JPH0819252A - 共振コンバータ - Google Patents

共振コンバータ

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JPH0819252A
JPH0819252A JP6144580A JP14458094A JPH0819252A JP H0819252 A JPH0819252 A JP H0819252A JP 6144580 A JP6144580 A JP 6144580A JP 14458094 A JP14458094 A JP 14458094A JP H0819252 A JPH0819252 A JP H0819252A
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resonance
transformer
insulating transformer
capacitor
circuit
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JP6144580A
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Tsuneo Mizuta
常夫 水田
Kaoru Ishimoto
薫 石元
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NEC Engineering Ltd
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NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 共振コンバータの共振用コイル、コンデンサ
の大型化をなくして小型、軽量化を図る。 【構成】 絶縁トランス５の漏れインダクタンス８及び
分布容量９（一次，二次共）を積極的に利用して共振コ
イル、コンデンサとして用いる。トランス５の二次側負
荷インピーダンスを低下させないために、平滑部をチョ
ークインプット型として、効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は共振コンバータに関し、
特に電流共振型の高出力共振コンバータに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の共振コンバータは図５に
示す如き構成である。図５において、直流電源６の出力
電力はスイッチング回路２のオンオフ動作により絶縁ト
ランス５の一次側へオンオフ制御されつつ供給され、こ
のトランス５の二次側への誘起電力が整流回路１３及び
平滑回路（チョークコイル１０、コンデンサ１４よりな
る）によって直流電力化され、図示せぬ負荷へ供給され
るようになっている。
【０００３】この直流出力電圧は制御部７へ入力され
て、この直流出力電圧レベルに応じてスイッチング回路
２のスイッチング素子（一般には、ＦＥＴ素子やバイポ
ーラトランジスタ素子である）１のオンオフ制御を行っ
て直流出力の安定化が図られている。
【０００４】絶縁トランス５の一次側には、共振コイル
３と共振コンデンサ４とが設けられており、スイッチン
グ素子１のターンオン制御により、当該共振コイル３と
共振コンデンサ４との共振現象が生じて共振電流が生成
される。この共振電流が零のときに、スイッチング素子
１をターンオフ制御すれば、（電流）×（電圧）で表さ
れるスイッチング素子におけるスイッチング損失は理論
的に零になり、効率の良い高電力出力が二次側回路より
導出されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の共振コ
ンバータでは、大電流のスイッチングを行う際に、共振
コイルの飽和やリップル電流による共振コンデンサの劣
化が生じ易く、また共振コイルや共振コンデンサは大型
のものを使用する必要があり、実装スペースを確保する
必要上、小型化、軽量化、低価格化が困難となってい
る。
【０００６】本発明の目的は、共振コイルや共振コンデ
ンサの小型化を図って全体回路の小型、軽量化及び低価
格化を可能とした共振コンバータを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、絶縁ト
ランスと、この絶縁トランスの一次側への印加電力をオ
ンオフ制御するスイッチング手段と、前記絶縁トランス
の二次側誘起電力を平滑整流する平滑整流手段とを含む
共振コンバータであって、前記絶縁トランスの漏れイン
ダクタンスと分布容量とからなる共振回路を有すること
を特徴とする共振コンバータが得られる。
【０００８】
【作用】特に、１ＫＶ以上の高電圧出力の絶縁トランス
では、その二次側の漏れインダクタンスは一次側のそれ
に対して数１０倍以上のインダクタンスとなっている。
そのために、絶縁トランス固有の共振周波数は二次側の
漏れインダクタンスと分布容量とによる共振周波数が支
配的となる。
【０００９】そこで、本発明では、この高電圧出力の絶
縁トランスの漏れインダクタンスと分布容量とを積極的
に共振回路に利用し、装置の小型、軽量化を図ったもの
である。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例の回路図であり、
図５と同等部分は同一符号により示している。本例で
は、トランス５として高電圧出力（１ＫＶ以上）の絶縁
トランスを用いており、このトランスの漏れインダクタ
ンス８及び分布容量９を積極的に共振素子として利用
し、図５で用いられていた共振コイル３と共振コンデン
サ４とを省略している。
【００１２】この絶縁トランス５の等価回路の一例が図
４に示されており、２０で示す部分が理想トランスであ
り、一次側には、分布容量９、漏れインダクタンス８、
等価抵抗２１の他に、一次側巻線の抵抗２２及びインダ
クタンスの並列回路が存在している。また、二次側に
は、分布容量９’、漏れインダクタンス８’及び等価抵
抗２１’が存在しており、一次側と二次側との間にも分
布容量２４が存在する。
【００１３】この場合、絶縁トランスとしては１ＫＶ以
上の高電圧出力のものを用いるものとすると、先述した
如く、二次側漏れインダクタンス８’は一次側漏れイン
ダクタンス８よりも数１０倍以上となっており、このト
ランス５の固有の共振周波数はこの二次側の漏れインダ
クタンス８’と分布容量９，９’とによるものが支配的
となる。
【００１４】整流回路１３の整流出力を平滑化する平滑
回路をチョークインプット型に構成してトランス５の二
次側負荷をハイインピーダンスとする。これにより、ト
ランス５の二次側において効率良く共振電流が発生され
ることになる。
【００１５】トランス５の一次側からみた場合、二次側
の当該共振が負荷となるので、一次側の電流も共振波形
を形成し、図２に示す如く、一次側共振電流波形が最小
値または零となったときに、スイッチング素子１をター
ンオフする様に制御回路７にて周波数制御を行うことに
より、トランス５の一次側から二次側へ電力エネルギー
を効率良く伝送制御することができるのである。
【００１６】図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施例
を夫々示す図であり、図１と同等部分は同一符号にて示
している。図３（Ａ）では、トランス５の二次出力部
に、共振周波数調整用コンデンサ１２を並列接続した例
である。
【００１７】トランス５の漏れインダクタンスと分布容
量とのバラツキに起因する共振周波数の変化をこのコン
デンサ１２の容量値の選定により吸収して一定とするこ
とができ、常に適性な周波数とすることができる。ま
た、図３（Ｂ）では、整流回路１３の出力部に共振周波
数調整用コンデンサ１２を並列接続した例である。
【００１８】図３（Ａ），（Ｂ）共に、共振周波数調整
用コンデンサ１２は調整用のものであるからその容量値
は小さくて良く、このコンデンサ１２を付加することに
よるトランス５の二次側負荷インピーダンスは低下する
ことはない。
【００１９】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、絶縁
トランスの漏れインダンタンス及び分布容量を積極的に
利用して共振回路を構成し、共振電流を生成しているた
めに、共振コイルや共振コンデンサが特別に必要なくな
り、装置の小型化及び軽量化が可能となると共に低価格
化ともなるものである。
【００２０】また、共振周波数を調整する場合も、小容
量のコンデンサを追加するだけで良いという効果もあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路ブロック図である。
【図２】図１の回路の動作波形例を示す図である。
【図３】（Ａ）は本発明の他の実施例の回路ブロック
図、（Ｂ）は本発明は別の実施例の回路ブロック図であ
る。
【図４】本発明の実施例に用いる絶縁トランスの等価回
路図である。
【図５】従来の共振コンバータの回路ブロック図であ
る。
【符号の説明】
１ スイッチング素子 ２ スイッチング回路 ５ 絶縁トランス ６ 直流電源 ７ 制御部 ８，８’ 漏れインダクタンス ９，９’ 分布容量 １０ 平滑コイル １３ 整流回路 １４ 平滑コンデンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁トランスと、この絶縁トランスの一
    次側への印加電力をオンオフ制御するスイッチング手段
    と、前記絶縁トランスの二次側誘起電力を平滑整流する
    平滑整流手段とを含む共振コンバータであって、前記絶
    縁トランスの漏れインダクタンスと分布容量とからなる
    共振回路を有することを特徴とする共振コンバータ。
  2. 【請求項２】 前記平滑整流手段の整流部の入力または
    出力に並列に、前記共振回路の共振周波数を調整するた
    めのコンデンサを設けたことを特徴とする請求項１記載
    の共振コンバータ。
  3. 【請求項３】 前記平滑整流手段の平滑部はチョークイ
    ンプット型の構成であることを特徴とする請求項１また
    は２記載の共振コンバータ。
JP6144580A 1994-06-27 1994-06-27 共振コンバータ Withdrawn JPH0819252A (ja)

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