JPH0690562A - Dc−dcコンバータ - Google Patents

Dc−dcコンバータ

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Publication number
JPH0690562A
JPH0690562A JP24027292A JP24027292A JPH0690562A JP H0690562 A JPH0690562 A JP H0690562A JP 24027292 A JP24027292 A JP 24027292A JP 24027292 A JP24027292 A JP 24027292A JP H0690562 A JPH0690562 A JP H0690562A
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JP
Japan
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voltage
saturable reactor
constant
time
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP24027292A
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English (en)
Inventor
Shigeru Okamoto
茂 岡本
Hajime Katsushima
肇 勝嶋
Satoshi Hamada
聡 浜田
Yoshiaki Komuro
嘉明 小室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】入力電圧の変動に関係なく、可飽和リアクトル
の不飽和時間を一定にする。 【構成】可飽和リアクトルの制御巻線と制御電圧の整流
用ダイオードの間に定電圧素子を付加した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、入力側にインバータ
回路を持ち、その出力側に可飽和リアクトルを使用し出
力電圧を一定にするためのフィードバック回路を備えた
DC−DCコンバータにおける不飽和時間の制御に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図1は、入力側にインバータ回路を持
ち、その出力側に可飽和リアクトルを使用し出力電圧を
一定にするためのフィードバック回路を備えた従来のD
C−DCコンバータ1の回路構成図である。図3は、前
記従来のDC−DCコンバータ1の動作時のタイムチャ
ートである。DC−DCコンバータ1の回路は、入力
部、可飽和リアクトル部、出力部、フィードバック部で
構成されている。入力部は、直流電源2、前記直流電源
2の出力を交流電圧に変換するインバータ回路3、前記
インバータ回路3の出力を変圧するトランス4により構
成されている。可飽和リアクトル部は、前記トランス4
の出力を整流する整流ダイオード5・6・7・8、前記
整流ダイオード5・6の出力を変成する可飽和リアクト
ル9・10により構成されている。出力部は、前記可飽
和リアクトル9・10の出力を平滑する帰還用ダイオー
ド11、リアクトル12、平滑コンデンサ13で構成さ
れた平滑回路により構成されている。フィードバック部
は、前記平滑コンデンサ13の電圧を検出する電圧検出
回路14、前記電圧検出回路14の検出量によりインバ
ータ回路3をフィードバック制御する制御回路15によ
り構成されている。
【0003】次に図1および図3を参照して動作につい
て説明する。直流電源2の出力電圧は、インバータ回路
3によりあるデューティを持った交流電圧に変換され
る。インバータ回路3により変換出力された交流電圧
は、トランス4を介して変圧され可飽和リアクトル部に
入力される。整流ダイオード5の入力電圧が順方向電圧
から逆方向電圧に変化すると整流ダイオード7の入力電
圧が逆方向電圧から順方向電圧に変化する。これにより
可飽和リアクトル9の制御巻線9b に電圧が印加され
る。前記制御巻線9b に印加された電圧により負荷巻線
a に誘導起電力が発生する。この起電力が、リアクト
ル9の蓄積エネルギーを減少するリセット電圧(リセッ
ト量)となる。このリセット量は、次の半サイクルのス
タート時点からリアクトル9が不飽和状態を継続する時
間を決定する。この時に負荷巻線9a に印加される電圧
をV1 、整流ダイオード7に順方向電圧が印加される時
間をT1とした時可飽和リアクトル9のリセット量は、
1 ×T1 となる。
【0004】リセット電圧印加後次の半サイクルに入る
と、整流ダイオード5の入力電圧が順方向電圧に変化し
可飽和リアクトル9の負荷巻線9a にトランス4を介し
て変圧された電圧V2 が印加されるが、不飽和状態であ
るためにリアクトル出力は出ない。不飽和時間T2 が経
過すると、可飽和リアクトル9は、不飽和状態から飽和
状態に変化する。この飽和状態になってはじめてリアク
トル出力が出る。すなわち可飽和リアクトル9は、不飽
和状態の時その出力が、阻止され、飽和状態に変化後出
力される。ここで、V1 ×T1 =V2 ×T2 の関係が
ある。
【0005】さらに次の半サイクルに入ると、整流ダイ
オード5の入力電圧が順方向電圧から逆方向電圧に変化
し可飽和リアクトル9は、飽和状態から解除される。可
飽和リアクトル10も同じように動作する。可飽和リア
クトル9・10よりその飽和状態のときに出力された電
圧は、出力部にて平滑され負荷16に印加される。また
電圧検出回路14により平滑コンデンサ13の両端の電
圧を検出する。電圧検出回路14の検出量により制御回
路15にてインバータ回路3をフィードバック制御し、
負荷16に印加される電圧を一定にする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ータ回路3の出力パルス幅(トランス4への電圧印加時
間)は、フィードバック回路による定電圧制御のため入
力電圧に反比例することになるため、同一トランスの別
巻線を使うリセット回路においても可飽和リアクトル9
へのリセット量(V・T積)は、入力電圧に対して常に
一定となり、このため可飽和リアクトルの不飽和時間を
入力電圧に対して一定にできない欠点があった。すなわ
ち、不飽和時に巻線9a に印加される電圧の波高値は入
力電圧Viに比例するから不飽和時間TX は、TX =リ
セット量(V・T積)/巻線9a の印加電圧 と表
されるが、リセット量が一定であるために、不飽和時間
X は、入力電圧Vi に反比例することになる。
【0007】この発明の目的は、入力電圧の変動に関係
なく可飽和リアクトルの不飽和時間を一定にしたDC−
DCコンバータを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明のDC−DCコ
ンバータは、可飽和リアクトルの制御巻線と制御電圧の
整流用ダイオードの間に定電圧素子を付加したことを特
徴とする。
【0009】
【作用】この発明のDC−DCコンバータにおいては、
可飽和リアクトルの制御巻線と制御電圧の整流用ダイオ
ードの間に付加された定電圧素子の両端の電圧は、入力
電圧の変動に関係なく一定となる。制御巻線に印加され
る電圧は、入力電圧から定電圧素子の両端の電圧を引い
た電圧となる。また、定電圧素子と制御巻線に印加され
る電圧の和と電圧の印加される時間の積は、入力電圧の
変動に関係なく一定である。これにより、定電圧素子の
両端の電圧と電圧の印加される時間の積は、入力電圧に
反比例して変化する。また、制御巻線に印加される電圧
と電圧の印加される時間の積は、入力電圧に比例して変
化する。これより、負荷巻線に発生する誘導起電力と電
圧の印加される時間の積は、入力電圧に比例して変化す
るために可飽和リアクトルのリセット量は、入力電圧に
比例して変化する。
【0010】
【実施例】図2は、この発明の実施例であるDC−DC
コンバータ21の回路構成図である。図4は、前記実施
例であるDC−DCコンバータ21の動作時のタイムチ
ャートである。DC−DCコンバータ21の回路は、入
力部、可飽和リアクトル部、出力部、フィードバック部
で構成されている。入力部は、直流電源22、前記直流
電源22の出力を交流電圧に変換するインバータ回路2
3、前記インバータ回路23の出力を変圧するトランス
24により構成されている。可飽和リアクトル部は、前
記トランス24の出力を整流する整流ダイオード25・
26・27・28、前記整流ダイオード25・26の出
力を変成する可飽和リアクトル29・30、前記可飽和
リアクトル29・30の制御巻線29b ・30b と制御
電圧の整流用ダイオード27・28の間に付加された定
電圧素子31・32により構成されている。出力部は、
前記可飽和リアクトル29・30の出力を平滑する帰還
用ダイオード33、リアクトル34、平滑コンデンサ3
5で構成された平滑回路により構成されている。フィー
ドバック部は、前記平滑コンデンサ35の電圧を検出す
る電圧検出回路36、前記電圧検出回路36の検出量に
よりインバータ回路23を制御する制御回路37により
構成されている。
【0011】次に図2、図4を参照して動作について説
明する。直流電源22の出力電圧は、インバータ回路2
3によりあるデューティを持った交流電圧に変換され
る。インバータ回路23により変換出力された交流電圧
は、トランス24を介して変圧され可飽和リアクトル部
に入力される。整流ダイオード25の入力電圧が順方向
電圧から逆方向電圧に変化すると整流ダイオード27の
入力電圧が逆方向電圧から順方向電圧に変化する。これ
により定電圧素子31には、入力電圧の変動に関係しな
い一定電圧V0aが印加される。また、可飽和リアクトル
29の制御巻線29b には、入力電圧から定電圧素子3
1に印加される一定電圧V0aを引いた電圧が印加され
る。前記制御巻線29b に印加された電圧により負荷巻
線29a に誘導起電力が発生する。この時に負荷巻線2
a に印加される電圧をV1a、整流ダイオード27に順
方向電圧が印加される時間をT1aとした時可飽和リアク
トル29のリセット量は、リセット量=V1a×T1a
なる。
【0012】リセット電圧印加後、次の半サイクルに入
ると、整流ダイオード25の入力電圧が順方向電圧に変
化し可飽和リアクトル29の負荷巻線29a にトランス
4を介して変圧された電圧V2aが印加される。不飽和時
間T2a経過後可飽和リアクトル29は、不飽和状態から
飽和状態に変化する。可飽和リアクトル29が、不飽和
状態の時可飽和リアクトル29の出力は、阻止され飽和
状態に変化後出力される。また、V1a×T1a=V2a×T
2a の関係がある。
【0013】その後、整流ダイオード25の入力電圧が
順方向電圧から逆方向電圧に変化すると可飽和リアクト
ル29は、飽和状態から解除される。可飽和リアクトル
30も上記と同様に動作する。可飽和リアクトル29・
30よりその飽和状態のときに出力された電圧は、出力
部にて平滑され負荷38に印加される。また入力電圧の
変動に対して負荷38に印加される電圧を一定に制御す
る為に、インバータ回路23の出力電圧の周波数を一定
にしてインバータ回路23の出力電圧のデューティを変
化させて制御する。たとえば、インバータ回路23の出
力電圧の変化により整流ダイオード25に印加される順
方向電圧が、V3 からV4 に変化したとき整流ダイオー
ド25に順方向電圧が印加される時間をT3aからT4a
変化させる。ところで、可飽和リアクトル29のリセッ
ト量を決定する制御巻線29b に印加される電圧は、入
力電圧から定電圧素子31の一定電圧V0aを引いた電圧
である。また、整流ダイオード27に順方向電圧が印加
される時間は、入力電圧に反比例する。これにより定電
圧素子31の電圧と時間の積は、入力電圧に反比例す
る。すなわち、可飽和リアクトル29の制御巻線29b
に印加される電圧と時間の積は、入力電圧に比例する。
一方、可飽和リアクトル29の不飽和時間T2aは、T2a
=リセット量(V・T積)/リアクトル印加電圧波高値
であるから、上記式の分子、分母共入力電圧に比例す
ることになり、可飽和リアクトルの不飽和時間Tは、一
定となる。この時、T3a×V3a−T2a×V3a=T4a×V
4a−T2a×V3a の関係がある。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
電圧の変動に対し可飽和リアクトルのリセット量を変化
させることができる。これにより、可飽和リアクトルの
不飽和時間を入力電圧の変動に関係なく一定とすること
ができる。また、可飽和リアクトルの不飽和時間を負荷
回路の位相遅れ時間と同じにすることにより、高効率で
安定した動作のDC−DCコンバータを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のDC−DCコンバータの回路構成を示す
図である。
【図2】この発明の実施例であるDC−DCコンバータ
の回路構成を示す図である。
【図3】従来のDC−DCコンバータが、動作時のタイ
ムチャートである。
【図4】この発明の実施例であるDC−DCコンバータ
が、動作時のタイムチャートである。
【符号の説明】
1・21−DC−DCコンバータ本体 2・22−直流電源 3・23−インバータ回路 4・24−トランス 5・6・7・8・25・26・27・28−整流用ダイ
オード 9・10・29・30−可飽和リアクトル 9a ・10a ・29a ・30a −可飽和リアクトル負荷
巻線 9b ・10b ・29b ・30b −可飽和リアクトル制御
巻線 31・32−定電圧素子 11・33−帰還用ダイオード 12・34−直流リアクトル 13・35−平滑コンデンサ 14・36−電圧検出回路 15・37−制御回路 16・38−負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 嘉明 大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式 会社三社電機製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力側にインバータ回路を持ち、その出力
    側に可飽和リアクトルを使用し出力電圧を一定にするた
    めのフィードバック回路を備えたDC−DCコンバータ
    において、可飽和リアクトルの制御巻線と制御電圧の整
    流用ダイオードの間に定電圧素子を付加したことを特徴
    とするDC−DCコンバータ
JP24027292A 1992-09-09 1992-09-09 Dc−dcコンバータ Pending JPH0690562A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24027292A JPH0690562A (ja) 1992-09-09 1992-09-09 Dc−dcコンバータ

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JP24027292A JPH0690562A (ja) 1992-09-09 1992-09-09 Dc−dcコンバータ

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