JPH0217862A - 直列共振形コンバータ - Google Patents
直列共振形コンバータInfo
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- JPH0217862A JPH0217862A JP16415188A JP16415188A JPH0217862A JP H0217862 A JPH0217862 A JP H0217862A JP 16415188 A JP16415188 A JP 16415188A JP 16415188 A JP16415188 A JP 16415188A JP H0217862 A JPH0217862 A JP H0217862A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 241000219482 Lithops Species 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
並列接続形の直列共振形コンバータに係り、このような
直列共振形コンバータにおいて、出力リップル電流を減
少させることができるとともに、出力コンデンサの容量
を小さくすることができるようにすることを目的とし、 入力直流をスイッチングするｎ個のＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換
部と、該各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部の出力をそれぞれスイ
ッチング周波数に直列共振する直列共振回路を経て整流
するｎ個のＡＣ／ＤＣ変換部と、該ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ
Ｃ変換部の出力に共通に接続されてこれを平滑化する出
力コンデンサとを備えた直列共振形コンバータにおいて
、前記ｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部におけるスイッチングの
位相を順次変化させるように構成された励振部を備える
ことによって構成する。
直列共振形コンバータにおいて、出力リップル電流を減
少させることができるとともに、出力コンデンサの容量
を小さくすることができるようにすることを目的とし、 入力直流をスイッチングするｎ個のＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換
部と、該各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部の出力をそれぞれスイ
ッチング周波数に直列共振する直列共振回路を経て整流
するｎ個のＡＣ／ＤＣ変換部と、該ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ
Ｃ変換部の出力に共通に接続されてこれを平滑化する出
力コンデンサとを備えた直列共振形コンバータにおいて
、前記ｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部におけるスイッチングの
位相を順次変化させるように構成された励振部を備える
ことによって構成する。
本発明は並列接続形の直列共振形コンバータに係り、特
に出力リソプル電流と出力コンデンサ容量を小さくする
ことができる直列共振形コンバークに関するものである
。
に出力リソプル電流と出力コンデンサ容量を小さくする
ことができる直列共振形コンバークに関するものである
。
直列共振形コンバータは通信機器に必要な直流電力を供
給する電源として用いられるものであり、スイッチング
周波数に直列共振するフィルタを備えることによって、
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの性能向上を図ったものであ
るが、このような直列共振形コンバータは容量増大のた
めに並列接続されることが多い。
給する電源として用いられるものであり、スイッチング
周波数に直列共振するフィルタを備えることによって、
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの性能向上を図ったものであ
るが、このような直列共振形コンバータは容量増大のた
めに並列接続されることが多い。
並列接続形の直列共振形コンバータにおいては、出力リ
ップル電流を減少させるとともに、平滑用出力コンデン
サの容量を小さくできることが要望される。
ップル電流を減少させるとともに、平滑用出力コンデン
サの容量を小さくできることが要望される。
を形成し、同様にスイッチ５２ＬＳ２２およびトランス
Ｔ２１はＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換部２を形成している。
Ｔ２１はＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換部２を形成している。
Ｌｌｌ、Ｃ１ｌは直列共振回路を形成するコイルとコン
デンサ、Ｄｌｌ〜Ｄ１４は全波整流回路を構成するダイ
オードであってこれらはＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３を形成
し、同様に直列共振回路を形成するコイルとコンデンサ
Ｌ２１．Ｃ２１と、全波整流回路を構成するダイオード
Ｄ２１〜Ｄ２４はＡＣ／ＤＣ変換部４を形成している。
デンサ、Ｄｌｌ〜Ｄ１４は全波整流回路を構成するダイ
オードであってこれらはＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３を形成
し、同様に直列共振回路を形成するコイルとコンデンサ
Ｌ２１．Ｃ２１と、全波整流回路を構成するダイオード
Ｄ２１〜Ｄ２４はＡＣ／ＤＣ変換部４を形成している。
Ｃｏは両Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３゜４の出力は並列に接
続され、共通に設けられた平滑用出力コンデンサＣｏを
介して負荷ＲＬに接続されている。５は励振部（ＤＲＶ
）を示し、ＰｌはスイッチＳｌｌ、Ｓ２１に対する駆動
信号、Ｐ２は〔従来の技術〕 第３図は従来の直列共振形コンバータを示したものであ
って、Ｖｓは電源を示し、Ｃ４は入力コンデンサである
。Ｓｌｌ、Ｓ１２はスイッチ、Ｔｌｌはトランスであっ
て、これらはＤＣ／ＡＣ変換部１ける各部信号を示した
ものであって、Ｉ、、Ｉ２はトランスＴ１１．ＴＩ２の
二次巻線の共振電流を示し、Ｉｃｏは出力コンデンサＣ
ｏに流れるリップル電流を示している。
続され、共通に設けられた平滑用出力コンデンサＣｏを
介して負荷ＲＬに接続されている。５は励振部（ＤＲＶ
）を示し、ＰｌはスイッチＳｌｌ、Ｓ２１に対する駆動
信号、Ｐ２は〔従来の技術〕 第３図は従来の直列共振形コンバータを示したものであ
って、Ｖｓは電源を示し、Ｃ４は入力コンデンサである
。Ｓｌｌ、Ｓ１２はスイッチ、Ｔｌｌはトランスであっ
て、これらはＤＣ／ＡＣ変換部１ける各部信号を示した
ものであって、Ｉ、、Ｉ２はトランスＴ１１．ＴＩ２の
二次巻線の共振電流を示し、Ｉｃｏは出力コンデンサＣ
ｏに流れるリップル電流を示している。
第３図および第４図において、励振部５からＤＣ／ＡＣ
変換部１，２に対して与えられる駆動信号Ｐ１．Ｐ２は
方形波をなし、スイッチＳ１１．Ｓ２１とスイッチＳ１
２．Ｓ２２とが同位相で交互にスイッチングするように
与えられている。Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３．４において
、それぞれコイルとコンデンサＬｌｌ、Ｃ１ｌおよびＬ
２１． Ｃ２１からなる直列共振回路は、特定の共振周
波数の正弦波状電流を出力する。
変換部１，２に対して与えられる駆動信号Ｐ１．Ｐ２は
方形波をなし、スイッチＳ１１．Ｓ２１とスイッチＳ１
２．Ｓ２２とが同位相で交互にスイッチングするように
与えられている。Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３．４において
、それぞれコイルとコンデンサＬｌｌ、Ｃ１ｌおよびＬ
２１． Ｃ２１からなる直列共振回路は、特定の共振周
波数の正弦波状電流を出力する。
第４図においては各直列共振回路Ｌ１１．Ｃ１１および
Ｌ２１．Ｃ２１の共振周波数と、スイッチｓ１１゜５１
２およびＳ２１．Ｓ２２に対する駆動信号周波数とが等
しく、また両Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部１．２とＡＣ／ＤＣ
変換部３．４との負荷条件が同一の場合を示している。
Ｌ２１．Ｃ２１の共振周波数と、スイッチｓ１１゜５１
２およびＳ２１．Ｓ２２に対する駆動信号周波数とが等
しく、また両Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部１．２とＡＣ／ＤＣ
変換部３．４との負荷条件が同一の場合を示している。
第３図に示された従来の直列共振形コンバータにおいて
、各Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３．４から負荷ＲここでＩｐ
は共振電流１．、Ｉ２のピーク値である。従って またＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３，４の整流出力電流の実効
値１ｅｆｆは、 ここでＩｆｎｌ＋ 目ｎ２は各Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部
３゜４の整流出力電流である。
、各Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３．４から負荷ＲここでＩｐ
は共振電流１．、Ｉ２のピーク値である。従って またＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３，４の整流出力電流の実効
値１ｅｆｆは、 ここでＩｆｎｌ＋ 目ｎ２は各Ａ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部
３゜４の整流出力電流である。
イマトランスＴｌｌ、 Ｔ２］の巻数比をそれぞれ１：
１とすると、負荷ＲＬに対する出力の平均電流Ｉａνは Ｉａｖ−２Ｉ □ 従って出力コンデンサＣｏのリップル電流Ｉ ｃ、ｅｆ
ｆは となり、平均出力電流１ａνの０．４８３倍であって、
リップル電流が大きい。
１とすると、負荷ＲＬに対する出力の平均電流Ｉａνは Ｉａｖ−２Ｉ □ 従って出力コンデンサＣｏのリップル電流Ｉ ｃ、ｅｆ
ｆは となり、平均出力電流１ａνの０．４８３倍であって、
リップル電流が大きい。
本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、並列接続形の直列共振形コンバータにお
いて、出力り・ンプル電流を減少させることができ、ま
た出力コンデンサの容量を小さくすることができるよう
にすることを目的としている。
ものであって、並列接続形の直列共振形コンバータにお
いて、出力り・ンプル電流を減少させることができ、ま
た出力コンデンサの容量を小さくすることができるよう
にすることを目的としている。
本発明の直列共振形コンバータは第１図の実施例に示さ
れるように、入力直流をスイッチングするｎ個のＤ Ｃ
／Ａ Ｃ変換部１，２と、該各ＤＣ／ＡＣ変換部の出力
をそれぞれスイッチング周波数に直列共振する直列共振
回路を経て整流するｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３，４
と、該ｎ個のＡ Ｃ／ＤＣ変換部３，４の出力に共通に
接続されてこれを平滑化する出力コンデンサＣｏとを備
えた直列共振形コンバータにおいて、励振部６を備えた
ちのである。
れるように、入力直流をスイッチングするｎ個のＤ Ｃ
／Ａ Ｃ変換部１，２と、該各ＤＣ／ＡＣ変換部の出力
をそれぞれスイッチング周波数に直列共振する直列共振
回路を経て整流するｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部３，４
と、該ｎ個のＡ Ｃ／ＤＣ変換部３，４の出力に共通に
接続されてこれを平滑化する出力コンデンサＣｏとを備
えた直列共振形コンバータにおいて、励振部６を備えた
ちのである。
励振部６は、前記ｎＩｖＡのＤＣ／ＡＣ変換部１゜２に
おけるスイッチングの位相を順次変化させるように構成
されているものである。
おけるスイッチングの位相を順次変化させるように構成
されているものである。
ｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部は入力直流をスイッチングし、
ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部は各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部
の出力をスイッチング周波数に直列共振する直列共振回
路を経て整流し、ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部の出力は
共通に接続された出力コンデンサによって平滑化されて
、負荷に対する出力電流を生じるが、この際励振部にお
いてｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部におけるスイッチングの位
相をπ／ｎずつ順次変化させるので、並列に接続された
出力におけるリップル電流が減少するとともに、出力コ
ンデンサの容量を小さくすることができるようになる。
ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部は各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部
の出力をスイッチング周波数に直列共振する直列共振回
路を経て整流し、ｎ個のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換部の出力は
共通に接続された出力コンデンサによって平滑化されて
、負荷に対する出力電流を生じるが、この際励振部にお
いてｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部におけるスイッチングの位
相をπ／ｎずつ順次変化させるので、並列に接続された
出力におけるリップル電流が減少するとともに、出力コ
ンデンサの容量を小さくすることができるようになる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示し、第３図におけ
ると同じ部分を同じ番号で示している。
ると同じ部分を同じ番号で示している。
６は励振部であって、各スイッチＳＫＩ、 Ｓ１２．
Ｓ２１、Ｓ２２に対する駆動信号Ｐ、〜Ｐ４を発生
するものである。
Ｓ２１、Ｓ２２に対する駆動信号Ｐ、〜Ｐ４を発生
するものである。
また第２図は第１図の実施例における各部信号を示す図
であって、１１，１２．Ｉｃｏは第４図の場合と同じ箇
所の電流を示している。
であって、１１，１２．Ｉｃｏは第４図の場合と同じ箇
所の電流を示している。
第１図において、駆動信号Ｐ、はスイッチＳｌｌを駆動
し、駆動信号Ｐ２はスイッチＳ１２を駆動し、駆動信号
Ｐ３はスイッチ５２１を駆動し、駆動信号Ｐ４はスイッ
チＳ２１を駆動するが、この場合の各スイッチのオン、
オフの状態は第２図に示されるように、スイッチＳｌｌ
と３１２およびスイッチｓ２１と３２２はそれぞれ１８
０°位相が異なるとともに、スイッチＳ１１．ＳＩ２と
スイッチＳ２１．Ｓ２２は各々９０°位相を異にして駆
動される。
し、駆動信号Ｐ２はスイッチＳ１２を駆動し、駆動信号
Ｐ３はスイッチ５２１を駆動し、駆動信号Ｐ４はスイッ
チＳ２１を駆動するが、この場合の各スイッチのオン、
オフの状態は第２図に示されるように、スイッチＳｌｌ
と３１２およびスイッチｓ２１と３２２はそれぞれ１８
０°位相が異なるとともに、スイッチＳ１１．ＳＩ２と
スイッチＳ２１．Ｓ２２は各々９０°位相を異にして駆
動される。
このためトランスＴｌｌ、 Ｔ２１の二次巻線に流れる
正弦波状の共振電流Ｉ、、Ｉ２は、第２図に示すように
位相が９０°異なっている。従って合成電流（ｒ、＋Ｉ
２）は第２図に示すようになって、リップルが著しく小
さくなる。この場合出力コンデンサＣｏに流れる電流１
ｃｏも図示のように小さくなる。
正弦波状の共振電流Ｉ、、Ｉ２は、第２図に示すように
位相が９０°異なっている。従って合成電流（ｒ、＋Ｉ
２）は第２図に示すようになって、リップルが著しく小
さくなる。この場合出力コンデンサＣｏに流れる電流１
ｃｏも図示のように小さくなる。
この場合における整流出力電流の実効値１ ｅｆｆは、
Ｉｅｆｆ２ ＝ （（１１＋１２）ｅｆｆ）２従って
出力コンデンサＣｏのリップル電流１ｃ、’ｅｆｆは 本発明によれば出力コンデンサＣｏのリップル電流実効
値は、平均出力電流１ａｖ（＝２１ｏ）の０．０９８倍
となる。これは第３図および第４図に示された従来例の
場合の約２０％であって、リップル電流が著しく小さく
なる。
出力コンデンサＣｏのリップル電流１ｃ、’ｅｆｆは 本発明によれば出力コンデンサＣｏのリップル電流実効
値は、平均出力電流１ａｖ（＝２１ｏ）の０．０９８倍
となる。これは第３図および第４図に示された従来例の
場合の約２０％であって、リップル電流が著しく小さく
なる。
なお本発明は第３図および第４図に示されるように２出
力（２相）の場合に限るものでなく、任意のｎ出力（ｎ
相）（ｎは２以上の整数）の場合に通用できるものであ
ることは明らかであって、この場合はそれぞれｎ個のＤ
Ｃ／Ａ Ｃ変換部とＡＣ／ＤＣ変換部とを設け、ｎ個
のＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換部におけるスイッチの駆動位相を
順次π／ｎずつずらすようにすればよい。
力（２相）の場合に限るものでなく、任意のｎ出力（ｎ
相）（ｎは２以上の整数）の場合に通用できるものであ
ることは明らかであって、この場合はそれぞれｎ個のＤ
Ｃ／Ａ Ｃ変換部とＡＣ／ＤＣ変換部とを設け、ｎ個
のＤ Ｃ／Ａ Ｃ変換部におけるスイッチの駆動位相を
順次π／ｎずつずらすようにすればよい。
以上説明したように本発明によれば、並列接続形の直列
共振形コンバータにおいて各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部にお
けるスイッチング位相を順次ずらすようにしたので、出
力リソプル電流を減少することができるようになる。ま
たこれに伴って出力コンデンサにおけるリップル電流も
小さ（なるので、出力コンデンサの容量を小さくするこ
とができる。
共振形コンバータにおいて各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部にお
けるスイッチング位相を順次ずらすようにしたので、出
力リソプル電流を減少することができるようになる。ま
たこれに伴って出力コンデンサにおけるリップル電流も
小さ（なるので、出力コンデンサの容量を小さくするこ
とができる。
また出力リップル電流の減少に応じて入力におけるリッ
プル電流も小さ（なる。
プル電流も小さ（なる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は第
１図の実施例における各部信号を示す図、 第３図は従来の直列共振形コンバータを示す図、第４図
は第３図の直列共振形コンバークにおける各部信号を示
す図である。 １、 ２・・・Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部 ３．４−ＡＣ／ＤＣ変換部 ５．６一−−励振部（ＤＲＶ） Ｓｌ 、 Ｓ１２． Ｓ２１． ５２２−−スイッ
チＴＩ 、 Ｔ２１−１−ランス Ｌｌ、Ｌ２１・−・コイル ＣＩ 、Ｃ２１，Ｃｏ、Ｃ１−−Ｄ７デンサＤ１〜Ｄ１
４． Ｄ２１〜Ｄ２２−ダイオードＲＬ−・−負荷
１図の実施例における各部信号を示す図、 第３図は従来の直列共振形コンバータを示す図、第４図
は第３図の直列共振形コンバークにおける各部信号を示
す図である。 １、 ２・・・Ｄ Ｃ／Ａ Ｃ変換部 ３．４−ＡＣ／ＤＣ変換部 ５．６一−−励振部（ＤＲＶ） Ｓｌ 、 Ｓ１２． Ｓ２１． ５２２−−スイッ
チＴＩ 、 Ｔ２１−１−ランス Ｌｌ、Ｌ２１・−・コイル ＣＩ 、Ｃ２１，Ｃｏ、Ｃ１−−Ｄ７デンサＤ１〜Ｄ１
４． Ｄ２１〜Ｄ２２−ダイオードＲＬ−・−負荷
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力直流をスイッチングするｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部（
１、２）と、 該各ＤＣ／ＡＣ変換部（１、２）の出力をそれぞれスイ
ッチング周波数に直列共振する直列共振回路を経て整流
するｎ個のＡＣ／ＤＣ変換部（３、４）と、 該ｎ個のＡＣ／ＤＣ変換部（３、４）の出力に共通に接
続されてこれを平滑化する出力コンデンサ（Ｃｏ）とを
備えた直列共振コンバータにおいて、 前記ｎ個のＤＣ／ＡＣ変換部（１、２）におけるスイッ
チングの位相を順次変化させるように構成された励振部
（６）を備えたことを特徴とする直列共振形コンバータ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16415188A JPH0217862A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 直列共振形コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16415188A JPH0217862A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 直列共振形コンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217862A true JPH0217862A (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15787711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16415188A Pending JPH0217862A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 直列共振形コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0217862A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258424A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 高周波重畳電源装置 |
| US7121742B2 (en) | 2002-09-06 | 2006-10-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module |
| US7154752B2 (en) | 2002-09-05 | 2006-12-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module and optical hub system |
| US7367718B2 (en) | 2002-09-06 | 2008-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module |
| CN102497108A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 南京航空航天大学 | Llc谐振型推挽正激变换拓扑 |
| JP2021052539A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置とその制御方法 |
-
1988
- 1988-07-01 JP JP16415188A patent/JPH0217862A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7154752B2 (en) | 2002-09-05 | 2006-12-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module and optical hub system |
| US7121742B2 (en) | 2002-09-06 | 2006-10-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module |
| US7367718B2 (en) | 2002-09-06 | 2008-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module |
| JP2006258424A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 高周波重畳電源装置 |
| JP4763322B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-08-31 | 株式会社三社電機製作所 | 高周波重畳電源装置 |
| CN102497108A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 南京航空航天大学 | Llc谐振型推挽正激变换拓扑 |
| JP2021052539A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置とその制御方法 |
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