JPS6022588B2 - 直列共振ｄｃ‐ｄｃコンバータ - Google Patents
直列共振ｄｃ‐ｄｃコンバータInfo
- Publication number
- JPS6022588B2 JPS6022588B2 JP13868179A JP13868179A JPS6022588B2 JP S6022588 B2 JPS6022588 B2 JP S6022588B2 JP 13868179 A JP13868179 A JP 13868179A JP 13868179 A JP13868179 A JP 13868179A JP S6022588 B2 JPS6022588 B2 JP S6022588B2
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- JP
- Japan
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- resonant
- inductor
- series
- capacitor
- inductance
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- 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
- H02M3/338—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 in a self-oscillating arrangement
- H02M3/3382—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 in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement
- H02M3/3384—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 in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement of the parallel type
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直列共振ＤＣ−ＤＣコンバータに関するもので
、その目的とする点は出力容量を上げることにある。
、その目的とする点は出力容量を上げることにある。
第１図は従来の直列共振ＤＣ−ＤＣコンバータの一例を
示す。
示す。
図において、１は直流電源、２，３は共振用コンデンサ
、４，６は単方向性の半導体スイッチ「 ６，７は共振
用ィンダクタ（共振用ィンダクタンスＬとトランスを共
用するフライバックトランス）、８は整流ダイオード、
９は平滑用コンデンサである。Ｅｉｎは１の入力電圧、
Ｖ。は出力電圧である。ｎは共振用ィンダクタンス６，
７の巻数比である。第１図の動作原理について説明する
。
、４，６は単方向性の半導体スイッチ「 ６，７は共振
用ィンダクタ（共振用ィンダクタンスＬとトランスを共
用するフライバックトランス）、８は整流ダイオード、
９は平滑用コンデンサである。Ｅｉｎは１の入力電圧、
Ｖ。は出力電圧である。ｎは共振用ィンダクタンス６，
７の巻数比である。第１図の動作原理について説明する
。
半導体スイッチ４をオンさせるとコンデンサ２一半導体
スイッチ４−共振用ィンダクタ６と直流電源１一半導体
スイッチ４一共振用ィンダクタ６ーコンデンサ３の２つ
の共振回路が形成され、共振電流が流れる。共振電流に
より、共振用コンデンサ３が充電され、共振用ィンダク
タ６に励磁エネルギーが蓄積される。共振期間中に共振
用インダクタ６電圧の極性が反転し、出力電圧Ｖｏより
高くなると整流ダイオード８が導適する。整流ダイオー
ド８が導適すると共振用ィンダクタ６のトランス作用で
１次側には共振電流と逆方向の電流が流れ急激に半導体
スイッチ４はオフされる。半導体スイッチ４がオフする
と共振用コンデンサ３への共振電流ま停止し、コンデン
サ電圧‘まＥｍ十害でクランプされる。共振用ィンダク
タ６に蓄積されたエネルギーは残りの期間で整流ダイオ
ード８を通じて負荷に供Ｖ給される。他の半周期は半導
体スイッチ５をオンすることでコンデンサ３−共振用ィ
ンダクタ７一半導体スイッチ５、直流電源１ーコンデン
サ２−共振用ィンダクタ７一半導体スイッチ５の共振回
路が形成され、同様な動作が行われる。上記のように動
作は行われて、負荷に必要なパワーは共振用ィンダクタ
６に蓄積したエネルギーにより供給される。この負荷に
供給されるパワーの限界は入力電圧Ｅｉｎ、出力電圧ｙ
ｏ、共振ィンダクタ６，７、共振用コンデンサ２，３の
値で一義的に定まるという欠点がある。このため、より
大きな出力パワーを得るには動作周波数を高めたり、あ
るいは入力電圧を高める必要があった。本発明はこれら
の欠点を除くために、第２のィンダクタを直列共振回路
内に後続する事を特徴とし、その目的は同じ入力電圧、
動作周波数でより大きな出力パワーを簡易に得ることに
ある。
スイッチ４−共振用ィンダクタ６と直流電源１一半導体
スイッチ４一共振用ィンダクタ６ーコンデンサ３の２つ
の共振回路が形成され、共振電流が流れる。共振電流に
より、共振用コンデンサ３が充電され、共振用ィンダク
タ６に励磁エネルギーが蓄積される。共振期間中に共振
用インダクタ６電圧の極性が反転し、出力電圧Ｖｏより
高くなると整流ダイオード８が導適する。整流ダイオー
ド８が導適すると共振用ィンダクタ６のトランス作用で
１次側には共振電流と逆方向の電流が流れ急激に半導体
スイッチ４はオフされる。半導体スイッチ４がオフする
と共振用コンデンサ３への共振電流ま停止し、コンデン
サ電圧‘まＥｍ十害でクランプされる。共振用ィンダク
タ６に蓄積されたエネルギーは残りの期間で整流ダイオ
ード８を通じて負荷に供Ｖ給される。他の半周期は半導
体スイッチ５をオンすることでコンデンサ３−共振用ィ
ンダクタ７一半導体スイッチ５、直流電源１ーコンデン
サ２−共振用ィンダクタ７一半導体スイッチ５の共振回
路が形成され、同様な動作が行われる。上記のように動
作は行われて、負荷に必要なパワーは共振用ィンダクタ
６に蓄積したエネルギーにより供給される。この負荷に
供給されるパワーの限界は入力電圧Ｅｉｎ、出力電圧ｙ
ｏ、共振ィンダクタ６，７、共振用コンデンサ２，３の
値で一義的に定まるという欠点がある。このため、より
大きな出力パワーを得るには動作周波数を高めたり、あ
るいは入力電圧を高める必要があった。本発明はこれら
の欠点を除くために、第２のィンダクタを直列共振回路
内に後続する事を特徴とし、その目的は同じ入力電圧、
動作周波数でより大きな出力パワーを簡易に得ることに
ある。
第２図は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理図を示す
ものであり「 １〜９は第１図と同様のものを示す。本
発明は共振用ィンダクタ６をフライバックトランスとし
て用いる直列共振ＰＣ−ＤＣコンバータにおいて直列共
振ループコンデンサ２一半導体スイッチ４一共振用イン
ダク夕６、コンデンサ３−共振用ィンダクタ７一半導体
スイッチ５内に直列に共振用ィンダク夕と同種度以下の
インダクタンスを持つィンダクタ１０を接続している。
前記ィンダクタを援続することにより、電流が１次から
２次に切り換わる期間、従来のように１次側の共振電流
が急激に切れるのではなく、１０のインダクタと１次側
の共振用コンヂンサとの間で共振回路を形成する。第３
図も本発明の原理であり、ィンダクタ１０を共振用ィン
ダクタンスの２次巻線に直列に接続している場合を示す
。
ものであり「 １〜９は第１図と同様のものを示す。本
発明は共振用ィンダクタ６をフライバックトランスとし
て用いる直列共振ＰＣ−ＤＣコンバータにおいて直列共
振ループコンデンサ２一半導体スイッチ４一共振用イン
ダク夕６、コンデンサ３−共振用ィンダクタ７一半導体
スイッチ５内に直列に共振用ィンダク夕と同種度以下の
インダクタンスを持つィンダクタ１０を接続している。
前記ィンダクタを援続することにより、電流が１次から
２次に切り換わる期間、従来のように１次側の共振電流
が急激に切れるのではなく、１０のインダクタと１次側
の共振用コンヂンサとの間で共振回路を形成する。第３
図も本発明の原理であり、ィンダクタ１０を共振用ィン
ダクタンスの２次巻線に直列に接続している場合を示す
。
第４図は本発明の具体的実施例を示すもので、図におい
て直列電源１に並列にコンデンサ２，３の直列回路を接
続すると共に、ダイオードＣ、保護用トランジスタＡ、
共振用ィンダクタ６，７、ダイオードＤ、保護用トラン
ジスタＢの直列回路を接続し、前記のィンダクタ６，Ｔ
の接続点とコンヂンサ２，３の接続点を結合し、共振用
ィンダクタ６，７の２次側に夫々整流用ダイオード８と
ィンダクタ１１、整流用ダイオード１４とインダクタ１
３の直列回路を挿入し、これらを互に並列に接続し、出
力側の平滑用コンデンサ９を接続する。
て直列電源１に並列にコンデンサ２，３の直列回路を接
続すると共に、ダイオードＣ、保護用トランジスタＡ、
共振用ィンダクタ６，７、ダイオードＤ、保護用トラン
ジスタＢの直列回路を接続し、前記のィンダクタ６，Ｔ
の接続点とコンヂンサ２，３の接続点を結合し、共振用
ィンダクタ６，７の２次側に夫々整流用ダイオード８と
ィンダクタ１１、整流用ダイオード１４とインダクタ１
３の直列回路を挿入し、これらを互に並列に接続し、出
力側の平滑用コンデンサ９を接続する。
トランジスタＡ，Ｂは夫々駆動回路によって駆動される
。Ｅｉｎは入力電圧、ＶＬは共振用ィンダクタンス電圧
、Ｖｃは共振コンデンサ電圧、Ｖｓはスイッチング素子
電圧、ＶｃＨはィンダクタ電圧、ｌｃは共振電流、１２
はダイオード出力電流である。第５図は各部動作波形で
ある。
。Ｅｉｎは入力電圧、ＶＬは共振用ィンダクタンス電圧
、Ｖｃは共振コンデンサ電圧、Ｖｓはスイッチング素子
電圧、ＶｃＨはィンダクタ電圧、ｌｃは共振電流、１２
はダイオード出力電流である。第５図は各部動作波形で
ある。
Ｔｓは動作周期である。りま第１の共振期間で、従来と
同様に１次側の共振コンデンサ２，３と共振用ィンダク
タ６，７のィンダクタンスの共振より共振電流ｌｃが生
じるがピーク値はインダクタ１１又は１３を挿入した事
により大きくなる。ｔ２は第２の共振期間で、従来は瞬
時に１次から２次へ電流が切り換わったがィンダクタ１
１を挿入した事によりィンダクタ１１と１次側の共振コ
ンデンサ２，３で共振回路が形成され、ィンダクタ１１
にエネルギーを蓄積すると共に共振コンデンサのクラン
プ電圧を守だけ弓ｌき上げ、ｔ・期間の共振電流ＩＣを
増やす。したがって、共振電流ｌｃを増やし、共振用ィ
ンダクタ６，７もこ蓄積されるエネルギーも大きくする
ことにより従来よりも出力パワーを得ることができる。
また、一定出力パワーを得るためには、従来よりも低い
入力電圧、あるいは低い動作周波数で可能となる。従来
と本発明の出力特性の違いを第６図に示す。曲線Ａは本
発明によるもの、曲線Ｂは従来品を示す。第Ｔ図も本発
明の他の実施例であり、１〜１４，Ｂ，Ｃ，Ｄは第４図
と同様である。
同様に１次側の共振コンデンサ２，３と共振用ィンダク
タ６，７のィンダクタンスの共振より共振電流ｌｃが生
じるがピーク値はインダクタ１１又は１３を挿入した事
により大きくなる。ｔ２は第２の共振期間で、従来は瞬
時に１次から２次へ電流が切り換わったがィンダクタ１
１を挿入した事によりィンダクタ１１と１次側の共振コ
ンデンサ２，３で共振回路が形成され、ィンダクタ１１
にエネルギーを蓄積すると共に共振コンデンサのクラン
プ電圧を守だけ弓ｌき上げ、ｔ・期間の共振電流ＩＣを
増やす。したがって、共振電流ｌｃを増やし、共振用ィ
ンダクタ６，７もこ蓄積されるエネルギーも大きくする
ことにより従来よりも出力パワーを得ることができる。
また、一定出力パワーを得るためには、従来よりも低い
入力電圧、あるいは低い動作周波数で可能となる。従来
と本発明の出力特性の違いを第６図に示す。曲線Ａは本
発明によるもの、曲線Ｂは従来品を示す。第Ｔ図も本発
明の他の実施例であり、１〜１４，Ｂ，Ｃ，Ｄは第４図
と同様である。
この回路の特徴は、共振コンデンサ２，３と共振ィンダ
クタ６からなる共振回路の共振周波数を共振コンデンサ
２，３と共振ィンダクタ７からなる共振回路の共振周波
数より小さくする事により半導体スイッチを１個にした
点である。一方、この実施例に適用したィンダクタの動
作、効果は原理と同一である。なお本発明で使用するィ
ンダクタは電流を連続にするためではなく、電流の切り
換えを遅らせるのが目的である。
クタ６からなる共振回路の共振周波数を共振コンデンサ
２，３と共振ィンダクタ７からなる共振回路の共振周波
数より小さくする事により半導体スイッチを１個にした
点である。一方、この実施例に適用したィンダクタの動
作、効果は原理と同一である。なお本発明で使用するィ
ンダクタは電流を連続にするためではなく、電流の切り
換えを遅らせるのが目的である。
そのため、このインダクタのインダクタンスは共振用ィ
ンダクタの値と同程度以下にしなければならない。第４
図、第７図の実施例の変形として、ィンダクタ１１，１
３を２つのダイオード８，１４電流の合流点に挿入し、
１つにすることも可能である。以上説明したように、本
発明によれば付加ィンダクタを用いることにより同じ入
力電圧、動作周波数で従来より大きな出力パワーを得る
ことができる。
ンダクタの値と同程度以下にしなければならない。第４
図、第７図の実施例の変形として、ィンダクタ１１，１
３を２つのダイオード８，１４電流の合流点に挿入し、
１つにすることも可能である。以上説明したように、本
発明によれば付加ィンダクタを用いることにより同じ入
力電圧、動作周波数で従来より大きな出力パワーを得る
ことができる。
また、本発明で使用するィンダクタはィンダクタンスが
小さいため共振用インダクタンスの漏れィンダクタンス
、配線のィンダクタンス等で行なう事ができ、別個のィ
ンダクタンスを挿入することないこ簡易に出力パワーを
上げる事ができ、装層の小形化を可能とする効果を有す
る。
小さいため共振用インダクタンスの漏れィンダクタンス
、配線のィンダクタンス等で行なう事ができ、別個のィ
ンダクタンスを挿入することないこ簡易に出力パワーを
上げる事ができ、装層の小形化を可能とする効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の直列共振■Ｃ−ＤＣコンバータ、第２図
及び第３図は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理図、
第４図は本発明の一実施例、第５図ｌｃ〜Ｖｓは各部動
作波形、第６図は本発明と従来との出力特性の比較図、
第７図は本発明の他の実施例を示す。 １…直流電源、２，３・・・共振用コンデンサ、４，５
・・・単方向性半導体スイッチ、６，７・・・共振用ィ
ンダクタ「 ８…整流ダイオード、９…平滑用コンデン
サ、１０，１１，１３…インダクタ。 オ１図フ「 ２ 図 スｒ ３ 図 オム図 ブｒ ７ 図 オ５図 牙ｒ６ 図
及び第３図は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理図、
第４図は本発明の一実施例、第５図ｌｃ〜Ｖｓは各部動
作波形、第６図は本発明と従来との出力特性の比較図、
第７図は本発明の他の実施例を示す。 １…直流電源、２，３・・・共振用コンデンサ、４，５
・・・単方向性半導体スイッチ、６，７・・・共振用ィ
ンダクタ「 ８…整流ダイオード、９…平滑用コンデン
サ、１０，１１，１３…インダクタ。 オ１図フ「 ２ 図 スｒ ３ 図 オム図 ブｒ ７ 図 オ５図 牙ｒ６ 図
Claims (1)
- １ 直流電源、共振用コンデンサ、共振用インダクタ及
び単方向性半導体スイツチの直列ループで直列共振回路
を構成し、上記共振用インダクタに２次巻線を設けてフ
ライバツクトランスとして構成し、前記共振用インダク
タの２次巻線に整流素子、コンデンサの直列回路を接続
し、前記コンデンサと並列に負荷を接続した直列共振Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータにおいて、前記直列ループの直列共
振回路内に前記共振用インダクタのインダクタンスと同
程度以下の付加インダクタを挿入するか、又は前記整流
素子、コンデンサの直列回路内に前記共振用インダクタ
の２次巻線のインダクタンスと同程度以下のインダクタ
を挿入することを特徴とする直列共振ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13868179A JPS6022588B2 (ja) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | 直列共振ｄｃ‐ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13868179A JPS6022588B2 (ja) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | 直列共振ｄｃ‐ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5666168A JPS5666168A (en) | 1981-06-04 |
| JPS6022588B2 true JPS6022588B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=15227613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13868179A Expired JPS6022588B2 (ja) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | 直列共振ｄｃ‐ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022588B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3723947B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2005-12-07 | エス・オー・シー株式会社 | 高力率スイッチング電源装置 |
| JP4473065B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2010-06-02 | 株式会社フライングモール | プッシュプルスィッチング電力変換装置 |
-
1979
- 1979-10-29 JP JP13868179A patent/JPS6022588B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5666168A (en) | 1981-06-04 |
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