JP2799760B2 - 共振形コンバータ - Google Patents
共振形コンバータInfo
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- JP2799760B2 JP2799760B2 JP14246690A JP14246690A JP2799760B2 JP 2799760 B2 JP2799760 B2 JP 2799760B2 JP 14246690 A JP14246690 A JP 14246690A JP 14246690 A JP14246690 A JP 14246690A JP 2799760 B2 JP2799760 B2 JP 2799760B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は共振形コンバータ，特に低入力電圧，大電
力，高周波動作の共振形コンバータに関する。
力，高周波動作の共振形コンバータに関する。
共振形コンバータはスイッチング損失が小さくなり，
特に変換周波数を高くした場合にその効果が大きく，ひ
ろく使われている。しかるに，低入力電圧で比較的大電
流の場合には共振用インダクタンスを低くしないと回路
設計条件を満たすことができない。この場合には，漏洩
インダクタンスが共振インダクタンスに比較して無視で
きなくなる程大きい値となる。したがってこの漏洩イン
ダクタンスをむしろ積極的に共振インダクタンスとして
利用し，専用のインダクタを省くことになるが，それで
もなお，所定インダクタンス値より大きいインダクタン
ス値にとどまる。本発明はこのような，低入力電圧，大
出力電圧，高周波動作の共振コンバータを実現するため
の条件たる低インダクタンスを実現することを第１の課
題とする。
特に変換周波数を高くした場合にその効果が大きく，ひ
ろく使われている。しかるに，低入力電圧で比較的大電
流の場合には共振用インダクタンスを低くしないと回路
設計条件を満たすことができない。この場合には，漏洩
インダクタンスが共振インダクタンスに比較して無視で
きなくなる程大きい値となる。したがってこの漏洩イン
ダクタンスをむしろ積極的に共振インダクタンスとして
利用し，専用のインダクタを省くことになるが，それで
もなお，所定インダクタンス値より大きいインダクタン
ス値にとどまる。本発明はこのような，低入力電圧，大
出力電圧，高周波動作の共振コンバータを実現するため
の条件たる低インダクタンスを実現することを第１の課
題とする。
また，このような高周波大電力の共振形コンバータで
は変圧器のコアは高周波損失の低い材料を選んで使用す
るが，それでもなおコアの自己損失による発熱量が大き
く，コアの温度上昇により許容磁束密度が低下する。そ
こでコア断面積を増加させて解決しようとするが，断面
積増加に伴い，放熱条件が低下するため，増加した断面
積分の磁束密度がとれない結果となる。本発明は共振形
コンバータにおいて，必要最小限のコア断面積の変圧器
を得ることを第２の課題とする。
は変圧器のコアは高周波損失の低い材料を選んで使用す
るが，それでもなおコアの自己損失による発熱量が大き
く，コアの温度上昇により許容磁束密度が低下する。そ
こでコア断面積を増加させて解決しようとするが，断面
積増加に伴い，放熱条件が低下するため，増加した断面
積分の磁束密度がとれない結果となる。本発明は共振形
コンバータにおいて，必要最小限のコア断面積の変圧器
を得ることを第２の課題とする。
本発明は以上の課題を解決するため， 互いに等しい巻数の複数の変圧器の各一次巻線を同極性
に並列接続し，この変圧器の各二次巻線を同極性に並列
接続すると共に，並列接続された複数の変圧器の一次巻
線に現れる総合漏洩インダクタンスとコンデンサとによ
り直列共振回路を形成するものである。また必要に応じ
て，独立のインダクタンスを設ける。
に並列接続し，この変圧器の各二次巻線を同極性に並列
接続すると共に，並列接続された複数の変圧器の一次巻
線に現れる総合漏洩インダクタンスとコンデンサとによ
り直列共振回路を形成するものである。また必要に応じ
て，独立のインダクタンスを設ける。
変圧器の各一次巻線は並列接続されるので，漏洩イン
ダクタンスは並列個数分だけ減少する。また，各二次巻
線についても並列接続されているので，漏洩インダクタ
ンスは同様に減少する。従って，一次側からみたインダ
クタンスは並列個数分だけ減少する。従って単一の変圧
器の場合より等価インダクタンスが低くなる。
ダクタンスは並列個数分だけ減少する。また，各二次巻
線についても並列接続されているので，漏洩インダクタ
ンスは同様に減少する。従って，一次側からみたインダ
クタンスは並列個数分だけ減少する。従って単一の変圧
器の場合より等価インダクタンスが低くなる。
また，複数のコアのため，単一の相当断面積のコアの
場合より総表面積が大きいので，放熱効果が向上する。
場合より総表面積が大きいので，放熱効果が向上する。
第１図はこの発明の一実施例を示す図である。先ず構
成を説明すると，入力端子11,12から直流電圧を受け
て，ほぼ等しい値のコンデンサ21,22にそれぞれ半分づ
つの電圧を蓄える。これらのコンデンサ21,22にはそれ
ぞれダイオード23,24が並列接続される。また入力端子1
1,12は互いに直列接続された電界効果トランジスタ31,3
2にも接続される。ここで，コンデンサ21と22の接続中
点を節点81とし，電界効果トランジスタ31と32との接続
中点を節点82とする。節点81と82との間に変圧器4,5,6
の各一次巻線41,51,61がそれぞれ漏洩インダクタンス4
2,52,62を介して並列に接続される。漏洩変圧器４の二
次巻線43,44は中点47を挟んで，互いに等しい巻数であ
り，それぞれ漏洩インダクタンス45,46が直列に存在し
ている。変圧器5,6についても同様である。これら変圧
器4,5,6の二次巻線は節点91,92,93でそれぞれ並列接続
されている。これらの節点91,92,93から各巻線までの接
続線の長さは極力短く，且つ互いにほぼ等しくなるよう
配置する。そして節点91はダイオード71を介し，節点92
はダイオード72を介し，共にコンデンサ73の正端子に接
続される。また節点92はコンデンサ73の負端子に接続さ
れる。コンデンサ73の両端は出力端子74,75に接続され
る。
成を説明すると，入力端子11,12から直流電圧を受け
て，ほぼ等しい値のコンデンサ21,22にそれぞれ半分づ
つの電圧を蓄える。これらのコンデンサ21,22にはそれ
ぞれダイオード23,24が並列接続される。また入力端子1
1,12は互いに直列接続された電界効果トランジスタ31,3
2にも接続される。ここで，コンデンサ21と22の接続中
点を節点81とし，電界効果トランジスタ31と32との接続
中点を節点82とする。節点81と82との間に変圧器4,5,6
の各一次巻線41,51,61がそれぞれ漏洩インダクタンス4
2,52,62を介して並列に接続される。漏洩変圧器４の二
次巻線43,44は中点47を挟んで，互いに等しい巻数であ
り，それぞれ漏洩インダクタンス45,46が直列に存在し
ている。変圧器5,6についても同様である。これら変圧
器4,5,6の二次巻線は節点91,92,93でそれぞれ並列接続
されている。これらの節点91,92,93から各巻線までの接
続線の長さは極力短く，且つ互いにほぼ等しくなるよう
配置する。そして節点91はダイオード71を介し，節点92
はダイオード72を介し，共にコンデンサ73の正端子に接
続される。また節点92はコンデンサ73の負端子に接続さ
れる。コンデンサ73の両端は出力端子74,75に接続され
る。
このように構成された共振コンバータにおいて，変圧
器4,5,6はそれぞれ対応する巻線が並列接続されている
ので，等価的には，各漏洩インダクタンスが並列接続さ
れた構成となる。
器4,5,6はそれぞれ対応する巻線が並列接続されている
ので，等価的には，各漏洩インダクタンスが並列接続さ
れた構成となる。
つまり，漏洩インダクタンスは等価的に三分されて，
各巻線の巻数がすべて等しいとすれば， Ｌeq≒（Ｌlp＋Ｌls）/3 とあらわされる。ここに， Ｌeq：等価総合漏洩インダクタンス Ｌlp：一次漏洩インダクタンス Ｌls：二次漏洩インダクタンス である。
各巻線の巻数がすべて等しいとすれば， Ｌeq≒（Ｌlp＋Ｌls）/3 とあらわされる。ここに， Ｌeq：等価総合漏洩インダクタンス Ｌlp：一次漏洩インダクタンス Ｌls：二次漏洩インダクタンス である。
各二次巻線の誘起電圧の差異により循環電流が流れる
場合があるが，二次側の漏洩インダクタンスにより，こ
の循環電流は低い値に制限される。各漏洩インダクタン
スは直列共振回路の一要素であるので，その共振作用に
よりコンバータの動作周波数に対しては，高いインピー
ダンスを示し，並列状態における電流バランサとしての
効果が大きい。また，各変圧器の二次巻線は交流電圧の
段階で並列接続されているので，偏磁現象が起こり始め
ても，解消方向に作用する。
場合があるが，二次側の漏洩インダクタンスにより，こ
の循環電流は低い値に制限される。各漏洩インダクタン
スは直列共振回路の一要素であるので，その共振作用に
よりコンバータの動作周波数に対しては，高いインピー
ダンスを示し，並列状態における電流バランサとしての
効果が大きい。また，各変圧器の二次巻線は交流電圧の
段階で並列接続されているので，偏磁現象が起こり始め
ても，解消方向に作用する。
また，コアは複数個になるので，単一で相当断面積の
コアの場合より放熱能率が高いので，コアの総合的な必
要断面積をより小さくできる。
コアの場合より放熱能率が高いので，コアの総合的な必
要断面積をより小さくできる。
上記実施例では変圧器を３個並列にしているが，必要
に応じて任意の複数個の変圧器を並列にすることができ
る。
に応じて任意の複数個の変圧器を並列にすることができ
る。
図示していないが，必要に応じて共振回路のインダク
タンスとして，総合漏洩インダクタンスに加えて独立の
インダクタンスを備えても共振形コンバータを構成でき
る。
タンスとして，総合漏洩インダクタンスに加えて独立の
インダクタンスを備えても共振形コンバータを構成でき
る。
本発明は以上述べたような特徴を有するので，低い入
力電圧のコンバータにおいて下記の効果を奏する。
力電圧のコンバータにおいて下記の効果を奏する。
（１） 所定の値，特に小さい所望値の共振インダクタ
ンスを得ることができる。
ンスを得ることができる。
（２） 専用のインダクタが不要とすることもできる。
（３） 構成が単純で信頼性が高く，経済的である。
（４） 偏磁の危険が少ない。
（５） コアの必要断面積を小さく抑えることができ，
経済的である。
経済的である。
第１図は本発明の一実施例である。 11,12……入力端子,21,22……コンデンサ 23,24……ダイオード,31,32……電界効果トランジスタ,
4,5,6……変圧器,41……一次巻線， 42……一次漏洩インダクタンス,43,44……二次巻線45,4
6……二次漏洩インダクタンス,71,72……ダイオード,73
……コンデンサ,74,75……出力端子
4,5,6……変圧器,41……一次巻線， 42……一次漏洩インダクタンス,43,44……二次巻線45,4
6……二次漏洩インダクタンス,71,72……ダイオード,73
……コンデンサ,74,75……出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 義雄 東京都豊島区高田１丁目18番１号 オリ ジン電気株式会社内 (72)発明者 大橋 靖生 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 鍬田 豊 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 審査官 小池 正彦 (56)参考文献 特開 平３−60370（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44
Claims (2)
- 【請求項１】互いに等しい巻数の複数の変圧器の各一次
巻線を同極性に並列接続し，前記変圧器の各二次巻線を
同極性に並列接続して整流手段を介して直流出力を供給
すると共に，前記並列接続された複数の変圧器の一次巻
線に現れる総合漏洩インダクタンスとコンデンサとによ
り直列共振回路を形成してなることを特徴とする共振形
コンバータ。 - 【請求項２】互いに等しい巻数の複数の変圧器の各一次
巻線を同極性に並列接続し，前記変圧器の各二次巻線を
同極性に並列接続して整流手段を介して直流出力を供給
すると共に，前記並列接続された複数の変圧器の一次巻
線に現れる総合漏洩インダクタンスと独立インダクタン
スとコンデンサとにより直列共振回路を形成してなるこ
とを特徴とする共振形コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14246690A JP2799760B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 共振形コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14246690A JP2799760B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 共振形コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0438173A JPH0438173A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2799760B2 true JP2799760B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=15315973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14246690A Expired - Fee Related JP2799760B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 共振形コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799760B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100909751B1 (ko) * | 2006-07-11 | 2009-07-29 | 산켄덴키 가부시키가이샤 | 공진형 스위칭 전원 장치 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14246690A patent/JP2799760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100909751B1 (ko) * | 2006-07-11 | 2009-07-29 | 산켄덴키 가부시키가이샤 | 공진형 스위칭 전원 장치 |
| US7696733B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-04-13 | Sanken Electric Co., Ltd. | Resonant switching power source device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438173A (ja) | 1992-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |