JPS63274372A - High-frequency resonance type converter using variable parameter circuit - Google Patents

High-frequency resonance type converter using variable parameter circuit

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JPS63274372A
JPS63274372A JP10817987A JP10817987A JPS63274372A JP S63274372 A JPS63274372 A JP S63274372A JP 10817987 A JP10817987 A JP 10817987A JP 10817987 A JP10817987 A JP 10817987A JP S63274372 A JPS63274372 A JP S63274372A
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JP
Japan
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voltage
circuit
switch
resonant
frequency
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JP10817987A
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Japanese (ja)
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Kosuke Harada
原田 耕介
Fumitake Kuu
顧 文建
Hiroshi Sakamoto
浩 坂本
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Abstract

PURPOSE:To miniaturize an apparatus by fixing a switching frequency and regulating an output voltage through varying a resonance circuit parameter. CONSTITUTION:A resonance type DC constant-voltage power supply is composed of a DC power 1, a switch gear 2, a transformer 4, a rectifier 5 and a smoothing device 6 to supply the electric power to a load 7. In this case, there are also provided a variable parameter resonator 13 for a reactor L or capacitor C to be subjected to a variable control, a fixed frequency oscillation and drive unit 12, and a controller 14 for said resonator 13. Therefore, electric current and voltage can be controlled and a voltage regulation can be performed by the change of resonance conditions of said resonator 13, while a switching frequency remains as it is fixed.

Description

【発明の詳細な説明】 エレクトロニクス技術の発展に伴い、電子機器用電源の
需要は益々拡大している。この場合LSI技術の適用に
よって電子機器本体はマイクロ化され機能の集約化とと
もに価格も低下の一途をたどっている。この様な状況の
下で電源部分には効率の高いスイッチング電源が用いら
れるが、インダクタンス、キャパシタンス等の素子を含
み、又半導体スイッチにより大きい電力を開閉するため
スイッチング損失による発熱により集積化技術の適用に
は問題があり、専ら、スイッチング周波数を高めること
で小形計量化が計られている。スイッシング周波数を高
めればそれだけ変圧器リアクトル等の磁気部品及び平滑
用のコンデンサは小形化されるが、一方スイッチ損失が
増大し発熱の原因となる。この様なスイッチング損失を
減少させるためFETによる高速スイッチング素子が用
いられているがスイッチングが高速になると、サージ及
び雑音の発生等新たな問題を生じる。この様な問題を解
決するため、共振回路を用いスイッチ素子を流れる電流
又はスイッチ素子にかかる電圧を正弦波状にして、スイ
ッチが能動状態にある時の電圧・電流積を零にしてスイ
ッチング損失を除去し、同時に雑音の発生を防ぐ事が試
みられている。しかしこの方法によれば出力電圧の調整
を行うためにはスイッチング周波数を変化させることが
必要であり、このため磁気素子及びコンデンサ等は最低
周波数で設計する事が必要で、小形化の効果が期待出来
なくなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With the development of electronics technology, the demand for power supplies for electronic devices is increasing. In this case, with the application of LSI technology, the main body of electronic equipment has been miniaturized, functions have been consolidated, and prices have continued to decline. Under these circumstances, a highly efficient switching power supply is used for the power supply part, but it contains elements such as inductance and capacitance, and since large amounts of power are switched on and off using semiconductor switches, the heat generated by switching loss makes it difficult to apply integrated technology. There are problems with this, and miniaturization has been attempted mainly by increasing the switching frequency. As the switching frequency is increased, magnetic components such as transformer reactors and smoothing capacitors can be made smaller, but on the other hand, switching losses increase and cause heat generation. In order to reduce such switching losses, high-speed switching elements such as FETs are used, but as the switching speed increases, new problems such as generation of surge and noise occur. In order to solve this problem, a resonant circuit is used to make the current flowing through the switching element or the voltage applied to the switching element sinusoidal, and the voltage/current product when the switch is in the active state becomes zero, thereby eliminating switching loss. At the same time, attempts are being made to prevent the generation of noise. However, according to this method, it is necessary to change the switching frequency in order to adjust the output voltage, so it is necessary to design the magnetic elements and capacitors at the lowest frequency, and the effect of miniaturization is expected. I won't be able to do it.

本発明は、この問題を解決するための手段を提供するこ
とを目的としており、スイッチング周波数を固定し、共
振回路のパラメータ、特に共振用コンデンサの容量を変
化させ出力電圧を調整することを目的としている。
The present invention aims to provide a means to solve this problem, and aims to fix the switching frequency and adjust the output voltage by changing the parameters of the resonant circuit, especially the capacitance of the resonant capacitor. There is.

第1図は、従来の共振形直流定電圧電源の原理を示すブ
ロック図である。1は直流電源、2はスイッチ装置、3
はリアクトルとコンデンサによる共振装置、4は変圧器
、5は整流器、6は平滑装置、7は負荷、8は誤差増幅
器、9は基準電圧、10は電圧周波数変換器、11はス
イッチ駆動回路を示している。第2図及び第3図は原理
を理解するために理想化されたスイッチを通る電流及び
スイッチにかかる電圧を示している。第2図は電流共振
形で共振装置3により、スイッチを通る電流1cが正弦
波の一部になっている。これに対し第3図は電圧共振形
でスイッチにかかる電圧Vcが共振装置3により正弦波
の一部になっている。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a conventional resonant DC constant voltage power supply. 1 is a DC power supply, 2 is a switch device, 3
is a resonant device consisting of a reactor and a capacitor, 4 is a transformer, 5 is a rectifier, 6 is a smoothing device, 7 is a load, 8 is an error amplifier, 9 is a reference voltage, 10 is a voltage frequency converter, and 11 is a switch drive circuit. ing. 2 and 3 show the current through an idealized switch and the voltage across the switch in order to understand the principle. FIG. 2 shows a current resonance type switch in which the current 1c passing through the switch becomes part of a sine wave due to the resonance device 3. On the other hand, the switch shown in FIG. 3 is of a voltage resonance type, in which the voltage Vc applied to the switch becomes part of a sine wave due to the resonance device 3.

第2図及び第3図から分かる様にスイッチの損失Pcは
ICとVcの積であるから、Ic又はVcを正弦波の一
部にすることでPcはほぼ零に出来ることがわかる。こ
の場合第2図の電流共振では、Icの波形が共振条件で
決まるから、オン時間が一定となる。これに対し第3図
の電圧共振形では電圧波形が共振条件で決まるからオフ
時間が一定となる。従って負荷7の電圧を制御するには
、第2図ではオフ時間、第3図ではオン時間を変化させ
る事が必要となり共にスイッチング周波数の変化が必要
となる。本発明はこれを解決するためのものであり第4
図にその原理を示している。第4図では第1図の共振装
置30代わりにL又はCを可変させ共振回路の固有振動
数を制御できる可変パラメータ共振装置13が用いられ
、スイッチング周波数を可変するための電圧周波数変換
器11に代わり固定周波数発振駆動装置1112が用い
られている。14は可変パラメータ回路の制御装置であ
る。従って共振条件を変えることによりスイッチング周
波数を固定したまま電流IC又は電圧VCを制御し、電
圧調整を行う事が可能となる。第4図の新しい共振形コ
ンバータで最も重要なものは13で示した可変パラメー
タを用いる共振装置であり、原理的には共振回路のし又
はCを外部信号により変化させればよい、Cを変化させ
るには例えば積層セラミックコンデンサの非線形特性を
利用しバイアス電圧により静電容量を変える方法があり
、飽和特性を持つ磁心にバイアス起磁力を加え等価的イ
ンダクタンスを変える方法等が考えられる。しかし共振
特性を大幅に変化させるためには線形のC又はLに補助
スイッチを結合し、その導通時間を制御して、等価的に
C又はLを変えることが効果的である。第5図、第7図
、第9図及び第11図は、この様にして構成された可変
パラメータ回路である。第5図は、全波形可変インダク
タンス回路の一例である。第6図はその動作を説明する
原理波形を示す、第5図と第6図に於て、(a)はa、
  5両端に与え゛られる正弦波電圧で、(b)と(C
)はそれぞれ補助スイッチ21.22のオン、オフの期
間を示す原理波形で、(d)は点aから点すに流れる電
流波形である。補助ス、イッチ21と補助スイッチ22
の駆動信号は端子a、  bの電圧と同期し、制御角α
を持ち、両者はお互いに反対の極性を持つ。ωt=θl
で、スイッチ21はターンオンされ、スイッチ22には
ターンオフ信号が与えられる。斜線部分の電圧はりアク
ドル81に加えられ、リアクトル旧には第6図の(d)
に示すような電流が流れる。この電流は電圧の積分であ
り、はぼ正弦波状で、点aから、リアクトル81、補助
スイッチ21、ダイオード42を通って、点すに流れる
。第6図の(d)に示すよ・うに、ωt=02で、電流
は零となり、その後、ダイオード42のため、ストップ
される0次の半周期では、補助スイッチ21と補助スイ
ッチ22)ダイオード41とダイオード42を置き換え
た形で同−的な動作が繰り返される。第6図の(a)の
波形の斜線部分はりアクドル81に加わる電圧であり、
その他の部分は補助スイッチ21.22とダイオード4
142に加わる電圧である。第6図に示すように補助ス
イッチを通る電流と補助スイッチにかかる電圧は瓜なら
ないため、補助スイッチにおけるスイッチング損失がな
いことが分かる。
As can be seen from FIGS. 2 and 3, switch loss Pc is the product of IC and Vc, so it can be seen that by making Ic or Vc part of the sine wave, Pc can be reduced to almost zero. In this case, in the current resonance shown in FIG. 2, the on-time is constant because the waveform of Ic is determined by the resonance conditions. On the other hand, in the voltage resonance type shown in FIG. 3, the voltage waveform is determined by the resonance conditions, so the off time is constant. Therefore, in order to control the voltage of the load 7, it is necessary to change the off time in FIG. 2 and the on time in FIG. 3, and both require a change in the switching frequency. The present invention is intended to solve this problem, and the fourth
The principle is shown in the figure. In FIG. 4, a variable parameter resonance device 13 is used instead of the resonance device 30 in FIG. 1, which can control the natural frequency of the resonance circuit by varying L or C. Instead, a fixed frequency oscillation drive 1112 is used. 14 is a control device for the variable parameter circuit. Therefore, by changing the resonance conditions, it is possible to control the current IC or voltage VC and adjust the voltage while keeping the switching frequency fixed. The most important thing in the new resonant converter shown in Fig. 4 is the resonant device using variable parameters shown in 13. In principle, it is only necessary to change C or C of the resonant circuit by an external signal. To do this, for example, there is a method of changing the capacitance by bias voltage using the nonlinear characteristics of a multilayer ceramic capacitor, and a method of changing the equivalent inductance by applying a bias magnetomotive force to a magnetic core with saturation characteristics. However, in order to significantly change the resonance characteristics, it is effective to couple an auxiliary switch to linear C or L, control its conduction time, and equivalently change C or L. FIGS. 5, 7, 9, and 11 show variable parameter circuits constructed in this manner. FIG. 5 is an example of a full waveform variable inductance circuit. FIG. 6 shows the principle waveform explaining the operation. In FIGS. 5 and 6, (a) is a,
(b) and (C
) are the principle waveforms showing the ON and OFF periods of the auxiliary switches 21 and 22, respectively, and (d) is the current waveform flowing from point a to point A. Auxiliary switch 21 and auxiliary switch 22
The drive signal of is synchronized with the voltage of terminals a and b, and the control angle α
, and both have opposite polarities. ωt=θl
Then, the switch 21 is turned on, and the switch 22 is given a turn-off signal. The voltage in the shaded area is applied to the axle 81, and the voltage in the old reactor is as shown in Figure 6(d).
A current as shown flows. This current is an integral of voltage and has a substantially sinusoidal waveform, and flows from point a through reactor 81, auxiliary switch 21, and diode 42 to point a. As shown in FIG. 6(d), the current becomes zero at ωt=02, and after that, in the 0th half cycle, which is stopped due to the diode 42, the auxiliary switch 21 and the auxiliary switch 22) diode 41 The same operation is repeated with the diode 42 replaced. The shaded part of the waveform in FIG. 6(a) is the voltage applied to the axle 81,
Other parts are auxiliary switch 21, 22 and diode 4
142. As shown in FIG. 6, since the current passing through the auxiliary switch and the voltage applied to the auxiliary switch are not the same, it can be seen that there is no switching loss in the auxiliary switch.

又、第6図に於て、(d)の電流波形をFourier
級数で展開し、基本波成分だけを考えれば、(d)の電
流波形は(a)の電圧波形より90″遅れ、第6図の回
路はりアクドルの特性を持ち、その等価インダクタンス
は次式で表せることが分かる。
In addition, in Fig. 6, the current waveform in (d) is
Expanding it in a series and considering only the fundamental wave component, the current waveform in (d) lags the voltage waveform in (a) by 90'', has the characteristics of the circuit beam in Figure 6, and its equivalent inductance is given by the following formula: I understand that it can be expressed.

Leq=L/(2−[2α−5in(2a )]/7Y
 )      (1)但し、しはりアクドル81のイ
ンダクタンスである。
Leq=L/(2-[2α-5in(2a)]/7Y
) (1) However, it is also the inductance of the axle 81.

(1)式に示すように、第5図の回路の等価インダクタ
ンスは制御角αの間数であり、制御角αすなわち補助ス
イッチの導通期間を制御することにより変化できる。
As shown in equation (1), the equivalent inductance of the circuit shown in FIG. 5 is a function of the control angle α, and can be changed by controlling the control angle α, that is, the conduction period of the auxiliary switch.

第7図は全波可変容量回路の構成、第8図はその原理的
な動作波形を示す。第7図と第8図に於て、(a)は点
aから点すに流れる正弦波電流で、(b)、(C)はそ
・れぞれ補助スイッチ23.24のオン、オフの期間を
示す原理波形、(d)は8% 5両端の電圧波形である
。(a)の斜線部分の電流はコンデンサ91に流れる電
流で、その他は補助スイッチ23.24とダイオード4
3.44に流れる。従って第5図、第6図と同様に、電
流と電圧は重ならないため、スイッチング損失がないこ
とが分かり、第7図の回路の基本波成分のみによる等価
容量は次式のように求められる。
FIG. 7 shows the configuration of a full-wave variable capacitance circuit, and FIG. 8 shows its principle operating waveforms. In Figures 7 and 8, (a) is the sine wave current flowing from point a to point a, and (b) and (C) are the on and off states of the auxiliary switches 23 and 24, respectively. The principle waveform showing the period, (d) is the voltage waveform at both ends of 8%. The shaded current in (a) is the current flowing through the capacitor 91, and the others are the current flowing through the auxiliary switch 23, 24 and diode 4.
It flows on 3.44. Therefore, as in FIGS. 5 and 6, since the current and voltage do not overlap, it can be seen that there is no switching loss, and the equivalent capacitance of the circuit in FIG. 7 due to only the fundamental wave component can be obtained as shown in the following equation.

Ceq=C/(2−[2a  −5in(2a  )コ
/π )             (2)但し、Cは
コンデンサ91の静電容量である。
Ceq=C/(2-[2a-5in(2a)co/π) (2) where C is the capacitance of the capacitor 91.

第9図と第10図は半波可変インダクタンス回路とその
原理を示す動作波形である。第9図と第10図に於て、
(a)は端子a、  bに与えられる正弦波電圧を示し
、斜線のない部分は補助スイッチ25とダイオード45
に加わる電圧を示す、(b)は補助スイッチ25のオン
、オフの期間を示す波形であり、(C)は点aから点す
に流れる電流波形である。
9 and 10 are half-wave variable inductance circuits and operating waveforms showing the principle thereof. In Figures 9 and 10,
(a) shows the sine wave voltage applied to terminals a and b, and the parts without diagonal lines are the auxiliary switch 25 and diode 45.
(b) is a waveform showing the on/off period of the auxiliary switch 25, and (C) is a waveform of the current flowing from point a to point A.

第11図と第12図は半波可変容量回路とその原理的な
動作波形を示す、第11図と第12図に於て、(a)は
点aから点すに流れる正弦波電流、斜線のない部分はス
イッチ26とダイオード46に流れる電流、(b)は補
助スイッチ26のオン、オフ期間を示す波形、(C)は
a、  5両端の電圧波形である。
Figures 11 and 12 show a half-wave variable capacitance circuit and its principle operating waveforms. In Figures 11 and 12, (a) shows a sine wave current flowing from point a to point The portion without is the current flowing through the switch 26 and the diode 46, (b) is a waveform showing the on and off periods of the auxiliary switch 26, and (c) is the voltage waveform at both ends of a and 5.

同様に、第9図と第11図の回路もスイッチング損失が
なく、等価パラメータは制御角αで変化できることが分
かる。上記可変パラメータ回路の内、全波回路の制御角
αの変化範囲はπ/2からπまでであるが、半波回路の
制御角αの変化範囲はOからπまでである。
Similarly, it can be seen that the circuits of FIGS. 9 and 11 also have no switching loss, and the equivalent parameters can be varied with the control angle α. Among the variable parameter circuits described above, the variation range of the control angle α of the full-wave circuit is from π/2 to π, while the variation range of the control angle α of the half-wave circuit is from O to π.

従来の高周波共振形コンバータに於て、上記可変インダ
クタンス回路を連続交流電圧が現れるところに並列に接
続するか又は、上記可変容量回路を交流電流が連続的に
流れているところに直列に接続すれば、制御角αで等価
インダクタンス或は等価容量を制御することが可能とな
り、共振形コンバータの固有周波数を変化させ出力を調
整する事が出来る。但し、交流電圧、交流電流は必ずし
も正弦波とは限らない。
In a conventional high-frequency resonant converter, if the variable inductance circuit is connected in parallel where continuous AC voltage appears, or the variable capacitance circuit is connected in series where AC current flows continuously. , it becomes possible to control the equivalent inductance or equivalent capacitance with the control angle α, and the output can be adjusted by changing the natural frequency of the resonant converter. However, AC voltage and AC current are not necessarily sine waves.

(第一実施例) 第13図は本発明の第一実施例として全波可変インダク
タンス回路を用いる直列共振形DC−DCC一式−タに
対し電圧調整を行う場合を示している。スイッチ素子と
してはバイポーラトランジスタを使用している。リアク
トル84、補助スイッチとして用いるトランジスタ33
と34及びダイオード49と50により全波可変インダ
クタンス回路を構成する。電圧検出器16は共振コンデ
ンサ95の電圧の位相を検出し、同期信号を制御装置E
14に与える。制御装置14は負荷7の出力電圧と基準
電圧9とを比較し増幅し、全波可変インダクタンス回路
の制御角αを通じて、共振周波数を変化させ、出力電圧
を制御する。第14図は第13図による実験結果の一例
である。第15図は電圧調整を行わない場合であり、こ
れにより本発明の有効性が明かとなった。
(First Embodiment) FIG. 13 shows a first embodiment of the present invention in which voltage adjustment is performed for a series resonant DC-DCC set using a full-wave variable inductance circuit. Bipolar transistors are used as switching elements. Reactor 84, transistor 33 used as an auxiliary switch
and 34 and diodes 49 and 50 constitute a full-wave variable inductance circuit. The voltage detector 16 detects the phase of the voltage of the resonant capacitor 95 and sends a synchronizing signal to the control device E.
Give to 14. The control device 14 compares and amplifies the output voltage of the load 7 and the reference voltage 9, changes the resonance frequency through the control angle α of the full-wave variable inductance circuit, and controls the output voltage. FIG. 14 is an example of the experimental results shown in FIG. 13. FIG. 15 shows the case where voltage adjustment is not performed, and this clearly demonstrates the effectiveness of the present invention.

(第二実施例) 第16図は本発明のもう一つの実施例である半波可変容
量回路を用いたE級共振形DC−DCコンバータを示し
ている。スイッチ素子としてはMOSFETを使用して
いる。この場合MO9FETの内蔵ダイオードも利用で
きる。MOSFETによる補助スイッチ72)内蔵ダイ
オード56、コンデンサ100は半波可変容量回路を構
成する。電流検出器17は共振りアクドル86の電流の
位相を検出し、それをを同期信号とし、制御装置14に
与える。制御装置14は負荷7の出力電圧と基準電圧9
とを比較して増幅し、半波可変容量回路の制御角を通じ
て、共振回路の固有振動周波数を変化させ、出力電圧を
制御する。第171!Iは第16図による実験結果の一
例でこの際のスイッチング周波数はIMHzである。第
18図は電圧調整を行わない場合で、これにより本発明
の有効性が確認できる。また第17図には効率も示され
ており93%の高効率が得られることが分かる。
(Second Embodiment) FIG. 16 shows a class E resonant DC-DC converter using a half-wave variable capacitance circuit, which is another embodiment of the present invention. A MOSFET is used as a switch element. In this case, the MO9FET's built-in diode can also be used. Auxiliary switch 72 by MOSFET) Built-in diode 56 and capacitor 100 constitute a half-wave variable capacitance circuit. The current detector 17 detects the phase of the current of the resonant axle 86, uses it as a synchronization signal, and supplies it to the control device 14. The control device 14 controls the output voltage of the load 7 and the reference voltage 9.
is compared and amplified, and the natural oscillation frequency of the resonant circuit is changed through the control angle of the half-wave variable capacitance circuit to control the output voltage. 171st! I is an example of the experimental results shown in FIG. 16, and the switching frequency in this case is IMHz. FIG. 18 shows a case where voltage adjustment is not performed, and the effectiveness of the present invention can be confirmed from this. Fig. 17 also shows the efficiency, and it can be seen that a high efficiency of 93% can be obtained.

以上の説明から分かるように、可変パラメータ回路を用
いることにより高周波共振形コンバータの電圧調整が可
能となり、これにより小形、軽量、高効率の電源装置が
得られる事が明かとなった。
As can be seen from the above explanation, it has become clear that by using a variable parameter circuit, it is possible to adjust the voltage of a high frequency resonant converter, and thereby a compact, lightweight, and highly efficient power supply device can be obtained.

【図面の簡単な説明】 第1図は従来の共振形DC−DCC一式−タのブロック
図、第2図および第3図は理想化された電流および電圧
波形、第4図は可変パラメータ回路を用いる共振形DC
−DCC一式−タのブロック図、第6図は全波可変イン
ダクタンス回路の構成図、第6図は全波可変インダクタ
ンス回路の原理動作波形、第7図は全波可変容量回路の
構成図、第8図は全波可変容量回路の原理動作波形、第
9図は半波可変インダクタンス回路の構成図、 第10
図は半波可変インダクタンス回路の原理動作波形、第1
1図は半波可変容量回路の構成図、第12図は半波可変
容量回路の原理動作波形、 第13図は全波可変インダ
クタンス回路を用いる直列共振形DC−DCC一式−タ
のレギュレータの構成図、第14図および第15図は第
13図による実験結果の一例、第16図は半波可変容量
回路を用いるE級共振形DC−DCコンバータの構成図
、第17図および第18図は第16図による実験結果の
一例である。 1−m−直流電源、2−−−スイッチ装置、3−m−す
アクドルとコンデンサの共wRiIi1置、4−−−h
ランス、5−−!I流装置、6−−−平滑装置、7・−
負荷、8−−一誤差増輻器、9−m−基準電圧、IO−
・−電圧周波数変換器、11−m−駆動装置、12−一
一固定周波数発S駆動装置・13−m−可変パラメータ
回路を用いる共振装置、14−一一制iaj装置、15
−m−位相検出器、16−−−電圧検出器、 17−−
−電流検出器、21〜26−−−スイツチ・ 31〜3
4−−−バイポーラトランジスタスイッチ・ 41〜5
4−m−ダイオード、55〜56−−−M OS F 
E T内蔵ダイオード、71〜72−−−M OS F
 E Tスイッチ、81〜86°−リアクトル、91〜
100−m−コンデンサ第1図 第2図 第3Iン1 第414 第1’+[′A 第 71イ1 第9図 第10図 第11図 第  12  し1 只 荷 Xri  流 (A)− M 11 riil 工1  荷 電 流 (へ)−→ 第16[4 00,51,01,52,02,5 負  C宵  −B  (≦ε  (A) −−・第】
7図 0  0.5 1,0 1.5 2.0 2.5負荷電
流(A)−→ 第18図
[Brief explanation of the drawings] Figure 1 is a block diagram of a conventional resonant DC-DCC set, Figures 2 and 3 are idealized current and voltage waveforms, and Figure 4 is a variable parameter circuit. Resonant type DC used
-DCC complete set-A block diagram, Fig. 6 is a block diagram of a full-wave variable inductance circuit, Fig. 6 is a principle operating waveform of a full-wave variable inductance circuit, Fig. 7 is a block diagram of a full-wave variable capacitance circuit, and Fig. 6 is a block diagram of a full-wave variable inductance circuit. Figure 8 shows the principle operation waveform of a full-wave variable capacitance circuit, Figure 9 shows the configuration diagram of a half-wave variable inductance circuit, and Figure 10
The figure shows the principle operation waveform of a half-wave variable inductance circuit, the first
Figure 1 is a configuration diagram of a half-wave variable capacitance circuit, Figure 12 is the principle operating waveform of a half-wave variable capacitance circuit, and Figure 13 is the configuration of a series resonant DC-DCC regulator regulator using a full-wave variable inductance circuit. Figures 14 and 15 are examples of the experimental results shown in Figure 13, Figure 16 is a block diagram of a class E resonant DC-DC converter using a half-wave variable capacitance circuit, and Figures 17 and 18 are FIG. 16 is an example of the experimental results. 1-m--DC power supply, 2--switch device, 3-m--acdle and capacitor together wRiIi1, 4--h
Lance, 5--! I flow device, 6---Smoothing device, 7.-
Load, 8--error intensifier, 9-m-reference voltage, IO-
・-voltage frequency converter, 11-m-drive device, 12-11 fixed frequency generator S drive device・13-m-resonant device using variable parameter circuit, 14-11 iaj device, 15
-m- phase detector, 16-- voltage detector, 17--
-Current detector, 21~26---Switch/31~3
4---Bipolar transistor switch・41~5
4-m-diode, 55-56---M OS F
E T built-in diode, 71~72---M OS F
ET switch, 81~86°-reactor, 91~
100-m-capacitor Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 I-in 1 414 1'+['A 71-1 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12 11 ril engineering 1 charge current (to) -→ 16th [4 00, 51, 01, 52, 02, 5 negative C night -B (≦ε (A) --・th]
7 Figure 0 0.5 1,0 1.5 2.0 2.5 Load current (A) -→ Figure 18

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)共振回路を用いてスイッチにかかる電圧又はスイ
ッチを通る電流の波形をほぼ正弦波にすることにより上
記スイッチの開閉に伴う損失を低減させるようにした共
振形コンバータにおいて、上記共振回路の固有振動数を
制御することにより出力電圧の調整を行う可変パラメー
タ回路を用いた高周波共振形コンバータ。
(1) In a resonant converter that uses a resonant circuit to make the voltage applied to the switch or the waveform of the current passing through the switch almost a sine wave, thereby reducing the loss accompanying the opening and closing of the switch, A high-frequency resonant converter that uses a variable parameter circuit that adjusts the output voltage by controlling the frequency of vibration.
(2)特許請求の範囲(1)において共振回路の固有振
動数を制御する手段として、上記共振回路のコンデンサ
又はリアクトルに補助スイッチを結合し、この補助スイ
ッチの導通時間を変化させることにより上記コンデンサ
の等価的静電容量又は上記リアクトルの等価的誘導係数
を制御するようにした可変パラメータ回路を用いた高周
波共振形コンバータ。
(2) In claim (1), as a means for controlling the natural frequency of the resonant circuit, an auxiliary switch is coupled to the capacitor or reactor of the resonant circuit, and the conduction time of the auxiliary switch is varied. A high frequency resonant converter using a variable parameter circuit that controls the equivalent capacitance of the reactor or the equivalent induction coefficient of the reactor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005364A (en) * 2014-06-17 2016-01-12 株式会社デンソー Electric circuit device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57182217A (en) * 1981-04-24 1982-11-10 Yokogawa Hewlett Packard Ltd Power source device
JPS58106621A (en) * 1981-12-21 1983-06-25 Sony Corp Stabilized power supply
JPS58127565A (en) * 1982-01-21 1983-07-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Constant-voltage power source
JPS5944177A (en) * 1982-09-06 1984-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-voltage stabilizer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57182217A (en) * 1981-04-24 1982-11-10 Yokogawa Hewlett Packard Ltd Power source device
JPS58106621A (en) * 1981-12-21 1983-06-25 Sony Corp Stabilized power supply
JPS58127565A (en) * 1982-01-21 1983-07-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Constant-voltage power source
JPS5944177A (en) * 1982-09-06 1984-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-voltage stabilizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005364A (en) * 2014-06-17 2016-01-12 株式会社デンソー Electric circuit device

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