JPH0731137A - 共振形ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
共振形ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
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- JPH0731137A JPH0731137A JP16945693A JP16945693A JPH0731137A JP H0731137 A JPH0731137 A JP H0731137A JP 16945693 A JP16945693 A JP 16945693A JP 16945693 A JP16945693 A JP 16945693A JP H0731137 A JPH0731137 A JP H0731137A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タの電流容量を増
大させる。 【構成】 帰還ダイオ―ドを逆並列接続したスイッチン
グ素子に共振用リアクトルを直列接続した回路を複数個
並列接続回路して成る回路に直列接続される共振用コン
デンサで構成される共振回路と、該共振回路に並列接続
される直流電源と、前記共振用コンデンサの電圧を整流
し、平滑する平滑回路と、平滑された出力電圧を検出す
る電圧検出器と、その検出値と電圧基準値との偏差に応
じて前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路
を具備したことを特徴とする共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―
タ。
大させる。 【構成】 帰還ダイオ―ドを逆並列接続したスイッチン
グ素子に共振用リアクトルを直列接続した回路を複数個
並列接続回路して成る回路に直列接続される共振用コン
デンサで構成される共振回路と、該共振回路に並列接続
される直流電源と、前記共振用コンデンサの電圧を整流
し、平滑する平滑回路と、平滑された出力電圧を検出す
る電圧検出器と、その検出値と電圧基準値との偏差に応
じて前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路
を具備したことを特徴とする共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―
タ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＣ共振を利用して、
直流電源から異る直流電圧を得る共振形ＤＣ／ＤＣコン
バ―タに関する。
直流電源から異る直流電圧を得る共振形ＤＣ／ＤＣコン
バ―タに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ
―タの主回路と制御回路の構成を示す。 図中、ＶＣは
直流電源Ｖd と直流コンデンサＣd で構成される直流電
源回路、ＲＣは直列共振回路で、ＳM はスイッチング素
子、ＤF1は帰還ダイオ―ド、Ｌr は共振リアクトル、Ｃ
r は共振コンデンサである。ＬＣは直流平滑回路で、Ｄ
F2とＤF3はダイオ―ド、Ｌ0 とＣ0 は平滑用リアクトル
とコンデンサである。Ｐt は負荷電圧検出器、ＬＯＡＤ
は負荷である。
―タの主回路と制御回路の構成を示す。 図中、ＶＣは
直流電源Ｖd と直流コンデンサＣd で構成される直流電
源回路、ＲＣは直列共振回路で、ＳM はスイッチング素
子、ＤF1は帰還ダイオ―ド、Ｌr は共振リアクトル、Ｃ
r は共振コンデンサである。ＬＣは直流平滑回路で、Ｄ
F2とＤF3はダイオ―ド、Ｌ0 とＣ0 は平滑用リアクトル
とコンデンサである。Ｐt は負荷電圧検出器、ＬＯＡＤ
は負荷である。
【０００３】制御回路として、比較器Ｃ、制御補償回路
Ｇ(s）、電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆ波形整形回路Ｐwid
及びゲ―ト回路Ｇatが設けられている。制御動作は、指
令値Ｖref と出力電圧検出値ＶL を比較し、その出力偏
差ｅｒは制御補償回路Ｇ（ｓ）に入力する。この制御補
償回路Ｇ（ｓ）は指令値Ｖrefと検出値ＶL を一致させ
るために、比例Ｐ＋積分Ｉ回路で構成される。制御補償
回路Ｇ（ｓ）の出力信号ｅｆは電圧／周波数変換器Ｖ／
Ｆに入力し、信号ｅｆに比例したパルス周波数ｐｆに変
換される。パルスｐｆは波形整形回路Ｐwid に入力し、
一定幅のパルスsgに変換され、ゲ―ト回路Ｇatを介し
て、ゲ―ト信号s1としてスイッチング素子ＳM に与えら
れる。
Ｇ(s）、電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆ波形整形回路Ｐwid
及びゲ―ト回路Ｇatが設けられている。制御動作は、指
令値Ｖref と出力電圧検出値ＶL を比較し、その出力偏
差ｅｒは制御補償回路Ｇ（ｓ）に入力する。この制御補
償回路Ｇ（ｓ）は指令値Ｖrefと検出値ＶL を一致させ
るために、比例Ｐ＋積分Ｉ回路で構成される。制御補償
回路Ｇ（ｓ）の出力信号ｅｆは電圧／周波数変換器Ｖ／
Ｆに入力し、信号ｅｆに比例したパルス周波数ｐｆに変
換される。パルスｐｆは波形整形回路Ｐwid に入力し、
一定幅のパルスsgに変換され、ゲ―ト回路Ｇatを介し
て、ゲ―ト信号s1としてスイッチング素子ＳM に与えら
れる。
【０００４】図７は、直列共振回路の制御動作波形を示
す。スイッチング素子ＳM にパルスｐｆに同期したゲ―
ト信号s1（sg）が与えられると、共振のＬr とＣr で決
まる共振周波数ｆr で、正弦波の共振電流ＩLrが流れ
る。その結果、コンデンサＣr の両端には共振電圧Ｖcr
が発生する。
す。スイッチング素子ＳM にパルスｐｆに同期したゲ―
ト信号s1（sg）が与えられると、共振のＬr とＣr で決
まる共振周波数ｆr で、正弦波の共振電流ＩLrが流れ
る。その結果、コンデンサＣr の両端には共振電圧Ｖcr
が発生する。
【０００５】この場合、共振時の電流経路は次のように
なる。充電時は、直流電源Ｖd →スイッチング素子ＳM
→共振リアクトルＬr →共振コンデンサＣr 、放電時
は、共振コンデンサＣr →共振リアクトルＬr →帰還ダ
イオ―ドＤF1→直流電源Ｖd の経路て流れる。
なる。充電時は、直流電源Ｖd →スイッチング素子ＳM
→共振リアクトルＬr →共振コンデンサＣr 、放電時
は、共振コンデンサＣr →共振リアクトルＬr →帰還ダ
イオ―ドＤF1→直流電源Ｖd の経路て流れる。
【０００６】スイッチング素子ＳM を零電流でオフさせ
るためにゲ―ト信号s1の幅は、ｔr ／２＜ｔg ＜ｔr の
範囲に設定して、与えられる（零電流スイッチング動作
と呼ばれる）。その結果、素子のｄｖ／ｄｔを抑えるス
ナバ回路の省略、スイッチング損失の低減等の効果が得
られる。従って、出力電圧Ｖ0 の制御は共振周波数の周
期、即ちパルスｐｆの周期ｔｆを制御することによって
行われる。
るためにゲ―ト信号s1の幅は、ｔr ／２＜ｔg ＜ｔr の
範囲に設定して、与えられる（零電流スイッチング動作
と呼ばれる）。その結果、素子のｄｖ／ｄｔを抑えるス
ナバ回路の省略、スイッチング損失の低減等の効果が得
られる。従って、出力電圧Ｖ0 の制御は共振周波数の周
期、即ちパルスｐｆの周期ｔｆを制御することによって
行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の共振形
ＤＣ／ＤＣコンバ―タは次のような問題点があることを
図８の動作時の共振電圧電流波形図を参照して説明す
る。図において、（ａ）は共振電圧波形Ｖcrとその平均
値電圧Ｖｄ、（ｂ）はスイッチング素子ＳM を流れる共
振電流波形ＩLrで、太線は無負荷の場合、細線は負荷に
直流電流ＩL を流した場合、（ｃ）は共振コンデンサ電
流波形Ｉcrと直流電流ＩL である。
ＤＣ／ＤＣコンバ―タは次のような問題点があることを
図８の動作時の共振電圧電流波形図を参照して説明す
る。図において、（ａ）は共振電圧波形Ｖcrとその平均
値電圧Ｖｄ、（ｂ）はスイッチング素子ＳM を流れる共
振電流波形ＩLrで、太線は無負荷の場合、細線は負荷に
直流電流ＩL を流した場合、（ｃ）は共振コンデンサ電
流波形Ｉcrと直流電流ＩL である。
【０００８】直流電流ＩL を流した場合のスイッチング
素子ＳM を流れる共振電流ＩLrはコンデンサ電流Ｉcrに
直流電流ＬL が重畳された電流波形になり、そのピ―ク
電流の大きさはＩrp＝Ｉcp＋ＩL になる。また、共振を
維持させるためには、コンデンサ電流Ｉcrを直流電流Ｉ
L よりも大きくする必要がある。従って、大電流の共振
形コンバ―タでは素子構成を並列接続しなければならな
い。
素子ＳM を流れる共振電流ＩLrはコンデンサ電流Ｉcrに
直流電流ＬL が重畳された電流波形になり、そのピ―ク
電流の大きさはＩrp＝Ｉcp＋ＩL になる。また、共振を
維持させるためには、コンデンサ電流Ｉcrを直流電流Ｉ
L よりも大きくする必要がある。従って、大電流の共振
形コンバ―タでは素子構成を並列接続しなければならな
い。
【０００９】素子を単に並列接続して使用した場合、素
子の順電圧降下の差、素子のタ―ンオンタイムの差等に
よって、電流のアンバランスが生れ、最悪の場合、１個
の素子に電流が集中し、素子を破壊する。
子の順電圧降下の差、素子のタ―ンオンタイムの差等に
よって、電流のアンバランスが生れ、最悪の場合、１個
の素子に電流が集中し、素子を破壊する。
【００１０】又．共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タの最大直
流電圧Ｖdmaxは、図８の（ａ）において、共振周波数の
周期ｔｒと共振の周期ｔｆが同じ場合に得られ、その大
きさはＶdmax＝Ｖｄで、電源電圧以上の直流電圧Ｖd を
得られない。本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
ので、その第１の目的は、共振電流を並列接続された素
子に分担させることによって、容易に大容量の共振形Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバ―タを提供することを目的とする。
流電圧Ｖdmaxは、図８の（ａ）において、共振周波数の
周期ｔｒと共振の周期ｔｆが同じ場合に得られ、その大
きさはＶdmax＝Ｖｄで、電源電圧以上の直流電圧Ｖd を
得られない。本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
ので、その第１の目的は、共振電流を並列接続された素
子に分担させることによって、容易に大容量の共振形Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバ―タを提供することを目的とする。
【００１１】又第２の目的は、直列共振回路を複数並列
接続することによって電源電圧Ｖd以上の出力電圧を得
られる共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タを提供することを目
的とする。
接続することによって電源電圧Ｖd以上の出力電圧を得
られる共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タを提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために請求項１の発明は、帰還ダイオ―ドを逆並列接
続したスイッチング素子に共振用リアクトルを直列接続
した回路を複数個並列接続回路して成る回路に直列接続
される共振用コンデンサで構成される共振回路と、該共
振回路に並列接続される直流電源と、前記共振用コンデ
ンサの電圧を整流し、平滑する平滑回路と、平滑された
出力電圧を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧基
準値との偏差に応じて前記スイッチング素子をオンオフ
制御する制御回路を具備したものである。
るために請求項１の発明は、帰還ダイオ―ドを逆並列接
続したスイッチング素子に共振用リアクトルを直列接続
した回路を複数個並列接続回路して成る回路に直列接続
される共振用コンデンサで構成される共振回路と、該共
振回路に並列接続される直流電源と、前記共振用コンデ
ンサの電圧を整流し、平滑する平滑回路と、平滑された
出力電圧を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧基
準値との偏差に応じて前記スイッチング素子をオンオフ
制御する制御回路を具備したものである。
【００１３】又、前記第２の目的を達成するために、請
求項２の発明は、帰還ダイオ―ドを逆並列接続したスイ
ッチング素子に直列接続される共振用リアクトルと共振
用コンデンサから成る直列共振回路と、複数の前記直列
共振回路が並列に接続される直流電源と、前記複数の共
振コンンデンサの電圧をダイオ―ドを介してそれぞれ整
流し、整流した電圧を平滑する平滑回路と、平滑された
出力電圧を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧基
準値との偏差に応じ、前記スイッチング素子をオンオフ
制御すると共に並列数に応じてそのオンオフのタイミン
グ位相をずらして制御する制御回路を具備している。
求項２の発明は、帰還ダイオ―ドを逆並列接続したスイ
ッチング素子に直列接続される共振用リアクトルと共振
用コンデンサから成る直列共振回路と、複数の前記直列
共振回路が並列に接続される直流電源と、前記複数の共
振コンンデンサの電圧をダイオ―ドを介してそれぞれ整
流し、整流した電圧を平滑する平滑回路と、平滑された
出力電圧を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧基
準値との偏差に応じ、前記スイッチング素子をオンオフ
制御すると共に並列数に応じてそのオンオフのタイミン
グ位相をずらして制御する制御回路を具備している。
【００１４】
【作用】請求項１の発明によれば、直接スイッチング素
子を並列接続することなく共振用リアクトルを介して並
列接続しているため、共振電流を平易列回路に等分に分
担させることができるため大容量の共振形ＤＣ／ＤＣコ
ンバ―タを容易に実現できる。
子を並列接続することなく共振用リアクトルを介して並
列接続しているため、共振電流を平易列回路に等分に分
担させることができるため大容量の共振形ＤＣ／ＤＣコ
ンバ―タを容易に実現できる。
【００１５】又、請求項２の発明によれば、直列共振回
路を複数並列接続し、各々の自己消弧素子のゲ―ト信号
に位相差を持たせて与えることによって、共振回路の出
力電圧を電源電圧の約２倍まで得られる共振形ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバ―タを実現出来る。
路を複数並列接続し、各々の自己消弧素子のゲ―ト信号
に位相差を持たせて与えることによって、共振回路の出
力電圧を電源電圧の約２倍まで得られる共振形ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバ―タを実現出来る。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―
タの一実施例を示す主回路構成図と制御回路ブロック図
を示す。但し、素子の並列数は２個の場合である。図
中、Ｖd は直流電源、ＳM1，ＳM2はスイッチング素子、
ＤF1，ＤF2は帰還ダイオ―ド、Ｌr1，Ｌr2は共振リアク
トル、Ｃr は共振コンデンサである。
タの一実施例を示す主回路構成図と制御回路ブロック図
を示す。但し、素子の並列数は２個の場合である。図
中、Ｖd は直流電源、ＳM1，ＳM2はスイッチング素子、
ＤF1，ＤF2は帰還ダイオ―ド、Ｌr1，Ｌr2は共振リアク
トル、Ｃr は共振コンデンサである。
【００１７】ＤF3，ＤF4は平滑ダイオ―ド、Ｌ0 とＣ0
は平滑用のリアクトルとコンデンサである。Ｐt は負荷
電圧検出器、ＬＯＡＤは負荷である。この場合、直列共
振は、共振コンデンサＣr １個に対して、共振リアクト
ルＬr1とＬr2の間に発生する。
は平滑用のリアクトルとコンデンサである。Ｐt は負荷
電圧検出器、ＬＯＡＤは負荷である。この場合、直列共
振は、共振コンデンサＣr １個に対して、共振リアクト
ルＬr1とＬr2の間に発生する。
【００１８】制御回路として、比較器Ｃ、電圧制御補償
回路Ｇ（ｓ）、電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆ、波形整形回
路Ｐwid 及びゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 が設けられてい
る。制御動作については、従来と同じなのでその説明を
省略する。
回路Ｇ（ｓ）、電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆ、波形整形回
路Ｐwid 及びゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 が設けられてい
る。制御動作については、従来と同じなのでその説明を
省略する。
【００１９】図２に、本発明の制御動作波形図を示す。
電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆのパルスｐｆに同期したゲ―
ト信号s1，s2がスイッチング素子ＳM1とＳM2に与えられ
ると、共振リアクトルＬr1と共振コンデンサＣr の間に
共振電流ＩLr1 が流れ、同じくＬr2とＣr の間に共振電
流ＩLr2 が流れる。
電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆのパルスｐｆに同期したゲ―
ト信号s1，s2がスイッチング素子ＳM1とＳM2に与えられ
ると、共振リアクトルＬr1と共振コンデンサＣr の間に
共振電流ＩLr1 が流れ、同じくＬr2とＣr の間に共振電
流ＩLr2 が流れる。
【００２０】従って、スイッチング素子ＳＭ1 とＳＭ2
にも同様な電流が流れる。この結果、コンデンサ電流Ｉ
crはＩcr＝ＩLr1 ＋ＩLr2 となり、２倍の電流が流れ
る。同様にピ―ク電流Ｉp もＩp ＝Ｉp1＋Ｉp2となる。
にも同様な電流が流れる。この結果、コンデンサ電流Ｉ
crはＩcr＝ＩLr1 ＋ＩLr2 となり、２倍の電流が流れ
る。同様にピ―ク電流Ｉp もＩp ＝Ｉp1＋Ｉp2となる。
【００２１】この場合、コンデンサＣr の両端には電源
電圧Ｖd の２倍のピ―ク電圧の共振電圧Ｖcrが発生す
る。共振周波数ｆｒ、共振のピ―ク電圧Ｖp 及びピ―ク
電流Ｉp1，Ｉp2，Ｉp は次式で求められる。
電圧Ｖd の２倍のピ―ク電圧の共振電圧Ｖcrが発生す
る。共振周波数ｆｒ、共振のピ―ク電圧Ｖp 及びピ―ク
電流Ｉp1，Ｉp2，Ｉp は次式で求められる。
【００２２】
【数１】
【００２３】 Ｉp ＝Ｉp1＋Ｉp2 ……（４） Ｖp ＝２・Ｖd ……（５） 以上のように、帰還ダイオ―ドＤF を逆並列接続された
スイッチング素子ＳＭと共振リアクトルＬr を直列接続
した複数の並列回路と、１個のコンデンサＣrで構成さ
れる直列共振回路にすることによって、共振電流ＩLrを
各素子に分担させる。その結果、大容量の共振形ＤＣ／
ＤＣコンバ―タを実現できる。
スイッチング素子ＳＭと共振リアクトルＬr を直列接続
した複数の並列回路と、１個のコンデンサＣrで構成さ
れる直列共振回路にすることによって、共振電流ＩLrを
各素子に分担させる。その結果、大容量の共振形ＤＣ／
ＤＣコンバ―タを実現できる。
【００２４】図３に本発明の他の実施例の主回路構成図
と制御回路のブロック図を示す。図において、Ｖd は直
流電源で、スイッチング素子ＳM1と帰還ダイオ―ドＤF1
及び共振リアクトルＬr1とコンデンサＣr1は独立した１
個の直列共振回路を構成する。同様にスイッチング素子
ＳM2と帰還ダイオ―ドＤF2及び共振リアクトルＬr2とコ
ンデンサＣr2は独立した１個の直列共振回路を構成す
る。
と制御回路のブロック図を示す。図において、Ｖd は直
流電源で、スイッチング素子ＳM1と帰還ダイオ―ドＤF1
及び共振リアクトルＬr1とコンデンサＣr1は独立した１
個の直列共振回路を構成する。同様にスイッチング素子
ＳM2と帰還ダイオ―ドＤF2及び共振リアクトルＬr2とコ
ンデンサＣr2は独立した１個の直列共振回路を構成す
る。
【００２５】ダイオ―ドＤF3，ＤF4，ＤF5とリアクトル
Ｌ0 及びコンデンサＣ0 は平滑回路を構成する。ＬＯＡ
Ｄは負荷で、Ｐｔは負荷電圧検出器である。制御回路と
して、比較器Ｃ、電圧制御補償回路Ｇ（ｓ）、電圧／周
波数変換器Ｖ／Ｆ、選別回路Ｐdis 、波形整形回路Ｐwi
d1，Ｐwid2及びゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 が設けられて
いる。
Ｌ0 及びコンデンサＣ0 は平滑回路を構成する。ＬＯＡ
Ｄは負荷で、Ｐｔは負荷電圧検出器である。制御回路と
して、比較器Ｃ、電圧制御補償回路Ｇ（ｓ）、電圧／周
波数変換器Ｖ／Ｆ、選別回路Ｐdis 、波形整形回路Ｐwi
d1，Ｐwid2及びゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 が設けられて
いる。
【００２６】制御動作は指令値Ｖref と出力電圧検出値
ＶL を比較し、その出力変差ｅｒは電圧制御補償回路Ｇ
（ｓ）に入力する。この電圧制御補償回路Ｇ（ｓ）は指
令値Ｖref と出力電圧検出値ＶL を一致させるために、
比例Ｐ＋積分Ｉ回路で構成される。
ＶL を比較し、その出力変差ｅｒは電圧制御補償回路Ｇ
（ｓ）に入力する。この電圧制御補償回路Ｇ（ｓ）は指
令値Ｖref と出力電圧検出値ＶL を一致させるために、
比例Ｐ＋積分Ｉ回路で構成される。
【００２７】電圧制御補償回路Ｇ（ｓ）の出力信号ｅｆ
は電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆに入力し、信号ｅｆに比例
したパルス周波数ｐｆに変換される。パルスｐｆは選別
回路Ｐdis に入力し、パルスｐｆに同期したパルスｐｆ
ａ，ｐｆｂを出力する。パルスｐｆａ，ｐｆｂは各々の
回路Ｐwid1，Ｐwid2に入力し、一定幅のパルスｓｇ1，
ｓｇ2 に変換され、ゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 を介し
て、ゲ―ト信号s1，s2として、スイッチング素子ＳM1，
ＳM2に与えられる。
は電圧／周波数変換器Ｖ／Ｆに入力し、信号ｅｆに比例
したパルス周波数ｐｆに変換される。パルスｐｆは選別
回路Ｐdis に入力し、パルスｐｆに同期したパルスｐｆ
ａ，ｐｆｂを出力する。パルスｐｆａ，ｐｆｂは各々の
回路Ｐwid1，Ｐwid2に入力し、一定幅のパルスｓｇ1，
ｓｇ2 に変換され、ゲ―ト回路Ｇat1 ，Ｇat2 を介し
て、ゲ―ト信号s1，s2として、スイッチング素子ＳM1，
ＳM2に与えられる。
【００２８】図４に、本発明の他の実施例の制御動作波
形図を示す。ただし、共振回路の出力電圧Ｖrectを電源
電圧Ｖd よりも低く制御する場合である。パルスｐｆ
ａ，ｐｆｂは選別回路Ｐdis の出力パルスで、パルスｐ
ｆに対し、交互に同期したパルスとなる。パルスｐｆ
ａ，ｐｆｂに同期したゲ―ト信号s1，s2をスイッチング
素子ＳM1，ＳM2に与えると、共振電流ＩLr1 ，ＩLr2 が
流れ、共振コンデンサＣr1，Ｃr2には独立した共振電圧
Ｖc1，Ｖc2が発生する。 その結果、並列接続された直
列共振回路の出力電圧Ｖrectには電圧Ｖcr1 と電圧Ｖcr
2 が交互に出力される。
形図を示す。ただし、共振回路の出力電圧Ｖrectを電源
電圧Ｖd よりも低く制御する場合である。パルスｐｆ
ａ，ｐｆｂは選別回路Ｐdis の出力パルスで、パルスｐ
ｆに対し、交互に同期したパルスとなる。パルスｐｆ
ａ，ｐｆｂに同期したゲ―ト信号s1，s2をスイッチング
素子ＳM1，ＳM2に与えると、共振電流ＩLr1 ，ＩLr2 が
流れ、共振コンデンサＣr1，Ｃr2には独立した共振電圧
Ｖc1，Ｖc2が発生する。 その結果、並列接続された直
列共振回路の出力電圧Ｖrectには電圧Ｖcr1 と電圧Ｖcr
2 が交互に出力される。
【００２９】図５に電源電圧Ｖd より大きい平均出力電
圧Ｖrectを得る場合の制御動作波形を示す。スイッチン
グ素子ＳM1，ＳM2のゲ―ト信号s1，s2を共振の発生を連
続するように与えると、１８０度の位相差の共振電流Ｉ
Lr1 とＩLr2 が流れ、共振コンデンサＣr1とＣr2にも１
８０度の位相差の共振電圧Ｖc1とＶc2を発生する。共振
回路の出力電圧Ｖrectは太線のようになり、その平均値
Ｖrectは（６）式のようになる。
圧Ｖrectを得る場合の制御動作波形を示す。スイッチン
グ素子ＳM1，ＳM2のゲ―ト信号s1，s2を共振の発生を連
続するように与えると、１８０度の位相差の共振電流Ｉ
Lr1 とＩLr2 が流れ、共振コンデンサＣr1とＣr2にも１
８０度の位相差の共振電圧Ｖc1とＶc2を発生する。共振
回路の出力電圧Ｖrectは太線のようになり、その平均値
Ｖrectは（６）式のようになる。
【００３０】
【数２】 以上のように直列共振回路を２並列接続すると、その出
力電圧Ｖrectは電源電圧Ｖd の１．６４倍まで出力が可
能となる。
力電圧Ｖrectは電源電圧Ｖd の１．６４倍まで出力が可
能となる。
【００３１】以上の説明は、直列共振回路を２つの並列
接続で行ったが、並列接続数を増加すれば、その分出力
電圧Ｖrectも増加する。その最大電圧は電源電圧Ｖd の
２倍に等しくなる。
接続で行ったが、並列接続数を増加すれば、その分出力
電圧Ｖrectも増加する。その最大電圧は電源電圧Ｖd の
２倍に等しくなる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明のように、請求項１の発明によ
れば、１個の共振コンデンサに対して、帰還ダイオ―ド
を並列接続された自己消弧素子と直列接続された共振リ
アクトルの回路を複数並列接続で構成される直列共振回
路を利用することで、共振電流を各素子に分担させるよ
うにした大電流の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タを提供す
ることができる。
れば、１個の共振コンデンサに対して、帰還ダイオ―ド
を並列接続された自己消弧素子と直列接続された共振リ
アクトルの回路を複数並列接続で構成される直列共振回
路を利用することで、共振電流を各素子に分担させるよ
うにした大電流の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タを提供す
ることができる。
【００３３】又、請求項２の発明によれば、直列共振回
路を複数並列接続し、各々の自己消弧素子のゲ―ト信号
に位相差を持たせて与えることによって、共振回路の出
力電圧を電源電圧の約２倍まで得られる共振形ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバ―タを提供することができる。
路を複数並列接続し、各々の自己消弧素子のゲ―ト信号
に位相差を持たせて与えることによって、共振回路の出
力電圧を電源電圧の約２倍まで得られる共振形ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバ―タを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す共振形ＤＣ／ＤＣコン
バ―タのブロック図。
バ―タのブロック図。
【図２】［図１］の動作を説明するための動作波形図。
【図３】本発明の他の実施例を示す共振形ＤＣ／ＤＣコ
ンバ―タのブロック図。
ンバ―タのブロック図。
【図４】［図３］の動作を説明するための動作波形図。
【図５】［図３］の動作を説明するための動作波形図。
【図６】従来の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タのブロック
図。
図。
【図７】従来の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タの動作を説
明するための動作波形図。
明するための動作波形図。
【図８】従来の共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タの動作を説
明するための動作波形図。
明するための動作波形図。
ＶＣ …直流電源回路 ＲＣ
…共振回路 ＬＣ …平滑回路 Ｖd
…直流電源 ＳM1，ＳM2 …スイッチング素子 ＤF1〜ＤF5
…帰還ダイオ―ド Ｃd …電源コンデンサ ＬＯＡＤ
…負荷 Ｃr1，Ｃr2 …共振コンデンサ Ｌr1，ｌr2
…共振リアクトル Ｌ0 …平滑リアクトル Ｃ0
…平滑コンデンサ Ｐt …電圧検出器 Ｃ
…比較器 Ｇ（ｓ） …電圧制御補償回路 Ｖ／Ｆ
…電圧／周波数変換器 Ｐdis …パルス選別回路 Ｐwid1，Ｐwid2
…パルス整形回路 Ｇat1 ，Ｇat2 …ゲ―ト回路
…共振回路 ＬＣ …平滑回路 Ｖd
…直流電源 ＳM1，ＳM2 …スイッチング素子 ＤF1〜ＤF5
…帰還ダイオ―ド Ｃd …電源コンデンサ ＬＯＡＤ
…負荷 Ｃr1，Ｃr2 …共振コンデンサ Ｌr1，ｌr2
…共振リアクトル Ｌ0 …平滑リアクトル Ｃ0
…平滑コンデンサ Ｐt …電圧検出器 Ｃ
…比較器 Ｇ（ｓ） …電圧制御補償回路 Ｖ／Ｆ
…電圧／周波数変換器 Ｐdis …パルス選別回路 Ｐwid1，Ｐwid2
…パルス整形回路 Ｇat1 ，Ｇat2 …ゲ―ト回路
Claims (2)
- 【請求項１】 帰還ダイオ―ドを逆並列接続したス
イッチング素子に共振用リアクトルを直列接続した回路
を複数個並列接続回路して成る回路に直列接続される共
振用コンデンサで構成される共振回路と、該共振回路に
並列接続される直流電源と、前記共振用コンデンサの電
圧を整流し、平滑する平滑回路と、平滑された出力電圧
を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧基準値との
偏差に応じて前記スイッチング素子をオンオフ制御する
制御回路を具備したことを特徴とする共振形ＤＣ／ＤＣ
コンバ―タ。 - 【請求項２】 帰還ダイオ―ドを逆並列接続したス
イッチング素子に直列接続される共振用リアクトルと共
振用コンデンサから成る直列共振回路と、複数の前記直
列共振回路が並列に接続される直流電源と、前記複数の
共振コンンデンサの電圧をダイオ―ドを介してそれぞれ
整流し、整流した電圧を平滑する平滑回路と、平滑され
た出力電圧を検出する電圧検出器と、その検出値と電圧
基準値との偏差に応じ、前記スイッチング素子をオンオ
フ制御すると共に並列数に応じてそのオンオフのタイミ
ング位相をずらして制御する制御回路を具備したことを
特徴とする共振形ＤＣ／ＤＣコンバ―タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16945693A JPH0731137A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 共振形ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16945693A JPH0731137A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 共振形ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731137A true JPH0731137A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15886929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16945693A Pending JPH0731137A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 共振形ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7915757B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-03-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multi-output DC/DC converter |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP16945693A patent/JPH0731137A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7915757B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-03-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multi-output DC/DC converter |
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