JP2006087284A - Dc/dc converter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC/DC converter capable of efficiently recovering all the snubber energy. <P>SOLUTION: A primary winding N1 of a transformer T with a tap a and a main switch S1 are connected in series between both ends of a DC power source E. A snubber circuit 1, in which a snubber diode D1 and snubber capacitor C1 are connected, is connected in parallel to the main switch S1. A recovery circuit 2, in which a regenerative reactor L1, regenerative auxiliary switch S2, and regenerative diode D2 are connected in series, is connected between the tap a of the primary winding N1 and a connection point A between the snubber diode D1 and snubber capacitor C1. At least one clamping diode D3, connected in series by way of the regenerative reactor L1, is connected between the tap a of primary winding N1 and a return terminal of the DC power source E. The clamping diode D3 is connected back-to-back to the snubber capacitor C1, and a cathode is connected to the high-potential side of the regenerative reactor L1, with an anode connected to the return terminal of the DC power source E. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直流電源の両端にトランスの1次巻線とスイッチを直列に接続し、スイッチがオンしている期間にトランスで絶縁された2次巻線の負荷へ電力を供給するフォワード型やスイッチがオンしている期間にトランスに電力を蓄え、スイッチがオフしている期間にトランスに蓄えた電力を負荷に供給するフライバック型など絶縁型のDC/DCコンバータに関する。   The present invention connects a primary winding of a transformer and a switch in series to both ends of a DC power source, and supplies power to a load of a secondary winding insulated by the transformer while the switch is on. The present invention relates to a flyback type DC / DC converter such as a flyback type that stores electric power in a transformer while a switch is on and supplies electric power stored in the transformer to a load while the switch is off.

MOSFET、IGBT、サイリスタなどの半導体素子をスイッチとして用い、このスイッチをオン・オフしてエネルギーの流れを制御するDC/DCコンバータは原理的には損失なしに電力を制御することが可能である。
また、スイッチング周波数を高周波化することにより装置の小型・軽量化と制御性能の向上を図ることができる。
しかしながら、実際には半導体スイッチは理想スイッチでなく、有限のターンオン、ターンオフ時間を有する。
また、スイッチを接続する回路には配線の寄生インダクタンスやトランスの洩れインダクタンス、浮遊容量やダイオードの蓄積電荷などが存在する。
そのため、スイッチング損失やサージが発生し、制御性能の低下やノイズによる周辺の電子機器へ悪影響をもたらす。
A DC / DC converter that uses a semiconductor element such as a MOSFET, IGBT, or thyristor as a switch and controls the flow of energy by turning this switch on and off can in principle control power without loss.
Further, by increasing the switching frequency, it is possible to reduce the size and weight of the apparatus and improve the control performance.
However, in practice, a semiconductor switch is not an ideal switch and has a finite turn-on and turn-off time.
In addition, the circuit to which the switch is connected includes parasitic inductance of wiring, leakage inductance of the transformer, stray capacitance, accumulated charge of the diode, and the like.
As a result, switching loss and surges occur, which adversely affects peripheral electronic devices due to deterioration in control performance and noise.

この問題に対する抜本的な解決策がソフトスイッチングである。
ソフトスイッチングは、スイッチがターンオン、ターンオフする時点でスイッチを通る電流やスイッチにかかる電圧をゼロにすることにより損失を低減し、サージの発生を抑制するものである。
ソフトスイッチングには共振動作による方式などもあるが、1つの基本方式としてスイッチの両端にスナバ回路を接続し、スイッチのオフ時にスナバエネルギーを吸収し、スイッチのオン時あるいはそれ以前にスナバエネルギーを電源や負荷へ回収する方式が考えられる。
A fundamental solution to this problem is soft switching.
Soft switching reduces the loss and suppresses the occurrence of surge by reducing the current passing through the switch and the voltage applied to the switch to zero when the switch is turned on and off.
Soft switching includes a method based on resonance operation, but one basic method is to connect a snubber circuit to both ends of the switch, absorb the snubber energy when the switch is off, and supply the snubber energy when the switch is on or before Or a method of collecting it to the load.

スナバエネルギーを回収する方法として、例えば特開平10−191632号公報では第2のトランスを設けてスナバ用コンデンサに蓄積したエネルギーをスイッチのターンオン時に出力電力の一部として負荷に供給する方法が提案されているが、この場合すべてのエネルギーが回収されるとは限らないという問題がある。
また、例えば特開2000−341947号公報では第2のスイッチを設けてスナバ用コンデンサに蓄積したエネルギーを第2のスイッチのターンオン時に電源に回収する方法が提案されているが、この場合スナバ用コンデンサに電源電圧の2倍以上の電圧が充電されていなと回収できず、かつハードスイッチングになるという問題がある。
また、例えば特開2001−119944号公報では電源電圧の1/2の電圧源を設けて電源電圧以上に充電されたスナバエネルギーを回収する方法が提案されているが、この場合1/2の電圧源を作成するために寿命特性がある大容量の電解コンデンサなどを用いる必要があり、回路構成が複雑になる、部品点数が増加するなどの問題がある。
特開平10−191632号公報 特開2000−341947号公報 特開2001−119944号公報
As a method for recovering the snubber energy, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-191632 proposes a method in which a second transformer is provided and the energy stored in the snubber capacitor is supplied to the load as part of output power when the switch is turned on. However, in this case, there is a problem that not all energy is recovered.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-341947 proposes a method in which a second switch is provided to recover the energy stored in the snubber capacitor to the power supply when the second switch is turned on. In addition, there is a problem that if the voltage more than twice the power supply voltage is not charged, it cannot be recovered and hard switching is performed.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-119944 proposes a method of providing a voltage source that is ½ of the power supply voltage and recovering the snubber energy that is charged above the power supply voltage. In order to create a source, it is necessary to use a large-capacity electrolytic capacitor having a life characteristic, which causes problems such as a complicated circuit configuration and an increased number of parts.
JP-A-10-191632 JP 2000-341947 A JP 2001-119944

解決しようとする問題点は、従来のスナバエネルギーを回収する方法は、すべてのエネルギーが回収されるとは限らず、回収されても電源などの回路構成が複雑になる点であり、本発明は、ソフトスイッチングのための回路構成が簡単で、すべてのスナバエネルギーを効率よく回収できるDC/DCコンバータを提供することを目的になされたものである。   The problem to be solved is that the conventional method of recovering the snubber energy does not necessarily recover all the energy, and the circuit configuration such as the power source becomes complicated even if the energy is recovered. An object of the present invention is to provide a DC / DC converter that has a simple circuit configuration for soft switching and that can efficiently recover all snubber energy.

そのため本発明は、直流電源Eの両端にタップa付きトランスTの1次巻線N1と主スイッチ(請求項1における第1のスイッチ)S1を直列に接続し、この主スイッチS1と並列にスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1を直列に接続したスナバ回路を接続して成るシングルエンデッドコンバータにおいて、1次巻線N1のタップaとスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1の接続点との間に回生用リアクトルL1と回生用補助スイッチ(請求項1における第2のスイッチ)S2および回生用ダイオードD2を直列に接続した回生回路を接続し、主スイッチS1のオフ時のエネルギーをスナバ用コンデンサC1に充電し、主スイッチS1のオン時あるいはそれ以前に回生用補助スイッチS2をオンにしてスナバ用コンデンサC1に充電したスナバエネルギーを共振動作によりトランスTへ回生することを最も主要な特徴とする。   Therefore, in the present invention, a primary winding N1 of a transformer T with a tap a and a main switch (first switch in claim 1) S1 are connected in series to both ends of a DC power supply E, and a snubber is connected in parallel with the main switch S1. In a single-ended converter formed by connecting a snubber circuit in which a diode D1 and a snubber capacitor C1 are connected in series, between the tap a of the primary winding N1 and the connection point of the snubber diode D1 and the snubber capacitor C1. Is connected to a regenerative circuit in which a regenerative reactor L1, a regenerative auxiliary switch (second switch in claim 1) S2, and a regenerative diode D2 are connected in series, and the energy when the main switch S1 is turned off is converted into a snubber capacitor C1. And when the main switch S1 is turned on or before that, the regenerative auxiliary switch S2 is turned on and the snubber controller is turned on. The most important feature that regenerated to the transformer T through resonance snubber energy charged in the capacitors C1.

本発明のDC/DCコンバータは、主スイッチS1のオフ時のエネルギーをスナバ用コンデンサC1に充電し、主スイッチS1のオン時あるいはそれ以前に回生用補助スイッチS2をオンにしてスナバ用コンデンサC1に充電したスナバエネルギーを共振動作によりトランスTへ回収するので、回生用補助スイッチS2とその駆動回路が必要であるが下記の効果がある。
1.主スイッチS1および回生用補助スイッチS2ともにZVS(ゼロ電圧スイッチング)またはZCS(ゼロ電流スイッチング)によるソフトスイッチング動作を可能とする。2.スナバ用コンデンサC1のエネルギーを回収するために直流電源Eの1/2の電圧源を作成する方式に比して構成が簡単であり小形で廉価な装置となる。
3.同様にスナバ用コンデンサC1のエネルギーを直流電源Eに回収する方式もあるが、スナバ電圧が直流電源Eの電圧の2倍以上で無い場合はエネルギーが回収されず、かつハードスイッチングとなってしまう。
以上により、原理的にスイッチングロスをなくし、電磁ノイズの発生を低減できる絶縁形のDC/DCコンバータを提供できる。
The DC / DC converter of the present invention charges the snubber capacitor C1 with the energy when the main switch S1 is turned off, and turns on the auxiliary auxiliary switch S2 when the main switch S1 is turned on or before that to the snubber capacitor C1. Since the charged snubber energy is recovered to the transformer T by a resonance operation, the regeneration auxiliary switch S2 and its drive circuit are necessary, but the following effects are obtained.
1. Both the main switch S1 and the regenerative auxiliary switch S2 enable soft switching operation by ZVS (zero voltage switching) or ZCS (zero current switching). 2. Compared with a method of creating a voltage source that is ½ of the DC power source E in order to recover the energy of the snubber capacitor C1, the configuration is simple and the device is small and inexpensive.
3. Similarly, there is a method of recovering the energy of the snubber capacitor C1 to the DC power supply E. However, if the snubber voltage is not twice or more than the voltage of the DC power supply E, the energy is not recovered and hard switching is performed.
As described above, it is possible to provide an insulated DC / DC converter that can eliminate the switching loss in principle and reduce the generation of electromagnetic noise.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図1に、本発明を実施した第1実施例のシングルエンデッドコンバータの回路図を示す。
第1実施例のシングルエンデッドコンバータの基本回路は、直流電源Eの両端にタップa付きトランスTの1次巻線N1と主スイッチS1を直列に接続し、主スイッチS1と並列にスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1を直列に接続したスナバ回路1を接続する。
本発明のコンバータは、この基本回路のスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1の接続点Aと1次巻線N1のタップaとの間に回生用リアクトルL1と回生用補助スイッチS2および回生用ダイオードD2を直列に接続した回生回路2を接続する。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a single-ended converter according to a first embodiment of the present invention.
In the basic circuit of the single-ended converter of the first embodiment, a primary winding N1 of a transformer T with a tap a and a main switch S1 are connected in series to both ends of a DC power supply E, and a snubber diode is connected in parallel with the main switch S1. A snubber circuit 1 in which D1 and a snubber capacitor C1 are connected in series is connected.
The converter according to the present invention includes a regenerative reactor L1, a regenerative auxiliary switch S2, and a regenerative diode between the connection point A of the snubber diode D1 and the snubber capacitor C1 of this basic circuit and the tap a of the primary winding N1. The regenerative circuit 2 in which D2 is connected in series is connected.

回生回路2を構成する素子の組合せは任意で、図5に示すように、(1)2(L1+S2+D2)、(2)2(L1+D2+S2)、(3)2(S2+L1+D2)、(4)2(D2+L1+S2)、(5)2(S2+D2+L1)、(6)2(D2+S2+L1)の6通りがある。
ただし、回生用補助スイッチS2が逆阻止型のスイッチの場合、回生用ダイオードD2は不要となり、回生回路2の素子の組合せは、図6に示すように、(1)2(L1+S2)、(2)2(S2+L1)の2通りに絞られる。
The combination of elements constituting the regeneration circuit 2 is arbitrary, and as shown in FIG. 5, (1) 2 (L1 + S2 + D2), (2) 2 (L1 + D2 + S2), (3) 2 (S2 + L1 + D2), (4) 2 (D2 + L1 + S2) ), (5) 2 (S2 + D2 + L1), and (6) 2 (D2 + S2 + L1).
However, when the regeneration auxiliary switch S2 is a reverse blocking type switch, the regeneration diode D2 is unnecessary, and the combination of the elements of the regeneration circuit 2 is (1) 2 (L1 + S2), (2 ) 2 (S2 + L1).

さらに、1次巻線N1のタップaと直流電源Eのリターン端子の間に回生用リアクトルL1を介して直列接続となるクランプ用ダイオードD3を少なくとも1つ接続する。
クランプ用ダイオードD3は、スナバ用コンデンサC1と逆並列に接続し、カソードを回生用リアクトルL1の高電位側に接続し、アノードを直流電源Eのリターン端子に接続する。
従って、クランプ用ダイオードD3の接続位置は複数存在し、回生回路2内においてはカソードを図5(1)の場合L1−S2間、S2−D2間の2箇所、(2)の場合L1−D2間、D2−S2間の2箇所、(3)の場合L1−D2間の1箇所、(4)の場合L1−S2間の1箇所に接続可能である。
図6(1)の場合はL1−S2間の1箇所に接続可能である。
回生回路2外においては、カソードをスナバ用コンデンサC1の両側のD2−C1間、C1−D1間の2箇所、主スイッチS1の両側のD1−S1間、S1−N1間の2箇所に接続可能である。
クランプ用ダイオードD3は同一回路において複数個接続してもよく、図1にはL1−S2間、D2−C1間、S1−N1間の3箇所に接続した例を示している。
この場合L1−S2間、すなわち回生用リアクトルL1の直後にクランプ用ダイオードD3を接続するとL1の損失が最も少なくなる。
なお、クランプ用ダイオードD3は主スイッチS1の寄生ダイオードを流用することもできる。
また、回生用リアクトルL1としてトランスTの漏れインダクタンスを利用することも可能であり、図2にトランスTの漏れインダクタンスL0を利用したコンバータの回路図を示す。
以上の回路構成で主スイッチS1をオン・オフすることによりトランスTで絶縁された2次巻線N2の負荷へ電力を供給する。
Further, at least one clamping diode D3 connected in series is connected between the tap a of the primary winding N1 and the return terminal of the DC power supply E via the regenerative reactor L1.
The clamping diode D3 is connected in antiparallel with the snubber capacitor C1, the cathode is connected to the high potential side of the regeneration reactor L1, and the anode is connected to the return terminal of the DC power source E.
Accordingly, there are a plurality of connection positions of the clamping diode D3, and the cathode in the regenerative circuit 2 is between L1 and S2 in the case of FIG. In the case of (3), it can be connected to one place between L1 and L2, and in the case of (4), one place between L1 and S2.
In the case of FIG. 6 (1), it can be connected to one place between L1 and S2.
Outside the regenerative circuit 2, the cathode can be connected between D2 and C1 on both sides of the snubber capacitor C1, between 2 and C1 and D1, between D1 and S1 on both sides of the main switch S1, and between S1 and N1. It is.
A plurality of clamping diodes D3 may be connected in the same circuit, and FIG. 1 shows an example in which they are connected at three locations between L1-S2, between D2-C1, and between S1-N1.
In this case, if the clamping diode D3 is connected between L1 and S2, that is, immediately after the regenerative reactor L1, the loss of L1 is minimized.
Note that the parasitic diode of the main switch S1 can be used as the clamping diode D3.
Further, the leakage inductance of the transformer T can be used as the regeneration reactor L1, and FIG. 2 shows a circuit diagram of a converter using the leakage inductance L0 of the transformer T.
Power is supplied to the load of the secondary winding N2 insulated by the transformer T by turning on and off the main switch S1 with the above circuit configuration.

図3に、本発明を実施した第2実施例のシングルエンデッドコンバータの回路図を示す。
第2実施例のシングルエンデッドコンバータは、図1の1次巻線N1のタップaと直流電源Eのリターン端子の間に放電用ダイオードD0と充放電用コンデンサC0を直列に接続した放電回路3をさらに接続する。
回生用リアクトルL1と回生用補助スイッチS2および回生用ダイオードD2を直列に接続した回生回路2はスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1の接続点A、放電用ダイオードD0と充放電用コンデンサC0の接続点Bとの間に接続する。
また、回生用リアクトルL1としてトランスTの漏れインダクタンスを利用することも可能であり、図4にトランスTの漏れインダクタンスL0を利用したコンバータの回路図を示す。
以上の回路構成で主スイッチS1をオン・オフすることによりトランスTで絶縁された2次巻線N2の負荷へ電力を供給する。
FIG. 3 shows a circuit diagram of a single-ended converter according to a second embodiment in which the present invention is implemented.
The single-ended converter of the second embodiment includes a discharge circuit 3 in which a discharge diode D0 and a charge / discharge capacitor C0 are connected in series between the tap a of the primary winding N1 and the return terminal of the DC power supply E in FIG. Connect further.
A regenerative circuit 2 in which a regenerative reactor L1, a regenerative auxiliary switch S2, and a regenerative diode D2 are connected in series is a connection point A between a snubber diode D1 and a snubber capacitor C1, and a connection between a discharge diode D0 and a charge / discharge capacitor C0. Connect to point B.
Further, the leakage inductance of the transformer T can be used as the regenerative reactor L1, and a circuit diagram of a converter using the leakage inductance L0 of the transformer T is shown in FIG.
Power is supplied to the load of the secondary winding N2 insulated by the transformer T by turning on and off the main switch S1 with the above circuit configuration.

次に回生回路2の動作原理についてタップ電圧が直流電源Eの略1/2の場合について説明する。
以下、トランスTのタップ電圧をVa、スナバ用コンデンサC1の充電電圧をVc1、充放電用コンデンサC0の充電電圧をVc0、回生用ダイオードD2と回生用リアクトルL1に流れる共振電流をIL1とする。
タップ電圧Vaは主スイッチS1がオンして電圧が印加されれば1次巻線N1の巻数に比例した電圧に固定される。
第1実施例のスナバエネルギーの回生回路としてのLC共振回路は、スナバ用コンデンサC1の電圧Vc1からその半分以下のタップ電圧Vaに回生するとき必ず電圧はゼロまで放電し、Va=Vc1/2の場合はVc1=0となったとき共振電流もIL1=0となる。
Va<Vc1/2の場合はVc1=0となっても共振電流はIL1=0とならず、クランプ用ダイオードD3を介して直線的に減少しながらIL1=0になるまで流れ続ける。
以上により、スナバ用コンデンサC1の電圧Vc1がタップ電圧Vaの2倍以上になれば、スナバ用コンデンサC1のエネルギーはトランスTへ回収できる。
また、スナバ用コンデンサC1と並列のクランプ用ダイオードD3によるクランプ回路があれば、回生用リアクトルL1のエネルギーはトランスTへ回収できる。
Next, the operation principle of the regenerative circuit 2 will be described in the case where the tap voltage is approximately half that of the DC power supply E.
Hereinafter, the tap voltage of the transformer T is Va, the charging voltage of the snubber capacitor C1 is Vc1, the charging voltage of the charging / discharging capacitor C0 is Vc0, and the resonance current flowing through the regeneration diode D2 and the regeneration reactor L1 is IL1.
The tap voltage Va is fixed to a voltage proportional to the number of turns of the primary winding N1 when the main switch S1 is turned on and a voltage is applied.
The LC resonance circuit as the snubber energy regenerative circuit of the first embodiment always discharges to zero when regenerating from the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 to a tap voltage Va less than half of that, and Va = Vc1 / 2. In this case, when Vc1 = 0, the resonance current IL1 = 0.
In the case of Va <Vc1 / 2, even if Vc1 = 0, the resonance current does not become IL1 = 0 and continues to flow until IL1 = 0 while linearly decreasing via the clamping diode D3.
As described above, the energy of the snubber capacitor C1 can be recovered to the transformer T if the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 becomes twice or more the tap voltage Va.
Further, if there is a clamp circuit including a clamp diode D3 in parallel with the snubber capacitor C1, the energy of the regeneration reactor L1 can be recovered to the transformer T.

第2実施例のスナバエネルギーの回生回路としてのLC共振回路は、スナバ用コンデンサC1の電圧Vc1からその半分以下の充放電用コンデンサC0の電圧Vc0に回生するとき必ず電圧はゼロまで放電し、Vc0=Vc1/2の場合はVc1=0となったとき共振電流もIL1=0となる。
Vc0<Vc1/2の場合はVc1=0となっても共振電流はIL1=0とならず、クランプ用ダイオードD3を介して直線的に減少しながらIL1=0になるまで流れ続ける。
以上により、スナバ用コンデンサC1の電圧Vc1が充放電用コンデンサC0の電圧Vc0の2倍以上になれば、スナバ用コンデンサC1のエネルギーは充放電用コンデンサC0へ回収できる。
また、スナバ用コンデンサC1と並列のクランプ用ダイオードD3によるクランプ回路があれば、回生用リアクトルL1のエネルギーは充放電用コンデンサC0へ回収できる。
The LC resonance circuit as the snubber energy regeneration circuit of the second embodiment always discharges to zero when the voltage Vc0 of the charging / discharging capacitor C0 is less than half of the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1. When Vc1 / 2, the resonance current IL1 = 0 when Vc1 = 0.
In the case of Vc0 <Vc1 / 2, even if Vc1 = 0, the resonance current does not become IL1 = 0 and continues to flow until IL1 = 0 while linearly decreasing via the clamping diode D3.
As described above, if the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 is twice or more the voltage Vc0 of the charge / discharge capacitor C0, the energy of the snubber capacitor C1 can be recovered to the charge / discharge capacitor C0.
Further, if there is a clamp circuit including a clamp diode D3 in parallel with the snubber capacitor C1, the energy of the regenerative reactor L1 can be recovered to the charge / discharge capacitor C0.

図7に、本発明を実施したシングルエンデッドコンバータの動作波形を示す。
以下、主スイッチS1に流れる電流をIs1、主スイッチS1にかかる電圧をVs1、スナバ用コンデンサC1に流れる電流をIc1とする。
図中(a)は主スイッチS1の駆動波形、(b)は回生用補助スイッチS2の駆動波形、(c)はIs1の波形、(d)はVs1の波形、(e)はIc1の波形、(f)はVc1の波形、(g)はIL1の波形である。
FIG. 7 shows operating waveforms of a single-ended converter embodying the present invention.
Hereinafter, the current flowing through the main switch S1 is Is1, the voltage applied to the main switch S1 is Vs1, and the current flowing through the snubber capacitor C1 is Ic1.
In the figure, (a) is the drive waveform of the main switch S1, (b) is the drive waveform of the regeneration auxiliary switch S2, (c) is the waveform of Is1, (d) is the waveform of Vs1, (e) is the waveform of Ic1, (F) is the waveform of Vc1, and (g) is the waveform of IL1.

以下、第1実施例のシングルエンデッドコンバータの動作について説明する。
図7のt0以前では主スイッチS1がオン状態で主スイッチS1には電流Is1が流れている。このときスナバ用コンデンサC1の充電電圧はVc1=0とする。
また、回生用補助スイッチS2はオフで、タップaには電圧Va≦Ve/2(以下、直流電源Eの電圧をVeとする)が印加されている。
この状態で図7(a)のt0時点で主スイッチS1をターンオフすると、スイッチオフ時の主スイッチS1にかかる電圧Vs1はスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1=0であるために、スナバ回路が理想的であれば、負荷側の配線やトランスTのインダクタンスとは関係なくゼロより立ち上がる。
従って、ターンオフ瞬間図7(c)の主スイッチS1の電流Is1はスナバ用コンデンサC1に転流し、図7(e)の充電電流Ic1が流れる。
このときスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1=0であるから、主スイッチS1にかかる電圧Vs1は図7(f)のスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1と同じく図7(d)に示すようにゼロより穏やかに上昇する。
その結果、主スイッチS1のターンオフ時におけるZVS(ゼロ電圧スイッチング)が達成され、このときのスイッチング損失は極めて小さくなる。
また、ターンオフ時のスパイク電圧が吸収され、スイッチングノイズも低減する。
このように、主スイッチS1がオン期間中にトランスTに蓄積された励磁エネルギーは主スイッチS1をターンオフするとスナバ用コンデンサC1に充電され、スナバ用コンデンサC1に充電されたエネルギーは主スイッチS1のオフ期間中保存される。
スナバ用コンデンサC1はトランスTに蓄えられたエネルギーにより充電されていくが、少なくとも直流電源Eの電圧Veまでは充電される。
The operation of the single ended converter of the first embodiment will be described below.
Before t0 in FIG. 7, the main switch S1 is in an on state, and a current Is1 flows through the main switch S1. At this time, the charging voltage of the snubber capacitor C1 is set to Vc1 = 0.
Further, the regeneration auxiliary switch S2 is off, and the voltage Va ≦ Ve / 2 (hereinafter, the voltage of the DC power supply E is set to Ve) is applied to the tap a.
When the main switch S1 is turned off at time t0 in FIG. 7A in this state, the voltage Vs1 applied to the main switch S1 at the time of switch-off is the voltage Vc1 = 0 of the snubber capacitor C1, so that the snubber circuit is ideal. Then, it rises from zero regardless of the wiring on the load side and the inductance of the transformer T.
Therefore, the current Is1 of the main switch S1 in FIG. 7C is commutated to the snubber capacitor C1, and the charging current Ic1 in FIG. 7E flows.
Since the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 is 0 at this time, the voltage Vs1 applied to the main switch S1 is gentler than zero as shown in FIG. 7 (d), similarly to the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 in FIG. 7 (f). To rise.
As a result, ZVS (zero voltage switching) when the main switch S1 is turned off is achieved, and the switching loss at this time becomes extremely small.
Further, the spike voltage at the time of turn-off is absorbed, and the switching noise is also reduced.
In this way, the excitation energy accumulated in the transformer T while the main switch S1 is on is charged to the snubber capacitor C1 when the main switch S1 is turned off, and the energy charged to the snubber capacitor C1 is off of the main switch S1. Stored for the duration.
The snubber capacitor C1 is charged by the energy stored in the transformer T, but is charged at least up to the voltage Ve of the DC power supply E.

図7のt1以前では、主スイッチS1がオフ状態で主スイッチS1に流れる電流はIs1=0である。このときスナバ用コンデンサC1には電圧Vc1≧Veが充電されている。
また、回生用補助スイッチS2もオフで、タップaには電圧Va≦Ve/2が印加されている。
この状態で図7(a)のt1時点で主スイッチS1をターンオンすると、直流電源Eの電流がトランスTの1次巻線N1に流れて2次巻線N2の負荷へ電力を供給する。
図7(d)のt1時点で主スイッチS1の電圧がVs1=0となり、図7(c)のt1時点で電流Is1が立上る動作が同時に発生するが、実際はトランスTの洩れインダクタンスのために電流Is1はゼロより上昇する。
その結果、主スイッチS1のZCS(ゼロ電流スイッチング)が達成され、このときのスイッチング損失は発生しない。
なお、トランスTが理想トランスに近く、洩れインダクタンスが不足する場合は、トランスTの1次巻線N1と直列に外付けのリアクトルを接続すれば、確実にZCS動作となる。
Before t1 in FIG. 7, the current flowing through the main switch S1 when the main switch S1 is off is Is1 = 0. At this time, the voltage Vc1 ≧ Ve is charged in the snubber capacitor C1.
Further, the regeneration auxiliary switch S2 is also off, and the voltage Va ≦ Ve / 2 is applied to the tap a.
In this state, when the main switch S1 is turned on at time t1 in FIG. 7A, the current of the DC power source E flows through the primary winding N1 of the transformer T and supplies power to the load of the secondary winding N2.
At time t1 in FIG. 7 (d), the voltage of the main switch S1 becomes Vs1 = 0, and an operation in which the current Is1 rises at time t1 in FIG. 7 (c) occurs at the same time, but actually due to the leakage inductance of the transformer T. The current Is1 rises from zero.
As a result, ZCS (zero current switching) of the main switch S1 is achieved, and no switching loss occurs at this time.
If the transformer T is close to the ideal transformer and the leakage inductance is insufficient, the ZCS operation can be surely performed by connecting an external reactor in series with the primary winding N1 of the transformer T.

図7(b)のt1時点で主スイッチS1と同時あるいはその前に、回生用補助スイッチS2をターンオンすると、スナバ用コンデンサC1と回生用リアクトルL1および回生用補助スイッチS2からなる共振回路が形成される。
この共振回路でスナバ用コンデンサC1の充電電圧Vc1≧Veとタップaの電圧Va≦Ve/2の差が2倍以上あると、上記回生回路の動作原理で述べたように、スナバ用コンデンサC1のエネルギーはゼロ電圧まで放電する。
そのため、図7(e)に示すようにスナバ用コンデンサC1にLC共振により正弦波状の放電電流Ic1が流れ、図7(f)に示すようにスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1が余弦波状に低下し、t2時点でゼロになる。また、共振電流IL1の波形は図7(g)に示すようにゼロより上昇し、正弦波状となる。
回生用補助スイッチS2をオンしたときは、回生用リアクトルL1の効果により共振電流IL1はゼロより上昇し、ZCS動作となる。そのためスイッチング損失は発生しない。
When the regenerative auxiliary switch S2 is turned on simultaneously with or before the main switch S1 at time t1 in FIG. 7B, a resonance circuit including a snubber capacitor C1, a regenerative reactor L1, and a regenerative auxiliary switch S2 is formed. The
In this resonance circuit, if the difference between the charging voltage Vc1 ≧ Ve of the snubber capacitor C1 and the voltage Va ≦ Ve / 2 of the tap a is more than twice, as described in the operation principle of the regenerative circuit, the snubber capacitor C1 The energy is discharged to zero voltage.
Therefore, as shown in FIG. 7E, a sinusoidal discharge current Ic1 flows through the snubber capacitor C1 due to LC resonance, and the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 drops in a cosine waveform as shown in FIG. 7F. , Becomes zero at time t2. Further, the waveform of the resonance current IL1 rises from zero as shown in FIG.
When the regeneration auxiliary switch S2 is turned on, the resonance current IL1 rises from zero due to the effect of the regeneration reactor L1, and the ZCS operation is performed. Therefore, no switching loss occurs.

図7(f)のt2時点でスナバ用コンデンサC1の電圧がVc1=0になると、クランプ用ダイオードD3がオン状態になり、回生用リアクトルL1の残りのエネルギーは回生用リアクトルL1→トランスT→主スイッチS1→クランプ用ダイオードD3→回生用リアクトルL1の経路でトランスTに回収される。
このように、配線の寄生インダクタンスやトランスTの洩れインダクタンスに蓄積されたエネルギーやトランスTの励磁エネルギーは最初にスナバ用コンデンサC1に充電され、その後トランスTに回収されるので、損失にはならず、効率の低下を防ぎ、発熱を防止する。
When the voltage of the snubber capacitor C1 becomes Vc1 = 0 at time t2 in FIG. 7 (f), the clamping diode D3 is turned on, and the remaining energy of the regenerative reactor L1 is the regenerative reactor L1 → transformer T → main. It is recovered by the transformer T through the path of the switch S1, the clamping diode D3, and the regenerative reactor L1.
In this way, the energy accumulated in the parasitic inductance of the wiring, the leakage inductance of the transformer T, and the excitation energy of the transformer T are first charged in the snubber capacitor C1, and then recovered in the transformer T, so there is no loss. , Prevent a decrease in efficiency and prevent heat generation.

回生用補助スイッチS2に流れる共振電流IL1は図7(g)に示すように自然にゼロとなるので、その後の時点、例えば図7(b)のt3時点までに回生用補助スイッチS2をオフにしておけばよい。
このときの回生用補助スイッチS2のオフ動作はオン動作と同様にZCS動作となる。
従って、スイッチング損失は発生しないので、回生用補助スイッチS2を付加したことによる損失の増大はほとんど生じない。
Since the resonance current IL1 flowing through the regeneration auxiliary switch S2 naturally becomes zero as shown in FIG. 7 (g), the regeneration auxiliary switch S2 is turned off by a subsequent time point, for example, at time t3 in FIG. 7 (b). Just keep it.
The turn-off operation of the regeneration auxiliary switch S2 at this time is a ZCS operation similar to the on operation.
Therefore, since no switching loss occurs, there is almost no increase in loss due to the addition of the regeneration auxiliary switch S2.

以下、第2実施例のシングルエンデッドコンバータの動作について説明する。
図7のt0以前では主スイッチS1がオン状態で主スイッチS1には電流Is1が流れている。このときスナバ用コンデンサC1の充電電圧はVc1=0とする。
また、回生用補助スイッチS2はオフで、充放電用コンデンサC0には電圧Vc0≦Ve/2が充電されている。
この状態で図7(a)のt0時点で主スイッチS1をターンオフすると、スイッチオフ時の主スイッチS1にかかる電圧Vs1はスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1=0であるために、スナバ回路が理想的であれば、負荷側の配線やトランスTのインダクタンスとは関係なくゼロより立ち上がる。
従って、ターンオフ瞬間図7(c)の主スイッチS1の電流Is1はスナバ用コンデンサC1に転流し、図7(e)の充電電流Ic1が流れる。
このときスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1=0であるから、主スイッチS1にかかる電圧Vs1は図7(f)のスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1と同じく図7(d)に示すようにゼロより穏やかに上昇する。
その結果、主スイッチS1のターンオフ時におけるZVS(ゼロ電圧スイッチング)が達成され、このときのスイッチング損失は極めて小さくなる。
また、ターンオフ時のスパイク電圧が吸収され、スイッチングノイズも低減する。
このように、主スイッチS1がオン期間中にトランスTに蓄積された励磁エネルギーは主スイッチS1をターンオフするとスナバ用コンデンサC1に充電され、スナバ用コンデンサC1に充電されたエネルギーは主スイッチS1のオフ期間中保存される。
スナバ用コンデンサC1はトランスTに蓄えられたエネルギーにより充電されていくが、少なくとも直流電源Eの電圧Veまでは充電される。
The operation of the single ended converter of the second embodiment will be described below.
Before t0 in FIG. 7, the main switch S1 is in an on state, and a current Is1 flows through the main switch S1. At this time, the charging voltage of the snubber capacitor C1 is set to Vc1 = 0.
Further, the regeneration auxiliary switch S2 is OFF, and the voltage Vc0 ≦ Ve / 2 is charged in the charging / discharging capacitor C0.
When the main switch S1 is turned off at time t0 in FIG. 7A in this state, the voltage Vs1 applied to the main switch S1 at the time of switch-off is the voltage Vc1 = 0 of the snubber capacitor C1, so that the snubber circuit is ideal. Then, it rises from zero regardless of the wiring on the load side and the inductance of the transformer T.
Therefore, the current Is1 of the main switch S1 in FIG. 7C is commutated to the snubber capacitor C1, and the charging current Ic1 in FIG. 7E flows.
Since the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 is 0 at this time, the voltage Vs1 applied to the main switch S1 is gentler than zero as shown in FIG. 7 (d), similarly to the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 in FIG. 7 (f). To rise.
As a result, ZVS (zero voltage switching) when the main switch S1 is turned off is achieved, and the switching loss at this time becomes extremely small.
Further, the spike voltage at the time of turn-off is absorbed, and the switching noise is also reduced.
In this way, the excitation energy accumulated in the transformer T while the main switch S1 is on is charged to the snubber capacitor C1 when the main switch S1 is turned off, and the energy charged to the snubber capacitor C1 is off of the main switch S1. Stored for the duration.
The snubber capacitor C1 is charged by the energy stored in the transformer T, but is charged at least up to the voltage Ve of the DC power supply E.

図7のt1以前では、主スイッチS1がオフ状態で主スイッチS1に流れる電流はIs1=0である。このときスナバ用コンデンサC1には電圧Vc1≧Veが充電されている。
また、回生用補助スイッチS2もオフで、充放電用コンデンサC0には電圧Vc0≦Ve/2が充電されている。
この状態で図7(a)のt1時点で主スイッチS1をターンオンすると、直流電源Eの電流がトランスTの1次巻線N1に流れて2次巻線N2の負荷へ電力を供給する。
このとき、充放電用コンデンサC0の電圧がVc0>Ve/2になると、直流電源Eより優先して充放電用コンデンサC0のエネルギーがトランスTの2次巻線N2の負荷に供給される。
図7(d)のt1時点で主スイッチS1の電圧がVs1=0となり、図7(c)のt1時点で電流Is1が立上る動作が同時に発生するが、実際はトランスTの洩れインダクタンスのために電流Is1はゼロより上昇する。
その結果、主スイッチS1のZCS(ゼロ電流スイッチング)が達成され、このときのスイッチング損失は発生しない。
なお、トランスTが理想トランスに近く、洩れインダクタンスが不足する場合は、トランスTの1次巻線N1と直列に外付けのリアクトルを接続すれば、確実にZCS動作となる。
Before t1 in FIG. 7, the current flowing through the main switch S1 when the main switch S1 is off is Is1 = 0. At this time, the voltage Vc1 ≧ Ve is charged in the snubber capacitor C1.
Further, the regeneration auxiliary switch S2 is also off, and the voltage Vc0 ≦ Ve / 2 is charged in the charging / discharging capacitor C0.
In this state, when the main switch S1 is turned on at time t1 in FIG. 7A, the current of the DC power source E flows through the primary winding N1 of the transformer T and supplies power to the load of the secondary winding N2.
At this time, when the voltage of the charging / discharging capacitor C0 becomes Vc0> Ve / 2, the energy of the charging / discharging capacitor C0 is supplied to the load of the secondary winding N2 of the transformer T in preference to the DC power source E.
At time t1 in FIG. 7 (d), the voltage of the main switch S1 becomes Vs1 = 0, and an operation in which the current Is1 rises at time t1 in FIG. 7 (c) occurs at the same time, but actually due to the leakage inductance of the transformer T. The current Is1 rises from zero.
As a result, ZCS (zero current switching) of the main switch S1 is achieved, and no switching loss occurs at this time.
If the transformer T is close to the ideal transformer and the leakage inductance is insufficient, the ZCS operation can be surely performed by connecting an external reactor in series with the primary winding N1 of the transformer T.

図7(b)のt1時点で主スイッチS1と同時あるいはその前に、回生用補助スイッチS2をターンオンすると、スナバ用コンデンサC1と回生用リアクトルL1と回生用補助スイッチS2および充放電用コンデンサC0からなる共振回路が形成される。
この共振回路でスナバ用コンデンサC1の充電電圧Vc1≧Veと充放電用コンデンサC0の充電電圧Vc0≦Ve/2の差が2倍以上あると、上記回生回路の動作原理で述べたように、スナバ用コンデンサC1のエネルギーはゼロ電圧まで放電する。
そのため、図7(e)に示すようにスナバ用コンデンサC1にLC共振により正弦波状の放電電流Ic1が流れ、図7(f)に示すようにスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1が余弦波状に低下し、t2時点でゼロになる。また、共振電流IL1の波形は図7(g)に示すようにゼロより上昇し、正弦波状となる。
回生用補助スイッチS2をオンしたときは、回生用リアクトルL1の効果により共振電流IL1はゼロより上昇し、ZCS動作となる。そのためスイッチング損失は発生しない。
このように、スナバ用コンデンサC1に蓄積されていたスナバエネルギーと励磁エネルギーは、スナバ用コンデンサC1→回生用ダイオードD2→回生用補助スイッチS2→回生用リアクトルL1→充放電用コンデンサC0→スナバ用コンデンサC1の経路で充放電用コンデンサC0に回収される。
When the regenerative auxiliary switch S2 is turned on simultaneously with or before the main switch S1 at time t1 in FIG. 7B, the snubber capacitor C1, the regenerative reactor L1, the regenerative auxiliary switch S2, and the charge / discharge capacitor C0 A resonant circuit is formed.
In this resonance circuit, if the difference between the charging voltage Vc1 ≧ Ve of the snubber capacitor C1 and the charging voltage Vc0 ≦ Ve / 2 of the charging / discharging capacitor C0 is more than twice, as described in the operation principle of the regenerative circuit, the snubber The energy of the capacitor C1 is discharged to zero voltage.
Therefore, as shown in FIG. 7E, a sinusoidal discharge current Ic1 flows through the snubber capacitor C1 due to LC resonance, and the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 drops in a cosine waveform as shown in FIG. 7F. , Becomes zero at time t2. Further, the waveform of the resonance current IL1 rises from zero as shown in FIG.
When the regeneration auxiliary switch S2 is turned on, the resonance current IL1 rises from zero due to the effect of the regeneration reactor L1, and the ZCS operation is performed. Therefore, no switching loss occurs.
Thus, the snubber energy and the excitation energy stored in the snubber capacitor C1 are as follows: snubber capacitor C1, regenerative diode D2, regenerative auxiliary switch S2, regenerative reactor L1, charge / discharge capacitor C0, snubber capacitor. It is recovered by the charge / discharge capacitor C0 through the path C1.

図7(f)のt2時点でスナバ用コンデンサC1の電圧がVc1=0になると、クランプ用ダイオードD3がオン状態になり、回生用リアクトルL1の残りのエネルギーは回生用リアクトルL1→充放電用コンデンサC0→クランプ用ダイオードD3→回生用リアクトルL1の経路で充放電用コンデンサC0に引き続き回収される。
充放電用コンデンサC0の電圧Vc0はスナバ用コンデンサC1と回生用リアクトルL1のエネルギーの分若干電圧が上がり、Vc0>Ve/2となった時点で放電用ダイオードD0がオン状態になり、充放電用コンデンサC0→放電用ダイオードD0→トランスT→主スイッチS1→充放電用コンデンサC0の経路でトランスTに回収される。
このように、配線の寄生インダクタンスやトランスTの洩れインダクタンスに蓄積されたエネルギーやトランスTの励磁エネルギーは最初にスナバ用コンデンサC1に充電され、続いて充放電用コンデンサC0に回収され、その後トランスTに回収されるので、損失にはならず、効率の低下を防ぎ、発熱を防止する。
When the voltage of the snubber capacitor C1 becomes Vc1 = 0 at time t2 in FIG. 7 (f), the clamping diode D3 is turned on, and the remaining energy of the regenerative reactor L1 is the regenerative reactor L1 → charge / discharge capacitor. It is subsequently recovered by the charge / discharge capacitor C0 through a path of C0 → clamping diode D3 → regenerative reactor L1.
The voltage Vc0 of the charging / discharging capacitor C0 is slightly increased by the energy of the snubber capacitor C1 and the regenerative reactor L1, and when Vc0> Ve / 2, the discharging diode D0 is turned on and charging / discharging is performed. It is recovered by the transformer T through a path of the capacitor C0 → the discharging diode D0 → the transformer T → the main switch S1 → the charging / discharging capacitor C0.
As described above, the energy accumulated in the parasitic inductance of the wiring, the leakage inductance of the transformer T, and the excitation energy of the transformer T are first charged in the snubber capacitor C1, and subsequently collected in the charge / discharge capacitor C0, and then the transformer T Therefore, it is not lost, prevents a decrease in efficiency and prevents heat generation.

回生用補助スイッチS2に流れる共振電流IL1は図7(g)に示すように自然にゼロとなるので、その後の時点、例えば図7(b)のt3時点までに回生用補助スイッチS2をオフにしておけばよい。
このときの回生用補助スイッチS2のオフ動作はオン動作と同様にZCS動作となる。
従って、スイッチング損失は発生しないので、回生用補助スイッチS2を付加したことによる損失の増大はほとんど生じない。
Since the resonance current IL1 flowing through the regeneration auxiliary switch S2 naturally becomes zero as shown in FIG. 7 (g), the regeneration auxiliary switch S2 is turned off by a subsequent time point, for example, at time t3 in FIG. 7 (b). Just keep it.
The turn-off operation of the regeneration auxiliary switch S2 at this time is a ZCS operation similar to the on operation.
Therefore, since no switching loss occurs, there is almost no increase in loss due to the addition of the regeneration auxiliary switch S2.

以上説明したシングルエンデッドコンバータは、フォワード型のみでなくフライバックトランスを用いることによりフライバック型にも適用できる。
その場合、トランスTの1次巻線N1と2次巻線N2の極性の関係が逆になるが、巻線の巻き始めと巻き終わりを指示しなければ同じ回路構成となる。
The single-ended converter described above can be applied not only to the forward type but also to the flyback type by using a flyback transformer.
In this case, the polarity relationship between the primary winding N1 and the secondary winding N2 of the transformer T is reversed, but the same circuit configuration is obtained unless the start and end of winding are instructed.

図8に、本発明を実施したプッシュプルコンバータの回路図を示す。
プッシュプルコンバータの基本回路は、直流電源Eの一端をトランスTの1次巻線N1のタップb(一般には中点タップとして用いられる)に接続し、他端を左右一対の主スイッチ(請求項6おける第1のスイッチ)S1a、S1bを介してトランスTの1次巻線N1の両端に接続し、主スイッチS1a、S1bと並列にスナバ用ダイオードD1a、D1bとスナバ用コンデンサC1a、C1bを直列に接続したスナバ回路1a、1bを接続する。
本発明のコンバータは、この基本回路のスナバ用ダイオードD1a、D1bとスナバ用コンデンサC1a、C1bの接続点A1、A2(直流電源Eの略2倍の電位)、直流電源Eの一端と1次巻線N1のタップbとの接続点B(直流電源Eと略同じ電位)との間にそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bと回生用リアクトルL1a、L1bおよび回生用補助スイッチ(請求項6における第2のスイッチ)S2a、S2bを直列に接続した回生回路2a、2bを接続する。
FIG. 8 shows a circuit diagram of a push-pull converter embodying the present invention.
The basic circuit of the push-pull converter has one end of a DC power supply E connected to a tap b (generally used as a midpoint tap) of a primary winding N1 of a transformer T, and the other end connected to a pair of left and right main switches (claims). The first switch 6 is connected to both ends of the primary winding N1 of the transformer T via S1a and S1b, and the snubber diodes D1a and D1b and the snubber capacitors C1a and C1b are connected in series with the main switches S1a and S1b. The snubber circuits 1a and 1b connected to are connected.
The converter according to the present invention includes connection points A1 and A2 (approximately twice the potential of the DC power supply E) between the snubber diodes D1a and D1b and the snubber capacitors C1a and C1b of this basic circuit, one end of the DC power supply E, and the primary winding. Regenerative diodes D2a and D2b, regenerative reactors L1a and L1b, and a regenerative auxiliary switch between the connection point B of the line N1 and the tap b (substantially the same potential as that of the DC power supply E), respectively. Switch) Regenerative circuits 2a and 2b in which S2a and S2b are connected in series are connected.

回生回路2a、2bを構成する素子の組合せは同様に任意で、図10に示すように、(1)2a(D2a+S2a+L1a)+2b(L1b+S2b+D2b)、(2)2a(S2a+D2a+L1a)+2b(L1b+D2b+S2b)、(3)2a(D2a+L1a+S2a)+2b(S2b+L1b+D2b)、(4)2a(S2a+L1a+D2a)+2b(D2b+L1b+S2b)、(5)2a(L1a+D2a+S2a)+2b(S2b+D2b+L1b)、(6)2a(L1a+S2a+D2a)+2b(D2b+S2b+L1b)の6通りがある。
同様に、回生用補助スイッチS2a、S2bが逆阻止型のスイッチの場合、回生用ダイオードD2a、D2bは不要となり、回生回路2a、2bの素子の組合せは、図11に示すように、(1)2a(S2a+L1a)+2b(L1b+S2b)、(2)2a(L1a+S2a)+2b(S2b+L1b)の2通りに絞られる。
Similarly, the combination of the elements constituting the regenerative circuits 2a and 2b is also arbitrary, and as shown in FIG. ) 2a (D2a + L1a + S2a) + 2b (S2b + L1b + D2b), (4) 2a (S2a + L1a + D2a) + 2b (D2b + L1b + S2b), (5) 2a (L1a + D2a + S2a) + 2b (S2b + D2) .
Similarly, when the regenerative auxiliary switches S2a and S2b are reverse blocking switches, the regenerative diodes D2a and D2b are not necessary, and the combination of the elements of the regenerative circuits 2a and 2b is (1) as shown in FIG. 2a (S2a + L1a) + 2b (L1b + S2b), (2) 2a (L1a + S2a) + 2b (S2b + L1b).

さらに、1次巻線N1のタップbと直流電源Eのリターン端子の間に回生用リアクトルL1a、L1bを介して直列接続となるクランプ用ダイオードD3a、D3bを少なくとも1つ接続する。
クランプ用ダイオードD3a、D3bは、スナバ用コンデンサC1a、C1bと逆並列に接続し、カソードを回生用リアクトルL1a、L1bの高電位側に接続し、アノードを直流電源Eのリターン端子に接続する。
従って、クランプ用ダイオードD3a、D3bの接続位置は複数存在し、回生回路2a、2b内においてはカソードを図10(1)の場合L1a、L1b−S2a、S2b間、S2a、S2b−D2a、D2b間の4箇所、(2)の場合L1a、L1b−D2a、D2b間、D2a、D2b−S2a、S2b間の4箇所、(3)の場合L1a、L1b−D2a、D2b間の2箇所、(4)の場合L1a、L1b−S2a、S2b間の2箇所に接続可能である。
図11(1)の場合はL1a、L1b−S2a、S2b間の2箇所に接続可能である。
回生回路2a、2b外においては、カソードをスナバ用コンデンサC1a、C1bの両側のD2a、D2b−C1a、C1b間、C1a、C1b−D1a、D1b間の4箇所、主スイッチS1a、S1bの両側のD1a、D1b−S1a、S1b間、S1a、S1b−N1間の4箇所に接続可能である。
クランプ用ダイオードD3a、D3bは同一回路において複数個接続してもよく、図8にはL1a、L1b−S2a、S2b間、D2a、D2b−S2a、S2b間、D1a、D1b−S1a、S1b間の6箇所に接続した例を示している。
この場合もL1a、L1b−S2a、S2b間、すなわち回生用リアクトルL1a、L1bの直後にクランプ用ダイオードD3a、D3bを接続するとL1の損失が最も少なくなる。
なお、同様にクランプ用ダイオードD3a、D3bは主スイッチS1a、S1bの寄生ダイオードを流用することもできる。
また、同様に回生用リアクトルL1a、L1bとしてトランスTの漏れインダクタンスを利用することも可能であり、図9にトランスTの漏れインダクタンスL0を利用したコンバータの回路図を示す。
以上の回路構成で2つの主スイッチS1a、S1bを180°の位相差で交互にオン・オフすることによりトランスTで絶縁された2次巻線N2の負荷へ電力を供給する。
Further, at least one of the clamping diodes D3a and D3b connected in series is connected between the tap b of the primary winding N1 and the return terminal of the DC power supply E via the regenerative reactors L1a and L1b.
The clamping diodes D3a and D3b are connected in antiparallel with the snubber capacitors C1a and C1b, the cathode is connected to the high potential side of the regeneration reactors L1a and L1b, and the anode is connected to the return terminal of the DC power supply E.
Therefore, there are a plurality of connection positions of the clamping diodes D3a and D3b, and in the regenerative circuits 2a and 2b, the cathode is between L1a, L1b-S2a, S2b, and between S2a, S2b-D2a, D2b in FIG. In the case of (2), between L1a, L1b-D2a, D2b, four places between D2a, D2b-S2a, S2b, in the case of (3), two places between L1a, L1b-D2a, D2b, (4) In this case, it is possible to connect to two places between L1a, L1b-S2a, and S2b.
In the case of FIG. 11 (1), connection is possible at two locations between L1a, L1b-S2a, and S2b.
Outside the regenerative circuits 2a and 2b, the cathodes are connected to D2a on both sides of the snubber capacitors C1a and C1b, between D2a, D2b-C1a, and C1b, at four locations between C1a, C1b-D1a, and D1b, and on both sides of the main switches S1a and S1b , D1b-S1a, S1b, and S1a, S1b-N1.
A plurality of clamping diodes D3a and D3b may be connected in the same circuit, and FIG. 8 shows between L1a, L1b-S2a and S2b, between D2a, D2b-S2a and S2b, and between D1a, D1b-S1a and S1b. An example of connection to a location is shown.
Also in this case, when the clamping diodes D3a and D3b are connected between L1a, L1b-S2a and S2b, that is, immediately after the regenerative reactors L1a and L1b, the loss of L1 is minimized.
Similarly, the parasitic diodes of the main switches S1a and S1b can be used as the clamping diodes D3a and D3b.
Similarly, the leakage inductance of the transformer T can be used as the regenerative reactors L1a and L1b. FIG. 9 shows a circuit diagram of a converter using the leakage inductance L0 of the transformer T.
With the above circuit configuration, power is supplied to the load of the secondary winding N2 insulated by the transformer T by alternately turning on and off the two main switches S1a and S1b with a phase difference of 180 °.

次にプッシュプルコンバータの動作についてセンタタップ付きプッシュプルコンバータの場合について説明する。
最初に、一方の主スイッチS1aをオフにすると、それまでトランスTの1次巻線N1を通って主スイッチS1aに流れていた電流Is1がスナバ用ダイオードD1aを介してスナバ用コンデンサC1aに転流し、スナバ用コンデンサC1aの電圧Vc1は0Vより充電されてZVSによるソフトスイッチング動作となる。
次に、主スイッチS1aをオフにした状態で他方の主スイッチS1bをオンにすると、トランスTの1次巻線N1の両端に直流電源Eの電圧Veの2倍の電圧2Veが誘起し、スナバ用コンデンサC1aの電圧Vc1は少なくとも2Veまで充電される。
次に、主スイッチS1aをオンにする時点で回生用補助スイッチS2aをオンにすると、スナバ用コンデンサC1aと回生用リアクトルL1aと回生用補助スイッチS2aおよび直流電源Eからなる共振回路が形成される。
この共振回路でスナバ用コンデンサC1aの充電電圧Vc1≧2Veと直流電源Eの電圧Veの差が2倍以上あると、スナバ用コンデンサC1aのエネルギーはゼロ電圧まで放電する。
そのため、スナバ用コンデンサC1aに蓄積されたエネルギーは回生用リアクトルL1aとの共振電流IL1となって直流電源Eに回収される。
Next, the operation of the push-pull converter will be described for a push-pull converter with a center tap.
First, when one of the main switches S1a is turned off, the current Is1 that has been flowing through the primary winding N1 of the transformer T until then to the main switch S1a is commutated to the snubber capacitor C1a via the snubber diode D1a. The voltage Vc1 of the snubber capacitor C1a is charged from 0V and a soft switching operation by ZVS is performed.
Next, when the other main switch S1b is turned on while the main switch S1a is turned off, a voltage 2Ve that is twice the voltage Ve of the DC power source E is induced at both ends of the primary winding N1 of the transformer T. The voltage Vc1 of the capacitor C1a is charged to at least 2Ve.
Next, when the regenerative auxiliary switch S2a is turned on when the main switch S1a is turned on, a resonance circuit including the snubber capacitor C1a, the regenerative reactor L1a, the regenerative auxiliary switch S2a, and the DC power source E is formed.
If the difference between the charging voltage Vc1 ≧ 2Ve of the snubber capacitor C1a and the voltage Ve of the DC power source E is more than twice in this resonance circuit, the energy of the snubber capacitor C1a is discharged to zero voltage.
Therefore, the energy accumulated in the snubber capacitor C1a becomes a resonance current IL1 with the regenerative reactor L1a and is recovered by the DC power source E.

主スイッチS1aをオンしたときは、トランスTの洩れインダクタンスのために主スイッチS1aを流れる電流Is1はゼロより上昇し、ZCS動作となる。
回生用補助スイッチS2aをオンしたときは、回生用リアクトルL1aの効果により共振電流IL1はゼロより上昇し、同様にZCS動作となる。
When the main switch S1a is turned on, the current Is1 flowing through the main switch S1a increases from zero due to the leakage inductance of the transformer T, and the ZCS operation is performed.
When the regeneration auxiliary switch S2a is turned on, the resonance current IL1 rises from zero due to the effect of the regeneration reactor L1a, and similarly the ZCS operation is performed.

放電によりスナバ用コンデンサC1aの電圧がVc1=0になると、クランプ用ダイオードD3aがオン状態になり、引き続き回生用リアクトルL1aに共振電流IL1が流れる。
回生用リアクトルL1aの残りのエネルギーは回生用リアクトルL1aを流れる電流IL1が直線的に減少してゼロになるまで直流電源Eに回収される。
回生用補助スイッチS2aに流れる共振電流IL1は自然にゼロとなるので、その後回生用補助スイッチS2aをオフにしておけばよい。
このときの回生用補助スイッチS2aのオフ動作はオン動作と同様にZCS動作となる。
When the voltage of the snubber capacitor C1a becomes Vc1 = 0 due to the discharge, the clamping diode D3a is turned on, and the resonance current IL1 continues to flow through the regenerative reactor L1a.
The remaining energy of the regenerative reactor L1a is recovered by the DC power source E until the current IL1 flowing through the regenerative reactor L1a decreases linearly to zero.
Since the resonance current IL1 flowing through the regeneration auxiliary switch S2a naturally becomes zero, the regeneration auxiliary switch S2a may be turned off thereafter.
The off operation of the regeneration auxiliary switch S2a at this time is a ZCS operation as in the on operation.

なお、図12に示すように、図8における2つの回生用リアクトルL1a、L1bを1つの共用リアクトルL1にまとめることも可能である。
すなわち、図8の回生用ダイオードD2a、D2bをそれぞれ逆阻止用ダイオードとして積極的に利用し、共用リアクトルL1の一端B1をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bを介して回生用補助スイッチS2a、S2bに接続し、他端B2を直流電源Eと1次巻線N1のタップbとの接続点に接続する。
これにより、回生用リアクトルL1a、L1bのうちの1つを容易に節減できる。
なお、図12にはクランプ用ダイオードD3a、D3bをD1a、D1b−S1a、S1b間の2箇所に接続した例を示している。
As shown in FIG. 12, the two regenerative reactors L1a and L1b in FIG. 8 can be combined into one common reactor L1.
That is, the regenerative diodes D2a and D2b in FIG. 8 are actively used as reverse blocking diodes, and one end B1 of the shared reactor L1 is connected to the regenerative auxiliary switches S2a and S2b via the regenerative diodes D2a and D2b, respectively. Then, the other end B2 is connected to a connection point between the DC power source E and the tap b of the primary winding N1.
Thereby, one of the reactors L1a and L1b for regeneration can be easily saved.
FIG. 12 shows an example in which clamping diodes D3a and D3b are connected to two locations between D1a, D1b-S1a, and S1b.

同様に、図13に示すように、図8における2つの回生用補助スイッチS2a、S2bを1つの共用スイッチS2にまとめることも可能である。
この場合、共用スイッチS2の一端B1をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bを介して回生用リアクトルL1a、L1bに接続し、他端B2を直流電源Eと1次巻線N1のタップbとの接続点に接続する。
これにより、回生用補助スイッチS2a、S2bのうちの1つを容易に節減できる。
同様に、図13にはクランプ用ダイオードD3a、D3bをD1a、D1b−S1a、S1b間の2箇所に接続した例を示している。
Similarly, as shown in FIG. 13, the two auxiliary switches for regeneration S2a and S2b in FIG. 8 can be combined into one common switch S2.
In this case, one end B1 of the common switch S2 is connected to the regenerative reactors L1a and L1b via the regenerative diodes D2a and D2b, respectively, and the other end B2 is a connection point between the DC power source E and the tap b of the primary winding N1. Connect to.
Accordingly, one of the regeneration auxiliary switches S2a and S2b can be easily saved.
Similarly, FIG. 13 shows an example in which clamping diodes D3a and D3b are connected to two locations between D1a, D1b-S1a, and S1b.

さらに、図14に示すように、図8における2つの回生用リアクトルL1a、L1bと2つの回生用補助スイッチS2a、S2bをそれぞれ1つの共用リアクトルL1と1つの共用スイッチS2にまとめることも可能である。
この場合、共用リアクトルL1と共用スイッチS2を直列接続した一端B1をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bに接続し、他端B2を直流電源Eと1次巻線N1のタップbとの接続点に接続する。
これにより、それぞれ回生用リアクトルL1a、L1bと回生用補助スイッチS2a、S2bのうちの1つを容易に節減できる。
同様に、図14にはクランプ用ダイオードD3a、D3bをD1a、D1b−S1a、S1b間の2箇所に接続した例を示している。
Further, as shown in FIG. 14, the two regenerative reactors L1a and L1b and the two regenerative auxiliary switches S2a and S2b in FIG. 8 can be combined into one common reactor L1 and one common switch S2. .
In this case, one end B1 of the shared reactor L1 and the shared switch S2 connected in series is connected to the regenerative diodes D2a and D2b, respectively, and the other end B2 is connected to the connection point between the DC power source E and the tap b of the primary winding N1. To do.
Thereby, each of the reactors L1a and L1b for regeneration and the auxiliary switches S2a and S2b for regeneration can be easily reduced.
Similarly, FIG. 14 shows an example in which clamping diodes D3a and D3b are connected to two locations between D1a, D1b-S1a, and S1b.

図15に、第1実施例のシングルエンデッドコンバータに電圧クランプ回路を追加した回路図を示す。
電圧クランプ回路4は、トランスTの2次巻線N2の巻線N2aにタップcを介して巻線N2bを直列に接続し、巻線N2aの両端に整流用ダイオードDa、還流用ダイオードDb、チョークコイルLa、平滑用コンデンサCaを接続してチョーク入力平滑回路を形成する。また、巻線N2bの一端とチョークコイルLa、平滑用コンデンサCaの接続点の間にクランプ用ダイオードDcを接続して電圧クランプ回路を形成する。
以上のような構成で例えばフォワード型コンバータの場合、主スイッチS1をオンすると整流用ダイオードDaがオン状態となり、チョークコイルLaと平滑用コンデンサCaを経て負荷に電力が供給される。トランスTには励磁電流が流れ、励磁エネルギーが蓄積される。
主スイッチS1をオフすると巻線N2aに逆起電力が発生し、整流用ダイオードDaがオフ、還流用ダイオードDbがオン状態となってチョークコイルLaには引き続き電流が流れ、負荷への電力供給が継続される。
このとき、スナバ用コンデンサC1の電圧Vc1が出力電圧より高くなるとクランプ用ダイオードDcがオン状態になり、スナバエネルギーを負荷へ回収する。
これにより、主スイッチS1がオフ時のスナバ用コンデンサC1の電圧Vc1を一定値以上にならないようにすることができる。
FIG. 15 shows a circuit diagram in which a voltage clamp circuit is added to the single-ended converter of the first embodiment.
The voltage clamp circuit 4 has a winding N2b connected in series to the winding N2a of the secondary winding N2 of the transformer T via a tap c, and a rectifying diode Da, a freewheeling diode Db, a choke at both ends of the winding N2a. The coil La and the smoothing capacitor Ca are connected to form a choke input smoothing circuit. Further, a clamping diode Dc is connected between one end of the winding N2b and the connection point of the choke coil La and the smoothing capacitor Ca to form a voltage clamping circuit.
In the case of a forward converter having the above configuration, for example, when the main switch S1 is turned on, the rectifying diode Da is turned on, and power is supplied to the load through the choke coil La and the smoothing capacitor Ca. Excitation current flows through the transformer T, and excitation energy is accumulated.
When the main switch S1 is turned off, a counter electromotive force is generated in the winding N2a, the rectifying diode Da is turned off, the return diode Db is turned on, and current continues to flow through the choke coil La, so that power supply to the load is prevented. Will continue.
At this time, when the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 becomes higher than the output voltage, the clamping diode Dc is turned on to recover the snubber energy to the load.
As a result, the voltage Vc1 of the snubber capacitor C1 when the main switch S1 is OFF can be prevented from exceeding a certain value.

第1実施例のシングルエンデッドコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the single ended converter of the first embodiment. 漏れインダクタンスを利用した図1の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of FIG. 1 using leakage inductance. 第2実施例のシングルエンデッドコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the single ended converter of 2nd Example. 漏れインダクタンスを利用した図3の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of FIG. 3 using leakage inductance. 図1の回生回路を構成する素子の組合せを示す図である。It is a figure which shows the combination of the element which comprises the regeneration circuit of FIG. 図5の逆阻止型スイッチの場合の組合せを示す図である。It is a figure which shows the combination in the case of the reverse blocking type switch of FIG. 本発明を実施したシングルエンデッドコンバータの動作波形である。It is an operation | movement waveform of the single ended converter which implemented this invention. 本発明を実施したプッシュプルコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the push pull converter which implemented this invention. 漏れインダクタンスを利用した図8の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of FIG. 8 using leakage inductance. 図8の回生回路を構成する素子の組合せを示す図である。It is a figure which shows the combination of the element which comprises the regeneration circuit of FIG. 図10の逆阻止型スイッチの場合の組合せを示す図である。It is a figure which shows the combination in the case of the reverse blocking type switch of FIG. 図8の回生用リアクトルを共用化した回路図である。It is the circuit diagram which shared the reactor for regeneration of FIG. 図8の回生用補助スイッチを共用化した回路図である。It is the circuit diagram which shared the auxiliary switch for regeneration of FIG. 図8の回生用リアクトルと回生用補助スイッチを共用化した回路図である。It is the circuit diagram which shared the reactor for regeneration of FIG. 8, and the auxiliary switch for regeneration. 図1に電圧クランプ回路を追加した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram in which a voltage clamp circuit is added to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

C コンデンサ
D ダイオード
E 直流電源
L リアクトル
N1 1次巻線
N2 2次巻線
S1 主スイッチ
S2 補助スイッチ
T トランス
a、b、c タップ
C Capacitor D Diode E DC power supply L Reactor N1 Primary winding N2 Secondary winding S1 Main switch S2 Auxiliary switch T Transformer a, b, c Tap

Claims (11)

直流電源Eの両端にタップa付きトランスTの1次巻線N1と第1のスイッチS1を直列に接続し、
この第1のスイッチS1と並列にスナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1を直列に接続したスナバ回路を接続して成るシングルエンデッドコンバータにおいて、
前記1次巻線N1のタップaと前記スナバ用ダイオードD1とスナバ用コンデンサC1の接続点との間に回生用リアクトルL1と第2のスイッチS2および回生用ダイオードD2を直列に接続した回生回路を接続し、
前記第1のスイッチS1のオフ時のエネルギーをスナバ用コンデンサC1に充電し、前記第1のスイッチS1のオン時あるいはそれ以前に前記第2のスイッチS2をオンにしてスナバ用コンデンサC1に充電したスナバエネルギーを共振動作によりトランスTへ回生することを特徴とするDC/DCコンバータ。
A primary winding N1 of a transformer T with a tap a and a first switch S1 are connected in series to both ends of a DC power supply E,
In a single-ended converter formed by connecting a snubber circuit in which a snubber diode D1 and a snubber capacitor C1 are connected in series in parallel with the first switch S1,
A regenerative circuit in which a regenerative reactor L1, a second switch S2, and a regenerative diode D2 are connected in series between the tap a of the primary winding N1 and the connection point of the snubber diode D1 and the snubber capacitor C1. connection,
When the first switch S1 is turned off, the snubber capacitor C1 is charged, and when the first switch S1 is turned on or before, the second switch S2 is turned on to charge the snubber capacitor C1. A DC / DC converter characterized by regenerating snubber energy to a transformer T by resonance operation.
前記回生用リアクトルL1の高電位側端子と前記直流電源Eの低電位側端子との間に回生用リアクトルL1と直接あるいは第2のスイッチS2、回生用ダイオードD2またはスナバ用ダイオードD1のうちの少なくとも1つを間に挟んで間接的に直列接続となるクランプ用ダイオードD3を少なくとも1つ、さらに接続し、
前記スナバ用コンデンサC1の電圧がゼロとなっても前記回生用リアクトルL1に電流が流れている場合のエネルギーをトランスTへ回生することを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
Between the high-potential side terminal of the regenerative reactor L1 and the low-potential side terminal of the DC power source E, at least one of the regenerative reactor L1 and the second switch S2, the regenerative diode D2, or the snubber diode D1. At least one clamping diode D3 that is indirectly connected in series with one in between, and further connected,
2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein even when the voltage of the snubber capacitor C <b> 1 becomes zero, the energy when the current flows through the regeneration reactor L <b> 1 is regenerated to the transformer T. 3.
前記1次巻線N1のタップaと前記回生回路の間に放電用ダイオードD0を接続し、
この放電用ダイオードD0と回生回路の接続点と前記直流電源Eの低電位側端子との間に充放電用コンデンサC0を接続して放電用ダイオードD0と充放電用コンデンサC0を直列に接続した放電回路をさらに接続し、
前記第1のスイッチS1のオフ時のエネルギーをスナバ用コンデンサC1に充電し、前記第1のスイッチS1のオン時あるいはそれ以前に前記第2のスイッチS2をオンにしてスナバ用コンデンサC1に充電したスナバエネルギーを共振動作により充放電用コンデンサC0へ一旦移動し、充放電用コンデンサC0に移動したスナバエネルギーを放電によりトランスTへ回生することを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。
A discharge diode D0 is connected between the tap a of the primary winding N1 and the regeneration circuit;
A discharge in which a charging / discharging capacitor C0 is connected between the connecting point of the discharging diode D0 and the regenerative circuit and the low potential side terminal of the DC power supply E, and the discharging diode D0 and the charging / discharging capacitor C0 are connected in series. Connect more circuits,
When the first switch S1 is turned off, the snubber capacitor C1 is charged, and when the first switch S1 is turned on or before, the second switch S2 is turned on to charge the snubber capacitor C1. 2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the snubber energy is temporarily moved to the charging / discharging capacitor C0 by a resonance operation, and the snubber energy moved to the charging / discharging capacitor C0 is regenerated to the transformer T by discharge.
前記回生用リアクトルL1は前記トランスTの漏れインダクタンスを利用して省略されていることを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。   2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the regeneration reactor L <b> 1 is omitted by utilizing a leakage inductance of the transformer T. 3. 前記トランスTの2次巻線N2に電圧クランプ用巻線を追加接続し、この電圧クランプ用巻線に電圧クランプ回路が接続されていることを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバータ。   2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein a voltage clamp winding is additionally connected to the secondary winding N2 of the transformer T, and a voltage clamp circuit is connected to the voltage clamp winding. 直流電源Eの一端をトランスTの1次巻線N1のタップbに接続して他端を左右一対の第1のスイッチS1a、S1bを介してトランスTの1次巻線N1の両端に接続し、
この第1のスイッチS1a、S1bと並列にスナバ用ダイオードD1a、D1bとスナバ用コンデンサC1a、C1bを直列に接続したスナバ回路を接続して成るプッシュプルコンバータにおいて、
前記1次巻線N1のタップbと前記スナバ用ダイオードD1a、D1bとスナバ用コンデンサC1a、C1bの接続点との間に回生用リアクトルL1a、L1bと第2のスイッチS2a、S2bおよび回生用ダイオードD2a、D2bを直列に接続した回生回路を接続し、
前記一方の第1のスイッチS1aのオフ時に他方の第1のスイッチS1bをオンにしてスナバエネルギーを一方のスナバ用コンデンサC1aに充電し、前記一方の第1のスイッチS1aのオン時あるいはそれ以前に前記一方の第2のスイッチS2aをオンにして一方のスナバ用コンデンサC1aに充電したスナバエネルギーを共振動作により直流電源Eに回生することを特徴とするDC/DCコンバータ。
One end of the DC power source E is connected to the tap b of the primary winding N1 of the transformer T, and the other end is connected to both ends of the primary winding N1 of the transformer T via a pair of left and right first switches S1a and S1b. ,
In a push-pull converter formed by connecting a snubber circuit in which a snubber diode D1a, D1b and a snubber capacitor C1a, C1b are connected in series in parallel with the first switch S1a, S1b,
Between the tap b of the primary winding N1, the snubber diodes D1a and D1b, and the connection point of the snubber capacitors C1a and C1b, the regenerative reactors L1a and L1b, the second switches S2a and S2b, and the regenerative diode D2a , D2b is connected in series, a regenerative circuit is connected,
When the one first switch S1a is turned off, the other first switch S1b is turned on to charge the snubber energy to the one snubber capacitor C1a, and before or when the one first switch S1a is turned on. A DC / DC converter characterized in that the one second switch S2a is turned on and the snubber energy charged in one snubber capacitor C1a is regenerated to the DC power source E by a resonance operation.
前記回生用リアクトルL1a、L1bの高電位側端子と前記直流電源Eの低電位側端子との間に回生用リアクトルL1a、L1bと直接あるいは第2のスイッチS2a、S2b、回生用ダイオードD2a、D2bまたはスナバ用ダイオードD1a、D1bのうちの少なくとも1つを間に挟んで間接的に直列接続となるクランプ用ダイオードD3a、D3bを少なくとも1つ、さらに接続し、
前記スナバ用コンデンサC1a、C1bの電圧がゼロとなっても前記回生用リアクトルL1a、L1bに電流が流れている場合のエネルギーを直流電源Eに回生することを特徴とする請求項6記載のDC/DCコンバータ。
Between the high-potential side terminals of the regenerative reactors L1a and L1b and the low-potential side terminal of the DC power supply E, the regenerative reactors L1a and L1b directly or the second switches S2a and S2b, the regenerative diodes D2a and D2b, or At least one clamping diode D3a, D3b that is indirectly connected in series with at least one of the snubber diodes D1a, D1b in between, and further connected,
7. The DC / DC according to claim 6, wherein when the voltage of the snubber capacitors C1a and C1b becomes zero, the energy when the current flows through the regenerative reactors L1a and L1b is regenerated to the DC power source E. DC converter.
前記回生用リアクトルL1a、L1bは前記トランスTの漏れインダクタンスを利用して省略されていることを特徴とする請求項6記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to claim 6, wherein the regenerative reactors L1a and L1b are omitted by utilizing a leakage inductance of the transformer T. 前記回生回路における2つの回生用リアクトルL1a、L1bを1つの共用リアクトルL1にまとめ、
この共用リアクトルL1の一端をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bを介して第2のスイッチS2a、S2bに接続し、
他端を直流電源Eに接続することを特徴とする請求項6記載のDC/DCコンバータ。
The two regenerative reactors L1a and L1b in the regenerative circuit are combined into one common reactor L1,
One end of the shared reactor L1 is connected to the second switches S2a and S2b via regenerative diodes D2a and D2b, respectively.
The DC / DC converter according to claim 6, wherein the other end is connected to a DC power source E.
前記回生回路における2つの第2のスイッチS2a、S2bを1つの共用スイッチS2にまとめ、
この共用スイッチS2の一端をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bを介して回生用リアクトルL1a、L1bに接続し、
他端を直流電源Eに接続することを特徴とする請求項6記載のDC/DCコンバータ。
The two second switches S2a and S2b in the regenerative circuit are combined into one common switch S2,
One end of the shared switch S2 is connected to the regenerative reactors L1a and L1b via the regenerative diodes D2a and D2b, respectively.
The DC / DC converter according to claim 6, wherein the other end is connected to a DC power source E.
前記回生回路における2つの回生用リアクトルL1a、L1bと2つの第2のスイッチS2a、S2bをそれぞれ1つの共用リアクトルL1と1つの共用スイッチS2にまとめ、
これらの共用リアクトルL1と共用スイッチS2を直列接続した回路の一端をそれぞれ回生用ダイオードD2a、D2bに接続し、
他端を直流電源Eに接続することを特徴とする請求項6記載のDC/DCコンバータ。
The two regenerative reactors L1a and L1b and the two second switches S2a and S2b in the regenerative circuit are combined into one common reactor L1 and one common switch S2, respectively.
One end of a circuit in which the common reactor L1 and the common switch S2 are connected in series is connected to the regenerative diodes D2a and D2b, respectively.
The DC / DC converter according to claim 6, wherein the other end is connected to a DC power source E.
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