JPS60106363A - Dc/dcコンバ−タ - Google Patents

Dc/dcコンバ−タ

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JPS60106363A
JPS60106363A JP58214511A JP21451183A JPS60106363A JP S60106363 A JPS60106363 A JP S60106363A JP 58214511 A JP58214511 A JP 58214511A JP 21451183 A JP21451183 A JP 21451183A JP S60106363 A JPS60106363 A JP S60106363A
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JP
Japan
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converter
transformer
type
voltage
diode
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JP58214511A
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JPS646628B2 (ja
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Kiyoharu Inao
稲生 清春
Hitoshi Saito
等 斎藤
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Priority to CA000467746A priority patent/CA1217810A/en
Priority to DE19843441631 priority patent/DE3441631A1/de
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Priority to US06/873,091 priority patent/US4685039A/en
Publication of JPS646628B2 publication Critical patent/JPS646628B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33569Conversion 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 having several active switching elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の属する技術分野〉 本発明は、DC/DCフンバータに関し、さらに詳しく
は大出力化および高耐圧化のために2台の1石弐〇N1
0N形コンバータの1次側を直列に接続し、2次側を並
列に接続した直列接続Oh[10N形のDC/DCコン
バータの改良に関する。
〈従来例〉 1石式0N10N形コンバータは第1図に示すように、
入力電圧EINをスイッチ素子であるトランジスタQ1
でオンオフしてトランスTIのi 次巻a 1’J11
に印加し、QlがオンのときトランスTJの2次巻線N
+2に誘起した電圧をダイ−オードDIl 、DI2 
チョークL1.平滑用コンデンサC12で整流平滑して
、負荷RLに直流電圧V。を供給するものである。そし
て1石式01ON形コンバータでは、スイッチ素子Q+
のター/オフ時にトランスTIに蓄積された励磁エネル
ギによる高圧のバックスイング電圧がスイッチ素子Q1
の両端に生ずる。そこで、スイッチ素子Q1を保護する
ために、通常はトランス1′]にリセット巻線NI3を
設け、ターンオフ時にリセット巻N0−N13をダイオ
ードI)taにより導通させ、その電圧を入力電圧EI
NにフラングすることによりトランスT1の1次巻線N
il側の誘起電圧を押えたり、抵抗’R1,コンデンサ
C13およびダイオードDI4からなるスナバ回路S1
を設けてクランプすることが行われている。ところでリ
セット巻;!i!NI3 e’設ける方式では、励磁エ
ネルギを入力電圧”INに返しているので、損失は少な
いが、リセット巻m Ntsと1次巻線Ni1との結合
が悪いとバ・ツクスイング電圧を十分にクランプするこ
とができ外い。またスナバ回路を用いる方式では、CR
の時定数を大きくすればバンクスイング電圧を低くクラ
ンプできるが、抵抗R1で電力を消費するため損失が大
きい。
そこで実際の回路では、第1図に示すように両者の伴用
ということがよく行われている。
したがってこのような1石式0N10N形コンバータを
2台用いて、1次側を直列接続し、2次側を並列接続し
て、大出力化およびスイッチ素子の耐圧の軽減を図った
直列接続0N10N形のDC/DCコンバータにおいて
も、従来は第2図に示すように、2台の1石式0N10
N形コンバータCV+ 、CV2にはそれぞれリセット
巻線N13 + N23 とスナバ回路5IS2が設け
られている。このため構成が複雑になるとともに、スナ
バ回路等での損失が生ずる。
また第2図の構成では、各コンノ(−夕CVi 、 c
v2のスイッチ素子Q11Q2には分圧入力電圧El(
コンデンサCOの両端電圧)、N2(コンデンサC21
の両端電圧)の2倍の耐圧が必要である。各コンノく−
タの等個入力インピーダンスが等しい場合にはEl :
 N2 = EIN/2 であるので、スイッチ素子の
耐圧はEINだけあればよい。しかし等価インピーダン
スが異なると、E1’< N2となシ一方が高くなるた
め、EIN以上の耐圧が必要となる。つまり第2図の回
路構成では、耐圧低減効果は少なく、安全性を考慮する
とスイッチ素子にはEINの2倍の耐圧が必要になって
しまう。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、簡単な構成で)Zツクスイング電圧を
低損失でかつ確実にクランプできる手段を有する直列接
続0N10N形のDC/DCコンノ(−夕を実現するに
ある。
〈発明の要点〉 本発明は、2台の1石式0N10N形コンノ(−夕の1
次側を直列接続し、2次側を並列接続した直列接続0W
ON形のpc/DCコンバータにおいて、第1の1石式
0N10N形コンバータのスイッチ素子がオフのとき、
このoJoN形コンバータのトランスと第2の1石式0
NlON形コンバータのコンデンサとともに閉回路を形
成する第1のダイオードと、第2の1石式0N10N形
コ/バークのスイッチ素子がオフのとき、この0N10
N形コンバータトランスと第1の1石式0N10N形コ
ンバータのコンデンサとともに閉回路を形成する第2の
ダイオードを設け、一方(7)1石式0N10N形コン
バータのバックスイング電圧を他方の1石式0N10N
形コンバータの入力電圧を利用してクランプするように
したものである。
〈実施例の構成〉 第3図は本発明DC/DCコンバータの一実施例を示す
接続図である。第6図において、第2図の従来例と異る
ところは、コンバータC■1側ではトランスT1をスイ
ッチ素子Qlのエミッタフォロワ形で駆動し、コンバー
タC■2仰jではトランスT2をスイッチ素子Q2のコ
レクタ側で駆動するようにし、トランスTlの1次巻線
Nilの一端すとトランスT2の1次巻線N21の一端
CをコンデンサC1l 、 C21の接続点eに共通に
接続するとともに、1次巻線Nilの他端aと直流入力
電圧EINの←)側聞にダイオードD15を接続し、か
つ1次巻線N21の他端dと直流入力電圧EINの(+
)側聞にダイオードD25を接続して、リセット巻線N
13 、N23およびスナバ回路S1.S2を除いた点
である。
〈実施例の動作〉 このように構成した本発明DC/DCコンバータの動作
を以下に説明する。まずスイッチ素子Q1がオンになる
と、直流入力電圧”INよりQ+−+T+→C21のパ
スで電流が流れ、トランスT1のa側が(+)に、b側
が(−)になる。次にQlがターンオフするとT1の極
性が反転し、a側が(−)に、b側が(+)になる。そ
の結果ダイオードDI5を通じてトランスT1にリセッ
ト巻線がNil −+C21−D15→Nilの経由で
流れ、トランスT□の両端はC21の両端電圧E2にり
2/プされ、それ以上は上昇しない。このときリセソト
電流によりC21がチャージされており、トランスTl
の励磁エネルギは他方のコンバータcV2の入力電圧に
返されるため損失とはならない。またQlに加わる電圧
を見てみると、E) + E2”’ BIN以上の電圧
は加わらないため、Q+の耐圧ばEIN以上あればよい
。これ−nEl(E2となって、入力電圧E1のほうが
高くなってもリセット期間にはE2によりクランプされ
るので、スイッチ素子にはE1+ E2 ”” E I
N以上は本質的に加わらない。
一方Q2 fl!!lの動作もQi側と同様で、C2が
オンであると直流人力ε圧EINより CIl→T2→
Q2のパスで電流が流れ、トランスT2のC1則が(+
)、61則が(−)になる。仄にC2がターンオフする
とT2の極性が反転し、C側が(→に、d側が(+)忙
なる。その結果ダイオードD25を通じてトランスT2
のリセット電流がN21→D25→CH→N21の経由
で流れ、トランスT2の両端はctiの両端電圧E1に
クランプされ、それ以上は上昇しない。このときもリセ
ット期間によりC1lがチャージされ、トランスT2の
励磁エネルギは他方のコンバータcVlの入力電圧に返
され損失を生じない。
なおスイッチ素子Q1. C2は第4図(イ)に示すよ
うに同時に駆動してもよく、また第4図(ロ)に示すよ
うに交互に駆動してもよい。特に第4図(ロ)に示すよ
うに交互に駆動する場合には、2次側のコンデンサC1
2の値を半分以下にすることができる。また2次側回路
は第5図(イ)に示すようにチミークL1およびダイオ
ードD]2を共用してもよい。この場合は第5図(ロ)
に示すようにダイオードDI□を省略してもよい。
〈他の実施例〉 第6図は本発明Dc/DCコンバータの他の実施例を示
す接続図である。第6図において、第3図の実施例と異
るところは、トランスTI、T2の1次巻線1’Jti
 、N21にそれぞれ中間タップを設けた点である。そ
して第6図(イ)に示すように、トランスTl。
T2の駆動をタップから行い、ダイオードD15.D2
5全巻き始めに接続すれば、バンクスイング電圧を中間
タップの比で減少させることができ、第6図(ロ)に示
すように、トランスT1+T2の駆動を巻き始めから行
い、ダイオ−)’ I)1531)25 をタップに接
続すれば、バックスイング電圧i圧は高くなるが、リセ
ット時間を短かくすることができる。
なお、本発明DC/DCC/式−タを複数個用いて、第
7図(イ)に示ずように直流入力電圧JNに対して直列
に接続するが、第7図(ロ)に示すよりに並列に接続す
れば、さらに人出カ化することができる。
〈発明の効果〉 本発明においては、2台の1石式0VON形コンバータ
の1次側を直列接続し、2次側を並列接続した直列接続
0N10N形のDC/DCコンバータVCおいて、簡単
な構成でバックスイング電圧を低JR失でかつ確実にク
ランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1石式0N10N形コンバータの一例を示す接
続図、第2図は従来の直列接続0N10N形のDC/D
Cコンバータの一例を示す接続図、第3図は本発明 D
c/Dcコンバータの一実施例を示す接続図、第4図は
本発明DC/bCコンバータのスイッチ素子の駆動波形
図、第5図は本発明DC/DCC/式−タの2次(I’
11回路の他の例を示す接続図、第6図は本発明DC/
DCC/式−タの他の実施例を示す接続図、第7図は本
発明DC/DCC/式−タを複数個用いた場合の接続図
である。 CV、 、CV2−1石式0N10N形j 7 /(p
、Qi +Q2・・・スイッチ素子、Tzr T2・・
・トランス、Cfl 、C21・・・コンデンサ、D1
5.D25・・・ダイオード。 篤6図 (イ) (ロ) 爪7図 (イ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2台の1石式0VON形コンバータの1次側を直列接続
    し、2次側を並列接続した直列接続′0N10N形のD
    C/DCコンバータにおいて、第1の0N10N形コン
    バータのスイッチ素子がオフのとき、第1の0N10N
    形コンバータのトランスと第2の0N10N形コンバー
    タのコンデンサとともに閉回路を形成する第1のダイオ
    ードと、第2のoloN形コンバータのスイッチ素子が
    オフのとき、第2の0N10N形コンバータのトランス
    と第1の0N10N 形コンバータのコンデンサととも
    に閉回路を形成する第2のダイオードを設けたことを特
    徴とするDC/DCコンバータ。
JP58214511A 1983-11-15 1983-11-15 Dc/dcコンバ−タ Granted JPS60106363A (ja)

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GB08427797A GB2152770B (en) 1983-11-15 1984-11-02 Dc/dc converter
CA000467746A CA1217810A (en) 1983-11-15 1984-11-14 Dc/dc converter
DE19843441631 DE3441631A1 (de) 1983-11-15 1984-11-14 Umrichter
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0360370A (ja) * 1989-07-28 1991-03-15 Fujitsu Ltd 電源回路
JP2000308271A (ja) * 1999-04-21 2000-11-02 Nagano Japan Radio Co エネルギー移送装置、充電装置および電源装置
JP2001076765A (ja) * 1999-09-08 2001-03-23 Nagano Japan Radio Co エネルギー移送装置
EP2475087A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-11 Osram AG Power supply device, for example for light sources

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JP2001076765A (ja) * 1999-09-08 2001-03-23 Nagano Japan Radio Co エネルギー移送装置
EP2475087A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-11 Osram AG Power supply device, for example for light sources

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