JPH0866017A - スイッチング電源 - Google Patents
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- JPH0866017A JPH0866017A JP7224638A JP22463895A JPH0866017A JP H0866017 A JPH0866017 A JP H0866017A JP 7224638 A JP7224638 A JP 7224638A JP 22463895 A JP22463895 A JP 22463895A JP H0866017 A JPH0866017 A JP H0866017A
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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- H02M3/005—Conversion of dc power input into dc power output using Cuk converters
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- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- H02M3/1557—Single ended primary inductor converters [SEPIC]
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- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シングルエンド型一次インダクタンス・コンバ
ータ（ＳＥＰＩＣ）電源の入力と出力との間の電力線分
離を与える装置を提供する。 【解決手段】ＳＥＰＩＣ型のＤＣ−ＤＣスイッチング・
コンバータにおいて、高周波変圧器を使って負荷をＡＣ
電力線から分離することは、その漏れインダクタンスが
重大な回路問題を引き起こすので難しい。本発明の一実
施例によれば、結合キャパシタを付加することにより、
回路の性能に影響を与えずに、必要なＤＣ分離を提供す
ることができる。総結合キャパシタンスは、電力線周波
数の漏れ電流が安全値に制限されるよう、選択すること
ができる。
ータ（ＳＥＰＩＣ）電源の入力と出力との間の電力線分
離を与える装置を提供する。 【解決手段】ＳＥＰＩＣ型のＤＣ−ＤＣスイッチング・
コンバータにおいて、高周波変圧器を使って負荷をＡＣ
電力線から分離することは、その漏れインダクタンスが
重大な回路問題を引き起こすので難しい。本発明の一実
施例によれば、結合キャパシタを付加することにより、
回路の性能に影響を与えずに、必要なＤＣ分離を提供す
ることができる。総結合キャパシタンスは、電力線周波
数の漏れ電流が安全値に制限されるよう、選択すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＣ−ＤＣスイッチン
グ電源に関し、特にＳＥＰＩＣ電源の入力と出力との間
の電力線分離を得ることに関する。
グ電源に関し、特にＳＥＰＩＣ電源の入力と出力との間
の電力線分離を得ることに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器で非常に普通の要求は、負荷と
しての電子回路に供給するためにＡＣ電力線エネルギー
をＤＣ電力に変換することである。さらに、ＤＣ電力を
調整する、すなわち、電力線電圧及び負荷電流の変動に
もかかわらず負荷電圧をほぼ一定に保持することがしば
しば必要である。直列レギュレータ（実質的には負荷と
直列な制御可能な抵抗）が、多くのアプリケーションで
はスイッチングレギュレータに取って代わられた。これ
らのレギュレータでは、電力線電圧がＤＣに整流され、
次にこのＤＣが、電力線周波数よりも数百倍又は数千倍
高い周波数でいろいろなインダクタ及びキャパシタへス
イッチされる。これらのリアクタンスは交互に電力線エ
ネルギーを吸収し、このエネルギーを、負荷電圧が一定
となるように制御して負荷に送る。
しての電子回路に供給するためにＡＣ電力線エネルギー
をＤＣ電力に変換することである。さらに、ＤＣ電力を
調整する、すなわち、電力線電圧及び負荷電流の変動に
もかかわらず負荷電圧をほぼ一定に保持することがしば
しば必要である。直列レギュレータ（実質的には負荷と
直列な制御可能な抵抗）が、多くのアプリケーションで
はスイッチングレギュレータに取って代わられた。これ
らのレギュレータでは、電力線電圧がＤＣに整流され、
次にこのＤＣが、電力線周波数よりも数百倍又は数千倍
高い周波数でいろいろなインダクタ及びキャパシタへス
イッチされる。これらのリアクタンスは交互に電力線エ
ネルギーを吸収し、このエネルギーを、負荷電圧が一定
となるように制御して負荷に送る。
【０００３】スイッチングレギュレータの人気の主な理
由は、その電力変換効率が、直列レギュレータで得るこ
とができない数字である100％に近づくことができるこ
とである。
由は、その電力変換効率が、直列レギュレータで得るこ
とができない数字である100％に近づくことができるこ
とである。
【０００４】標準のスイッチングレギュレータ・トポロ
ジーは、出力ＤＣ電圧が入力よりも小さいバック（buc
k）レギュレータ及び出力電圧が入力よりも高いブース
トレギュレータを含んでいる。シングルエンドの一次イ
ンダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩＣ）は、２つのイ
ンダクタを用いた最新のトポロジーであり、このトポロ
ジーは、出力電圧が入力よりも高いか低いかのいずれか
であることができるというかなりの利点を有する。
ジーは、出力ＤＣ電圧が入力よりも小さいバック（buc
k）レギュレータ及び出力電圧が入力よりも高いブース
トレギュレータを含んでいる。シングルエンドの一次イ
ンダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩＣ）は、２つのイ
ンダクタを用いた最新のトポロジーであり、このトポロ
ジーは、出力電圧が入力よりも高いか低いかのいずれか
であることができるというかなりの利点を有する。
【０００５】ＳＥＰＩＣコンバータの動作理論及びその
利点並びに制限の十分な検討が、Lloyd H.Dixon,Jrによ
る論文「High power factor preregulator using the S
EPICconverter（ＳＥＰＩＣコンバータを使用する高力
率プリレギュレータ）」に見出され、これは、ここに参
照により含まれる。この論文は、1993年の著作権で、ニ
ューハンプシャー州MerrimackのUnitrode Integrated C
ircuitsによって出版された「Unitrode Power Supply D
esign Seminar Manual（ユニトロード電源設計セミナー
マニュアル）」に見出される。
利点並びに制限の十分な検討が、Lloyd H.Dixon,Jrによ
る論文「High power factor preregulator using the S
EPICconverter（ＳＥＰＩＣコンバータを使用する高力
率プリレギュレータ）」に見出され、これは、ここに参
照により含まれる。この論文は、1993年の著作権で、ニ
ューハンプシャー州MerrimackのUnitrode Integrated C
ircuitsによって出版された「Unitrode Power Supply D
esign Seminar Manual（ユニトロード電源設計セミナー
マニュアル）」に見出される。
【０００６】大部分のレギュレータに対して解決しなけ
ればならない一つの問題点は、（電子回路の）人間のオ
ペレータを、ＡＣ電力線に直接接触するいかなる可能性
からもいかに隔離するかにある。一般の解決法は、線路
周波数において、又は好ましくはより高いスイッチング
周波数において、線路−負荷経路中にトランスを使用す
ることにある。しかし、トランスは、オーミック（Ｄ
Ｃ）分離を与えつつ、一次−二次間キャパシタンスが制
限されて、このキャパシタンスを介して流れることので
きる線路周波数の漏れ電流が安全値に制限されるもので
なければならない。前述のDixon論文第６ページ〜第１
１ページに説明されているように、ＳＥＰＩＣコンバー
タ中にスイッチング周波数におけるトランスを含むこと
が困難である技術的理由がある。Dixonは、さらに、こ
の問題点に対する公知の解決法はなく、もし見つかった
ならば、解決法はＳＥＰＩＣトポロジーの有用を高める
ことを付け加えた。
ればならない一つの問題点は、（電子回路の）人間のオ
ペレータを、ＡＣ電力線に直接接触するいかなる可能性
からもいかに隔離するかにある。一般の解決法は、線路
周波数において、又は好ましくはより高いスイッチング
周波数において、線路−負荷経路中にトランスを使用す
ることにある。しかし、トランスは、オーミック（Ｄ
Ｃ）分離を与えつつ、一次−二次間キャパシタンスが制
限されて、このキャパシタンスを介して流れることので
きる線路周波数の漏れ電流が安全値に制限されるもので
なければならない。前述のDixon論文第６ページ〜第１
１ページに説明されているように、ＳＥＰＩＣコンバー
タ中にスイッチング周波数におけるトランスを含むこと
が困難である技術的理由がある。Dixonは、さらに、こ
の問題点に対する公知の解決法はなく、もし見つかった
ならば、解決法はＳＥＰＩＣトポロジーの有用を高める
ことを付け加えた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＳＥＰＩＣ
電源の入力と出力との間の電力線分離を与える装置を提
供することを目的とする。
電源の入力と出力との間の電力線分離を与える装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、ＳＥＰＩＣ
コンバータにおける電力線分離がトランスを使用しない
で達成される。図１を参照すると、二次回路30に結合さ
れた一次回路20を備えているようなコンバータが、明瞭
な説明をするために示されている。これらの回路の順方
向経路（22、32）がキャパシタＣｃ１と接続されている
に対し、その帰路（24、34）は、電線のような低オーム
導体と接続される。明らかに、帰路接続は、負荷４０に
触る人が、ソースエネルギーＶｉ及びＩｉを供給する電
力線に接触するという危険にさらされる可能性があっ
た。（Ｌ１とＬ２との間には相互インダクタンスの経路
もまた有り得るが、この経路は線路周波数では分離を与
えるだろう。）本発明では、下記により詳細に説明され
るように、第２の結合キャパシタＣｃ２が、帰路（24、
34）中の導体の代わりをし、したがって出力に対してオ
ーム分離を与える。Ｃｃ１'及びＣｃ２の直列等価キャ
パシタンスが、Ｃｃ１の前の値に等しく選ばれるなら
ば、回路の高周波動作にいかなる変化もない。同様に、
２つの結合キャパシタの並列結合は、漏れ電流を安全値
に制限するように選択され得る。
コンバータにおける電力線分離がトランスを使用しない
で達成される。図１を参照すると、二次回路30に結合さ
れた一次回路20を備えているようなコンバータが、明瞭
な説明をするために示されている。これらの回路の順方
向経路（22、32）がキャパシタＣｃ１と接続されている
に対し、その帰路（24、34）は、電線のような低オーム
導体と接続される。明らかに、帰路接続は、負荷４０に
触る人が、ソースエネルギーＶｉ及びＩｉを供給する電
力線に接触するという危険にさらされる可能性があっ
た。（Ｌ１とＬ２との間には相互インダクタンスの経路
もまた有り得るが、この経路は線路周波数では分離を与
えるだろう。）本発明では、下記により詳細に説明され
るように、第２の結合キャパシタＣｃ２が、帰路（24、
34）中の導体の代わりをし、したがって出力に対してオ
ーム分離を与える。Ｃｃ１'及びＣｃ２の直列等価キャ
パシタンスが、Ｃｃ１の前の値に等しく選ばれるなら
ば、回路の高周波動作にいかなる変化もない。同様に、
２つの結合キャパシタの並列結合は、漏れ電流を安全値
に制限するように選択され得る。
【０００９】
【実施例】ここで、図１を参照すると、従来のＳＥＰＩ
Ｃコンバータの簡略回路図、回路の主要な要素及び特徴
が簡潔に記載されている。本発明の範囲を十分理解する
ために、この回路の詳細な動作を勉強する必要はない。
この動作は、参照されたDixonの論文に十分に記載され
ている。
Ｃコンバータの簡略回路図、回路の主要な要素及び特徴
が簡潔に記載されている。本発明の範囲を十分理解する
ために、この回路の詳細な動作を勉強する必要はない。
この動作は、参照されたDixonの論文に十分に記載され
ている。
【００１０】電圧Ｖｉ及び電流Ｉｉを有する整流された
線路電力源が一次回路20の入力においてコンバータに電
力を供給する。一次回路20はインダクタＬ１及びスイッ
チＳ１からなる。スイッチＳ１は、一般にそのオン／オ
フ状態がゲート26に印加される適当な電圧によって制御
されるＭＯＳＦＥＴである。二次回路30は、インダクタ
Ｌ２、整流ダイオードＤ１及びフィルタキャパシタＣｏ
からなる。負荷（おそらく電子回路）がボックス40とし
て象徴的に示されている。二次回路30は、負荷40に接続
され、かつ図の右側に示されるように電圧Ｖｏ及び電流
Ｉｏとして負荷に調整された電力を供給する。一次及び
二次回路20及び30の順方向経路22及び32は、キャパシタ
Ｃｃ１、すなわちＳＥＰＩＣコンバータの重要要素によ
って共に結合される（参考文献、第６−２ｆｆペー
ジ）。帰路24及び34は導体によって結合される。
線路電力源が一次回路20の入力においてコンバータに電
力を供給する。一次回路20はインダクタＬ１及びスイッ
チＳ１からなる。スイッチＳ１は、一般にそのオン／オ
フ状態がゲート26に印加される適当な電圧によって制御
されるＭＯＳＦＥＴである。二次回路30は、インダクタ
Ｌ２、整流ダイオードＤ１及びフィルタキャパシタＣｏ
からなる。負荷（おそらく電子回路）がボックス40とし
て象徴的に示されている。二次回路30は、負荷40に接続
され、かつ図の右側に示されるように電圧Ｖｏ及び電流
Ｉｏとして負荷に調整された電力を供給する。一次及び
二次回路20及び30の順方向経路22及び32は、キャパシタ
Ｃｃ１、すなわちＳＥＰＩＣコンバータの重要要素によ
って共に結合される（参考文献、第６−２ｆｆペー
ジ）。帰路24及び34は導体によって結合される。
【００１１】この回路が、負荷（及びそれに触るかもし
れない人間のユーザ）を整流された線路から分離しない
ことは明白である。“ホット”（すなわち、危険な）線
路が一次帰路24に接続されるならば、それの負荷への接
続は明白である。たとえホット線路がＬ１の入力に接続
されるとしても、線路周波数でのリアクタンスが小さい
Ｌ１、及び、時間のかなりの部分閉じられているスイッ
チＳ１を介して負荷に接続する低インピーダンス接続が
なお存在する。
れない人間のユーザ）を整流された線路から分離しない
ことは明白である。“ホット”（すなわち、危険な）線
路が一次帰路24に接続されるならば、それの負荷への接
続は明白である。たとえホット線路がＬ１の入力に接続
されるとしても、線路周波数でのリアクタンスが小さい
Ｌ１、及び、時間のかなりの部分閉じられているスイッ
チＳ１を介して負荷に接続する低インピーダンス接続が
なお存在する。
【００１２】線路分離が必要とされるとき、一般的にや
る事は、しばしば数百メグオームの高一次−二次間抵抗
を与えるトランスを挿入することである。スイッチング
電源では、そのコア及び巻線は電力線周波数で作動する
等価のトランスよりもかなり小さくすることができるの
で、このようなトランスを回路の高周波数部に配置する
ことは経済的である。ＳＥＰＩＣコンバータでは、Ｌ２
を、Ｌ２と同一の値の一次インダクタンスを有する二巻
線トランスに転用することは当然だろう。しかしなが
ら、参考文献（第６〜第１１ページ）では、このような
トランス漏れインダクタンスがこのコンバータで扱いに
くい問題を引き起こすことが説明されている。したがっ
て、線路分離を提供することは、この参考文献では、解
決されていない問題点とみなされる。
る事は、しばしば数百メグオームの高一次−二次間抵抗
を与えるトランスを挿入することである。スイッチング
電源では、そのコア及び巻線は電力線周波数で作動する
等価のトランスよりもかなり小さくすることができるの
で、このようなトランスを回路の高周波数部に配置する
ことは経済的である。ＳＥＰＩＣコンバータでは、Ｌ２
を、Ｌ２と同一の値の一次インダクタンスを有する二巻
線トランスに転用することは当然だろう。しかしなが
ら、参考文献（第６〜第１１ページ）では、このような
トランス漏れインダクタンスがこのコンバータで扱いに
くい問題を引き起こすことが説明されている。したがっ
て、線路分離を提供することは、この参考文献では、解
決されていない問題点とみなされる。
【００１３】図２で示される本発明の好ましい実施例で
は、線路分離が帰路２４及び３４を第２のキャパシタＣ
ｃ２に結合することによって達成される。Ｃｃ１′及び
Ｃｃ２の直列キャパシタンスはＣｃ１と同一の値である
ならば、回路動作にいかなる影響も与えない。これは、
Ｃｃ１′を通過するＬ１−Ｃｃ１′−Ｌ２又はＳ１−Ｃ
ｃ１′−Ｄ１−Ｃｏのようないかなる回路網もまたＣｃ
２を通過するということに注目することによって理解さ
れ得る。
は、線路分離が帰路２４及び３４を第２のキャパシタＣ
ｃ２に結合することによって達成される。Ｃｃ１′及び
Ｃｃ２の直列キャパシタンスはＣｃ１と同一の値である
ならば、回路動作にいかなる影響も与えない。これは、
Ｃｃ１′を通過するＬ１−Ｃｃ１′−Ｌ２又はＳ１−Ｃ
ｃ１′−Ｄ１−Ｃｏのようないかなる回路網もまたＣｃ
２を通過するということに注目することによって理解さ
れ得る。
【００１４】容量性リアクタンスを通って流れることが
できる線路周波数の漏れ電流に関しては、Ｃｃ１′及び
Ｃｃ２は、少なくともＳ１が閉じられるとき、実際上並
列である。したがって、その並列キャパシタンスは、Un
derwriters Labsによって公開されたような承認された
安全基準に基づいて許可されたものよりも大きくない漏
れ電流を引き起こす値に制限されねばならない。全キャ
パシタンスに対するこの上限はまた、回路が作動するか
もしれない最大電力レベルを抑制する。これは、結合キ
ャパシタを流れるパルス電流が三角電圧波形をそれぞれ
に生じさせるためである。波形の振幅は、電流に比例
し、キャパシタンスに反比例する。それゆえに、最大許
容キャパシタンス値の場合、回路制約は、電流の大きさ
をまた制限する。
できる線路周波数の漏れ電流に関しては、Ｃｃ１′及び
Ｃｃ２は、少なくともＳ１が閉じられるとき、実際上並
列である。したがって、その並列キャパシタンスは、Un
derwriters Labsによって公開されたような承認された
安全基準に基づいて許可されたものよりも大きくない漏
れ電流を引き起こす値に制限されねばならない。全キャ
パシタンスに対するこの上限はまた、回路が作動するか
もしれない最大電力レベルを抑制する。これは、結合キ
ャパシタを流れるパルス電流が三角電圧波形をそれぞれ
に生じさせるためである。波形の振幅は、電流に比例
し、キャパシタンスに反比例する。それゆえに、最大許
容キャパシタンス値の場合、回路制約は、電流の大きさ
をまた制限する。
【００１５】好ましい実施例に関して本発明の原理を記
載し、かつ例示した。しかしながら、本発明がこのよう
な原理を逸脱しないで装置及び細部で変更され得ること
が明らかである。詳述された実施例は説明に役立つのみ
で、本発明の範囲を限定するものとしてとられるべきで
ないことが認識される。
載し、かつ例示した。しかしながら、本発明がこのよう
な原理を逸脱しないで装置及び細部で変更され得ること
が明らかである。詳述された実施例は説明に役立つのみ
で、本発明の範囲を限定するものとしてとられるべきで
ないことが認識される。
【００１６】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施例毎に列挙する。 [例１]ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）と負荷（40）と
の間に結合されたＤＣ−ＤＣのシングルエンド型一次イ
ンダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩＣ）であって、前
記ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）に結合された入力
と、順方向経路（22）および帰路（24）を含む出力とを
有する一次回路（20）と、順方向経路（32）および帰路
（34）を含む入力と、負荷（40）に結合された出力とを
有する二次回路（30）と、前記一次回路（20）の前記順
方向経路出力（22）と前記二次回路（30）の前記順方向
経路入力（32）との間に接続された第１の結合キャパシ
タ（Ｃｃ１）と、前記一次回路（20）の前記帰路出力
（24）と前記二次回路（30）の前記帰路入力（34）との
間に接続された第２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）と、を
備えたことを特徴とするＳＥＰＩＣコンバータ。 [例２]前記第１及び第２の結合キャパシタの全キャパシ
タンスが、一次及び二次回路間の電力線周波数の漏れ電
流を所定の量よりも小さく制限するキャパシタンス値で
あることを特徴とする例１に記載のＳＥＰＩＣコンバー
タ。 [例３]前記一次回路（20）が一次インダクタ（Ｌ１）を
含み、前記二次回路（30）が二次インダクタ（Ｌ２）を
含み、かつ前記一次及び二次インダクタが相互結合され
ていることを特徴とする例１に記載のＳＥＰＩＣコンバ
ータ。 [例４]順方向経路（22）及び帰路（24）を有する出力を
備えた一次回路（20）と、順方向経路（32）及び帰路
（34）を有する入力を備えた二次回路（30）とを含むタ
イプのＤＣ−ＤＣのＳＥＰＩＣコンバータにおいて、ト
ランスを使用しないで一次及び二次回路間のＤＣ分離を
得る方法であって、前記順方向出力経路及び前記順方向
入力経路を第１の結合キャパシタ（Ｃｃ１）に結合する
ステップと、前記帰路出力経路及び前記帰路入力経路を
第２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）に結合するステップ
と、を含むことを特徴とする方法。 [例５]例４に記載のＳＥＰＩＣコンバータの一次及び二
次回路間のＤＣ分離を得る方法において、一次−二次回
路間の電力線周波数漏れ電流が所定の値を越えることを
防止する値に前記第１及び第２の結合キャパシタの前記
全キャパシタンスを制限するステップを付加したことを
特徴とする方法。 [例６]一次インダクタ（Ｌ１）及びスイッチ（Ｓ１）を
含み、かつ順方向経路（22）及び帰路（24）を有する出
力を備えた一次回路（20）と、二次インダクタ（Ｌ
２）、整流ダイオード（Ｄ１）、及びフィルタキャパシ
タ（Ｃｃ１）を含み、かつ順方向経路（32）及び帰路
（34）を有する入力を備えた二次回路（30）と、前記一
次及び二次順方向経路間に接続された第１の結合キャパ
シタ（Ｃｃ１）とを含むタイプのＤＣ−ＤＣのシングル
エンドの一次インダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩ
Ｃ）において、前記一次及び二次帰路間に接続された第
２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）を備えたことを特徴とす
るＤＣ−ＤＣのシングルエンドの一次インダクタンス・
コンバータ。 [例７]前記第１及び第２のインダクタが相互結合されて
いることを特徴とする例６に記載のＳＥＰＩＣコンバー
タ。
が、以下、本発明の各実施例毎に列挙する。 [例１]ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）と負荷（40）と
の間に結合されたＤＣ−ＤＣのシングルエンド型一次イ
ンダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩＣ）であって、前
記ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）に結合された入力
と、順方向経路（22）および帰路（24）を含む出力とを
有する一次回路（20）と、順方向経路（32）および帰路
（34）を含む入力と、負荷（40）に結合された出力とを
有する二次回路（30）と、前記一次回路（20）の前記順
方向経路出力（22）と前記二次回路（30）の前記順方向
経路入力（32）との間に接続された第１の結合キャパシ
タ（Ｃｃ１）と、前記一次回路（20）の前記帰路出力
（24）と前記二次回路（30）の前記帰路入力（34）との
間に接続された第２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）と、を
備えたことを特徴とするＳＥＰＩＣコンバータ。 [例２]前記第１及び第２の結合キャパシタの全キャパシ
タンスが、一次及び二次回路間の電力線周波数の漏れ電
流を所定の量よりも小さく制限するキャパシタンス値で
あることを特徴とする例１に記載のＳＥＰＩＣコンバー
タ。 [例３]前記一次回路（20）が一次インダクタ（Ｌ１）を
含み、前記二次回路（30）が二次インダクタ（Ｌ２）を
含み、かつ前記一次及び二次インダクタが相互結合され
ていることを特徴とする例１に記載のＳＥＰＩＣコンバ
ータ。 [例４]順方向経路（22）及び帰路（24）を有する出力を
備えた一次回路（20）と、順方向経路（32）及び帰路
（34）を有する入力を備えた二次回路（30）とを含むタ
イプのＤＣ−ＤＣのＳＥＰＩＣコンバータにおいて、ト
ランスを使用しないで一次及び二次回路間のＤＣ分離を
得る方法であって、前記順方向出力経路及び前記順方向
入力経路を第１の結合キャパシタ（Ｃｃ１）に結合する
ステップと、前記帰路出力経路及び前記帰路入力経路を
第２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）に結合するステップ
と、を含むことを特徴とする方法。 [例５]例４に記載のＳＥＰＩＣコンバータの一次及び二
次回路間のＤＣ分離を得る方法において、一次−二次回
路間の電力線周波数漏れ電流が所定の値を越えることを
防止する値に前記第１及び第２の結合キャパシタの前記
全キャパシタンスを制限するステップを付加したことを
特徴とする方法。 [例６]一次インダクタ（Ｌ１）及びスイッチ（Ｓ１）を
含み、かつ順方向経路（22）及び帰路（24）を有する出
力を備えた一次回路（20）と、二次インダクタ（Ｌ
２）、整流ダイオード（Ｄ１）、及びフィルタキャパシ
タ（Ｃｃ１）を含み、かつ順方向経路（32）及び帰路
（34）を有する入力を備えた二次回路（30）と、前記一
次及び二次順方向経路間に接続された第１の結合キャパ
シタ（Ｃｃ１）とを含むタイプのＤＣ−ＤＣのシングル
エンドの一次インダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩ
Ｃ）において、前記一次及び二次帰路間に接続された第
２の結合キャパシタ（Ｃｃ２）を備えたことを特徴とす
るＤＣ−ＤＣのシングルエンドの一次インダクタンス・
コンバータ。 [例７]前記第１及び第２のインダクタが相互結合されて
いることを特徴とする例６に記載のＳＥＰＩＣコンバー
タ。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、トランスを用いることなく、電力線分離を行
なうことができる。
とにより、トランスを用いることなく、電力線分離を行
なうことができる。
【図１】従来のＳＥＰＩＣコンバータの簡略回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例による改良されたＳＥＰＩＣ
コンバータの簡略回路図である。
コンバータの簡略回路図である。
20：一次回路 22：順方向経路 24：帰路 30：二次回路 32：順方向経路 34：帰路 40：負荷
Claims (1)
- 【請求項１】ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）と負荷
（40）との間に結合されたＤＣ−ＤＣのシングルエンド
型一次インダクタンス・コンバータ（ＳＥＰＩＣ）であ
って、 前記ＤＣエネルギー源（Ｖｉ，Ｉｉ）に結合された入力
と、順方向経路（22）および帰路（24）を含む出力とを
有する一次回路（20）と、 順方向経路（32）および帰路（34）を含む入力と、負荷
（40）に結合された出力とを有する二次回路（30）と、 前記一次回路（20）の前記順方向経路出力（22）と前記
二次回路（30）の前記順方向経路入力（32）との間に接
続された第１の結合キャパシタ（Ｃｃ１）と、 前記一次回路（20）の前記帰路出力（24）と前記二次回
路（30）の前記帰路入力（34）との間に接続された第２
の結合キャパシタ（Ｃｃ２）と、 を備えていることを特徴とするＳＥＰＩＣコンバータ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/289,024 US5583421A (en) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Sepic converter with transformerless line isolation |
| US289024 | 1994-08-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0866017A true JPH0866017A (ja) | 1996-03-08 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7224638A Pending JPH0866017A (ja) | 1994-08-10 | 1995-08-09 | スイッチング電源 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0696841A1 (ja) |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930124A (en) * | 1996-12-13 | 1999-07-27 | Toko, Inc. | Switching power supply |
| JP2003047238A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池駆動式電子装置および移動体通信機器 |
| JP2007209149A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
| JP2008506348A (ja) * | 2004-07-12 | 2008-02-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシャフト エスターライヒ | インバータの駆動方法およびこの方法に適するインバータ |
| JP2012186881A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Japan Aerospace Exploration Agency | 直列接続された蓄電セルの一石式電圧均等化回路 |
| JP2013098297A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電源装置、およびｌｅｄ駆動装置 |
| JP2013099072A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電源装置、およびｌｅｄ駆動装置 |
| WO2013077269A1 (ja) * | 2011-11-21 | 2013-05-30 | パナソニック株式会社 | 電源装置、点灯装置、灯具、及び車両 |
| JP2013110840A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Panasonic Corp | 電源装置、点灯装置、灯具、車両 |
| JP2013169112A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Panasonic Corp | 電源装置、点灯装置、灯具、及び車両 |
| US9942953B2 (en) | 2015-07-07 | 2018-04-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power supply device serving as DC power supply, and lighting fixture |
| KR20230049431A (ko) * | 2021-10-06 | 2023-04-13 | 지에프텍 주식회사 | 저가의 절연형 승강압형 컨버터 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656925A (en) * | 1996-01-22 | 1997-08-12 | Juno Lighting, Inc. | Pulse switching tandem flyback voltage converter |
| DE19619745A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-20 | Tridonic Bauelemente | Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Last und elektronisches Vorschaltgerät mit einer derartigen Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Lampe |
| US6144565A (en) * | 1999-07-20 | 2000-11-07 | Semtech Corporation | Variation on a single-ended primary inductor converter |
| CN1333508C (zh) * | 2001-04-17 | 2007-08-22 | 松下电器产业株式会社 | 电池驱动式电子装置和移动通信机 |
| EP1261119A3 (en) | 2001-05-22 | 2003-11-12 | Powerdsine Limited | Power factor corrector with efficient ripple attenuator |
| EP1540803B1 (de) * | 2002-09-20 | 2010-05-05 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrische schaltung zur spannungswandlung und verwendung der elektrischen schaltung |
| AU2003279491A1 (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Thomson Licensing S.A. | Capacitively coupled power supply |
| WO2004036330A2 (en) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Thomson Licensing S.A. | Power supply with capacitive mains isolation |
| CN1736017A (zh) * | 2003-01-31 | 2006-02-15 | 新田株式会社 | 在两个电源线上具有电感器和电容器的cuk变换器 |
| DE10338272A1 (de) * | 2003-08-15 | 2005-03-17 | Atmel Germany Gmbh | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Spannungsversorgung |
| GB0325731D0 (en) | 2003-09-09 | 2003-12-10 | Sentec Ltd | Controller circuit |
| US7453710B2 (en) * | 2006-04-26 | 2008-11-18 | Power Integrations, Inc. | Transformerless safety isolation in a power supply using safety capacitors for galvanic isolation |
| TWI398157B (zh) * | 2006-08-11 | 2013-06-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 影像邊界掃描系統及方法 |
| WO2008114073A1 (en) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Thomson Licensing | Apparatus for supplying isolated regulated dc power to electronics devices |
| US8060218B2 (en) * | 2007-08-02 | 2011-11-15 | Synecor, Llc | Inductive element for intravascular implantable devices |
| EP2270966A1 (de) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | SMA Solar Technology AG | DC/DC-Wandler mit Hilfswandler zur Erdstromkompensation |
| CN102510224A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-06-20 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种电源电路 |
| FR2987947B1 (fr) * | 2012-03-09 | 2017-04-28 | Intelligent Electronic Systems | Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc |
| ITRE20120021A1 (it) * | 2012-04-02 | 2013-10-03 | Igor Spinella | Metodo ed apparato per il trasferimento di potenza elettrica |
| JP6008279B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-10-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電源装置、点灯装置およびそれを用いた照明器具並びに車両 |
| US10063284B2 (en) * | 2014-03-04 | 2018-08-28 | Triune Ip Llc | Isolation for communication and power |
| US10218276B2 (en) | 2015-07-10 | 2019-02-26 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Isolated multi-level resonant topologies for wide-range power conversion and impedance matching |
| US9722493B1 (en) | 2016-02-01 | 2017-08-01 | General Electric Company | Power converter for ground-referenced system and floating system |
| US9935547B2 (en) * | 2016-04-13 | 2018-04-03 | Infineon Technologies Austria Ag | System and method for a switched-mode power supply |
| CN109792212B (zh) | 2016-06-26 | 2021-08-24 | 小利兰·斯坦福大学托管委员会 | 使用无源电压反转的双极dc-dc转换器拓扑 |
| US10027233B2 (en) * | 2016-11-21 | 2018-07-17 | Honeywell International Inc. | Isolated single-ended primary inductor converter with voltage clamp circuit |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3369445D1 (en) * | 1982-02-25 | 1987-02-26 | Siemens Ag | Circuit arrangement for telecommunication installations, especially for telephone exchange installations, with direct voltage converters |
| US4654769A (en) * | 1984-11-02 | 1987-03-31 | California Institute Of Technology | Transformerless dc-to-dc converters with large conversion ratios |
| US4801859A (en) * | 1986-12-23 | 1989-01-31 | Sundstrand Corporation | Boost/buck DC/DC converter |
| US4811185A (en) * | 1987-10-15 | 1989-03-07 | Sundstrand Corporation | DC to DC power converter |
| US5270636A (en) * | 1992-02-18 | 1993-12-14 | Lafferty Donald L | Regulating control circuit for photovoltaic source employing switches, energy storage, and pulse width modulation controller |
| US5396165A (en) * | 1993-02-02 | 1995-03-07 | Teledyne Industries, Inc. | Efficient power transfer system |
-
1994
- 1994-08-10 US US08/289,024 patent/US5583421A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-21 EP EP95305111A patent/EP0696841A1/en not_active Withdrawn
- 1995-08-09 JP JP7224638A patent/JPH0866017A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930124A (en) * | 1996-12-13 | 1999-07-27 | Toko, Inc. | Switching power supply |
| JP2003047238A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池駆動式電子装置および移動体通信機器 |
| JP2008506348A (ja) * | 2004-07-12 | 2008-02-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシャフト エスターライヒ | インバータの駆動方法およびこの方法に適するインバータ |
| JP2007209149A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
| JP2012186881A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Japan Aerospace Exploration Agency | 直列接続された蓄電セルの一石式電圧均等化回路 |
| JP2013098297A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電源装置、およびｌｅｄ駆動装置 |
| JP2013099072A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電源装置、およびｌｅｄ駆動装置 |
| WO2013077269A1 (ja) * | 2011-11-21 | 2013-05-30 | パナソニック株式会社 | 電源装置、点灯装置、灯具、及び車両 |
| JP2013110840A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Panasonic Corp | 電源装置、点灯装置、灯具、車両 |
| JP2013169112A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Panasonic Corp | 電源装置、点灯装置、灯具、及び車両 |
| US9942953B2 (en) | 2015-07-07 | 2018-04-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power supply device serving as DC power supply, and lighting fixture |
| KR20230049431A (ko) * | 2021-10-06 | 2023-04-13 | 지에프텍 주식회사 | 저가의 절연형 승강압형 컨버터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0696841A1 (en) | 1996-02-14 |
| US5583421A (en) | 1996-12-10 |
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