JPH05268765A - Dc−dcコンバータ - Google Patents
Dc−dcコンバータInfo
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- JPH05268765A JPH05268765A JP4062534A JP6253492A JPH05268765A JP H05268765 A JPH05268765 A JP H05268765A JP 4062534 A JP4062534 A JP 4062534A JP 6253492 A JP6253492 A JP 6253492A JP H05268765 A JPH05268765 A JP H05268765A
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- power supplies
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
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Abstract
出力として取り出すことができ、しかも入力電源の加算
方法と制御方法の自由度が大きいDC−DCコンバータ
を提供することを目的としている。 【構成】 磁気閉路を形成するインダクタLと複数の入
力電源E1 ,E2 および出力E0 に対応して設けられ、
相互結合が密でしかも巻数当りの電圧が等しく巻回され
た巻線N1 ,N2 ,N0 とを有し、入力電源E1 ,E2
と対応する巻線N1 ,N2 とを直列に接続するスイッチ
S1 ,S2 を所定周期で順次ON−OFF制御して、こ
の制御により巻線N0 に誘起する電圧を整流して出力と
する。
Description
風力発電機等からの複数の出力を加算して単一体の安定
出力を得るためのDC−DCコンバータに関するもので
ある。
を組み合わせて、天候に左右されない安定な電力を得る
方法が試みられている。この場合従来は、複数の電力源
を一つにまとめるため、図4に示すような回路が使用さ
れている。
太陽電池と風力発電機による独立電源であり、これらの
電源E1 ,E2 はダイオードD1 ,D2 を介してバック
アップ用の蓄電池Bおよび負荷Rに接続されていて、電
源E1 ,E2 からの電力供給がとぎれた場合は、蓄電池
Bから負荷Rに電力が供給されるようになっている。こ
のような回路構成であるので、これらの電源E1 ,E2
の電圧が蓄電池Bの電圧E3 より高い場合は、これらの
電源からの電力は負荷Rに供給されるとともに、余剰の
電力は蓄電池Bに充電されて有効に利用される。
が蓄電池Bの電圧E3 より低い場合は、低い方の電力は
全く利用されないで無駄になる。
1 ,E2 に対してDC−DCコンバータを設ければ、そ
の欠点を除くことができるが、その代わり回路が複雑に
なり電源コストが高くなる。
ような問題を解決するためになされたものので、複数の
入力電源を効率よく単一出力として取り出すことがで
き、しかも入力電源の加算方法と制御方法の自由度が大
きいDC−DCコンバータの提供をその目的としてい
る。
ンバータは、磁気閉路を形成するインダクタと、複数の
直流入力電源および出力回路のそれぞれに対応して前記
インダクタに巻回して設けられ、相互の結合が密でしか
も巻数当りの電圧が等しくなるように巻回された複数の
巻線と、複数の直流入力電源とこれら入力電源に対応す
る巻線とを直列に接続する複数のスイッチと、これらス
イッチを所定周期で順次ON−OFF制御する制御手段
とを有し、ON−OFF制御により出力回路に対応した
巻線に誘起する電圧を整流して出力として取出すことを
特徴としている。
電圧の出力電圧に対する貢献度は、対応する巻線の巻数
を適当に選ぶことで等しい貢献度が得られ、出力電力に
対する貢献度は各入力電源のON時間比率を選ぶこと
で、各各入力電源の貢献度が決定される。
例を説明する。図1はこの発明の原理を説明するための
二入力電源実施例の原理回路図であり、図2は同実施例
の動作説明図である。
1,第2の入力電源で、例えば、太陽電池、風力発電機
等の独立電源である。なおE1 ,E2 これら電源の電圧
値をも表している。
向電流を阻止するダイオードで、S1 ,S2 は入力電源
E1 ,E2 の電流を断続するスイッチ、このスイッチS
1 ,S2 は機械的なものでも半導体等によるスイッチで
も良い。
1 ,N2 はこのインダクタLに相互結合が密に巻回され
た入力電源E1 ,E2 に対応した一次巻線の巻線数、N
0 は同じくN1 ,N2 との結合が密である出力用の二次
巻線の巻線数であり、それらの巻線N1 ,N2 ,N0 の
巻数値は入力電源E1 ,E2 の電圧値および負荷Rに供
給する出力電圧値E0 に対応して、巻数当りの電圧が等
しくなるように巻数が決定されるものである。
電圧を整流するダイオード,Cは整流された脈流を平滑
して負荷Rに供給するためのコンデンサである。
れぞれ入力電源E1 ,E2 の入力電流および負荷Rに流
れる出力電流であり、r1 ,r2 ,r0 は入力電源E1
,E2 一次回路の内部抵抗のそれぞれの総和および二
次側出力回路の負荷Rを除く内部抵抗である。
はスイッチS1 ,S2 のスイッチング周期で、この実施
例ではスイッチS1 ,S2 のスイッチング周期Ts を約
20KHZの同一周波数に選んでいる。
とS2 のON時間で、これらのON時間は同図(a) と
(b) に示すように相互のON時間Ton1 とTon2 が重な
り合わないように設定されている。
でスイッチS1 ,S2 の何れもONしていないOFF時
間であり、つまり、Toff =Ts −(Ton1 +Ton2 )
で表せる。
び入力電流I1 ,I2 は、それぞれ次の各式で表せる。
圧E0 に対し、それぞれの巻線数N1 ,N2 で規定され
た形で関与していることが分かる。つまり、E1 とE2
は異なった電圧であっても、N1 ,N2 を適当に選ぶこ
とにより、出力電圧E0 に対する貢献度を同じように設
定することができる。
,I2 はともに、それぞれのスイッチS1 ,S2 のO
N時間を調整することで制御できることが分かる。
2 が互いに異なっていても、各巻線の巻数当りの電圧が
等しくなるよう設定してあるので、スイッチS1 ,S2
のON時間Ton1 ,Ton2 を制御するだけで、入力量を
制御できることも分かる。
に、スイッチS1 がOFFした時、スイッチS2 をON
するようにして、全体として同図(c) に示すように、一
周期Ts の間でTon1 +Ton2 が一体となったON時間
になるように構成している。
からはTon1 時間に入力電流I1 が流れ込み、一方、入
力電源E2 からはTon2 時間に入力電流I2 が流れ込ん
で、これらが合わさって合算され、一周期Ts の中でそ
れぞれの入力電流I1 ,I2が一体的な一次電流とな
り、この一次電流で励磁された磁束によってOFF時間
Toff の間にインダクタLの二次側巻線N0 に電圧が誘
起される。
に選ぶことににより、出力電圧E0を必要とする電圧に
設定することができる。
は入力電源E1 ,E2 のそれぞれの電源容量と負荷容量
の兼ね合いから決定される。
て充分な容量を持っていれば、入力電源E2 が関与する
Ton2 は小さくてすみ、入力電源E1 に対するTon1 の
制御のみで出力電圧E0 を制御できる。しかし、入力電
源E1 の電源の容量が小さければTon1 の値が大きくな
らないうちに、入力電源E1 から取り出し得る許容電流
を越えてしまうので、入力電源E2 からの電流供給が必
要になる。
いる時間Ton1 +Ton2 とエネルギーを負荷側に放出し
ている時間Toff との比率は1程度、つまりON時間T
on1+Ton2 と周期Ts との比率は0.5前後が、良い
制御性を得るために好ましいが、負荷や電源の特性や容
量によっては、この比率を変化させても良い。
ば、Ton1 を入力電源E1 から最大出力を取り出し得る
ように選び、Ton2 で供給する入力電源E2 からの電力
で、出力電圧E0 を一定に制御する方法もとれる。
したが、図3に示すように多数入力電源にも拡張して実
施できる。
ものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実施で
きる。
源、例えば自然エネルギー発電などの場合で、一種類の
電源では種々の自然条件から充分な出力を得ることが期
待できないような場合、相補的な複数電源を合算して負
荷に供給したいときに、多くの電源から簡単で構成で供
給を受けることができるので、装置構成の上でも、経済
的にも極めて有効である。
理回路図。
ムチャート。
図。
力電圧、D1 ,D2 ,D0 …ダイオード、S1 ,S2 ,
SM …スイッチ、L…インダクタ、C…コンデンサ、R
…負荷抵抗、N1 ,N2 ,NM …Lの一次側巻線、N0
…Lの二次側巻線、I1 …入力電源E1 の電流、I2 …
入力電源E2 の電流、I0 …負荷Rに流れる出力電流、
r1 …入力電源E1 回路の内部抵抗、r2 …入力電源E
2 回路の内部抵抗、r0 …出力回路の内部抵抗。
Claims (1)
- 【請求項1】磁気閉路を形成するインダクタと、 複数の直流入力電源および出力回路のそれぞれに対応し
て前記インダクタに巻回して設けられ、相互の結合が密
でしかも巻数当りの電圧が等しくなるように巻回された
複数の巻線と、 前記複数の直流入力電源とこれら入力電源に対応する巻
線とを直列に接続する複数のスイッチと、 これらスイッチを所定周期で順次ON−OFF制御する
制御手段とを有し、 ON−OFF制御により前記出力回路に対応した巻線に
誘起する電圧を整流して出力として取出すことを特徴と
したDC−DCコンバータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062534A JP2502238B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Dc−dcコンバ―タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062534A JP2502238B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Dc−dcコンバ―タ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05268765A true JPH05268765A (ja) | 1993-10-15 |
JP2502238B2 JP2502238B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=13202976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062534A Expired - Fee Related JP2502238B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Dc−dcコンバ―タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2502238B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006314171A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Toyota Industries Corp | 直流電源装置 |
JP2015033209A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 富士電機株式会社 | 電力供給装置 |
WO2016063678A1 (ja) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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JP2020061921A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4062534A patent/JP2502238B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6671545B1 (ja) * | 2018-12-18 | 2020-03-25 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2502238B2 (ja) | 1996-05-29 |
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