JPS62189974A - 磁気制御型ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＤ　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータに関するものであり
、特に可飽和リアク１〜ルを用いて出力の制御を行うＤ
Ｃ−ＤＣコンバータの改良に関する。

〔従来の技術〕

磁気制御型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、図７及び
図８に示すようなレーミーの速応型磁気増幅器が用いら
れており、出力電圧の安定化制御を行なうとともに過電
流保護にも利用されている。（電気学会資料マグネティ
ックス研究会ＭＡＧ８４−２３．公開実用新案　昭５９
−１１４７９１号公報参照） 〔発明が解決しようとする問題点３ 図７及び図８に示すようなレーミーの速応型磁気増幅器
を利用した磁気制御型Ｄ（、−ＤＣコンバータにおいて
は、変圧器の偏磁が生じる。

すなわち、主スィッチ素子２のオフ期間にリセット電流
ｉｒは、図示破線のように変圧器５の二次巻線８に流れ
る。変圧器５は、このリセット電流Ｌｒで磁化された状
態で２がターンオンするため、通常のＤＣ−ＤＣコンバ
ータに比べて高い磁束密度まで磁化される。特に過電流
時には、５の二次巻線８より供給される電圧のほとんど
を可飽和リアクトル９が阻止することになるため、制御
用スイッチ素子５２．ダイオード２２を介して大きなリ
セット電流１ｒが主スィッチ素子２のオフ期間に変圧器
５の二次巻線８に流れるため変圧器５はさらに高い磁束
密度まで磁化され磁気飽和を起こし主スィッチ素子２が
破壊に至る問題が生じる。

この問題に対して従来、変圧器５にギャップを設けるこ
とにより前記リセット電流ｉｒの原因による５の偏磁の
影響を少なくしたり、５の動作磁束密度量を少なくする
対策が行なわれていた。

しかしながら、このような対策は変圧器５の励磁電流の
増加を招き変圧器５の温度上昇を増加させたり、５の巻
線の増加及び断面積の大きな鉄心が必要となり、変圧器
の大形化を招く等の欠点があった。（電気学会資料マグ
ネティックス研究会ＭＡＧ８４−２４参照） 〔問題点を解決するための手段〕 以上の問題点を解決するために、本発明は図１に示すよ
うに可飽和リアクトル９に変圧器５の二次巻線８の電流
を流す出力巻線１０と制御巻線１１を有する磁気制御型
Ｄ　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータにおいて、出力端１６−１．
７間より出力電圧を検出することにより、ダイオード２
０を介して可飽和リアクｉ・ル９の制御巻線１１にリセ
ット電流ｊｒを供給する定電圧制御回路１９により出力
電圧の安定化を図るとともに、過電流制御回路２１によ
り所定の電流値以上の負荷電流が負荷１８を流れた場合
に、ダイオード２２を介して可飽和リアクトル９の制御
巻線にリセット電流Ｌｒ′を供給することにより過電流
保護を行なわしめ、前記過電流制御回路２１を駆動する
ための電力は、可飽和リアクトル９により安定化される
直流出力、すなわち出力端１６−１７以外から供給し、
同図端子２３を正極、出力端１７を負極とするように接
続することにより、変圧器５の二次巻線８にリセット電
流が流入することを防止するとともに負荷短絡時にも可
飽和リアクトル９のリセットを確実に行なわしめスイッ
チ素子２を確実に保護し得るようにしたことを特徴とす
るものである。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

（実施例１） 図１は本発明を１石フォワード型ＤＣ−ＤＣコンバータ
へ適用した１、実施例を示す回路構成図である。同図に
おいてスイッチ素子２がオンすると変圧器５の二次巻線
８には巻線比に応じ−た電圧が誘起し、可飽和リアクト
ル９の出力巻線１０が所定の期間この電圧を阻止した後
、ダイオード１２、平滑チョーク１４を経て、平滑コン
デンサ１５に充電され、出力端１６−１７間に直流電圧
を発生する。

前記スイッチ素子２がオンすることにより変圧器５の二
次巻線８に誘起する電圧を可飽和リアクトル９の出力巻
線１０が阻止する期間は、端子１６−１７間で検出され
た出力電圧に応じて定電圧制御回路１９がダイオード２
０を介して可飽和リアクトル９の制御巻線１１に流され
るリセット電流ｌｒにより出力電圧を一定とするように
制御される。

一方、負荷１８を流れる負荷電流が規定値以上（過電流
状態）となった場合には過電流制御回路２１が可飽和リ
アクトル９の制御巻線１１にダイオード２２を介してリ
セット電流Ｌｒ′を流し可飽和リアクトル９の出力巻線
１０がスイッチ素子２のオン期間に変圧器５の二次巻線
８に誘起する電圧を阻止することにより過電流保護を行
なっている。また、前期過電流制御回路２］を駆動する
ための電力は、出力端１６−１７以外から供給し、同図
端子２３を正極、出力端１７を負極とするように接続し
負荷短絡時にも可飽和磁心９のリセットが確実に行なえ
るようにしている。

以」二のような構成を取ることにより変圧器５を偏磁す
ることなしに出力電圧の安定化が可能であるとともに過
電流保護も可能である。

（実施例２） 図２は本発明を１石フォワード型ＤＣ−ＤＣコンバータ
への適用した別の実施例を示す回路構成図である。本実
施例では可飽和リアクトル９を変圧器５の二次巻線８の
巻線端における、実施例１と逆極性側に接続しているが
、基本的な動作は実施例１と同様である。

（実施例３） 図３は本発明を全波形磁気増幅器を有するＤ　Ｃ−ＤＣ
Ｃコン−タへ適用した場合の一実施例である。本実施例
における基本的な動作は実施例］−と同様である。また
インバータ部分は、本実施例ｂ’＝おいてはハーフ・ブ
リッジ型構成としているが、ブツシュ・プル型、フル・
ブリッジ型等でも動作は同様である。

〔発明の効果〕

以」二１説明したように本発明によれば、出力電圧の安
定化と出力短絡時にも過電流保護が確実に行なえる過電
流検品機能を可飽和リアク１〜ルを用いた磁気増幅器に
持たせた磁気制御型１）　Ｃ−ＤＣコンバータを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一石フォワード型１）　Ｃ−ＤＣコン
バータへの適用例を示す回路構成図、第２図は本発明の
一石フォワード型■っ（＞ＤＣコンバータへの別の実施
例を示す回路構成図、第３図は本発明の全波形磁気増幅
器を有するＤ　Ｃ−ＤＣコンバータへの実施例を示す回
路構成図、第４図は定電圧制御回路の一構成例を示す回
路図、第５図は過電流制御回路の一構成例を示す回路図
、第６図は過電流制御回路の別の構成例を示す回路図、
第７図は従来例の回路図、第８図は従来例の別の回路図
である。 １−：直流電源、２：主スィッチ素子、３：発振回路、
５：変圧器、９：可飽和リアクＩ・ル。 １９：定電圧制御回路、２１：過電流制御回路。 ３２：シャン１−レギュレータ、４４：過電流検出抵抗
、６７：過電流検出カレントトランス。 第１圀 地り目 Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｊ第乙凶 Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　−Ｊ５　　　高７目 第８図 昭和６１年　特許願　第２９９４．３号宅明の名称　磁
気制御型ＤＣ−ＤＣコンバータｍ正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称　（５
０８）日立金属株式会社 市正の内容　別紙の通り 会イ；　ノ　図 第　３　図 第　４　図 （ぶ　　　　　２８１ １　　　　　　、ｙｙ　ａｏ　　　１ ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１以上の二次巻線を有する主変圧器と、
   前記変圧器の一次側に接続された少なくとも１個のスイ
   ッチ素子と直流電源とを有する一次回路と、前記変圧器
   の二次側に接続されたダイオードと平滑フィルタにより
   直流出力を得るとともに、前記変圧器の二次巻線の一端
   に可飽和リアクトルを挿入して前記直流出力の安定化及
   び、過電流保護を行なわしめる磁気制御型ＤＣ−ＤＣコ
   ンバータであって、前記可飽和リアクトルのリセット電
   流により前記変圧器が偏磁されるのを防止したことを特
   徴とする磁気制御型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 ２、特許請求の範囲第１項記載の磁気制御型ＤＣ−ＤＣ
   コンバータにおいて、前記可飽和リアクトルは前記変圧
   器の二次巻線の電流を流す出力巻線と、これと磁気結合
   する少なくとも１以上の制御巻線を有することを特徴と
   する磁気制御型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 ３、特許請求の範囲第１項及び、第２項記載の磁気制御
   型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、過電流保護時に可飽
   和リアクトルを制御する電力は、前記可飽和リアクトル
   によって安定化される直流出力以外から供給することを
   特徴とした磁気制御型ＤＣ−ＤＣコンバータ。