JPS61273170A - クロツク制御式ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - Google Patents
クロツク制御式ｄｃ−ｄｃコンバ−タInfo
- Publication number
- JPS61273170A JPS61273170A JP11631186A JP11631186A JPS61273170A JP S61273170 A JPS61273170 A JP S61273170A JP 11631186 A JP11631186 A JP 11631186A JP 11631186 A JP11631186 A JP 11631186A JP S61273170 A JPS61273170 A JP S61273170A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- choke
- clock
- controlled
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H02M3/33507—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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
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。
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
本発明はクロック制御式ＤＣ−ＤＣコンバータに関する
。このコンバータには変圧器が設けられ、該変圧器の１
次インダクタンスに制御可能なスイッチの接点区間が直
列接続されている従 来 技 術 このようなりＣ−ＤＣコンバータは、例えばヨーロッパ
特許出願公開第００３８３３６号公報により公知である
。
。このコンバータには変圧器が設けられ、該変圧器の１
次インダクタンスに制御可能なスイッチの接点区間が直
列接続されている従 来 技 術 このようなりＣ−ＤＣコンバータは、例えばヨーロッパ
特許出願公開第００３８３３６号公報により公知である
。
発明の解決すべき問題点
公知のＤＣ−ＤＣコンバータの場合、バイポーラ・スイ
ッチングトランジスタから成る制御可能、スイッチのオ
ンオフ時に、変圧器の巻線キャパシタンスが原因となっ
て共振振動が生じる。この共振振動によりトランジスタ
のコレクターエミッタ区間を介してピーク電流およびピ
ーク電圧が発生し、スイッチングトランジスタに損失が
生じる。その結果、大きな瞬時電力を処理できるスイッ
チングトランジスタを用いなければならないので、公知
のＤＣ−ＤＣコンバータは高コストになり、また効率も
かなり悪くなる。
ッチングトランジスタから成る制御可能、スイッチのオ
ンオフ時に、変圧器の巻線キャパシタンスが原因となっ
て共振振動が生じる。この共振振動によりトランジスタ
のコレクターエミッタ区間を介してピーク電流およびピ
ーク電圧が発生し、スイッチングトランジスタに損失が
生じる。その結果、大きな瞬時電力を処理できるスイッ
チングトランジスタを用いなければならないので、公知
のＤＣ−ＤＣコンバータは高コストになり、また効率も
かなり悪くなる。
前記公報では、次のようにしてスイッチングトランジス
タを流れる電流ピークを抑圧している。つまり、まず監
視制御ユニットによって共振振動を監視する。次に、ス
イッチングトランジスタに対するパルス幅制御装置を制
御して、損失電力が最小になるように、例えばスイッチ
ングトランジスタの投入時点を少しだけシフトするので
ある。
タを流れる電流ピークを抑圧している。つまり、まず監
視制御ユニットによって共振振動を監視する。次に、ス
イッチングトランジスタに対するパルス幅制御装置を制
御して、損失電力が最小になるように、例えばスイッチ
ングトランジスタの投入時点を少しだけシフトするので
ある。
前記公報には詳しく記載されていないが、上述の監視制
御ユニットは相当な技術］ストを要する装置である。な
ぜならこの装置は、ゼロ点通過検出器、ゼロ点通過回数
を計数するカウンタ、および所定回数だけゼロ点を通過
しかつ所定の遅延時間が経過した後にパルスを発生する
タイマ、を有していなければならないからである。
御ユニットは相当な技術］ストを要する装置である。な
ぜならこの装置は、ゼロ点通過検出器、ゼロ点通過回数
を計数するカウンタ、および所定回数だけゼロ点を通過
しかつ所定の遅延時間が経過した後にパルスを発生する
タイマ、を有していなければならないからである。
本発明の課題は、冒頭で述べたクロック制御式ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータにおいて、制御可能なスイッチの接点区間
に加わるピーク電流を簡単な手段で低減することである
。
Ｃコンバータにおいて、制御可能なスイッチの接点区間
に加わるピーク電流を簡単な手段で低減することである
。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、この課題は次のようにして解決される
。すなわち、１次インダクタンスおよびスイッチの接点
区間から成る直流電流路にチョークを設け、該チョーク
のコア材料が、スイッチの投入時に電流によって磁気飽
和に達し、かつこの磁気飽和状聾に維持される、ように
するのである。
。すなわち、１次インダクタンスおよびスイッチの接点
区間から成る直流電流路にチョークを設け、該チョーク
のコア材料が、スイッチの投入時に電流によって磁気飽
和に達し、かつこの磁気飽和状聾に維持される、ように
するのである。
実 施 例
次に、図面を参照しながら実施例について本発明の詳細
な説明する。
な説明する。
第１図のブロッキング形ＤＣ−ＤＣコンバータでは、入
力電圧ＵＥが閉ループ制御された出力電圧ＵＡに変換さ
れる。変圧器Ｕは、入力電圧と出力電圧との間にかなり
の相違がある場合に、電位分離と変圧のために用いられ
る。
力電圧ＵＥが閉ループ制御された出力電圧ＵＡに変換さ
れる。変圧器Ｕは、入力電圧と出力電圧との間にかなり
の相違がある場合に、電位分離と変圧のために用いられ
る。
コンバータの１次側には、変圧器ｄの１次インダクタン
スＬＰ、本発明によるチョークＤＲ１および電界効果ト
ランジスタＴのドレイン−ソース区間から成る直列回路
が設けられている。
スＬＰ、本発明によるチョークＤＲ１および電界効果ト
ランジスタＴのドレイン−ソース区間から成る直列回路
が設けられている。
変圧器Ｕのオン・オフ時間は、トランジスタＴのゲート
Ｇと接続されたパルス幅制御装置ＩＢＳによって制御さ
れる。パルス幅制御装置ＩＢＳには、分圧器Ｒ１，Ｒ２
によって逓降分圧された出力電圧が制御量として供給さ
れる。
Ｇと接続されたパルス幅制御装置ＩＢＳによって制御さ
れる。パルス幅制御装置ＩＢＳには、分圧器Ｒ１，Ｒ２
によって逓降分圧された出力電圧が制御量として供給さ
れる。
パルス幅制御装置ＩＢＳの中に、コンバータの１次側と
２次側を電位分離する付加的な手段が設けられている。
２次側を電位分離する付加的な手段が設けられている。
コンバータの２次側は、分圧器Ｒ１，Ｒ２の他に、変圧
器ｄの２次インダクタンスＬＳ、スイッチとして働くダ
イオードＤＯ１および出力キャパシタンスＣＡを有して
いる。
器ｄの２次インダクタンスＬＳ、スイッチとして働くダ
イオードＤＯ１および出力キャパシタンスＣＡを有して
いる。
１次側に換算された変圧器Ｕの巻線キャパシタンスＣＬ
、およびトランジスタＴのドレインＤとソースＳ間のキ
ャパシタンスＣＴが破線で示されている。第１図のＤＣ
−ＤＣコンバータにおいて、キャパシタンスＣＬの典型
的な値は数ｎＦ、キャパシタンスＣＴの値は数ｐＦであ
る。
、およびトランジスタＴのドレインＤとソースＳ間のキ
ャパシタンスＣＴが破線で示されている。第１図のＤＣ
−ＤＣコンバータにおいて、キャパシタンスＣＬの典型
的な値は数ｎＦ、キャパシタンスＣＴの値は数ｐＦであ
る。
入力端子■がトランジスタＴによって投入されれば、こ
の投入時点にキャパシタンスＣＬ。
の投入時点にキャパシタンスＣＬ。
ＣＴが短絡路のように作用するので、チョークＤＲが無
い場合、大きなピーク電流が生じる。
い場合、大きなピーク電流が生じる。
ピーク電流によってトランジスタＴ内に大きな損失電力
が発生し、トランジスタＴは損傷の危険にさらされる。
が発生し、トランジスタＴは損傷の危険にさらされる。
第２ａ図は、チョークＤＲが無い場合について、トラン
ジスタＴのドレイン電流ＩＤを時間の関数として示して
いる。トランジスタＴの阻止期間の間、電流ｒＤはゼロ
である。投入期間に入ると、電流ＩＤの値は約４〜８Ａ
まで跳躍的に上昇する。その後コンデンサＣＬ、ＣＴｈ
（放電すると電流ＩＤは約１５０〜２５０ｍＡ まで減
少し、続いて時間の経過に伴って１〜２Ａまで直線的に
増大する。
ジスタＴのドレイン電流ＩＤを時間の関数として示して
いる。トランジスタＴの阻止期間の間、電流ｒＤはゼロ
である。投入期間に入ると、電流ＩＤの値は約４〜８Ａ
まで跳躍的に上昇する。その後コンデンサＣＬ、ＣＴｈ
（放電すると電流ＩＤは約１５０〜２５０ｍＡ まで減
少し、続いて時間の経過に伴って１〜２Ａまで直線的に
増大する。
第２ｂ図は、本発明によるチョークＤＲを設けた場合に
ついて、ドレイン電流ＩＤの特性を示している。この場
合、投入時ピーク電流は最大動作電流のオーダ内にある
。。そして、トランジスタＴの投入期間中に、電流ＩＤ
が約１５０〜２５０ｍＡ の限界値ＩＳを下回ることは
ない本発明によれば、チョークＤＲのコア材料は、限界
電流Ｉｓで磁気飽和に達するものが用いられている。従
って第３図に示すように、チョークＤＲのインダクタン
スしは投入時点後に実質的にゼロ値まで低下し、投入期
間中に入力電流の特性に影響を及ぼすことはない。
ついて、ドレイン電流ＩＤの特性を示している。この場
合、投入時ピーク電流は最大動作電流のオーダ内にある
。。そして、トランジスタＴの投入期間中に、電流ＩＤ
が約１５０〜２５０ｍＡ の限界値ＩＳを下回ることは
ない本発明によれば、チョークＤＲのコア材料は、限界
電流Ｉｓで磁気飽和に達するものが用いられている。従
って第３図に示すように、チョークＤＲのインダクタン
スしは投入時点後に実質的にゼロ値まで低下し、投入期
間中に入力電流の特性に影響を及ぼすことはない。
トロイダル（リング）コアを有するチョークを使用すれ
ば、チョークからの電磁放射を最小値まで低減できる。
ば、チョークからの電磁放射を最小値まで低減できる。
トランジスタＴによって入力電流Ｉが遮断された後、チ
ョークＤＲに蓄えられた■エネルギーを制御管理下で熱
に変換する場合は、チョークＤＲに整流回路ＧＬを並列
接続する。整流回路は、最も簡単な場合ダイオードから
成っている。このダイオードは、トランジスタＴの導通
時にらチョークＤＲが短絡しないように極性づけられて
いる。ダイオードの導通抵抗がチョークＤＲを十分迅速
に減磁させるほど大きくなければ、このダイオードに抵
抗が直列接続される。この抵抗に並列接続されるコンデ
ンサは、熱に変換される前のチョークのエネルギーを急
速に一時蓄積するために用いられる。
ョークＤＲに蓄えられた■エネルギーを制御管理下で熱
に変換する場合は、チョークＤＲに整流回路ＧＬを並列
接続する。整流回路は、最も簡単な場合ダイオードから
成っている。このダイオードは、トランジスタＴの導通
時にらチョークＤＲが短絡しないように極性づけられて
いる。ダイオードの導通抵抗がチョークＤＲを十分迅速
に減磁させるほど大きくなければ、このダイオードに抵
抗が直列接続される。この抵抗に並列接続されるコンデ
ンサは、熱に変換される前のチョークのエネルギーを急
速に一時蓄積するために用いられる。
発明の効果
本発明のＤＣ−ＤＣコンバータによれば、その入力端子
はスイッチの投入時点にしか変化しない。それ以外のコ
ンバータの特性は従来のものと変らない。従って、スイ
ッチの接点区間に加わるピーク電流を簡単な手段で低減
することができる。
はスイッチの投入時点にしか変化しない。それ以外のコ
ンバータの特性は従来のものと変らない。従って、スイ
ッチの接点区間に加わるピーク電流を簡単な手段で低減
することができる。
通常、スイッチの接点区間の抵抗値は非直線的なので、
本発明のチョークによってＤＣ−ＤＣコンバータの効率
をも改善できる。
本発明のチョークによってＤＣ−ＤＣコンバータの効率
をも改善できる。
第１図は本発明によるＤＣ−ＤＣコンバータの基本的な
回路図、第２ａ図および第２ｂ図はスイッチ電流の電流
一時間ダイアグラム、第３図は本発明によるチョークの
インダクタンスをチョーク電流の関数として示す図であ
る。
回路図、第２ａ図および第２ｂ図はスイッチ電流の電流
一時間ダイアグラム、第３図は本発明によるチョークの
インダクタンスをチョーク電流の関数として示す図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、変圧器が設けられ、該変圧器の１次インダクタンス
に制御可能なスイッチの接点区間が直列接続されている
クロック制御式ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、 １次インダクタンス（ＬＰ）およびスイッ チ（Ｔ）の接点区間から成る直流電流路にチョーク（Ｄ
Ｒ）が設けられ、該チョーク（ ＤＲ）のコア材料が、スイッチ（Ｔ）の投入時に電流に
よって磁気飽和に達し、かつこの磁気飽和状態に維持さ
れる、ことを特徴とするクロック制御式ＤＣ−ＤＣコン
バータ。 ２、チョーク（ＤＲ）がトロイダルコアを有するチョー
クである特許請求の範囲第１項記載のクロック制御式Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ。 ３、チョーク（ＤＲ）に整流回路（ＧＬ）が並列接続さ
れる特許請求の範囲第１項または第２項記載のクロック
制御式ＤＣ−ＤＣコンバータ。 ４、整流回路がダイオードから成っている特許請求の範
囲第３項記載のクロック制御式ＤＣ−ＤＣコンバータ。 ５、整流回路がダイオードと抵抗との直流回路から成っ
ている特許請求の範囲第３項記載のクロック制御式ＤＣ
−ＤＣコンバータ。 ６、抵抗にキャパシタンスが並列接続されている特許請
求の範囲第５項記載のクロック制御式ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853518913 DE3518913A1 (de) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | Getakteter gleichspannungswandler |
| DE3518913.4 | 1985-05-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273170A true JPS61273170A (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=6271678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11631186A Pending JPS61273170A (ja) | 1985-05-25 | 1986-05-22 | クロツク制御式ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0204364A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61273170A (ja) |
| DE (1) | DE3518913A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3712784A1 (de) * | 1987-04-15 | 1988-11-03 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur begrenzung der einschaltstromspitzen bei einem schalttransistor |
| US5055991A (en) * | 1990-10-12 | 1991-10-08 | Compaq Computer Corporation | Lossless snubber |
| DE4242405C1 (de) * | 1992-12-09 | 1994-02-10 | Licentia Gmbh | Netzrückwirkungsfreies Einschalten von Stromrichterleistungstransformatoren |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2555375B1 (fr) * | 1983-11-18 | 1986-02-21 | Thomson Csf | Convertisseur continu-continu a inductance de charge commutee |
-
1985
- 1985-05-25 DE DE19853518913 patent/DE3518913A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-05-21 EP EP86200875A patent/EP0204364A3/de not_active Withdrawn
- 1986-05-22 JP JP11631186A patent/JPS61273170A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0204364A3 (de) | 1987-09-30 |
| EP0204364A2 (de) | 1986-12-10 |
| DE3518913A1 (de) | 1986-11-27 |
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