JPS60148374A - Dc/dc converter - Google Patents

Dc/dc converter

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JPS60148374A
JPS60148374A JP159184A JP159184A JPS60148374A JP S60148374 A JPS60148374 A JP S60148374A JP 159184 A JP159184 A JP 159184A JP 159184 A JP159184 A JP 159184A JP S60148374 A JPS60148374 A JP S60148374A
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JP
Japan
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energy
diode
converter
voltage
power source
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Application number
JP159184A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Nomura
野村 年弘
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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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

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

Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of a DC/DC converter with a simple circuit configuration by returning energy stored in wiring inductance and the leakage inductance of a transformer through a diode to a power source. CONSTITUTION:A negative electrode side diode 23 and a position electrode side diode 24 connected in the polarity direction for returning energy stored in the wiring inductance 2 and the leakage reactance of a compound winding reactor 3 to a DC power source are respectively provided at positive and negative electrode sides of the reactors 3. A whiskerlike returning current is flowed in the sequence of the power source 1, the diode 23, the inductance 2, the reactor 3, the diode 24 and the power source 1, and the energy is returned to the power source 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) この発明は変成器漏れインダクタンスに蓄えられるエネ
ルギーを回収する手段を%Mえたリンギングチョーク式
Do−Doコンバータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field to Which the Invention Pertains) The present invention relates to a ringing choke type Do-Do converter having a means for recovering energy stored in a transformer leakage inductance.

(従来技術とその問題点) リンギングチョーク式DC−DCコンバータは負荷側電
圧を電源側電圧より高くすることも低くすることもでき
るし、電圧!iJ 1に範囲も広いので、もつとも多く
使用されている。
(Prior art and its problems) A ringing choke type DC-DC converter can make the load side voltage higher or lower than the power supply side voltage. iJ1 has a wide range, so it is often used.

第1図は従来のリンギングチョーク式D C−D Cコ
ンバータの回路図である。この第1図において、5なる
トランジスタスイッチをオンして偵流電源1から複巻線
リアクトル3の1次側巻線に流れる1次電流工、を増加
させてこの複巻線リアクトル3にエネルギーを注入する
。次いで前述のトランジスタスイッチ5をオフさせるこ
とにより、この複巻線リアクトル3に蓄えられたエネル
ギーは2次電流工2として整流ダイオード6を介して平
滑コンデンサ8に注入される。9は直流負爾である。ま
た、2はリアクトル3の漏れインダクタンスおよび配線
インダクタンスを等何重に表わしている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional ringing choke type DC-DC converter. In FIG. 1, the transistor switch 5 is turned on to increase the primary current flowing from the reconnaissance power supply 1 to the primary winding of the multi-winding reactor 3, thereby transferring energy to the multi-winding reactor 3. inject. Next, by turning off the aforementioned transistor switch 5, the energy stored in the double-winding reactor 3 is injected into the smoothing capacitor 8 as a secondary current generator 2 via the rectifier diode 6. 9 is a DC negative. Further, 2 represents the leakage inductance and wiring inductance of the reactor 3 in equal numbers.

このように1次電流工、をオン オフさせることによっ
て複巻線リアクトル3にエネルギーを蓄え、次いで負荷
側へこのエネルギーを放出するのであるが、1次電流工
、が流れることにより複巻線リアクトル3の洩れリアク
タンス2に蓄積されるエネルギーは、この1次電流工、
をオフしたときに負荷側に伝達されないので、しかるべ
き処理をしないとトランジスタスイッチ5が過電圧にな
り破損するおそれがある。そこでこの漏れインダクタン
ス2と複巻線リアクトル3とを橋絡するようにクランプ
ダイオード11とエネルギー回収手段12との直列接続
でなるクランプ回路を設けて、前述のインダクタンス等
に蓄積されたエネルギーをエネルギー回収手段12に回
収することが好ましい。
By turning the primary current on and off in this way, energy is stored in the compound winding reactor 3, and then this energy is released to the load side, but as the primary current flows, the compound winding reactor 3 The energy stored in the leakage reactance 2 of 3 is
Since the voltage is not transmitted to the load side when the transistor switch 5 is turned off, there is a risk that the transistor switch 5 will be damaged due to overvoltage unless appropriate treatment is taken. Therefore, a clamp circuit consisting of a clamp diode 11 and an energy recovery means 12 connected in series is provided to bridge this leakage inductance 2 and the multi-winding reactor 3, and the energy accumulated in the above-mentioned inductance etc. is recovered. Preferably, it is collected by means 12.

この回収されたエネルギーは抵抗に与えて熱として消費
させてもよいが、エネルギー返還手段13により直流電
源1に返還すれば当該装置の温度を上昇させることもな
く、また装置の効率向上を図ることができる。
This recovered energy may be given to a resistor and consumed as heat, but if it is returned to the DC power supply 1 by the energy return means 13, the temperature of the device will not increase and the efficiency of the device will be improved. I can do it.

第2図は第1図に示す回路における各部の電圧と電流を
示す動作波形図である。第2図(イ)は複巻線リアクト
ル3の1次側の電圧波形であって、■、は直流電源lの
電圧、■8Iは平滑ゴンデンサ8の両端にあられれる当
該Do−1)Cコンバータの出力電圧■8と複巻線リア
クトル3の巻数比で定まるこの複巻線リアクトル3の1
次側への誘起電圧であり、■12は前述せるクランプ回
路の電圧、実線であられしている■、はトランジスタス
イッチ5のコレクタとエミッタの間にあられれる電圧波
形を示し、第2図(ロ)の実線は複巻線リアクトル3の
1次電流工2、破線は2次電流工。の′トは原波形、第
2図(ハ)はクランプ回路電流■、lの電流波形、第2
図(ニ)は平滑コンデンサ8の両端にあられれる当該D
o−DCコンバータ出力電圧■8のtlJ、圧波形を示
している。
FIG. 2 is an operational waveform diagram showing voltages and currents at various parts in the circuit shown in FIG. 1. FIG. 2(a) shows the voltage waveform on the primary side of the double-winding reactor 3, where ■, the voltage of the DC power supply l, and ■8I the corresponding Do-1)C converter that is applied to both ends of the smoothing capacitor 8. 1 of this compound winding reactor 3 determined by the output voltage ■8 and the turns ratio of the compound winding reactor 3.
This is the induced voltage to the next side, and 12 is the voltage of the clamp circuit mentioned above. ) The solid line is the primary current wire 2 of the double winding reactor 3, and the broken line is the secondary current wire. Figure 2 (c) shows the current waveform of the clamp circuit current ■, l, and the second waveform.
Figure (d) shows the D that is present at both ends of the smoothing capacitor 8.
It shows the tlJ and pressure waveforms of o-DC converter output voltage ■8.

上述の第2図(イ)に示すクランプ電圧v1□が高くな
りすぎると前述したようにトランジスタスイッチ5が過
電圧で破壊されるおそれがあるが、逆にこのクランプ回
路電圧VI2が低すぎると、エネルギーが2次側へ移ら
ないすなわち転流しないで1次側のこのクランプ回路に
エネルギーがすべて逆流してしまうおそれがあるので、
転流が確実に行われるように、第2図(イ)に示すクラ
ンプ回路電圧V1□と複巻線リアクトル3の1次側誘起
電圧V81との差電圧を十分高い値に設定しておかねば
ならない。また第1図に示す回路では配線インダクタン
スを含めた複巻線リアクトル3の洩れインダクタンス2
により、第2図()・)に示すひげ状のクランプ回路電
流工1.がエネルギー回収手段12に流入するのである
が、DC−DCコンノく一夕の容置が増大するにつれて
このエネルギー回収手段12に流入する電力が装置全体
の電力に占める割合も増加して、10%程度に達するこ
ともあるので、このエネルギー回収手段12に流入する
電力をたとえばエネルギー返還手段13により直流1i
¥1源1に返還するなどして有効に利用すればコ(1:
) D O’ D Cコンバータの効率は約10%モ向
上することになる。
If the clamp voltage v1□ shown in FIG. There is a risk that all the energy will flow back into this clamp circuit on the primary side without being transferred to the secondary side, that is, without being commutated.
In order to ensure commutation, the voltage difference between the clamp circuit voltage V1□ shown in Figure 2 (a) and the primary side induced voltage V81 of the multi-winding reactor 3 must be set to a sufficiently high value. No. In addition, in the circuit shown in Fig. 1, the leakage inductance 2 of the compound winding reactor 3 including the wiring inductance
Accordingly, the whisker-shaped clamp circuit electrician 1 shown in Fig. 2 () and ) is constructed. flows into the energy recovery means 12, but as the overnight capacity of the DC-DC converter increases, the proportion of the power flowing into the energy recovery means 12 in the total power of the device also increases to 10%. Therefore, the electric power flowing into the energy recovery means 12 is converted into DC 1i by the energy return means 13, for example.
If you use it effectively by returning ¥1 to Source 1, you can earn 1:
) The efficiency of the D O'DC converter will be improved by about 10%.

第3図はこれらエネルギー回収手段と返還手段を具体的
に示した従来のリンギングチョーク式り。
Figure 3 shows a conventional ringing choke system that specifically shows these energy recovery means and return means.

−Doコンバータの回路図である。この第3図において
直流電源1、配線インダクタンス2、複巻線リアクトル
3、トランジスタスイッチ5、整流ダイオード6、平滑
コンデンサ8、直流負荷9とクランプダイオード11に
伺した符号とその名称・用途・機能は第1図の回路に示
すものとまったく同じであるから、その説明は省略する
- It is a circuit diagram of a Do converter. In this Figure 3, the symbols, names, uses, and functions of the DC power supply 1, wiring inductance 2, compound winding reactor 3, transistor switch 5, rectifier diode 6, smoothing capacitor 8, DC load 9, and clamp diode 11 are as follows. Since it is exactly the same as that shown in the circuit of FIG. 1, its explanation will be omitted.

この第3図において、配線インダクタンス2と複巻線リ
アクトル3の洩れリアクタンスに蓄えられたエネルギー
はクランプダイオード11を介してエネルギー回収手段
としてのクランプコンデンサ15に蓄積される。このク
ランプコンデンサ15に蓄積されたエネルギーは、エネ
ルギー返還手段としてのDC−DCコンバータ16によ
りII4流市1源lにほぼ等しい電圧に変換され、この
DC−D。
In FIG. 3, the energy stored in the wiring inductance 2 and the leakage reactance of the compound winding reactor 3 is stored in a clamp capacitor 15 as an energy recovery means via a clamp diode 11. The energy stored in this clamp capacitor 15 is converted into a voltage approximately equal to II4 by a DC-DC converter 16 as an energy return means, and this DC-D.

コンバータ16の出力側を直流電源1に並列接続するこ
とにより、クランプコンデンサ15に回収蓄積されたエ
ネルギーの有効利用が図れるのである0 しかしながらこの第3図に示す従来例からも明らかなよ
うに、エネルギーを回収し、返還するためにDC’−D
oコンバータ16が必要であるなど、回路が複雑かつ高
価になる欠点がある。
By connecting the output side of the converter 16 in parallel to the DC power supply 1, the energy recovered and stored in the clamp capacitor 15 can be effectively used. However, as is clear from the conventional example shown in FIG. DC'-D to collect and return
The disadvantage is that the circuit becomes complicated and expensive, such as the need for an O converter 16.

(発明の目的) この発明は、電圧の変換に寄与することなく回路中のイ
ンダクタンスに蓄えられるエネルギーをn(j単な回路
構成により回収して低コストで装置の効率を向上させる
ことができるDo−DCコンバータを提供することを目
的とする。
(Object of the Invention) The present invention provides a method for recovering the energy stored in the inductance in the circuit without contributing to voltage conversion by using a simple circuit configuration and improving the efficiency of the device at low cost. - The purpose is to provide a DC converter.

(発明の要点) この発明は、リンギングチョーク式Do−DCコンバー
タにおける+M%線リアリアクトルなわち縫成器の1次
巻線を直流電源に接続するスイッチ手段として、1次巻
線の各端子側にそれぞれ配置されて互いに同時にオン・
オフされる半導体スイッチを設け、各半導体スイッチの
変成器1次巻線側端子を、半導体スイッチオフ時に変成
器漏れインダクタンスの蓄積エネルギーを回収すべく、
それぞれダイオードにて直接もしくは補助エネルギー回
収回路を介して直流電源の該当端子にそれぞれ接続した
ものである。
(Summary of the Invention) The present invention provides a switch means for connecting the primary winding of a +M% line reactor, that is, a sewing machine, to a DC power supply in a ringing choke type Do-DC converter. are placed on each other at the same time.
A semiconductor switch that is turned off is provided, and a terminal on the transformer primary winding side of each semiconductor switch is connected to the transformer primary winding side terminal in order to recover the energy stored in the transformer leakage inductance when the semiconductor switch is turned off.
Each is connected to the corresponding terminal of the DC power supply either directly with a diode or via an auxiliary energy recovery circuit.

(発明の実施例) 第4図は本発明の実施例を示す回路図であって、この第
4図により以下に本発明の詳細な説明する。
(Embodiment of the Invention) FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and the present invention will be explained in detail below with reference to FIG.

第4図において、1なる自流電源から複巻線リアクトル
3の1次側巻線に流れる1次電流■、は、この複巻線リ
アクトル3の正極側と負極側に設けられている正極側ト
ランジスタスイッチ21と負極側トランジスタスイッチ
22を同時にオンさせることにより増加して行き、この
複巻線リアクトル3にエネルギーを注入する。2は配線
インダクタンスおよびリアクトル漏れインダクタンスを
等何重に表わしたインダクタンスであるが、1次電流工
、が流れることにより、当然このインダクタンス2にも
エネルギーが蓄えられる。次いで上述の正極側および負
極側トランジスタスイッチ21と22を同時にオフする
と、複巻線リアクトル3に蓄えられていたエネルギーは
2次電流工、として整流ダイオード6を介して平滑コン
デンサ8に注入され、直流負荷9に直流電力を供給する
。この1次電流工、をオフするときに、前述の配線イン
ダクタンス2と、複巻線リアクトル3の洩れリアクタン
スに蓄積されていたエネルギーは角筒側に伝達されない
ので、しかるべく回収して処理しなければならない。
In FIG. 4, the primary current ■, which flows from the free current power source 1 to the primary winding of the multi-winding reactor 3, is the positive side transistor provided on the positive and negative sides of the multi-winding reactor 3. By turning on the switch 21 and the negative transistor switch 22 at the same time, the energy increases and the energy is injected into the multi-winding reactor 3. 2 is an inductance expressed in equal numbers of wiring inductance and reactor leakage inductance, and as the primary current flows, energy is naturally stored in this inductance 2 as well. Next, when the above-mentioned positive and negative side transistor switches 21 and 22 are turned off simultaneously, the energy stored in the double-winding reactor 3 is injected into the smoothing capacitor 8 via the rectifier diode 6 as a secondary current generator, resulting in direct current. DC power is supplied to the load 9. When this primary current is turned off, the energy accumulated in the wiring inductance 2 and the leakage reactance of the compound winding reactor 3 is not transmitted to the square tube side, so it must be recovered and disposed of accordingly. Must be.

本発明においては複巻線リアクトル3の正極側と負極側
に、それぞれ上述のエネルギーを直流電源1へ返還でき
る極性方向に接続されている負極側ダイオード23と正
極側ダイオード24が設けられているので、直流電源1
→負極側ダイオ一ド23→インダクタンス2→複巻線リ
アクトル3→正極側ダイオード24→直流電源1の順路
でひげ状の返還電流工2.が流れ、直流電源1にエネル
ギーが返還されるのであ6゜ 第5図は第4図に示す回路における各部の電圧と電流を
示す動作波形図である。第5図(イ)は複巻線リアクト
ル3の1次側の電圧波形であって、■、は直流電源1の
電圧、■8.は平滑コンデンサ8の両端にあられれる電
圧と複巻線リアクトル3の#C%+(−で宙するこの複
作綽リアクトル3の1次側への誘起電圧であり、実線で
示すV22 Qは負極側トランジスタスイッチ22のコ
レクタ端子電圧であり、破線で示すV21Eは正極側ト
ランジスタスイッチ21のエミッタ端子電圧の?L圧波
影である。第5図(ロ)は複巻線リアクトル3の1次電
流工、の波形が実線で、また同リアクトル3の2次電流
工。
In the present invention, a negative side diode 23 and a positive side diode 24 are provided on the positive side and negative side of the compound winding reactor 3, respectively, and are connected in the polar direction so that the above-mentioned energy can be returned to the DC power supply 1. , DC power supply 1
→ Negative side diode 23 → Inductance 2 → Compound winding reactor 3 → Positive side diode 24 → Whisker-shaped return current wire 2. flows and the energy is returned to the DC power source 1. FIG. 5 is an operating waveform diagram showing voltages and currents at various parts in the circuit shown in FIG. FIG. 5(a) shows the voltage waveform on the primary side of the double-winding reactor 3, where ■, the voltage of the DC power supply 1, and ■8. is the voltage across the smoothing capacitor 8 and the induced voltage to the primary side of the multi-winding reactor 3 which is suspended between #C%+(-) of the multi-winding reactor 3, and V22Q shown by the solid line is the negative pole. This is the collector terminal voltage of the transistor switch 22 on the side, and V21E shown by a broken line is the -L pressure wave shadow of the voltage on the emitter terminal of the transistor switch 21 on the positive side. The waveform of , is a solid line, and the secondary current flow of the same reactor 3.

の波形が破線で示されている。第5図(ハ)は直流電源
1へ回収される返還電流工24の電流波形であり、第5
図(ニ)は平滑コンデンサ8の両端にあられれる当該D
o−DCコンバータ出力市、圧■8の電圧波形を示して
いる。
The waveform of is shown by the dashed line. FIG. 5(c) shows the current waveform of the return current generator 24 recovered to the DC power source 1, and
Figure (d) shows the D that is present at both ends of the smoothing capacitor 8.
The voltage waveform of the o-DC converter output voltage 8 is shown.

正極側と負極側トランジスタスイッチ21と22を同時
にオフして、複巻線リアクトル3に蓄えられているエネ
ルギーを2次−巻線側に移行すなわち転流させるために
は、第5図(イ)に示すように出力電圧■8と複巻線リ
アクトル3の@線比から、当該リアクトル3の1次側へ
誘起される電圧■81よりも直流電源lの電圧v1の方
が大でなければならない。すなわち転流条件はVt> 
Vatである。
In order to turn off the positive and negative side transistor switches 21 and 22 at the same time and transfer or commutate the energy stored in the double winding reactor 3 to the secondary winding side, the steps shown in FIG. As shown in , from the output voltage ■8 and the @ line ratio of the multi-winding reactor 3, the voltage v1 of the DC power supply l must be higher than the voltage ■81 induced to the primary side of the reactor 3. . In other words, the commutation condition is Vt>
It is Vat.

第4図に示すようなリンギングチョーク式DC−1)a
コンバータの電源電圧v1と出力電圧v11との関係は
、スイッチングトランジスタ21と22のスイッチング
デユーティをDとし、複巻線リアクトル3の1次側巻数
と2次側巻数の比をル対1とするならば次の(1)式で
示すことができる。
Ringing choke type DC-1)a as shown in Figure 4
The relationship between the power supply voltage v1 and the output voltage v11 of the converter is as follows: the switching duty of the switching transistors 21 and 22 is D, and the ratio of the number of primary turns to the number of secondary turns of the multi-winding reactor 3 is 1:1. Then, it can be expressed by the following equation (1).

v8= −=−v、 −−−−−−−−−−−−−−−
(、t )l−D n この(1)式からD < 0.5すなわちスイッチング
デユーティを50%よりも小にずれば前述せる転流条件
v+ > Vatが満足されることがわかる。スイッチ
ングデユーティを50%より小にしておいても、愉巻線
リアクトル3の1吹と2次の巻数比であるnを変えれば
所望の電圧を出力させることができる。すなわちスイッ
チングデユーティDによって変動はあるが2次巻数より
も1次巻数を少なくすれば出力電圧■、は電源電圧V、
よりも高くすることができるし、逆に1次巻数を増して
出力電圧v8を下げることもできるので、エネルギー回
収手段を設けなくても当該リンギングチョーク式DC−
DOコンバータの入力電圧と出力電圧の関係は自由に変
えることができる。
v8= −=−v, −−−−−−−−−−−−−−−
(,t)l-Dn From equation (1), it can be seen that if D<0.5, that is, the switching duty is shifted to less than 50%, the above-mentioned commutation condition v+>Vat is satisfied. Even if the switching duty is set smaller than 50%, a desired voltage can be output by changing n, which is the ratio of the first winding to the second winding of the winding reactor 3. In other words, although it varies depending on the switching duty D, if the number of primary turns is smaller than the number of secondary turns, the output voltage ■ becomes the power supply voltage V,
It is possible to increase the output voltage v8, or conversely, increase the number of primary turns to lower the output voltage v8, so the ringing choke type DC-
The relationship between the input voltage and output voltage of the DO converter can be changed freely.

第6図は本発明の第号の実施例を示す回路図であって、
スイッチングデユーティが50%を越える場合のものを
示している。この第6図において、直流電源1、配線イ
ンダクタンス2、蝮巻線リアクトル3、整流ダイオード
6、平滑コンデンサ8、直流負荷9、正極側トランジス
タスイッチ21゜負極側トランジスタスイッチ22、負
極側ダイオード23、正極側ダイオード24に付した符
号とその名称・用途・機能は、第4図に示す実施例と全
く同様であるから、その説明は省略する。スイッチング
デユーティを50%より小にしても、復巻線りアクドル
3の1次と2次の巻数を適、宜選択ずれば、当該Do−
’Doコンバータの入力電圧と出力電圧の関係を自由に
定めることができるのは既に述べた通りであるが7、や
むを得ない事情からスイッチングデユーティを50%以
上にして高電圧を得るようにしたいときは、この第6図
に示ずように、正極側ダイオード24と直流電源1の正
極との間に補助的なエネルギー回収手段26を挿入して
見掛は上電源電圧が高くなったようにしてエネルギーが
負荷側へ転流しなくなるのを防ぐ。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention,
A case where the switching duty exceeds 50% is shown. In FIG. 6, a DC power supply 1, a wiring inductance 2, a wire-wound reactor 3, a rectifier diode 6, a smoothing capacitor 8, a DC load 9, a positive transistor switch 21, a negative transistor switch 22, a negative diode 23, a positive The reference numerals assigned to the side diodes 24 and their names, uses, and functions are completely the same as those in the embodiment shown in FIG. 4, so their explanations will be omitted. Even if the switching duty is made smaller than 50%, the Do-
As already mentioned, it is possible to freely determine the relationship between the input voltage and output voltage of the 'Do converter7, but if you want to obtain a high voltage by increasing the switching duty to 50% or more due to unavoidable circumstances. As shown in FIG. 6, an auxiliary energy recovery means 26 is inserted between the positive side diode 24 and the positive electrode of the DC power supply 1, so that the upper power supply voltage appears to be higher. Prevents energy from being diverted to the load side.

このエネルギー回収手段26により回収されたエネルギ
ーはエネルギー返還手段28により直流電源1に返還し
て当該コンバータの効率向上を図るのであるが、このエ
ネルギー回収手段26とエネルギー返還手段28は、た
とえば第3図に示す従来例におけるクランプコンデンサ
15とDo−D。
The energy recovered by the energy recovery means 26 is returned to the DC power supply 1 by the energy return means 28 to improve the efficiency of the converter. Clamp capacitor 15 and Do-D in the conventional example shown in FIG.

コンバータ16を使用するなどにより実現できる。This can be realized by using the converter 16 or the like.

(発明の効果) この発明によればDC−DCコンバータの直流電源に接
続される変成器1吹巻線の正極側と負極側とにそれぞれ
半導体スイッチを設け、さらにこのインダクタンスに蓄
積されるが電圧の変換に寄与しないエネルギーたとえば
配線インダクタンスや変成器の洩れインダクタンスに蓄
えられるエネルギーを電源に返還できる極性で前記イン
ダクタンスの両側にダイオードをそれぞれ直流電源との
間に接続する0このような簡単な回路構成により上記エ
ネルギーを電源に回収できるので、当該D0−’Doコ
ンバータの効率を大幅に向上することがでする。特にD
O−DCコンバータの容量増大に伴ってその電流も増大
するのであるが、洩れインダクタンスや配線インダクタ
ンスなどに蓄積されて、電圧の変換に寄与しないエネル
ギーは電流の2乗に比例して急激に増加する。また雷、
流の増加とともに配線も太くなり、配線をより合わせて
インダクタンスを小さくすることも田面1になるので、
大容量のDC−DCCコンパルになるほど本発明による
エネルギー回収風は増加し、効率向上の効果は大である
し、このエネルギー回収と↑電源への返還回路は従来に
くらべ、きわめて措単で低コストのものとなる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, semiconductor switches are provided on the positive and negative sides of the blown winding of the transformer 1 connected to the DC power supply of the DC-DC converter, and the voltage accumulated in the inductance is This simple circuit configuration connects diodes on both sides of the inductance with polarity that allows energy stored in wiring inductance or leakage inductance of a transformer to be returned to the power supply. Since the above energy can be recovered to the power source, the efficiency of the D0-'Do converter can be greatly improved. Especially D
As the capacity of the O-DC converter increases, its current also increases, but the energy that is accumulated in leakage inductance, wiring inductance, etc. and does not contribute to voltage conversion rapidly increases in proportion to the square of the current. . Thunder again,
As the current increases, the wiring also becomes thicker, and it is also a problem to reduce the inductance by twisting the wiring together.
The larger the capacity of the DC-DCC compal, the more energy is recovered by the present invention, and the effect of improving efficiency is significant.This energy recovery and return circuit to the power source is extremely simple and low cost compared to the conventional method. Becomes the property of

スイッチングデユーティを50%以上にする必要がある
とき、エネルギー回収と返還のためにたとえばコンデン
サとDo−Doコンバータが必要となるが、これらの容
量も従来のものにくらべて小容量のものでよいことから
、コストを低下させることができる。
When it is necessary to increase the switching duty to 50% or more, for example, capacitors and Do-Do converters are required for energy recovery and return, but these capacitances can also be smaller than conventional ones. Therefore, costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のリンギングチョーク式II O−D C
コンバータの回路図、第2図は第1図に示す回路におけ
る各部の電流・電圧波形図であり、第3図も従来のリン
ギングチョーク式Do’−LDOコンバータの回路図で
ある。 第4図は本発明の実施例を示す回路図であり、第5図は
第4図に示す実施例における各部の電流・電圧波形図、
第6図は本発明の第2の実施例を示す回路図である。 1:直流電源、2:配線インダクタンス、3:複巻線リ
アクトル、4:リアクトル、5:トランジスタスイッチ
、6:整流ダイオード、8:平滑コンデンサ、11:ク
ランプダイオード、12゜26=エネルギー回収手段、
13.28:エネルギー返還手段、15:クランプコン
デンサ、16:Do−Doコンバータ、21:正極側ト
ランジスタスイッチ、22:負極側トランジスタスイッ
チ、23:負極側ダイオード、24:正極側グイオー第
1図 第2図 第3図
Figure 1 shows the conventional ringing choke type II O-D C.
Converter circuit diagram: FIG. 2 is a current/voltage waveform diagram of each part in the circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is also a circuit diagram of a conventional ringing choke type Do'-LDO converter. FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a current/voltage waveform diagram of each part in the embodiment shown in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. 1: DC power supply, 2: Wiring inductance, 3: Compound winding reactor, 4: Reactor, 5: Transistor switch, 6: Rectifier diode, 8: Smoothing capacitor, 11: Clamp diode, 12゜26 = Energy recovery means,
13.28: Energy return means, 15: Clamp capacitor, 16: Do-Do converter, 21: Positive side transistor switch, 22: Negative side transistor switch, 23: Negative side diode, 24: Positive side gouoh Figure 1, Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)直流電源にスイッチ手段を介して変成器1次巻線を
接続することにより変成器にエネルギーを注入して、そ
の注入したエネルギーを前記スイッチ手段のオフにより
変成器2次巻線から整流ダイオードを介して取り出すよ
うなリンギングチョーク式Do−Doコンバータにおい
て、前記スイッチ手段は市原電源の両端子側のそれぞれ
に挿入されて互いに同時にオン・オフ制御される2つの
半導体スイッチからなり、該半導体スイッチのそれぞれ
の変成器1次巻線側端子は、前記半導体オフ時に変成器
漏れインダクタンスの蓄積エネルギーを回収すべく、そ
れぞれダイオードにて直接もしくは補助的エネルギー回
収回路を介して前記直流電源の該当端子に接続されてい
ることを特徴とするDo−Doコンバータ。
1) Energy is injected into the transformer by connecting the primary winding of the transformer to a DC power source via a switch means, and the injected energy is transferred from the secondary winding of the transformer to the rectifier diode by turning off the switch means. In the ringing choke type Do-Do converter, which is connected to the Ichihara power source, the switching means consists of two semiconductor switches inserted into both terminal sides of the Ichihara power supply and controlled to turn on and off at the same time. Each transformer primary winding side terminal is connected to the corresponding terminal of the DC power supply directly or through an auxiliary energy recovery circuit through a diode, respectively, in order to recover the energy accumulated in the transformer leakage inductance when the semiconductor is off. A Do-Do converter characterized by:
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