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JP2003088118A - Resonance dc-dc converter - Google Patents

Resonance dc-dc converter

Info

Publication number
JP2003088118A
JP2003088118A JP2001274083A JP2001274083A JP2003088118A JP 2003088118 A JP2003088118 A JP 2003088118A JP 2001274083 A JP2001274083 A JP 2001274083A JP 2001274083 A JP2001274083 A JP 2001274083A JP 2003088118 A JP2003088118 A JP 2003088118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tap
winding
transformer
leakage
primary winding
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
Application number
JP2001274083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Usui
浩 臼井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP2001274083A priority Critical patent/JP2003088118A/en
Publication of JP2003088118A publication Critical patent/JP2003088118A/en
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  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resonance DC-DC converter capable of supplying heavy current to load side even if DC power supply of low voltage is used. SOLUTION: Direct current supplied from a DC power supply E is converted into alternating current of small current and high voltage by a DC-AC conversion circuit 15. The alternating current of small current and high voltage from a DC-AC conversion circuit 15 is inputted into the primary winding of a leakage transformer T2 through a capacitor to induce alternating current to a secondary winding, so that the alternating current from the secondary winding of the leakage transformer T2 is rectified and smoothed by an output circuit 13 to output DC voltage and generate a gate driving signal for controlling the DC-AC conversion circuit 15 corresponding to DC voltage from the output circuit 13 in a control circuit 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源が低電圧
でも負荷側には大電流を供給することができる共振型D
C−DCコンバータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resonance type D capable of supplying a large current to the load side even if the DC power source has a low voltage.
The present invention relates to a C-DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、変換効率が良くノイズが少ないと
いった優れた特徴を有する共振型DC−DCコンバータ
が開発されている。図8は、共振型DC−DCコンバー
タの一種として知られているハーフブリッジ型の電流共
振電圧擬似共振タイプのDC−DCコンバータ101で
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, a resonance type DC-DC converter having excellent characteristics such as high conversion efficiency and low noise has been developed. FIG. 8 shows a half-bridge type current resonance voltage quasi-resonance type DC-DC converter 101 known as a type of resonance type DC-DC converter.

【0003】以下、図9に示すタイミングチャートを参
照して、DC−DCコンバータ101の動作について説
明する。まず、直流電源EがDC−DCコンバータ10
1に投入されると、制御回路11に設けられたオペアン
プOP1の−入力端子が0Vであるため、オペアンプO
P1から最大レベルの誤差電圧がVCOに出力され、さ
らに、図8に示すようなゲート駆動信号1がVCOから
スイッチング素子Q11のゲートに出力される。
The operation of the DC-DC converter 101 will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. First, the DC power source E is the DC-DC converter 10
When it is turned on, the negative input terminal of the operational amplifier OP1 provided in the control circuit 11 is 0V, so that the operational amplifier O1
The maximum level error voltage is output from P1 to the VCO, and the gate drive signal 1 as shown in FIG. 8 is output from the VCO to the gate of the switching element Q11.

【0004】タイミングt1において、スイッチング素
子Q11のドレイン−ソース間電圧Vds1がコンデン
サC11と1次巻線P11のインダクタンスによる電圧
擬似共振によって0Vになる。この時、スイッチング素
子Q11にゲート駆動信号1供給し、スイッチング素子
Q11がオンになる。
At the timing t1, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q11 becomes 0 V due to voltage quasi-resonance due to the inductance of the capacitor C11 and the primary winding P11. At this time, the gate drive signal 1 is supplied to the switching element Q11, and the switching element Q11 is turned on.

【0005】これにより、直流電源Eからドレイン電流
Id1がスイッチング素子Q11のドレイン−ソース、
トランスT11へからハーフブリッジコンデンサC13
を介してGNDへと流れる。このとき、トランスT11
の2次巻線S11には磁気エネルギーが誘起されるの
で、ダイオードD11とコンデンサC14により整流平
滑されて2次側に出力電圧が出力される。
As a result, the drain current Id1 from the DC power source E is drain-source of the switching element Q11,
From transformer T11 to half bridge capacitor C13
Through to GND. At this time, the transformer T11
Since magnetic energy is induced in the secondary winding S11, the output voltage is output to the secondary side after being rectified and smoothed by the diode D11 and the capacitor C14.

【0006】また、DC−DCコンバータ101では、
トランスT11が有するリーケージインダクタンスLo
とハーフブリッジコンデンサC13による直列共振によ
って、図9に示すような、正弦波状のドレイン電流Id
1の波形が現われる。同時に1次巻線P11のインダク
タンスによる励磁電流が重畳される。
In the DC-DC converter 101,
Leakage inductance Lo of the transformer T11
And the half bridge capacitor C13 cause series resonance, so that a drain current Id having a sinusoidal waveform as shown in FIG.
A waveform of 1 appears. At the same time, an exciting current due to the inductance of the primary winding P11 is superimposed.

【0007】次に、オペアンプOP1の−入力端子に2
次側の出力電圧が入力されるので、オペアンプOP1か
ら誤差電圧がVCOに出力される。次に、ゲート駆動信
号1に対してほぼ逆位相のゲート駆動信号2がVCOか
らスイッチング素子Q12のゲートに出力される ここで、タイミングt3〜t4においては、スイッチン
グ素子Q12は、このゲート駆動信号2に応じてオンし
てドレイン−ソース間電圧Vds2が0Vになる。トラ
ンスT11からドレイン電流Id2がスイッチング素子
Q12のドレイン−ソース、GNDを介してハーフブリ
ッジコンデンサC13へと流れる。このとき、トランス
T11の2次巻線S12には磁気エネルギーが誘起され
るので、ダイオードD12とコンデンサC14により整
流平滑されて2次側に出力電圧が出力される。以上のよ
うな動作の繰り返しにより、2次側の出力電圧が上昇し
た後に安定化される。
Next, 2 is applied to the minus input terminal of the operational amplifier OP1.
Since the output voltage on the next side is input, the error voltage is output from the operational amplifier OP1 to the VCO. Next, the gate drive signal 2 having a phase substantially opposite to that of the gate drive signal 1 is output from the VCO to the gate of the switching element Q12. Here, at the timing t3 to t4, the switching element Q12 outputs the gate drive signal 2 Accordingly, the drain-source voltage Vds2 becomes 0V by turning on. The drain current Id2 flows from the transformer T11 to the half-bridge capacitor C13 via the drain-source of the switching element Q12 and GND. At this time, since magnetic energy is induced in the secondary winding S12 of the transformer T11, it is rectified and smoothed by the diode D12 and the capacitor C14, and the output voltage is output to the secondary side. By repeating the above-mentioned operation, the output voltage on the secondary side is increased and then stabilized.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した共
振に用いるハーフブリッジコンデンサC13には、一般
に、フィルム構造のコンデンサが用いられているが、フ
ィルムの厚さは構造上薄く形成されているので、許容電
流に制限がある。このため、共振に用いるハーフブリッ
ジコンデンサC13は、高電圧・小電流で動作するのに
適している。
By the way, a film-structured capacitor is generally used as the half-bridge capacitor C13 used for the above-mentioned resonance. However, since the film thickness is structurally thin, There is a limit to the allowable current. Therefore, the half bridge capacitor C13 used for resonance is suitable for operating at high voltage and small current.

【0009】従って、上述したようなハーフブリッジ型
のDC−DCコンバータ101の場合、直流電源E側を
高電圧に設定し、トランスT11およびハーフブリッジ
コンデンサC13には小電流を流すようにしておく。こ
のハーフブリッジ型のDC−DCコンバータ101は、
負荷電力が小さく1次側の電流が少ないような場合に限
り、直流電源E側を低電圧に設定することは可能であ
る。
Therefore, in the case of the half bridge type DC-DC converter 101 as described above, the DC power source E side is set to a high voltage, and a small current is allowed to flow in the transformer T11 and the half bridge capacitor C13. This half bridge type DC-DC converter 101 is
The DC power supply E side can be set to a low voltage only when the load power is small and the primary side current is small.

【0010】しかしながら、直流電源E側が低電圧の場
合や、負荷電力が大きく例えば1次電流が10A以上の
大電流を必要とする場合では、上述したような共振型D
C−DCコンバータを採用できないといった問題があっ
た。このため、直流電源E側が低電圧の場合でも動作可
能な共振型DC−DCコンバータの開発が望まれてい
た。
However, when the DC power source E side has a low voltage, or when the load power is large and, for example, the primary current requires a large current of 10 A or more, the resonance type D as described above is used.
There is a problem that a C-DC converter cannot be adopted. Therefore, it has been desired to develop a resonance type DC-DC converter that can operate even when the DC power source E side has a low voltage.

【0011】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、低電圧の直流電源を用いた場合で
も、構成できる共振型DC−DCコンバータを提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above,
An object of the invention is to provide a resonance type DC-DC converter which can be configured even when a low voltage DC power supply is used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するため、直流電源から供給される直流
をこの直流より小電流・高電圧の交流に変換する直流−
交流変換回路と、直流−交流変換回路からの小電流・高
電圧の交流を共振用コンデンサを介して1次巻線に入力
して2次巻線に交流を誘起するリーケージトランスと、
リーケージトランスの2次巻線からの交流を整流平滑し
て直流電圧を出力する出力回路と、出力回路からの直流
電圧に応じて直流−交流変換回路を制御するための制御
信号を生成する制御回路とを備えたことを要旨とする。
The invention according to claim 1 is
In order to solve the above problems, a direct current supplied from a direct current power source is converted from this direct current into a small current / high voltage alternating current-
An AC conversion circuit and a leakage transformer that inputs a small current / high voltage AC from the DC-AC conversion circuit to the primary winding through a resonance capacitor to induce an AC in the secondary winding.
An output circuit that rectifies and smoothes the alternating current from the secondary winding of the leakage transformer and outputs a direct current voltage, and a control circuit that generates a control signal for controlling the direct current-alternating current conversion circuit according to the direct current voltage from the output circuit. The point is to have and.

【0013】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記直流−交流変換回路は、前記制御回路から
の制御信号に応じて交互にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチング素子と、第1のタップとセンタタッ
プおよび第2のタップを設けた1次巻線と、第1のタッ
プと第2のタップを設けた2次巻線とを有し、1次巻線
に入力した交流電圧を昇圧して2次巻線に誘起するトラ
ンスとを備え、前記第1のスイッチング素子に対して直
列に前記トランスの1次巻線の第1のタップを接続し、
前記第2のスイッチング素子に対して直列に前記トラン
スの1次巻線の第2のタップを接続し、前記直流電源に
前記トランスの1次巻線のセンタタップを接続し、前記
トランスの2次巻線の第1のタップと前記リーケージト
ランスの1次巻線の第1のタップとを共振用コンデンサ
を介して接続し、前記トランスの2次巻線の第2のタッ
プと前記リーケージトランスの1次巻線の第2のタップ
とを接続し、前記トランスの2次巻線から出力される交
流電圧を前記リーケージトランスのリーケージインダク
タンスと共振用コンデンサにより共振させて前記リーケ
ージトランスの1次巻線に入力することを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the DC-AC conversion circuit is turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit. An element, a primary winding provided with a first tap, a center tap and a second tap, and a secondary winding provided with a first tap and a second tap, A transformer for stepping up the input AC voltage and inducing it in the secondary winding, and connecting the first tap of the primary winding of the transformer in series with the first switching element,
The second tap of the primary winding of the transformer is connected in series to the second switching element, and the center tap of the primary winding of the transformer is connected to the DC power source. The first tap of the winding and the first tap of the primary winding of the leakage transformer are connected via a resonance capacitor, and the second tap of the secondary winding of the transformer and the first of the leakage transformer are connected. The secondary winding of the transformer is connected to the secondary tap, and the AC voltage output from the secondary winding of the transformer is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor to the primary winding of the leakage transformer. The point is to enter.

【0014】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記直流−交流変換回路は、前記制御回路から
の制御信号に応じて交互にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチング素子と、第1のタップとセンタタッ
プおよび第2のタップを設けた巻線を備え、前記第1の
スイッチング素子に対して直列に前記巻線の第1のタッ
プを接続し、前記第2のスイッチング素子に対して直列
に前記巻線の第2のタップを接続し、前記直流電源に前
記巻線のセンタタップを接続し、前記巻線の第1のタッ
プと前記リーケージトランスの1次巻線の第1のタップ
とを共振用コンデンサを介して接続し、前記巻線の第2
のタップと前記リーケージトランスの1次巻線の第2の
タップとを接続し、前記巻線から出力される交流電圧を
前記リーケージトランスのリーケージインダクタンスと
共振用コンデンサにより共振させて前記リーケージトラ
ンスの1次巻線に入力することを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the DC-AC conversion circuit is alternately turned on / off in response to a control signal from the control circuit. An element and a winding provided with a first tap, a center tap, and a second tap, wherein the first tap of the winding is connected in series to the first switching element, and the second tap is connected. A second tap of the winding is connected in series to a switching element, a center tap of the winding is connected to the DC power supply, a first tap of the winding and a primary winding of the leakage transformer. The second tap of the winding is connected to the first tap of
Is connected to the second tap of the primary winding of the leakage transformer, and the AC voltage output from the winding is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor, and The point is to input to the next winding.

【0015】請求項4記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記直流−交流変換回路は、前記制御回路から
の制御信号に応じて交互にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチング素子と、第1のタップとセンタタッ
プおよび第2のタップを設けた第1の巻線と、第3のタ
ップと第4のタップを設け第1の巻線と連続して巻かれ
た第2の巻線を有するオートトランスとを備え、前記第
1のスイッチング素子に対して直列に前記オートトラン
スの第1の巻線の第1のタップと第2の巻線の第4のタ
ップとを接続し、前記第2のスイッチング素子に対して
直列に前記オートトランスの第1の巻線の第2のタップ
を接続し、前記直流電源に前記オートトランスの第1の
巻線のセンタタップを接続し、前記オートトランスの第
2の巻線の第3のタップと前記リーケージトランスの1
次巻線の第1のタップとを共振用コンデンサを介して接
続し、前記オートトランスの第1の巻線のセンタタップ
と前記リーケージトランスの1次巻線の第2のタップと
を接続し、前記オートトランスの第2の巻線から出力さ
れる交流電圧を前記リーケージトランスのリーケージイ
ンダクタンスと共振用コンデンサにより共振させて前記
リーケージトランスの1次巻線に入力することを要旨と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the DC-AC conversion circuit is turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit. An element, a first winding provided with a first tap, a center tap and a second tap, a second winding provided with a third tap and a fourth tap and continuously wound with the first winding And an automatic transformer having a winding, and connecting a first tap of a first winding and a fourth tap of a second winding of the automatic transformer in series with the first switching element. Then, the second tap of the first winding of the autotransformer is connected in series to the second switching element, and the center tap of the first winding of the autotransformer is connected to the DC power supply. , The third winding of the second winding of the autotransformer Of-up and the leakage transformer 1
The first tap of the next winding is connected via a resonance capacitor, the center tap of the first winding of the autotransformer is connected to the second tap of the primary winding of the leakage transformer, The gist is that the AC voltage output from the second winding of the autotransformer is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor and is input to the primary winding of the leakage transformer.

【0016】請求項5記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記直流−交流変換回路は、前記制御回路から
の制御信号に応じて交互にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチング素子と、第1のタップとセンタタッ
プおよび第2のタップを設けた第1の巻線と、第3のタ
ップとセンタタップおよび第4のタップを設け第1の巻
線と連続して巻かれた第2の巻線を有するオートトラン
スとを備え、前記第1のスイッチング素子に対して直列
に前記オートトランスの第1の巻線のセンタタップを接
続し、前記第2のスイッチング素子に対して直列に前記
オートトランスの第2の巻線のセンタタップを接続し、
前記直流電源に前記オートトランスの第1の巻線の第1
のタップと第2の巻線の第4のタップとを接続し、前記
オートトランスの第2の巻線の第3のタップと前記リー
ケージトランスの1次巻線の第1のタップとを共振用コ
ンデンサを介して接続し、前記オートトランスの第1の
巻線の第2のタップと前記リーケージトランスの1次巻
線の第2のタップとを接続し、前記オートトランスの第
1および第2の巻線から出力される交流電圧を前記リー
ケージトランスのリーケージインダクタンスと共振用コ
ンデンサにより共振させて前記リーケージトランスの1
次巻線に入力することを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above problems, the DC-AC conversion circuit is turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit. An element, a first winding provided with a first tap, a center tap, and a second tap; a third winding provided with a third tap, a center tap, and a fourth tap, and continuously wound with the first winding; An automatic transformer having a second winding, a center tap of the first winding of the autotransformer is connected in series to the first switching element, and the center tap of the first switching element is connected to the second switching element. Connect the center tap of the second winding of the autotransformer in series,
The first winding of the first winding of the autotransformer is connected to the DC power supply.
And the fourth tap of the second winding are connected, and the third tap of the second winding of the autotransformer and the first tap of the primary winding of the leakage transformer are used for resonance. A first tap of the autotransformer, a second tap of the first winding of the autotransformer, and a second tap of the primary winding of the leakage transformer; The AC voltage output from the winding is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor, and
The point is to input to the next winding.

【0017】請求項6記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第1及び第2のスイッチング素子は、電界
効果トランジスタからなり、ドレイン端子−ソース端子
間に接続された第2および第3のコンデンサをそれぞれ
有し、前記トランスのインダクタンスと第2および第3
のコンデンサにより交互に共振させることを要旨とす
る。
According to a sixth aspect of the invention, in order to solve the above-mentioned problems, the first and second switching elements are field effect transistors, and the second and third switching elements are connected between a drain terminal and a source terminal. And a second inductor and a third inductor, respectively.
The gist is to alternately resonate with the capacitor of.

【0018】請求項7記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記リーケージトランスに代わって、リーク分
のない非リーケージトランスを備え、前記トランスの2
次巻線の第2のタップと前記非リーケージトランスの1
次巻線の第2のタップとの間に、インダクタンスを接続
することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a seventh aspect of the present invention includes a non-leakage transformer having no leakage, instead of the leakage transformer.
Second tap of next winding and 1 of the non-leakage transformer
The gist is to connect an inductance between the second winding and the second tap.

【0019】請求項8記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記リーケージトランスに代わって、リーク分
のない非リーケージトランスを備え、前記トランスの1
次巻線の第2のタップと前記非リーケージトランスの1
次巻線の第2のタップとの間に、インダクタンスを接続
することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 8 is provided with a non-leakage transformer having no leakage, instead of the leakage transformer, and
Second tap of next winding and 1 of the non-leakage transformer
The gist is to connect an inductance between the second winding and the second tap.

【0020】請求項9記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記リーケージトランスに代わって、リーク分
のない非リーケージトランスを備え、前記オートトラン
スの1次巻線のセンタタップと前記非リーケージトラン
スの1次巻線の第2のタップとの間に、インダクタンス
を接続することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a ninth aspect of the present invention includes a non-leakage transformer that does not leak, in place of the leakage transformer, and a center tap of the primary winding of the autotransformer and the non-leakage transformer. The gist is to connect an inductance to the second tap of the primary winding of the transformer.

【0021】請求項10記載の発明は、上記課題を解決
するため、前記リーケージトランスに代わって、リーク
分のない非リーケージトランスを備え、前記オートトラ
ンスの第1の巻線の第2のタップと前記非リーケージト
ランスの1次巻線の第2のタップとの間に、インダクタ
ンスを接続することを要旨とする。
According to a tenth aspect of the invention, in order to solve the above-mentioned problems, a leakage-free non-leakage transformer is provided in place of the leakage transformer, and a second tap of the first winding of the autotransformer is provided. The gist of the invention is to connect an inductance to the second tap of the primary winding of the non-leakage transformer.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る共振型DC−DCコンバータ10の詳細な構成
を示す図である。以下、図1に示す回路図を参照して、
共振型DC−DCコンバータ10の構成を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a detailed configuration of a resonance type DC-DC converter 10 according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, referring to the circuit diagram shown in FIG.
The configuration of the resonance type DC-DC converter 10 will be described.

【0023】直流−交流変換回路15は、直流電源Eか
ら供給される直流電圧を小電流・高電圧の交流に変換す
るため、スイッチング素子Q1,Q2、トランスT1が
設けられている。直流電源Eは、トランスT1の1次巻
線P1,P2のセンタタップTpcに接続されており、
1次巻線P1のタップTp1には、スイッチング素子Q
1のドレインが接続され、この素子Q1のソースは直流
電源EのGND側に接続されている。また、1次巻線P
2のタップTp2には、スイッチング素子Q2のドレイ
ンが接続され、この素子Q2のソースは直流電源EのG
ND側に接続されている。
The DC-AC conversion circuit 15 is provided with switching elements Q1 and Q2 and a transformer T1 for converting a DC voltage supplied from the DC power source E into a small current / high voltage AC. The DC power source E is connected to the center taps Tpc of the primary windings P1 and P2 of the transformer T1,
The switching element Q is attached to the tap Tp1 of the primary winding P1.
The drain of 1 is connected, and the source of this element Q1 is connected to the GND side of the DC power source E. Also, the primary winding P
The drain of the switching element Q2 is connected to the tap Tp2 of No. 2, and the source of this element Q2 is G of the DC power supply E.
It is connected to the ND side.

【0024】トランスT1の2次巻線S1のタップTp
1は、共振用コンデンサC1を介してリーケージトラン
スT2の1次巻線P5のタップTp1に接続されてお
り、トランスT1の2次巻線S1のタップTp2とリー
ケージトランスT2の1次巻線P5のタップTp2とが
直接に接続されている。
Tap Tp of the secondary winding S1 of the transformer T1
1 is connected to the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1, and the tap Tp2 of the secondary winding S1 of the transformer T1 and the primary winding P5 of the leakage transformer T2. The tap Tp2 is directly connected.

【0025】リーケージトランスT2の2次巻線S5,
S6のタップTp1,Tp2はそれぞれダイオードD
1,D2を介して平滑に用いるコンデンサC3や(+)
出力端子に接続されており、リーケージトランスT2の
2次巻線S5,S6のセンタタップTpcは、コンデン
サC3や(−)出力端子に接続されている。
Secondary winding S5 of leakage transformer T2
The taps Tp1 and Tp2 of S6 are diode D
Capacitor C3 and (+) used for smoothing via 1 and D2
The center taps Tpc of the secondary windings S5 and S6 of the leakage transformer T2 are connected to the output terminal, and are connected to the capacitor C3 and the (−) output terminal.

【0026】両出力端子に接続されている抵抗R11の
端子間電圧が、制御回路11の入力抵抗R1に入力され
ており、上述した(+)出力端子の出力電圧Voがオペ
アンプOP1の(−)入力端子に入力され、オペアンプ
OP1の(+)入力端子に基準電圧Vrefが入力され
ている。オペアンプOP1では、出力電圧Voと基準電
圧Vrefとの差を誤差電圧として検出してVCOに供
給しており、VCOでは、誤差電圧に応じてほぼ逆位相
の2種類のゲート駆動信号Vg1,Vg2を生成してそ
れぞれスイッチング素子Q1,Q2のゲートに出力して
いる。
The inter-terminal voltage of the resistor R11 connected to both output terminals is input to the input resistor R1 of the control circuit 11, and the above-mentioned output voltage Vo of the (+) output terminal is (-) of the operational amplifier OP1. The input voltage is input to the input terminal, and the reference voltage Vref is input to the (+) input terminal of the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 detects the difference between the output voltage Vo and the reference voltage Vref as an error voltage and supplies the error voltage to the VCO. The VCO outputs two types of gate drive signals Vg1 and Vg2 having substantially opposite phases according to the error voltage. They are generated and output to the gates of the switching elements Q1 and Q2, respectively.

【0027】なお、本実施の形態においては、直流電圧
Eを低電圧・大電流が取り出せる電源として扱い、トラ
ンスT1の2次巻線S1やリーケージトランスT2の1
次巻線P5には高電圧・小電流が現われ、リーケージト
ランスT2の2次巻線S5,S6から低電圧・大電流が
取り出せることとして扱うこととする。
In the present embodiment, the DC voltage E is treated as a power source that can take out a low voltage and a large current, and the secondary winding S1 of the transformer T1 and the leakage transformer T2 have a voltage of 1.
It is assumed that a high voltage / small current appears in the secondary winding P5 and a low voltage / large current can be taken out from the secondary windings S5, S6 of the leakage transformer T2.

【0028】次に、図2に示すタイミングチャートを参
照して、共振型DC−DCコンバータ10の動作につい
て説明する。まず、直流電源EがDC−DCコンバータ
10に投入されると、制御回路11に設けられたオペア
ンプOP1の−入力端子が0Vであるため、オペアンプ
OP1から最大レベルの誤差電圧がVCOに出力され、
さらに、図2に示すようなゲート駆動信号Vg1がVC
Oからスイッチング素子Q1のゲートに出力される。
Next, the operation of the resonance type DC-DC converter 10 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, when the DC power supply E is turned on to the DC-DC converter 10, since the negative input terminal of the operational amplifier OP1 provided in the control circuit 11 is 0 V, the operational amplifier OP1 outputs the maximum level error voltage to the VCO,
Further, if the gate drive signal Vg1 as shown in FIG.
It is output from O to the gate of the switching element Q1.

【0029】タイミングt1において、スイッチング素
子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1が0Vにな
る。この時、スイッチング素子Q1にゲート駆動信号V
g1を供給して、スイッチング素子Q1がオンになる。
これにより、直流電源Eからドレイン電流Id1が、ト
ランスT1の1次巻線のセンタタップTpc、1次巻線
P1のタップTp1からスイッチング素子Q1のドレイ
ン−ソースを介してGNDへと流れる。
At timing t1, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 becomes 0V. At this time, the gate drive signal V is applied to the switching element Q1.
The switching element Q1 is turned on by supplying g1.
As a result, the drain current Id1 from the DC power source E flows from the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1 and the tap Tp1 of the primary winding P1 to the GND via the drain-source of the switching element Q1.

【0030】このとき、トランスT1の2次巻線S1に
は磁気エネルギーが誘起されるので、トランスT1の2
次巻線S1のタップTp2からリーケージトランスT2
の1次巻線P5のタップTp2、1次巻線P5のタップ
Tp1から共振用コンデンサC1を介してトランスT1
の2次巻線S1のタップTp1に2次電流I21が流れ
る。
At this time, magnetic energy is induced in the secondary winding S1 of the transformer T1.
From the tap Tp2 of the next winding S1 to the leakage transformer T2
From the tap Tp2 of the primary winding P5 and the tap Tp1 of the primary winding P5 through the resonance capacitor C1 to the transformer T1.
The secondary current I21 flows through the tap Tp1 of the secondary winding S1.

【0031】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S6には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp2からダイオードD2に電流が流れ
コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力電圧
が出力される。
As a result, magnetic energy is induced in the secondary winding S6 of the leakage transformer T2, so that a current flows from the tap Tp2 of the secondary winding S6 to the diode D2 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary side. The output voltage is output to.

【0032】同時に、DC−DCコンバータ10では、
リーケージトランスT2が有するリーケージインダクタ
ンスLoと共振用コンデンサC1による直列共振によっ
て、図2に示すような、正弦波状のドレイン電流Id1
の波形がスイッチング素子Q1に現われる。
At the same time, in the DC-DC converter 10,
The leakage inductance Lo of the leakage transformer T2 and the series resonance by the resonance capacitor C1 cause a sinusoidal drain current Id1 as shown in FIG.
Waveform appears in the switching element Q1.

【0033】次に、オペアンプOP1の−入力端子に2
次側の出力電圧が入力されるので、オペアンプOP1か
ら誤差電圧がVCOに出力され、さらに、ゲート駆動信
号Vg1に対してほぼ逆位相のゲート駆動信号Vg2が
VCOからスイッチング素子Q2のゲートに出力され
る。
Next, 2 is applied to the-input terminal of the operational amplifier OP1.
Since the output voltage on the secondary side is input, the error voltage is output from the operational amplifier OP1 to the VCO, and further, the gate drive signal Vg2 having a phase substantially opposite to the gate drive signal Vg1 is output from the VCO to the gate of the switching element Q2. It

【0034】ここで、タイミングt3においては、スイ
ッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2が
0Vになる。この時、スイッチング素子Q2にゲート駆
動信号Vg2を供給して、スイッチング素子Q2がオン
になる。これにより、直流電源Eからドレイン電流Id
2が、トランスT1の1次巻線のセンタタップTpc、
1次巻線P2のタップTp2からスイッチング素子Q2
のドレイン−ソースを介してGNDへと流れる。
Here, at the timing t3, the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 becomes 0V. At this time, the gate drive signal Vg2 is supplied to the switching element Q2, and the switching element Q2 is turned on. Accordingly, the drain current Id from the DC power source E
2 is the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1,
From the tap Tp2 of the primary winding P2 to the switching element Q2
To the GND via the drain-source of.

【0035】このとき、トランスT1の2次巻線S1に
は磁気エネルギーが誘起されるので、トランスT1の2
次巻線S1のタップTp1から共振用コンデンサC1を
介してリーケージトランスT2の1次巻線P5のタップ
Tp1、1次巻線P5のタップTp2からトランスT1
の2次巻線S1のタップTp2に2次電流I22が流れ
る。
At this time, magnetic energy is induced in the secondary winding S1 of the transformer T1.
From the tap Tp1 of the secondary winding S1 through the resonance capacitor C1, the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2, the tap Tp2 of the primary winding P5 to the transformer T1.
The secondary current I22 flows through the tap Tp2 of the secondary winding S1.

【0036】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S5には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S5のタップTp1からダイオードD1に電流が流れ
るとコンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力
電圧が出力される。以上のような動作の繰り返しによ
り、2次側の出力電圧が上昇した後に安定化される。
As a result, magnetic energy is induced in the secondary winding S5 of the leakage transformer T2. Therefore, when a current flows from the tap Tp1 of the secondary winding S5 to the diode D1, the capacitor C3 rectifies and smoothes the secondary winding. The output voltage is output to the side. By repeating the above-mentioned operation, the output voltage on the secondary side is increased and then stabilized.

【0037】第1の実施の形態における効果は、直流電
源Eから供給される直流を直流−交流変換回路15によ
りこの直流より小電流・高電圧の交流に変換し、直流−
交流変換回路15からの小電流・高電圧の交流を共振用
コンデンサC1を介してリーケージトランスT2の1次
巻線に入力して2次巻線に交流を誘起させ、リーケージ
トランスT2の2次巻線からの交流を出力回路13によ
り整流平滑して直流電圧を出力し、制御回路11におい
て出力回路13からの直流電圧に応じて直流−交流変換
回路15を制御するためのゲート駆動信号を生成するの
で、低電圧の直流電源を用いた場合でも、共振用コンデ
ンサC1には小電流・高電圧の交流を流すようにでき、
直流電源が低電圧でも負荷側には大電力を供給すること
ができる共振型DC−DCコンバータを提供することが
できる。
The effect of the first embodiment is that the direct current supplied from the direct current power source E is converted by the direct current-alternating current conversion circuit 15 into an alternating current having a small current and a high voltage.
A small current / high voltage AC from the AC conversion circuit 15 is input to the primary winding of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1 to induce AC in the secondary winding, and the secondary winding of the leakage transformer T2. The AC from the line is rectified and smoothed by the output circuit 13 to output a DC voltage, and the control circuit 11 generates a gate drive signal for controlling the DC-AC conversion circuit 15 according to the DC voltage from the output circuit 13. Therefore, even when a low-voltage DC power supply is used, a small current / high-voltage AC can be made to flow through the resonance capacitor C1.
It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of supplying a large amount of power to the load side even if the DC power supply has a low voltage.

【0038】また、直流−交流変換回路15は、図1に
示すように、スイッチング素子Q1に対して直列にトラ
ンスT1の1次巻線P1のタップTp1を接続し、スイ
ッチング素子Q2に対して直列にトランスT1の1次巻
線P2のタップTp2を接続し、直流電源Eにトランス
T1の1次巻線のセンタタップTpcを接続し、トラン
スT1の2次巻線S1のタップTp1とリーケージトラ
ンスT2の1次巻線P5のタップTp1とを共振用コン
デンサC1を介して接続し、トランスT1の2次巻線S
1のタップTp2とリーケージトランスT2の1次巻線
P5のタップTp2とを接続するように構成しておく。
Further, as shown in FIG. 1, the DC / AC converting circuit 15 connects the tap Tp1 of the primary winding P1 of the transformer T1 in series with the switching element Q1 and connects it in series with the switching element Q2. Is connected to the tap Tp2 of the primary winding P2 of the transformer T1, the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1 is connected to the DC power source E, the tap Tp1 of the secondary winding S1 of the transformer T1 and the leakage transformer T2. Is connected to the tap Tp1 of the primary winding P5 of the transformer via the resonance capacitor C1, and the secondary winding S of the transformer T1 is connected.
The first tap Tp2 and the tap Tp2 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 are connected to each other.

【0039】このため、トランスT1の2次巻線S1か
ら出力される交流電圧をリーケージトランスT2のリー
ケージインダクタンスと共振用コンデンサC1により共
振させてリーケージトランスT2の1次巻線P5に入力
することで、リーケージトランスT2の2次巻線S5,
S6に交流電圧を誘起させ、リーケージトランスT2の
2次巻線からの交流電圧を出力回路13により整流平滑
して直流電圧Voを出力することができる。
Therefore, the AC voltage output from the secondary winding S1 of the transformer T1 is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer T2 and the resonance capacitor C1 and input to the primary winding P5 of the leakage transformer T2. , The secondary winding S5 of the leakage transformer T2,
An AC voltage can be induced in S6, the AC voltage from the secondary winding of the leakage transformer T2 can be rectified and smoothed by the output circuit 13, and the DC voltage Vo can be output.

【0040】この結果、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、共振用コンデンサC1には小電流・高電圧の交流
を流すようにでき、直流電源が低電圧でも負荷側には大
電力を供給することができる共振型DC−DCコンバー
タを提供することができる。
As a result, even when a low-voltage DC power supply is used, a small current / high-voltage AC can be made to flow through the resonance capacitor C1, and large power can be supplied to the load side even if the DC power supply has a low voltage. It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of performing.

【0041】また、リーケージを極力少なくしたトラン
スT1を用いることにより99%以上のトランスの変換
効率を期待できるので、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、ノイズが少なく効率の良い共振型DC−DCコン
バータを提供することができる。
Further, since the transformer conversion efficiency of 99% or more can be expected by using the transformer T1 whose leakage is reduced as much as possible, even when a low-voltage DC power source is used, the resonance type DC- A DC converter can be provided.

【0042】(変形例1)図3は、本発明の第1の実施
の形態に係る共振型DC−DCコンバータ20の変形例
を示す図である。図3に示す共振型DC−DCコンバー
タ20の特徴は、電界効果トランジスタからなるスイッ
チング素子Q1,Q2のそれぞれのドレイン−ソース間
に並列に電圧擬似共振用のコンデンサC5,C6を追加
したものである。
(Modification 1) FIG. 3 is a diagram showing a modification of the resonance type DC-DC converter 20 according to the first embodiment of the present invention. The characteristic of the resonance type DC-DC converter 20 shown in FIG. 3 is that capacitors C5 and C6 for voltage quasi-resonance are added in parallel between the drains and sources of the switching elements Q1 and Q2 formed of field effect transistors. .

【0043】スイッチング素子Q1がオフ時に、リーケ
ージトランスT2の1次巻線P5のインダクタンスをト
ランスT1の1次−2次の巻線比により1次側換算した
インダクタンスと、スイッチング素子Q1のドレイン−
ソース間に並列に接続されたコンデンサC5とスイッチ
ング素子Q2のドレイン−ソース間に並列に接続された
コンデンサC6により共振させる。
When the switching element Q1 is off, the inductance of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 converted to the primary side by the primary-secondary winding ratio of the transformer T1 and the drain of the switching element Q1.
Resonance is caused by the capacitor C5 connected in parallel between the sources and the capacitor C6 connected in parallel between the drain and the source of the switching element Q2.

【0044】また、スイッチング素子Q2がオフ時に、
リーケージトランスT2の1次巻線P5のインダクタン
スをトランスT1の1次−2次の巻線比により1次側換
算したインダクタンスと、スイッチング素子Q2のドレ
イン−ソース間に並列に接続されたコンデンサC5とス
イッチング素子Q1のドレイン−ソース間に並列に接続
されたコンデンサC6により共振させる。このように、
トランスT1のリーケージインダクタンスとコンデンサ
C5,C6で共振させることで、電圧擬似共振を発生す
ることができる。
When the switching element Q2 is off,
An inductance obtained by converting the inductance of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 into the primary side by the primary-secondary winding ratio of the transformer T1, and a capacitor C5 connected in parallel between the drain and source of the switching element Q2. Resonance is caused by the capacitor C6 connected in parallel between the drain and source of the switching element Q1. in this way,
Voltage resonance can be generated by causing the leakage inductance of the transformer T1 and the capacitors C5 and C6 to resonate.

【0045】(変形例2)図4は、本発明の第1の実施
の形態に係る共振型DC−DCコンバータ30の変形例
を示す図である。図4に示す共振型DC−DCコンバー
タ30の特徴は、図1に示すリーケージトランスT2に
代わって非リーケージトランスであるリーク分のないト
ランスT20を用い、外付けにインダクタンスL1をト
ランスT1の2次巻線S1のタップTp2とトランスT
20の1次巻線P5のタップTp2との間に挿入し、共
振用コンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共
振回路を構成したものである。
(Modification 2) FIG. 4 is a view showing a modification of the resonance type DC-DC converter 30 according to the first embodiment of the present invention. The resonant DC-DC converter 30 shown in FIG. 4 is characterized in that a leakage-less transformer T20 which is a non-leakage transformer is used in place of the leakage transformer T2 shown in FIG. Tap Tp2 of winding S1 and transformer T
It is inserted between the 20 primary winding P5 and the tap Tp2 to form a resonance circuit between the resonance capacitor C1 and the inductance L1.

【0046】図1に示す共振型DC−DCコンバータ1
0の回路構成では、リーケージトランスT2のリーケー
ジインダクタンスを用いて共振回路を構成しているが、
このリーク分のインダクタンスを予測するのに困難性が
伴っていた。
Resonant DC-DC converter 1 shown in FIG.
In the circuit configuration of 0, the resonance circuit is configured by using the leakage inductance of the leakage transformer T2.
It was difficult to predict the inductance of this leak.

【0047】そこで、本変形例では、トランスT20を
用い、外付けにインダクタンスL1を挿入し、共振用コ
ンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共振回路
を構成することで、共振回路を容易に設計することがで
きる。
Therefore, in this modified example, the transformer T20 is used, the inductance L1 is externally inserted, and the resonance circuit is configured between the resonance capacitor C1 and the inductance L1 to easily design the resonance circuit. can do.

【0048】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第
2の実施の形態に係る共振型DC−DCコンバータ40
の詳細な構成を示す図である。以下、図5に示す回路図
を参照して、共振型DC−DCコンバータ40の特徴的
な構成のみを説明し、第1の実施の形態において説明し
た構成と同様のものは、その説明を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a resonance type DC-DC converter 40 according to a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of. Hereinafter, only the characteristic configuration of the resonance type DC-DC converter 40 will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG. 5, and the description of the same configuration as the configuration described in the first embodiment will be omitted. To do.

【0049】直流−交流変換回路45には、直流電源E
から供給される直流電圧を小電流・高電圧の交流に変換
するため、スイッチング素子Q1,Q2、トランスT1
が設けられており、図5に示すように、トランスT1の
1次巻線P1,P2のみをそのまま用いたものである。
The DC-AC conversion circuit 45 includes a DC power source E.
In order to convert the DC voltage supplied from the AC into a small current / high voltage AC, switching elements Q1, Q2, transformer T1
Is provided, and as shown in FIG. 5, only the primary windings P1 and P2 of the transformer T1 are used as they are.

【0050】直流電源Eは、トランスT1の1次巻線P
1,P2のセンタタップTpcに接続されており、1次
巻線P1のタップTp1には、スイッチング素子Q1の
ドレインと共振用コンデンサC1の一端が接続され、こ
の素子Q1のソースは直流電源EのGND側に接続され
ている。また、1次巻線P2のタップTp2には、スイ
ッチング素子Q2のドレインとリーケージトランスT2
のタップTp2が接続され、この素子Q2のソースは直
流電源EのGND側に接続されている。
The DC power source E is the primary winding P of the transformer T1.
1 and P2 are connected to the center tap Tpc, and the drain of the switching element Q1 and one end of the resonance capacitor C1 are connected to the tap Tp1 of the primary winding P1. The source of this element Q1 is the DC power source E. It is connected to the GND side. The tap Tp2 of the primary winding P2 has a drain of the switching element Q2 and a leakage transformer T2.
The tap Tp2 is connected, and the source of the element Q2 is connected to the GND side of the DC power supply E.

【0051】トランスT1の1次巻線P1のタップTp
1は、共振用コンデンサC1を介してリーケージトラン
スT2の1次巻線P5のタップTp1に接続されてお
り、トランスT1の1次巻線P2のタップTp2とリー
ケージトランスT2の1次巻線P5のタップTp2とが
直接に接続されている。
Tap Tp of the primary winding P1 of the transformer T1
1 is connected to the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1, and the tap Tp2 of the primary winding P2 of the transformer T1 and the primary winding P5 of the leakage transformer T2 are connected. The tap Tp2 is directly connected.

【0052】なお、本実施の形態においても、直流電圧
Eを低電圧・大電流が取り出せる電源として扱い、トラ
ンスT1の1次巻線やリーケージトランスT2の1次巻
線P5には高電圧・小電流が現われ、リーケージトラン
スT2の2次巻線S5,S6から低電圧・大電流が取り
出せることとして扱うこととする。
Also in this embodiment, the DC voltage E is treated as a power source capable of extracting a low voltage and a large current, and the primary winding of the transformer T1 and the primary winding P5 of the leakage transformer T2 have a high voltage and a small voltage. It is assumed that a current appears and that a low voltage / large current can be taken out from the secondary windings S5 and S6 of the leakage transformer T2.

【0053】次に、図2に示すタイミングチャートを参
照して、共振型DC−DCコンバータ40の動作につい
て説明する。まず、直流電源EがDC−DCコンバータ
40に投入されると、制御回路11に設けられたオペア
ンプOP1の−入力端子が0Vであるため、オペアンプ
OP1から最大レベルの誤差電圧がVCOに出力され、
さらに、図2に示すようなゲート駆動信号Vg1がVC
Oからスイッチング素子Q1のゲートに出力される。
Next, the operation of the resonance type DC-DC converter 40 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, when the DC power source E is turned on to the DC-DC converter 40, since the-input terminal of the operational amplifier OP1 provided in the control circuit 11 is 0 V, the operational amplifier OP1 outputs the maximum level error voltage to the VCO,
Further, if the gate drive signal Vg1 as shown in FIG.
It is output from O to the gate of the switching element Q1.

【0054】タイミングt1において、スイッチング素
子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1が0Vにな
る。この時、スイッチング素子Q1にゲート駆動信号V
g1を供給して、スイッチング素子Q1がオンになる。
これにより、直流電源Eからドレイン電流Id1が、ト
ランスT1の1次巻線のセンタタップTpc、1次巻線
P1のタップTp1からスイッチング素子Q1のドレイ
ン−ソースを介してGNDへと流れる。
At timing t1, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 becomes 0V. At this time, the gate drive signal V is applied to the switching element Q1.
The switching element Q1 is turned on by supplying g1.
As a result, the drain current Id1 from the DC power source E flows from the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1 and the tap Tp1 of the primary winding P1 to the GND via the drain-source of the switching element Q1.

【0055】このとき、直流電源EからトランスT1の
1次巻線のセンタタップTpcからタップTp2、リー
ケージトランスT2の1次巻線P5のタップTp2、1
次巻線P5のタップTp1、1次巻線P5のタップTp
1から共振用コンデンサC1、トランスT1の1次巻線
P1のタップTp1に2次電流I21が流れる。
At this time, from the DC power source E to the center taps Tpc to Tp2 of the primary winding of the transformer T1, the taps Tp2 and 1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2.
Tap Tp1 of the secondary winding P5, tap Tp of the primary winding P5
The secondary current I21 flows from 1 to the resonance capacitor C1 and the tap Tp1 of the primary winding P1 of the transformer T1.

【0056】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S6には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp2からダイオードD2に電流が流
れ、コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力
電圧が出力される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S6 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp2 of the secondary winding S6 to the diode D2 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary. The output voltage is output to the side.

【0057】同時に、DC−DCコンバータ40では、
リーケージトランスT2が有するリーケージインダクタ
ンスLoと共振用コンデンサC1による直列共振によっ
て、図2に示すような、正弦波状のドレイン電流Id1
の波形がスイッチング素子Q1に現われる。
At the same time, in the DC-DC converter 40,
The leakage inductance Lo of the leakage transformer T2 and the series resonance by the resonance capacitor C1 cause a sinusoidal drain current Id1 as shown in FIG.
Waveform appears in the switching element Q1.

【0058】次に、オペアンプOP1の−入力端子に2
次側の出力電圧が入力されるので、オペアンプOP1か
ら誤差電圧がVCOに出力され、さらに、ゲート駆動信
号Vg1に対してほぼ逆位相のゲート駆動信号Vg2が
VCOからスイッチング素子Q2のゲートに出力され
る。
Next, 2 is applied to the-input terminal of the operational amplifier OP1.
Since the output voltage on the secondary side is input, the error voltage is output from the operational amplifier OP1 to the VCO, and further, the gate drive signal Vg2 having a phase substantially opposite to the gate drive signal Vg1 is output from the VCO to the gate of the switching element Q2. It

【0059】ここで、タイミングt3においては、スイ
ッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2が
0Vになる。この時、スイッチング素子Q2にゲート駆
動信号Vg2を供給して、スイッチング素子Q2がオン
になる。これにより、直流電源Eからドレイン電流Id
2が、トランスT1の1次巻線のセンタタップTpc、
1次巻線P2のタップTp2からスイッチング素子Q2
のドレイン−ソースを介してGNDへと流れる。
Here, at the timing t3, the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 becomes 0V. At this time, the gate drive signal Vg2 is supplied to the switching element Q2, and the switching element Q2 is turned on. Accordingly, the drain current Id from the DC power source E
2 is the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1,
From the tap Tp2 of the primary winding P2 to the switching element Q2
To the GND via the drain-source of.

【0060】このとき、直流電源EからトランスT1の
1次巻線のセンタタップTpcからタップTp1、共振
用コンデンサC1を介してリーケージトランスT2の1
次巻線P5のタップTp1、1次巻線P5のタップTp
2からトランスT1の1次巻線P1のタップTp2に2
次電流I22が流れる。
At this time, from the DC power source E to the center tap Tpc of the primary winding of the transformer T1 to the tap Tp1, and to the leakage transformer 1 through the resonance capacitor C1.
Tap Tp1 of the secondary winding P5, tap Tp of the primary winding P5
2 from 2 to tap Tp2 of primary winding P1 of transformer T1
The next current I22 flows.

【0061】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S5には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp1からダイオードD1に電流が流れ
コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力電圧
が出力される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S5 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp1 of the secondary winding S6 to the diode D1 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary side. The output voltage is output to.

【0062】以上のような動作の繰り返しにより、2次
側の出力電圧が上昇した後に安定化される。第2の実施
の形態における効果は、直流電源Eから供給される直流
を直流−交流変換回路45によりこの直流より1/2倍
の小電流・2倍の高電圧の交流に変換し、直流−交流変
換回路45からの1/2倍の小電流・2倍の高電圧の交
流を共振用コンデンサC1を介してリーケージトランス
T2の1次巻線に入力して2次巻線に交流を誘起させ、
リーケージトランスT2の2次巻線からの交流を出力回
路13により整流平滑して直流電圧を出力し、制御回路
11において出力回路13からの直流電圧に応じて直流
−交流変換回路45を制御するためのゲート駆動信号を
生成するので、低電圧の直流電源を用いた場合でも、共
振用コンデンサC1には1/2倍の小電流・2倍の高電
圧の交流を流すようにでき、直流電源が低電圧でも負荷
側には大電力を供給することができる共振型DC−DC
コンバータを提供することができる。
By repeating the above operation, the output voltage on the secondary side rises and then stabilizes. The effect in the second embodiment is that the direct current supplied from the direct current power source E is converted by the direct current-alternating current conversion circuit 45 into an alternating current having a small current 1/2 times and a high voltage twice as high as the direct current. An alternating current of 1/2 times small current and 2 times high voltage from the AC conversion circuit 45 is input to the primary winding of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1 to induce the alternating current in the secondary winding. ,
To rectify and smooth the AC from the secondary winding of the leakage transformer T2 by the output circuit 13 to output a DC voltage, and to control the DC-AC conversion circuit 45 in the control circuit 11 according to the DC voltage from the output circuit 13. Since the gate drive signal of is generated, even if a low-voltage DC power supply is used, it is possible to pass a 1 / 2-fold small current and a 2-fold high-voltage AC through the resonance capacitor C1. Resonant type DC-DC capable of supplying a large amount of power to the load side even at low voltage
A converter can be provided.

【0063】また、直流−交流変換回路45は、図5に
示すように、スイッチング素子Q1に対して直列にトラ
ンスT1の巻線のタップTp1を接続し、スイッチング
素子Q2に対して直列にトランスT1の巻線のタップT
p2を接続し、直流電源EにトランスT1の巻線のセン
タタップTpcを接続し、トランスT1の巻線のタップ
Tp1とリーケージトランスT2の1次巻線のタップT
p1とを共振用コンデンサC1を介して接続し、トラン
スT1の巻線のタップTp2とリーケージトランスT2
の1次巻線のタップTp2とを接続するように構成して
おく。
Further, as shown in FIG. 5, the DC-AC converting circuit 45 connects the tap Tp1 of the winding of the transformer T1 in series with the switching element Q1, and the transformer T1 in series with the switching element Q2. Winding tap T
p2 is connected to the DC power source E, the center tap Tpc of the winding of the transformer T1 is connected, and the tap Tp1 of the winding of the transformer T1 and the tap T of the primary winding of the leakage transformer T2 are connected.
p1 is connected via a resonance capacitor C1, and the winding tap Tp2 of the transformer T1 and the leakage transformer T2 are connected.
It is configured to be connected to the tap Tp2 of the primary winding.

【0064】このため、トランスT1の巻線から出力さ
れる交流電圧をリーケージトランスT2のリーケージイ
ンダクタンスと共振用コンデンサC1により共振させて
リーケージトランスT2の1次巻線に入力することで、
リーケージトランスT2の2次巻線S5,S6に交流電
圧を誘起させ、リーケージトランスT2の2次巻線から
の交流電圧を出力回路13により整流平滑して直流電圧
Voを出力することができる。
Therefore, the AC voltage output from the winding of the transformer T1 is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer T2 and the resonance capacitor C1 and input to the primary winding of the leakage transformer T2.
An AC voltage can be induced in the secondary windings S5 and S6 of the leakage transformer T2, and the AC voltage from the secondary winding of the leakage transformer T2 can be rectified and smoothed by the output circuit 13 to output the DC voltage Vo.

【0065】この結果、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、共振用コンデンサC1には1/2倍の小電流・2
倍の高電圧の交流を流すようにでき、直流電源が低電圧
でも負荷側には大電力を供給することができる共振型D
C−DCコンバータを提供することができる。
As a result, even when a low-voltage DC power supply is used, the resonance capacitor C1 has a small current of 1/2 and
Resonant type D that can supply double high voltage AC and can supply large power to load side even if DC power supply has low voltage
A C-DC converter can be provided.

【0066】また、リーケージを極力少なくしたトラン
スT1を用いることにより99%以上のトランスの変換
効率を期待できるので、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、ノイズが少なく効率の良い共振型DC−DCコン
バータを提供することができる。
Further, since the transformer conversion efficiency of 99% or more can be expected by using the transformer T1 whose leakage is reduced as much as possible, even when a low-voltage DC power source is used, the resonance type DC- A DC converter can be provided.

【0067】(変形例3)本発明の第2の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ40の変形例について
説明する。この変形例2の特徴は、図3に示す変形例1
と同様に、電界効果トランジスタからなるスイッチング
素子Q1,Q2のそれぞれのドレイン−ソース間に並列
に電圧擬似共振用のコンデンサC5,C6を追加すれば
よい。
(Modification 3) A modification of the resonance type DC-DC converter 40 according to the second embodiment of the present invention will be described. The feature of this modification 2 is that the modification 1 shown in FIG.
Similarly, capacitors C5 and C6 for voltage quasi-resonance may be added in parallel between the drain and source of each of the switching elements Q1 and Q2 that are field effect transistors.

【0068】スイッチング素子Q1がオフ時に、リーケ
ージトランスT2の1次巻線P5のインダクタンスをト
ランスT1の1次−2次の巻線比により1次側換算した
インダクタンスと、スイッチング素子Q1のドレイン−
ソース間に並列に接続されたコンデンサC5とスイッチ
ング素子Q2のドレイン−ソース間に並列に接続された
コンデンサC6により共振させる。
When the switching element Q1 is off, the inductance of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 is converted to the primary side by the primary-secondary winding ratio of the transformer T1 and the drain of the switching element Q1.
Resonance is caused by the capacitor C5 connected in parallel between the sources and the capacitor C6 connected in parallel between the drain and the source of the switching element Q2.

【0069】また、スイッチング素子Q2がオフ時に、
リーケージトランスT2の1次巻線P5のインダクタン
スをトランスT1の1次−2次の巻線比により1次側換
算したインダクタンスと、スイッチング素子Q2のドレ
イン−ソース間に並列に接続されたコンデンサC5とス
イッチング素子Q1のドレイン−ソース間に並列に接続
されたコンデンサC6により共振させる。このように、
トランスT1のリーケージインダクタンスとコンデンサ
C5,C6で共振させることで、電圧擬似共振を発生す
ることができる。
When the switching element Q2 is off,
An inductance obtained by converting the inductance of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 into the primary side by the primary-secondary winding ratio of the transformer T1, and a capacitor C5 connected in parallel between the drain and source of the switching element Q2. Resonance is caused by the capacitor C6 connected in parallel between the drain and source of the switching element Q1. in this way,
Voltage resonance can be generated by causing the leakage inductance of the transformer T1 and the capacitors C5 and C6 to resonate.

【0070】(変形例4)本発明の第2の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ40の変形例について
説明する。この変形例4の特徴は、図4に示す変形例2
と同様に、図5に示すリーケージトランスT2に代わっ
て非リーケージトランスであるリーク分のないトランス
T20を用い、外付けにトランスT1の2次巻線S1の
タップTp2とトランスT20の1次巻線P5のタップ
Tp2との間にインダクタンスL1を挿入し、共振用コ
ンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共振回路
を構成したものである。
(Modification 4) A modification of the resonance type DC-DC converter 40 according to the second embodiment of the present invention will be described. The feature of the modification 4 is that the modification 2 shown in FIG.
5, a leakage transformer T20 which is a non-leakage transformer is used in place of the leakage transformer T2 shown in FIG. 5, and the tap Tp2 of the secondary winding S1 of the transformer T1 and the primary winding of the transformer T20 are externally attached. An inductance L1 is inserted between the tap Tp2 of P5 and a resonance circuit between the resonance capacitor C1 and the inductance L1.

【0071】図5に示す共振型DC−DCコンバータ4
0の回路構成では、リーケージトランスT2のリーケー
ジインダクタンスを用いて共振回路を構成しているが、
このリーク分のインダクタンスを予測するのに困難性が
伴っていた。
Resonant DC-DC converter 4 shown in FIG.
In the circuit configuration of 0, the resonance circuit is configured by using the leakage inductance of the leakage transformer T2.
It was difficult to predict the inductance of this leak.

【0072】そこで、本変形例では、トランスT20を
用い、外付けにインダクタンスL1を挿入し、共振用コ
ンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共振回路
を構成することで、共振回路を容易に設計することがで
きる。
Therefore, in the present modification, the transformer T20 is used, the inductance L1 is externally inserted, and the resonance circuit is configured between the resonance capacitor C1 and the inductance L1 to easily design the resonance circuit. can do.

【0073】(第3の実施の形態)図6は、本発明の第
3の実施の形態に係る共振型DC−DCコンバータ50
の詳細な構成を示す図である。以下、図6に示す回路図
を参照して、共振型DC−DCコンバータ50の特徴的
な構成のみを説明し、第1の実施の形態において説明し
た構成と同様のものは、その説明を省略する。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a resonance type DC-DC converter 50 according to a third embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of. Hereinafter, only the characteristic configuration of the resonance type DC-DC converter 50 will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG. 6, and the description of the same configuration as the configuration described in the first embodiment will be omitted. To do.

【0074】直流−交流変換回路55には、直流電源E
から供給される直流電圧を小電流・高電圧の交流に変換
するため、スイッチング素子Q1,Q2、オートトラン
スT3が設けられており、図6に示すように、オートト
ランスT3の1次巻線P1,P2に対して連続して巻か
れた非絶縁の巻線P3を用いて、さらに磁気結合を良く
したものである。
The DC-AC conversion circuit 55 has a DC power source E.
Switching elements Q1 and Q2 and an autotransformer T3 are provided to convert the DC voltage supplied from the AC into a small current / high voltage AC. As shown in FIG. 6, the primary winding P1 of the autotransformer T3 is provided. , P2 are continuously wound around non-insulated winding P3 to improve magnetic coupling.

【0075】直流電源Eは、オートトランスT3の1次
巻線P1,P2のセンタタップTpcに接続と、リーケ
ージトランスT2の1次巻線P5のタップTp2に接続
されている。また、1次巻線P1のタップTp1には、
スイッチング素子Q1のドレインと、巻線P3のタップ
Tp4が接続され、この素子Q1のソースは直流電源E
のGND側に接続されている。さらに、1次巻線P2の
タップTp2には、スイッチング素子Q2のドレインが
接続され、この素子Q2のソースは直流電源EのGND
側に接続されている。オートトランスT3の巻線P3の
タップTp3は、共振用コンデンサC1を介してリーケ
ージトランスT2の1次巻線P5のタップTp1に接続
されている。
The DC power source E is connected to the center taps Tpc of the primary windings P1 and P2 of the autotransformer T3 and to the tap Tp2 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2. Further, in the tap Tp1 of the primary winding P1,
The drain of the switching element Q1 and the tap Tp4 of the winding P3 are connected, and the source of this element Q1 is the DC power source E.
Is connected to the GND side of. Further, the drain of the switching element Q2 is connected to the tap Tp2 of the primary winding P2, and the source of this element Q2 is the GND of the DC power source E.
Connected to the side. The tap Tp3 of the winding P3 of the auto transformer T3 is connected to the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1.

【0076】なお、本実施の形態においても、直流電圧
Eを低電圧・大電流が取り出せる電源として扱い、オー
トトランスT3の1次巻線やリーケージトランスT2の
1次巻線P5には高電圧・小電流が現われ、リーケージ
トランスT2の2次巻線S5,S6から低電圧・大電流
が取り出せることとして扱うこととする。
Also in this embodiment, the DC voltage E is treated as a power source capable of taking out a low voltage and a large current, and a high voltage is applied to the primary winding of the autotransformer T3 and the primary winding P5 of the leakage transformer T2. It is assumed that a small current appears and that a low voltage / large current can be taken out from the secondary windings S5 and S6 of the leakage transformer T2.

【0077】次に、図2に示すタイミングチャートを参
照して、共振型DC−DCコンバータ50の動作につい
て説明する。まず、直流電源EがDC−DCコンバータ
50に投入されると、制御回路11に設けられたオペア
ンプOP1の−入力端子が0Vであるため、オペアンプ
OP1から最大レベルの誤差電圧がVCOに出力され、
さらに、図2に示すようなゲート駆動信号Vg1がVC
Oからスイッチング素子Q1のゲートに出力される。タ
イミングt1において、スイッチング素子Q1のドレイ
ン−ソース間電圧Vds1が0Vになる。この時、スイ
ッチング素子Q1にゲート駆動信号Vg1を供給して、
スイッチング素子Q1がオンになる。これにより、直流
電源Eからドレイン電流Id1が、オートトランスT3
の1次巻線のセンタタップTpc、1次巻線P1のタッ
プTp1からスイッチング素子Q1のドレイン−ソース
を介してGNDへと流れる。
Next, the operation of the resonance type DC-DC converter 50 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, when the DC power supply E is turned on to the DC-DC converter 50, since the-input terminal of the operational amplifier OP1 provided in the control circuit 11 is 0V, the operational amplifier OP1 outputs the maximum level error voltage to the VCO,
Further, if the gate drive signal Vg1 as shown in FIG.
It is output from O to the gate of the switching element Q1. At timing t1, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 becomes 0V. At this time, the gate drive signal Vg1 is supplied to the switching element Q1,
The switching element Q1 is turned on. As a result, the drain current Id1 from the DC power source E is changed to
Flows from the center tap Tpc of the primary winding to the GND from the tap Tp1 of the primary winding P1 via the drain-source of the switching element Q1.

【0078】このとき、直流電源Eからオートトランス
T3の1次巻線のセンタタップTpcからリーケージト
ランスT2の1次巻線P5のタップTp2、1次巻線P
5のタップTp1、1次巻線P5のタップTp1から共
振用コンデンサC1、オートトランスT3の巻線P3の
タップTp3からタップTp4に2次電流I21が流れ
る。
At this time, from the DC power source E to the center tap Tpc of the primary winding of the auto transformer T3 to the tap Tp2 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2, and the primary winding P.
The secondary current I21 flows from the tap Tp1 of No. 5, the tap Tp1 of the primary winding P5 to the resonance capacitor C1, and from the tap Tp3 of the winding P3 of the autotransformer T3 to the tap Tp4.

【0079】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S6には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp2からダイオードD2に電流が流
れ、コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力
電圧が出力される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S6 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp2 of the secondary winding S6 to the diode D2 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary. The output voltage is output to the side.

【0080】同時に、DC−DCコンバータ40では、
リーケージトランスT2が有するリーケージインダクタ
ンスLoと共振用コンデンサC1による直列共振によっ
て、図2に示すような、正弦波状のドレイン電流Id1
の波形がスイッチング素子Q1に現われる。
At the same time, in the DC-DC converter 40,
The leakage inductance Lo of the leakage transformer T2 and the series resonance by the resonance capacitor C1 cause a sinusoidal drain current Id1 as shown in FIG.
Waveform appears in the switching element Q1.

【0081】次に、オペアンプOP1の−入力端子に2
次側の出力電圧が入力されるので、オペアンプOP1か
ら誤差電圧がVCOに出力され、さらに、ゲート駆動信
号Vg1に対してほぼ逆位相のゲート駆動信号Vg2が
VCOからスイッチング素子Q2のゲートに出力され
る。
Next, 2 is applied to the-input terminal of the operational amplifier OP1.
Since the output voltage on the secondary side is input, the error voltage is output from the operational amplifier OP1 to the VCO, and further, the gate drive signal Vg2 having a phase substantially opposite to the gate drive signal Vg1 is output from the VCO to the gate of the switching element Q2. It

【0082】ここで、タイミングt3においては、スイ
ッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2が
0Vになる。この時、スイッチング素子Q2にゲート駆
動信号Vg2を供給して、スイッチング素子Q2がオン
になる。これにより、直流電源Eからドレイン電流Id
2が、オートトランスT3の1次巻線のセンタタップT
pc、1次巻線P2のタップTp2からスイッチング素
子Q2のドレイン−ソースを介してGNDへと流れる。
At the timing t3, the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 becomes 0V. At this time, the gate drive signal Vg2 is supplied to the switching element Q2, and the switching element Q2 is turned on. Accordingly, the drain current Id from the DC power source E
2 is the center tap T of the primary winding of the autotransformer T3
pc from the tap Tp2 of the primary winding P2 to the GND via the drain-source of the switching element Q2.

【0083】このとき、直流電源Eからオートトランス
T3の1次巻線のセンタタップTpcからタップTp
1、オートトランスT3の巻線P3のタップTp4から
Tp3、共振用コンデンサC1を介してリーケージトラ
ンスT2の1次巻線P5のタップTp1、1次巻線P5
のタップTp2からオートトランスT3の1次巻線のセ
ンタタップTpcに2次電流I22が流れる。
At this time, from the DC power source E to the center tap Tpc of the primary winding of the autotransformer T3 to the tap Tp.
1, taps Tp4 to Tp3 of the winding P3 of the autotransformer T3, taps Tp1 and P5 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1
The secondary current I22 flows from the tap Tp2 of the above to the center tap Tpc of the primary winding of the autotransformer T3.

【0084】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S5には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp1からダイオードD1に電流が流れ
コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力電圧
が出力される。以上のような動作の繰り返しにより、2
次側の出力電圧が上昇した後に安定化される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S5 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp1 of the secondary winding S6 to the diode D1 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary side. The output voltage is output to. By repeating the above operation, 2
It is stabilized after the output voltage on the secondary side has risen.

【0085】第3の実施の形態における効果は、直流電
源Eから供給される直流を直流−交流変換回路55によ
りこの直流より任意のP1=P2:P3の巻数比で決ま
る小電流・高電圧の交流に変換し、直流−交流変換回路
55からの小電流・高電圧の交流を共振用コンデンサC
1を介してリーケージトランスT2の1次巻線に入力し
て2次巻線に交流を誘起させ、リーケージトランスT2
の2次巻線からの交流を出力回路13により整流平滑し
て直流電圧を出力し、制御回路11において出力回路1
3からの直流電圧に応じて直流−交流変換回路55を制
御するためのゲート駆動信号を生成するので、低電圧の
直流電源Eを用いた場合でも、共振用コンデンサC1に
は小電流・高電圧の交流を流すようにでき、直流電源E
が低電圧でも負荷側には大電力を供給することができる
共振型DC−DCコンバータを提供することができる。
The effect of the third embodiment is that the direct current supplied from the direct current power source E is converted by the direct current-alternating current conversion circuit 55 into a small current / high voltage determined by an arbitrary winding ratio of P1 = P2: P3 from this direct current. The alternating current is converted into alternating current, and the alternating current of small current and high voltage from the direct current-alternating current conversion circuit 55 is used as the resonance capacitor C.
1 is input to the primary winding of the leakage transformer T2 to induce an alternating current in the secondary winding, and the leakage transformer T2
AC from the secondary winding of the output circuit 13 is rectified and smoothed by the output circuit 13 to output a DC voltage.
Since a gate drive signal for controlling the DC-AC conversion circuit 55 is generated according to the DC voltage from the circuit 3, even when the low-voltage DC power source E is used, a small current / high voltage is applied to the resonance capacitor C1. The alternating current of
It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of supplying a large amount of electric power to the load side even when the voltage is low.

【0086】また、直流−交流変換回路55は、図6に
示すように、スイッチング素子Q1に対して直列にオー
トトランスT3の1次巻線P1のタップTp1と巻線P
3のタップTp4とを接続し、スイッチング素子Q2に
対して直列にオートトランスT3の1次巻線P2のタッ
プTp2を接続し、直流電源EにオートトランスT3の
1次巻線のセンタタップTpcを接続し、オートトラン
スT3の巻線P3のタップTp3とリーケージトランス
T2の1次巻線P5のタップTp1とを共振用コンデン
サC1を介して接続し、オートトランスT3の1次巻線
のセンタタップTpcとリーケージトランスT2の1次
巻線のタップTp2とを接続するように構成しておく。
Further, as shown in FIG. 6, the DC / AC conversion circuit 55 has a tap Tp1 and a winding P1 of the primary winding P1 of the autotransformer T3 connected in series with the switching element Q1.
3 is connected to the tap Tp4 of the autotransformer Q2, the tap Tp2 of the primary winding P2 of the autotransformer T3 is connected in series to the switching element Q2, and the center tap Tpc of the primary winding of the autotransformer T3 is connected to the DC power source E. And the tap Tp3 of the winding P3 of the autotransformer T3 and the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 are connected via the resonance capacitor C1, and the center tap Tpc of the primary winding of the autotransformer T3 is connected. And the tap Tp2 of the primary winding of the leakage transformer T2 are connected.

【0087】このため、オートトランスT3の巻線から
出力される交流電圧をリーケージトランスT2のリーケ
ージインダクタンスと共振用コンデンサC1により共振
させてリーケージトランスT2の1次巻線に入力するこ
とで、リーケージトランスT2の2次巻線S5,S6に
交流電圧を誘起させ、リーケージトランスT2の2次巻
線からの交流電圧を出力回路13により整流平滑して直
流電圧Voを出力することができる。
Therefore, the AC voltage output from the winding of the autotransformer T3 is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer T2 and the resonance capacitor C1 and input to the primary winding of the leakage transformer T2. An AC voltage can be induced in the secondary windings S5 and S6 of T2, and the AC voltage from the secondary winding of the leakage transformer T2 can be rectified and smoothed by the output circuit 13 to output the DC voltage Vo.

【0088】この結果、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、共振用コンデンサC1には小電流・高電圧の交流
を流すようにでき、直流電源が低電圧でも負荷側には大
電力を供給することができる共振型DC−DCコンバー
タを提供することができる。
As a result, even when a low-voltage DC power supply is used, a small current / high-voltage AC can be made to flow through the resonance capacitor C1, and large power can be supplied to the load side even if the DC power supply has a low voltage. It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of performing.

【0089】(変形例5)本発明の第3の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ50の変形例も、上述
した変形例2と同様であるので、その説明を省略する。
(Modification 5) Since the modification of the resonance type DC-DC converter 50 according to the third embodiment of the present invention is the same as the modification 2 described above, its explanation is omitted.

【0090】(変形例6)本発明の第3の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ50の変形例について
説明する。この変形例6の特徴は、図4に示す変形例2
と同様に、図6に示すリーケージトランスT2に代わっ
て非リーケージトランスであるリーク分のないトランス
T20を用い、外付けにオートトランスT3の1次巻線
P2のセンタタップTpcとトランスT20の1次巻線
P5のタップTp2との間にインダクタンスL1を挿入
し、共振用コンデンサC1とインダクタンスL1との間
で、共振回路を構成したものである。
(Modification 6) A modification of the resonance type DC-DC converter 50 according to the third embodiment of the present invention will be described. This modified example 6 is characterized in that modified example 2 shown in FIG.
6, a leakage transformer T20 which is a non-leakage transformer is used in place of the leakage transformer T2 shown in FIG. 6, and the center tap Tpc of the primary winding P2 of the autotransformer T3 and the primary of the transformer T20 are externally attached. An inductance L1 is inserted between the winding P5 and the tap Tp2 to form a resonance circuit between the resonance capacitor C1 and the inductance L1.

【0091】図6に示す共振型DC−DCコンバータ5
0の回路構成では、リーケージトランスT2のリーケー
ジインダクタンスを用いて共振回路を構成しているが、
このリーク分のインダクタンスを予測するのに困難性が
伴っていた。
Resonant DC-DC converter 5 shown in FIG.
In the circuit configuration of 0, the resonance circuit is configured by using the leakage inductance of the leakage transformer T2.
It was difficult to predict the inductance of this leak.

【0092】そこで、本変形例では、トランスT20を
用い、外付けにインダクタンスL1を挿入し、共振用コ
ンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共振回路
を構成することで、共振回路を容易に設計することがで
きる。
Therefore, in this modification, the transformer T20 is used, the inductance L1 is externally inserted, and the resonance circuit is configured between the resonance capacitor C1 and the inductance L1 to easily design the resonance circuit. can do.

【0093】(第4の実施の形態)図7は、本発明の第
4の実施の形態に係る共振型DC−DCコンバータ60
の詳細な構成を示す図である。以下、図7に示す回路図
を参照して、共振型DC−DCコンバータ60の特徴的
な構成のみを説明し、第1の実施の形態において説明し
た構成と同様のものは、その説明を省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows a resonance type DC-DC converter 60 according to a fourth embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of. Hereinafter, only the characteristic configuration of the resonance type DC-DC converter 60 will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG. 7, and the description of the same configuration as the configuration described in the first embodiment will be omitted. To do.

【0094】直流−交流変換回路65には、直流電源E
から供給される直流電圧を小電流・高電圧の交流に変換
するため、スイッチング素子Q1,Q2、オートトラン
スT5が設けられており、図7に示すように、オートト
ランスT5の1次巻線P1,P2に対して連続して巻か
れた非絶縁の1次巻線P3,P4を用いて、さらに磁気
結合を良くしたものである。
The DC-AC conversion circuit 65 includes a DC power source E.
In order to convert the DC voltage supplied from the AC into a small current / high voltage AC, switching elements Q1 and Q2 and an autotransformer T5 are provided. As shown in FIG. 7, the primary winding P1 of the autotransformer T5 is provided. , P2 are continuously wound around non-insulated primary windings P3, P4 to further improve magnetic coupling.

【0095】直流電源Eは、オートトランスT5の1次
巻線P1のタップTp1と、1次巻線P4のタップTp
4に接続に接続されている。また、1次巻線P3,P4
のセンタタップTpcには、スイッチング素子Q1のド
レインが接続され、この素子Q1のソースは直流電源E
のGND側に接続されている。さらに、1次巻線P1,
P2のセンタタップTpcには、スイッチング素子Q2
のドレインが接続され、この素子Q2のソースは直流電
源EのGND側に接続されている。
The DC power source E includes a tap Tp1 of the primary winding P1 and a tap Tp of the primary winding P4 of the autotransformer T5.
4 is connected to the connection. In addition, the primary windings P3 and P4
The drain of the switching element Q1 is connected to the center tap Tpc of the DC power source E.
Is connected to the GND side of. Further, the primary winding P1,
A switching element Q2 is provided at the center tap Tpc of P2.
Of the DC power source E is connected to the GND side.

【0096】オートトランスT5の1次巻線P3のタッ
プTp3は、共振用コンデンサC1を介してリーケージ
トランスT2の1次巻線P5のタップTp1に接続され
ている。また、オートトランスT5の1次巻線P2のタ
ップTp2は、リーケージトランスT2の1次巻線P5
のタップTp2に接続されている。
The tap Tp3 of the primary winding P3 of the auto transformer T5 is connected to the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1. The tap Tp2 of the primary winding P2 of the auto transformer T5 is the primary winding P5 of the leakage transformer T2.
Is connected to the tap Tp2.

【0097】なお、本実施の形態においても、直流電圧
Eを低電圧・大電流が取り出せる電源として扱い、オー
トトランスT5の1次巻線やリーケージトランスT2の
1次巻線P5には高電圧・小電流が現われ、リーケージ
トランスT2の2次巻線S5,S6から低電圧・大電流
が取り出せることとして扱うこととする。
Also in this embodiment, the DC voltage E is treated as a power source capable of taking out a low voltage and a large current, and a high voltage is applied to the primary winding of the autotransformer T5 and the primary winding P5 of the leakage transformer T2. It is assumed that a small current appears and that a low voltage / large current can be taken out from the secondary windings S5 and S6 of the leakage transformer T2.

【0098】次に、図2に示すタイミングチャートを参
照して、共振型DC−DCコンバータ60の動作につい
て説明する。まず、直流電源EがDC−DCコンバータ
50に投入されると、制御回路11に設けられたオペア
ンプOP1の−入力端子が0Vであるため、オペアンプ
OP1から最大レベルの誤差電圧がVCOに出力され、
さらに、図2に示すようなゲート駆動信号Vg1がVC
Oからスイッチング素子Q1のゲートに出力される。
Next, the operation of the resonance type DC-DC converter 60 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, when the DC power supply E is turned on to the DC-DC converter 50, since the-input terminal of the operational amplifier OP1 provided in the control circuit 11 is 0V, the operational amplifier OP1 outputs the maximum level error voltage to the VCO,
Further, if the gate drive signal Vg1 as shown in FIG.
It is output from O to the gate of the switching element Q1.

【0099】タイミングt1において、スイッチング素
子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1が0Vにな
る。この時、スイッチング素子Q1にゲート駆動信号V
g1を供給して、スイッチング素子Q1がオンになる。
これにより、直流電源Eからドレイン電流Id1が、オ
ートトランスT5の1次巻線P4のタップTp4、1次
巻線P4のセンタタップTpcからスイッチング素子Q
1のドレイン−ソースを介してGNDへと流れる。
At timing t1, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 becomes 0V. At this time, the gate drive signal V is applied to the switching element Q1.
The switching element Q1 is turned on by supplying g1.
As a result, the drain current Id1 from the DC power source E flows from the tap Tp4 of the primary winding P4 of the autotransformer T5 to the switching element Q from the center tap Tpc of the primary winding P4.
1 through drain-source to GND.

【0100】このとき、直流電源Eからオートトランス
T5の1次巻線P1のタップTp1から1次巻線Tp
2、リーケージトランスT2の1次巻線P5のタップT
p2、1次巻線P5のタップTp1、1次巻線P5のタ
ップTp1から共振用コンデンサC1、オートトランス
T5の巻線P3のタップTp3からセンタタップTpc
に2次電流I21が流れる。
At this time, from the DC power source E to the tap Tp1 of the primary winding P1 of the autotransformer T5 to the primary winding Tp.
2. Tap T of the primary winding P5 of the leakage transformer T2
p2, the tap Tp1 of the primary winding P5, the tap Tp1 of the primary winding P5 to the resonance capacitor C1, the tap Tp3 of the winding P3 of the autotransformer T5 to the center tap Tpc.
A secondary current I21 flows through the.

【0101】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S6には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp2からダイオードD2に電流が流
れ、コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力
電圧が出力される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S6 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp2 of the secondary winding S6 to the diode D2 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary. The output voltage is output to the side.

【0102】同時に、DC−DCコンバータ60では、
リーケージトランスT2が有するリーケージインダクタ
ンスLoと共振用コンデンサC1による直列共振によっ
て、図2に示すような、正弦波状のドレイン電流Id1
の波形がスイッチング素子Q1に現われる。
At the same time, in the DC-DC converter 60,
The leakage inductance Lo of the leakage transformer T2 and the series resonance by the resonance capacitor C1 cause a sinusoidal drain current Id1 as shown in FIG.
Waveform appears in the switching element Q1.

【0103】次に、オペアンプOP1の−入力端子に2
次側の出力電圧が入力されるので、オペアンプOP1か
ら誤差電圧がVCOに出力され、さらに、ゲート駆動信
号Vg1に対してほぼ逆位相のゲート駆動信号Vg2が
VCOからスイッチング素子Q2のゲートに出力され
る。
Next, 2 is applied to the-input terminal of the operational amplifier OP1.
Since the output voltage on the secondary side is input, the error voltage is output from the operational amplifier OP1 to the VCO, and further, the gate drive signal Vg2 having a phase substantially opposite to the gate drive signal Vg1 is output from the VCO to the gate of the switching element Q2. It

【0104】ここで、タイミングt3においては、スイ
ッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2が
0Vになる。この時、スイッチング素子Q2にゲート駆
動信号Vg2を供給して、スイッチング素子Q2がオン
になる。これにより、直流電源Eからドレイン電流Id
2が、オートトランスT5の1次巻線P1,P2のセン
タタップTpcからスイッチング素子Q2のドレイン−
ソースを介してGNDへと流れる。
Here, at the timing t3, the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 becomes 0V. At this time, the gate drive signal Vg2 is supplied to the switching element Q2, and the switching element Q2 is turned on. Accordingly, the drain current Id from the DC power source E
2 is the drain of the switching element Q2 from the center tap Tpc of the primary windings P1 and P2 of the autotransformer T5.
It flows to GND through the source.

【0105】このとき、直流電源Eからオートトランス
T5の1次巻線P4のタップTp4、オートトランスT
5の1次巻線P3のタップTp3、共振用コンデンサC
1を介してリーケージトランスT2の1次巻線P5のタ
ップTp1、1次巻線P5のタップTp2からオートト
ランスT5の1次巻線P2のタップTp2に2次電流I
22が流れる。
At this time, from the DC power source E to the tap Tp4 of the primary winding P4 of the autotransformer T5 and the autotransformer T5.
5, tap Tp3 of primary winding P3, resonance capacitor C
1 through the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 to the tap Tp2 of the primary winding P2 of the autotransformer T5 from the tap Tp2 of the primary winding P5.
22 flows.

【0106】この結果、リーケージトランスT2の2次
巻線S5には磁気エネルギーが誘起されるので、2次巻
線S6のタップTp1からダイオードD1に電流が流れ
コンデンサC3により整流平滑されて2次側に出力電圧
が出力される。
As a result, since magnetic energy is induced in the secondary winding S5 of the leakage transformer T2, a current flows from the tap Tp1 of the secondary winding S6 to the diode D1 and is rectified and smoothed by the capacitor C3 to be secondary side. The output voltage is output to.

【0107】以上のような動作の繰り返しにより、2次
側の出力電圧が上昇した後に安定化される。
By repeating the above-described operation, the output voltage on the secondary side is increased and then stabilized.

【0108】第4の実施の形態における効果は、直流電
源Eから供給される直流を直流−交流変換回路65によ
りこの直流より小電流・高電圧の交流に変換し、直流−
交流変換回路65からの小電流・高電圧の交流を共振用
コンデンサC1を介してリーケージトランスT2の1次
巻線に入力して2次巻線に交流を誘起させ、リーケージ
トランスT2の2次巻線からの交流を出力回路13によ
り整流平滑して直流電圧を出力し、制御回路11におい
て出力回路13からの直流電圧に応じて直流−交流変換
回路65を制御するためのゲート駆動信号を生成するの
で、低電圧の直流電源Eを用いた場合でも、共振用コン
デンサC1には小電流・高電圧の交流を流すようにで
き、直流電源Eが低電圧でも負荷側には大電力を供給す
ることができる共振型DC−DCコンバータを提供する
ことができる。
The effect of the fourth embodiment is that the direct current supplied from the direct current power source E is converted by the direct current-alternating current conversion circuit 65 into an alternating current of a small current and a high voltage.
A small current / high voltage AC from the AC conversion circuit 65 is input to the primary winding of the leakage transformer T2 via the resonance capacitor C1 to induce an AC in the secondary winding, and the secondary winding of the leakage transformer T2. The output circuit 13 rectifies and smoothes the AC from the line to output a DC voltage, and the control circuit 11 generates a gate drive signal for controlling the DC-AC conversion circuit 65 according to the DC voltage from the output circuit 13. Therefore, even when the low-voltage DC power supply E is used, a small current / high-voltage AC can be made to flow through the resonance capacitor C1, and large power can be supplied to the load side even if the DC power supply E is at a low voltage. It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of performing the above.

【0109】また、直流−交流変換回路65は、図7に
示すように、スイッチング素子Q1に対して直列にオー
トトランスT5の1次巻線P3,P4のセンタタップT
pcを接続し、スイッチング素子Q2に対して直列にオ
ートトランスT5の1次巻線P1,P2のセンタタップ
Tpcを接続し、直流電源EにオートトランスT5の1
次巻線P1のタップTp1と1次巻線P4のタップTp
4とを接続し、オートトランスT5の1次巻線P3のタ
ップTp3とリーケージトランスT2の1次巻線P5の
タップTp1とを共振用コンデンサC1を介して接続
し、オートトランスT5の1次巻線P2のタップTp2
とリーケージトランスT2の1次巻線P5のタップTp
2とを接続するように構成しておく。
As shown in FIG. 7, the DC / AC conversion circuit 65 includes a center tap T of the primary windings P3 and P4 of the autotransformer T5 in series with the switching element Q1.
pc, the center tap Tpc of the primary windings P1 and P2 of the autotransformer T5 are connected in series to the switching element Q2, and the DC power source E is connected to the center of the autotransformer T5.
Tap Tp1 of the secondary winding P1 and tap Tp of the primary winding P4
4 and the tap Tp3 of the primary winding P3 of the autotransformer T5 and the tap Tp1 of the primary winding P5 of the leakage transformer T2 are connected via the resonance capacitor C1. Tap Tp2 on line P2
And the tap Tp of the primary winding P5 of the leakage transformer T2
It is configured so as to be connected to 2.

【0110】このため、オートトランスT5の1次巻線
から出力される交流電圧をリーケージトランスT2のリ
ーケージインダクタンスと共振用コンデンサC1により
共振させてリーケージトランスT2の1次巻線に入力す
ることで、リーケージトランスT2の2次巻線S5,S
6に交流電圧を誘起させ、リーケージトランスT2の2
次巻線からの交流電圧を出力回路13により整流平滑し
て直流電圧Voを出力することができる。
Therefore, the AC voltage output from the primary winding of the autotransformer T5 is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer T2 and the resonance capacitor C1 and input to the primary winding of the leakage transformer T2. Secondary windings S5, S of the leakage transformer T2
AC voltage is induced in 6 and 2 of leakage transformer T2
The AC voltage from the next winding can be rectified and smoothed by the output circuit 13 to output the DC voltage Vo.

【0111】この結果、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、共振用コンデンサC1には小電流・高電圧の交流
を流すようにでき、直流電源が低電圧でも負荷側には大
電力を供給することができる共振型DC−DCコンバー
タを提供することができる。
As a result, even when a low-voltage DC power supply is used, a small current / high-voltage AC can be made to flow through the resonance capacitor C1, and large power can be supplied to the load side even if the DC power supply has a low voltage. It is possible to provide a resonance type DC-DC converter capable of performing.

【0112】(変形例7)本発明の第4の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ60の変形例も、上述
した変形例2と同様であるので、その説明を省略する。
(Modification 7) A modification of the resonance type DC-DC converter 60 according to the fourth embodiment of the present invention is also the same as the modification 2 described above, and the description thereof will be omitted.

【0113】(変形例8)本発明の第4の実施の形態に
係る共振型DC−DCコンバータ60の変形例について
説明する。この変形例8の特徴は、図4に示す変形例2
と同様に、図7に示すリーケージトランスT2に代わっ
て非リーケージトランスであるリーク分のないトランス
T20を用い、外付けにオートトランスT3の1次巻線
P2のセンタタップTpcとトランスT20の1次巻線
P5のタップTp2との間にインダクタンスL1を挿入
し、共振用コンデンサC1とインダクタンスL1との間
で、共振回路を構成したものである。
(Modification 8) A modification of the resonance type DC-DC converter 60 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The feature of this modification 8 is that the modification 2 shown in FIG.
Similarly to the leakage transformer T2 shown in FIG. 7, a leakage-free transformer T20 that is a non-leakage transformer is used, and the center tap Tpc of the primary winding P2 of the autotransformer T3 and the primary of the transformer T20 are externally attached. An inductance L1 is inserted between the winding P5 and the tap Tp2 to form a resonance circuit between the resonance capacitor C1 and the inductance L1.

【0114】図6に示す共振型DC−DCコンバータ6
0の回路構成では、リーケージトランスT2のリーケー
ジインダクタンスを用いて共振回路を構成しているが、
このリーク分のインダクタンスを予測するのに困難性が
伴っていた。
Resonant DC-DC converter 6 shown in FIG.
In the circuit configuration of 0, the resonance circuit is configured by using the leakage inductance of the leakage transformer T2.
It was difficult to predict the inductance of this leak.

【0115】そこで、本変形例では、トランスT20を
用い、外付けにインダクタンスL1を挿入し、共振用コ
ンデンサC1とインダクタンスL1との間で、共振回路
を構成することで、共振回路を容易に設計することがで
きる。
Therefore, in the present modification, the transformer T20 is used, the inductance L1 is externally inserted, and the resonance circuit is configured between the resonance capacitor C1 and the inductance L1 to easily design the resonance circuit. can do.

【0116】第1乃至第4の実施の形態によれば、低電
圧の電源回路においても優れた効率を持つ共振型DC−
DCコンバータを採用することが可能となる。このた
め、効率が向上して放熱が簡単となり、ノイズが低減す
るのでノイズ対策部品を大幅に減少することができ、D
C−DCコンバータのコストを低く押さえることができ
る。
According to the first to fourth embodiments, the resonance type DC- which has excellent efficiency even in the low voltage power supply circuit.
It becomes possible to employ a DC converter. As a result, efficiency is improved, heat dissipation is simplified, noise is reduced, and noise countermeasure parts can be significantly reduced.
The cost of the C-DC converter can be kept low.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直流電源から供給される直流を直流−交流変換回路によ
りこの直流より小電流・高電圧の交流に変換し、直流−
交流変換回路からの小電流・高電圧の交流を共振用コン
デンサを介してリーケージトランスの1次巻線に入力し
て2次巻線に交流を誘起させ、リーケージトランスの2
次巻線からの交流を出力回路により整流平滑して直流電
圧を出力し、制御回路において出力回路からの直流電圧
に応じて直流−交流変換回路を制御するためのゲート駆
動信号を生成するので、低電圧の直流電源を用いた場合
でも、共振用コンデンサには小電流・高電圧の交流を流
すようにでき、直流電源が低電圧でも負荷側には大電力
を供給することができる共振型DC−DCコンバータを
提供することができる。
As described above, according to the present invention,
The direct current supplied from the direct current power supply is converted by this direct current to alternating current into a small current and high voltage alternating current from this direct current.
A small current / high voltage AC from the AC conversion circuit is input to the primary winding of the leakage transformer via the resonance capacitor to induce AC in the secondary winding, and the leakage transformer's 2
Since the alternating current from the next winding is rectified and smoothed by the output circuit to output the direct current voltage, the control circuit generates the gate drive signal for controlling the direct current-alternating current conversion circuit according to the direct current voltage from the output circuit. Resonant DC that can supply a small current and high voltage AC to the resonance capacitor even when a low-voltage DC power supply is used, and can supply a large amount of power to the load side even if the DC power supply has a low voltage. -A DC converter can be provided.

【0118】この結果、低電圧の電源回路においても優
れた効率を持つ共振型DC−DCコンバータを採用する
ことが可能となる。このため、効率が向上して放熱が簡
単となり、ノイズが低減するのでノイズ対策部品を大幅
に減少することができ、DC−DCコンバータのコスト
を低く押さえることができる。
As a result, it becomes possible to employ a resonance type DC-DC converter having excellent efficiency even in a low voltage power supply circuit. For this reason, efficiency is improved, heat dissipation is simplified, and noise is reduced, so that it is possible to greatly reduce the number of noise countermeasure components, and it is possible to keep the cost of the DC-DC converter low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ10の詳細な構成を示す図である。
FIG. 1 is a resonance type DC- according to a first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of the DC converter 10.

【図2】共振型DC−DCコンバータの動作について説
明するためのタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the resonance type DC-DC converter.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ20の変形例を示す図である。
FIG. 3 is a resonance type DC- according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the modification of the DC converter 20.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ30の変形例を示す図である。
FIG. 4 is a resonance type DC- according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the modification of the DC converter 30.

【図5】本発明の第2の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ40の詳細な構成を示す図である。
FIG. 5 is a resonance type DC- according to a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of the DC converter 40.

【図6】本発明の第3の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ50の詳細な構成を示す図である。
FIG. 6 is a resonance type DC- according to a third embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of the DC converter 50.

【図7】本発明の第4の実施の形態に係る共振型DC−
DCコンバータ60の詳細な構成を示す図である。
FIG. 7 is a resonance type DC- according to a fourth embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the detailed structure of the DC converter 60.

【図8】従来のハーフブリッジ型の共振型DC−DCコ
ンバータの詳細な構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of a conventional half-bridge type resonant DC-DC converter.

【図9】従来のハーフブリッジ型の共振型DC−DCコ
ンバータの動作について説明するためのタイミングチャ
ートである。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of a conventional half-bridge type resonance DC-DC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C1 共振用コンデンサ E 直流電源 Q1,Q2 スイッチング素子 T2 リーケージトランス 11 制御回路 13 出力回路 15,45,55,65 直流−交流変換回路 C1 resonance capacitor E DC power supply Q1, Q2 switching element T2 leakage transformer 11 Control circuit 13 Output circuit 15, 45, 55, 65 DC-AC conversion circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源から供給される直流をこの直流
より小電流・高電圧の交流に変換する直流−交流変換回
路と、 直流−交流変換回路からの小電流・高電圧の交流を共振
用コンデンサを介して1次巻線に入力して2次巻線に交
流を誘起するリーケージトランスと、 リーケージトランスの2次巻線からの交流を整流平滑し
て直流電圧を出力する出力回路と、 出力回路からの直流電圧に応じて直流−交流変換回路を
制御するための制御信号を生成する制御回路とを備えた
ことを特徴とする共振型DC−DCコンバータ。
1. A direct current-alternating current conversion circuit for converting direct current supplied from a direct current power source into alternating current of lower current / high voltage than this direct current, and small current / high voltage alternating current from the direct current-alternating current conversion circuit for resonance. A leakage transformer that inputs to the primary winding via a capacitor to induce an alternating current in the secondary winding, an output circuit that rectifies and smoothes the alternating current from the secondary winding of the leakage transformer, and outputs a DC voltage, and an output A resonance type DC-DC converter, comprising: a control circuit that generates a control signal for controlling the DC-AC conversion circuit according to a DC voltage from the circuit.
【請求項2】 前記直流−交流変換回路は、 前記制御回路からの制御信号に応じて交互にオン・オフ
動作する第1及び第2のスイッチング素子と、 第1のタップとセンタタップおよび第2のタップを設け
た1次巻線と、第1のタップと第2のタップを設けた2
次巻線とを有し、1次巻線に入力した交流電圧を昇圧し
て2次巻線に誘起するトランスとを備え、 前記第1のスイッチング素子に対して直列に前記トラン
スの1次巻線の第1のタップを接続し、前記第2のスイ
ッチング素子に対して直列に前記トランスの1次巻線の
第2のタップを接続し、前記直流電源に前記トランスの
1次巻線のセンタタップを接続し、前記トランスの2次
巻線の第1のタップと前記リーケージトランスの1次巻
線の第1のタップとを共振用コンデンサを介して接続
し、前記トランスの2次巻線の第2のタップと前記リー
ケージトランスの1次巻線の第2のタップとを接続し、 前記トランスの2次巻線から出力される交流電圧を前記
リーケージトランスのリーケージインダクタンスと共振
用コンデンサにより共振させて前記リーケージトランス
の1次巻線に入力することを特徴とする共振型DC−D
Cコンバータ。
2. The DC-AC conversion circuit includes first and second switching elements that are turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit, a first tap, a center tap, and a second tap. Primary winding with taps and 2 with first and second taps
A primary winding of the transformer in series with the first switching element, the transformer having a secondary winding, and a transformer for boosting an AC voltage input to the primary winding to induce the secondary winding. A first tap of a wire is connected, a second tap of the primary winding of the transformer is connected in series to the second switching element, and a center of the primary winding of the transformer is connected to the DC power source. A tap is connected, the first tap of the secondary winding of the transformer and the first tap of the primary winding of the leakage transformer are connected via a resonance capacitor, and the secondary winding of the transformer is connected. The second tap is connected to the second tap of the primary winding of the leakage transformer, and the AC voltage output from the secondary winding of the transformer is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor. hand Resonant DC-D, characterized in that input to the primary winding of the serial leakage transformer
C converter.
【請求項3】 前記直流−交流変換回路は、 前記制御回路からの制御信号に応じて交互にオン・オフ
動作する第1及び第2のスイッチング素子と、 第1のタップとセンタタップおよび第2のタップを設け
た巻線を備え、 前記第1のスイッチング素子に対して直列に前記巻線の
第1のタップを接続し、前記第2のスイッチング素子に
対して直列に前記巻線の第2のタップを接続し、前記直
流電源に前記巻線のセンタタップを接続し、前記巻線の
第1のタップと前記リーケージトランスの1次巻線の第
1のタップとを共振用コンデンサを介して接続し、前記
巻線の第2のタップと前記リーケージトランスの1次巻
線の第2のタップとを接続し、 前記巻線から出力される交流電圧を前記リーケージトラ
ンスのリーケージインダクタンスと共振用コンデンサに
より共振させて前記リーケージトランスの1次巻線に入
力することを特徴とする請求項1記載の共振型DC−D
Cコンバータ。
3. The DC-AC conversion circuit includes first and second switching elements that are turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit, a first tap, a center tap, and a second tap. A winding provided with a tap, the first tap of the winding is connected in series to the first switching element, and the second tap of the winding is connected in series to the second switching element. The center tap of the winding is connected to the DC power supply, and the first tap of the winding and the first tap of the primary winding of the leakage transformer are connected via a resonance capacitor. The second tap of the winding is connected to the second tap of the primary winding of the leakage transformer, and the AC voltage output from the winding is connected to the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance coil. Resonant DC-D according to claim 1, wherein by resonating the capacitor, wherein the input to the primary winding of said leakage transformer
C converter.
【請求項4】 前記直流−交流変換回路は、 前記制御回路からの制御信号に応じて交互にオン・オフ
動作する第1及び第2のスイッチング素子と、 第1のタップとセンタタップおよび第2のタップを設け
た第1の巻線と、第3のタップと第4のタップを設け第
1の巻線と連続して巻かれた第2の巻線を有するオート
トランスとを備え、 前記第1のスイッチング素子に対して直列に前記オート
トランスの第1の巻線の第1のタップと第2の巻線の第
4のタップとを接続し、前記第2のスイッチング素子に
対して直列に前記オートトランスの第1の巻線の第2の
タップを接続し、前記直流電源に前記オートトランスの
第1の巻線のセンタタップを接続し、前記オートトラン
スの第2の巻線の第3のタップと前記リーケージトラン
スの1次巻線の第1のタップとを共振用コンデンサを介
して接続し、前記オートトランスの第1の巻線のセンタ
タップと前記リーケージトランスの1次巻線の第2のタ
ップとを接続し、 前記オートトランスの第2の巻線から出力される交流電
圧を前記リーケージトランスのリーケージインダクタン
スと共振用コンデンサにより共振させて前記リーケージ
トランスの1次巻線に入力することを特徴とする請求項
1記載の共振型DC−DCコンバータ。
4. The DC-AC conversion circuit includes first and second switching elements that are turned on / off alternately according to a control signal from the control circuit, a first tap, a center tap, and a second tap. A first winding having a tap, a third winding and a fourth tap, and an autotransformer having a second winding continuously wound with the first winding, The first tap of the first winding of the autotransformer and the fourth tap of the second winding of the autotransformer are connected in series to the first switching element, and are connected in series to the second switching element. The second tap of the first winding of the autotransformer is connected, the center tap of the first winding of the autotransformer is connected to the DC power supply, and the third tap of the second winding of the autotransformer is connected. Tap and the primary winding of the leakage transformer No. 1 tap is connected via a resonance capacitor, the center tap of the first winding of the autotransformer is connected to the second tap of the primary winding of the leakage transformer, and the first tap of the autotransformer is connected. 2. The resonance type DC- according to claim 1, wherein the AC voltage output from the second winding is resonated by the leakage inductance of the leakage transformer and the resonance capacitor and input to the primary winding of the leakage transformer. DC converter.
【請求項5】 前記直流−交流変換回路は、 前記制御回路からの制御信号に応じて交互にオン・オフ
動作する第1及び第2のスイッチング素子と、 第1のタップとセンタタップおよび第2のタップを設け
た第1の巻線と、第3のタップとセンタタップおよび第
4のタップを設け第1の巻線と連続して巻かれた第2の
巻線を有するオートトランスとを備え、 前記第1のスイッチング素子に対して直列に前記オート
トランスの第1の巻線のセンタタップを接続し、前記第
2のスイッチング素子に対して直列に前記オートトラン
スの第2の巻線のセンタタップを接続し、前記直流電源
に前記オートトランスの第1の巻線の第1のタップと第
2の巻線の第4のタップとを接続し、前記オートトラン
スの第2の巻線の第3のタップと前記リーケージトラン
スの1次巻線の第1のタップとを共振用コンデンサを介
して接続し、前記オートトランスの第1の巻線の第2の
タップと前記リーケージトランスの1次巻線の第2のタ
ップとを接続し、 前記オートトランスの第1および第2の巻線から出力さ
れる交流電圧を前記リーケージトランスのリーケージイ
ンダクタンスと共振用コンデンサにより共振させて前記
リーケージトランスの1次巻線に入力することを特徴と
する請求項1記載の共振型DC−DCコンバータ。
5. The DC-AC conversion circuit includes first and second switching elements that are alternately turned on / off in response to a control signal from the control circuit, a first tap, a center tap, and a second tap. A first winding having a tap, a third tap, a center tap, and an autotransformer having a fourth tap and a second winding continuous with the first winding. Connecting the center tap of the first winding of the autotransformer in series with the first switching element, and connecting the center tap of the second winding of the autotransformer in series with the second switching element. A tap is connected to the DC power source, a first tap of the first winding of the autotransformer is connected to a fourth tap of the second winding of the autotransformer, and a second tap of the second winding of the autotransformer is connected. 3 taps and the leakage tiger Of the primary winding of the leakage transformer and the first tap of the primary winding of the leakage transformer are connected via a resonance capacitor, and the second tap of the first winding of the autotransformer and the second tap of the primary winding of the leakage transformer are connected. And resonating the AC voltage output from the first and second windings of the autotransformer with the leakage inductance of the leakage transformer and a resonance capacitor, and inputting the AC voltage to the primary winding of the leakage transformer. The resonance type DC-DC converter according to claim 1.
【請求項6】 前記第1及び第2のスイッチング素子
は、 電界効果トランジスタからなり、ドレイン端子−ソース
端子間に接続された第2および第3のコンデンサをそれ
ぞれ有し、 前記トランスのインダクタンスと第2および第3のコン
デンサにより交互に共振させることを特徴とする請求項
2乃至5項の何れか1項に記載の共振型DC−DCコン
バータ。
6. The first and second switching elements are field effect transistors, and have second and third capacitors connected between a drain terminal and a source terminal, respectively. The resonant DC-DC converter according to any one of claims 2 to 5, wherein the second and third capacitors alternately resonate.
【請求項7】 前記リーケージトランスに代わって、リ
ーク分のない非リーケージトランスを備え、 前記トランスの2次巻線の第2のタップと前記非リーケ
ージトランスの1次巻線の第2のタップとの間に、イン
ダクタンスを接続することを特徴とする請求項2記載の
共振型DC−DCコンバータ。
7. A leakage-free non-leakage transformer is provided instead of the leakage transformer, and a second tap of a secondary winding of the transformer and a second tap of a primary winding of the non-leakage transformer are provided. The resonance type DC-DC converter according to claim 2, wherein an inductance is connected between the two.
【請求項8】 前記リーケージトランスに代わって、リ
ーク分のない非リーケージトランスを備え、 前記トランスの1次巻線の第2のタップと前記非リーケ
ージトランスの1次巻線の第2のタップとの間に、イン
ダクタンスを接続することを特徴とする請求項3記載の
共振型DC−DCコンバータ。
8. A leakage-free non-leakage transformer is provided instead of the leakage transformer, wherein a second tap of a primary winding of the transformer and a second tap of a primary winding of the non-leakage transformer are provided. The resonance type DC-DC converter according to claim 3, wherein an inductance is connected between the two.
【請求項9】 前記リーケージトランスに代わって、リ
ーク分のない非リーケージトランスを備え、 前記オートトランスの1次巻線のセンタタップと前記非
リーケージトランスの1次巻線の第2のタップとの間
に、インダクタンスを接続することを特徴とする請求項
4記載の共振型DC−DCコンバータ。
9. A leakage-free non-leakage transformer is provided instead of the leakage transformer, wherein a center tap of the primary winding of the auto transformer and a second tap of the primary winding of the non-leakage transformer are provided. The resonance type DC-DC converter according to claim 4, wherein an inductance is connected therebetween.
【請求項10】 前記リーケージトランスに代わって、
リーク分のない非リーケージトランスを備え、 前記オートトランスの第1の巻線の第2のタップと前記
非リーケージトランスの1次巻線の第2のタップとの間
に、インダクタンスを接続することを特徴とする請求項
5記載の共振型DC−DCコンバータ。
10. Instead of the leakage transformer,
A leakage-free non-leakage transformer is provided, and an inductance is connected between the second tap of the first winding of the autotransformer and the second tap of the primary winding of the non-leakage transformer. The resonant DC-DC converter according to claim 5.
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