し、電磁雑音を低減できる効果がある。あわ
せて、入力電源の両端にリアクトルを設け、これらを磁
気結合させることにより、入力電源に伝導しようとする
逆相の雑音成分を打消し合うため、ノーマルモード及び
コモンモ゛−ド雑音を低減できる効果がある。
As explained above, according to the present invention, a reactor having a value equivalently smaller than the self-inductance of the primary winding is connected in series to at least one of the primary or secondary winding of the transformer. Therefore, the resonant frequency can be increased regardless of the value of the transformer's self-inductance. Therefore, even when the frequency is increased, there is no need to provide a gap in the transformer core, which has the effect of reducing the generation of electromagnetic noise due to the influence of stray magnetic flux. Furthermore, by surrounding the transformer with a conductive material such as copper foil, the leakage magnetic flux can be reduced and electromagnetic noise can be reduced. In addition, by providing reactors at both ends of the input power source and magnetically coupling them, the negative phase noise components that attempt to be conducted to the input power source are canceled out, which has the effect of reducing normal mode and common mode noise. There is.

さらに、変圧器二次側に磁気増幅器及び、全波整流平滑
回路を設けて、負荷に制御可能な直流出力を与える場合
において、変圧器−次・二次巻線間に静電シールドを設
け、この一端を入力電圧又は負荷の一端に接続すること
により、−次・二次巻線間の静電結合を弱くすることが
できる。この結果、二次側回路及び負荷で発生した電圧
ノイズの一次側伝導を防止できることにより、入力電源
への伝導雑音を低減できる効果がある。また、二次側整
流ダイオードに抵抗、コンデンサ、及びリアクトルのい
ずれかで構成された緩衝回路を付加することにより、ダ
イオードで発生するサージ電流やスパイク電圧を低減で
きることから、伝導雑音及び放射雑音を低減できる効果
がある。
Furthermore, when a magnetic amplifier and a full-wave rectifying and smoothing circuit are provided on the secondary side of the transformer to provide a controllable DC output to the load, an electrostatic shield is provided between the transformer and the secondary winding. By connecting this one end to the input voltage or one end of the load, the capacitive coupling between the negative and secondary windings can be weakened. As a result, it is possible to prevent the voltage noise generated in the secondary circuit and the load from being conducted to the primary side, thereby reducing the conduction noise to the input power source. Additionally, by adding a buffer circuit consisting of a resistor, capacitor, or reactor to the secondary rectifier diode, it is possible to reduce surge currents and spike voltages generated in the diode, thereby reducing conduction noise and radiation noise. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図か
ら第6図までは本発明の他の実施例を示す図、第7図は
第1図から第6図までの全ての実施例を行った時の雑音
測定結果を従来例と比較した図、第8図は従来例を示す
図である。 1 ・・・共振回路    2・・・スイッチ素子駆動
回路6・・・負  荷    4・・・全波整流回路5
・・・平滑回路   8・・・磁気増幅器回路Q1.Q
2・・・スイッチ素子 T・・・変圧a     Cr・・・共振用コンデンサ
Lr・・・共振用リアクトルEi・・・直流電源悴 図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 6 are diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram comparing the noise measurement results obtained when carrying out the embodiment with the conventional example, and FIG. 8 is a diagram showing the conventional example. 1...Resonance circuit 2...Switch element drive circuit 6...Load 4...Full wave rectifier circuit 5
...Smoothing circuit 8...Magnetic amplifier circuit Q1. Q
2...Switch element T...Transformer a Cr...Resonance capacitor Lr...Resonance reactor Ei...DC power supply diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、直流電源とリアクトルの直列回路をスイッチ素子を
介して変圧器の一次巻線に接続し、かつ該変圧器のイン
ダクタンスと該インダクタンスに並列接続された静電容
量により共振回路を形成し、この共振電圧に同期して前
記スイッチ素子を開閉して前記変圧器の二次巻線に接続
された負荷に電力を供給する構成を有してなる共振形電
力変換器において、前記変圧器の一次又は二次巻線の少
なくとも一方に該一次巻線の自己インダクタンスより等
価的に小さい値のインダクタンスを有するリアクトルを
接続してなる共振形電力変換器。 2、前記変圧器の結合係数が0.95以上である請求項
1項記載の共振形電力変換器。 3、前記変圧器の鉄心の比透磁率が100以上である請
求項1又は2記載の共振形電力変換器。 4、直流電源とリアクトルの直列回路をスイッチ素子を
介して変圧器の一次巻線に接続し、かつ該変圧器のイン
ダクタンスと該インダクタンスに並列接続された静電容
量により共振回路を形成し、この共振電圧に同期して前
記スイッチ素子を開閉して前記変圧器の二次巻線に接続
された負荷に電力を供給する構成を有してなる共振形電
力変換器において、前記直流電源と直列接続されるリア
クトルを、該直流電源の両側に備えたことを特徴とする
共振形電力変換器。 5、前記直流電源の両側に接続されたリアクトルが磁気
結合を有する請求項4記載の共振形電力変換器。 6、直流電源とリアクトルの直列回路をスイッチ素子を
介して変圧器の一次巻線に接続し、かつ該変圧器のイン
ダクタンスと該インダクタンスに並列接続された静電容
量により共振回路を形成し、この共振電圧に同期して前
記スイッチ素子を開閉して前記変圧器の二次巻線に接続
された負荷に電力を供給する構成を有してなる共振形電
力変換器において、前記変圧器の外側を導電材料で覆っ
たことを特徴とする共振形電力変換器。 7、前記変圧器の負荷が全波整流回路である請求項1、
2、3、4、5又は6のいずれかの項に記載の共振形電
力変換器。 8、前記全波整流回路の主回路電流が磁気増幅器により
制御される構成とした請求項1、2、3、4、5、6又
は7のいずれかの項に記載の共振形電力変換器。 9、前記変圧器の一次・二次巻線間に、導電性材料で作
られた静電遮蔽板を設けた請求項1、2、3、4、5、
6、7又は8のいずれかの項に記載の共振形電力変換器
。 10、前記静電遮蔽板が、前記直流電源の一端、あるい
は負荷の一端に接続された請求項9記載の共振形電力変
換器。 11、前記全波整流回路または前記磁気増幅器に、緩衝
回路を設けた請求項7、8、9又は10のいずれかの項
に記載の共振形電力変換器。 12、前記緩衝回路が抵抗及び静電容量により構成され
る請求項11記載の共振形電力変換器。 13、前記緩衝回路がリアクトルで構成される請求項1
1記載の共振形電力変換器。 14、前記緩衝回路が抵抗、静電容量及びリアクトルで
構成される請求項11記載の共振形電力変換器。 15、前記緩衝回路を構成するリアクトル鉄心の比透磁
率が100以上である請求項13及び14記載の共振形
電力変換器。
[Claims] 1. A series circuit of a DC power supply and a reactor is connected to the primary winding of a transformer via a switch element, and resonance is generated by the inductance of the transformer and the capacitance connected in parallel to the inductance. A resonant power converter configured to form a circuit and open and close the switch element in synchronization with this resonant voltage to supply power to a load connected to a secondary winding of the transformer, A resonant power converter comprising a reactor having an inductance that is equivalently smaller than the self-inductance of the primary winding, connected to at least one of the primary or secondary winding of the transformer. 2. The resonant power converter according to claim 1, wherein the transformer has a coupling coefficient of 0.95 or more. 3. The resonant power converter according to claim 1 or 2, wherein the iron core of the transformer has a relative permeability of 100 or more. 4. A series circuit of a DC power source and a reactor is connected to the primary winding of a transformer via a switch element, and a resonant circuit is formed by the inductance of the transformer and the capacitance connected in parallel to the inductance. A resonant power converter configured to open and close the switch element in synchronization with a resonant voltage to supply power to a load connected to a secondary winding of the transformer, which is connected in series with the DC power source. 1. A resonant power converter comprising a reactor on both sides of the DC power supply. 5. The resonant power converter according to claim 4, wherein reactors connected to both sides of the DC power source have magnetic coupling. 6. A series circuit of a DC power source and a reactor is connected to the primary winding of a transformer via a switch element, and a resonant circuit is formed by the inductance of the transformer and the capacitance connected in parallel to the inductance. In a resonant power converter configured to open and close the switch element in synchronization with a resonant voltage to supply power to a load connected to a secondary winding of the transformer, the outside of the transformer is A resonant power converter characterized by being covered with a conductive material. 7. Claim 1, wherein the load of the transformer is a full-wave rectifier circuit.
7. The resonant power converter according to any one of 2, 3, 4, 5, or 6. 8. The resonant power converter according to claim 1, wherein the main circuit current of the full-wave rectifier circuit is controlled by a magnetic amplifier. 9. Claims 1, 2, 3, 4, 5, wherein an electrostatic shielding plate made of a conductive material is provided between the primary and secondary windings of the transformer.
9. The resonant power converter according to any one of 6, 7, and 8. 10. The resonant power converter according to claim 9, wherein the electrostatic shielding plate is connected to one end of the DC power supply or one end of the load. 11. The resonant power converter according to claim 7, wherein the full-wave rectifier circuit or the magnetic amplifier is provided with a buffer circuit. 12. The resonant power converter according to claim 11, wherein the buffer circuit is comprised of a resistance and a capacitance. 13. Claim 1, wherein the buffer circuit is constituted by a reactor.
1. The resonant power converter according to 1. 14. The resonant power converter according to claim 11, wherein the buffer circuit includes a resistor, a capacitor, and a reactor. 15. The resonant power converter according to claims 13 and 14, wherein the reactor core constituting the buffer circuit has a relative permeability of 100 or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050134A (en) * 2009-08-26 2011-03-10 Sanken Electric Co Ltd Resonant switching power supply device
JP2016213994A (en) * 2015-05-12 2016-12-15 Tdk株式会社 Resonance inverter and insulation resonance power supply device

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