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JP2002238257A - Control method for resonance dc-dc converter - Google Patents

Control method for resonance dc-dc converter

Info

Publication number
JP2002238257A
JP2002238257A JP2001029905A JP2001029905A JP2002238257A JP 2002238257 A JP2002238257 A JP 2002238257A JP 2001029905 A JP2001029905 A JP 2001029905A JP 2001029905 A JP2001029905 A JP 2001029905A JP 2002238257 A JP2002238257 A JP 2002238257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
full
control method
bridge inverter
switching
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001029905A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironobu Kin
宏信 金
Katsumi Fukazawa
勝美 深沢
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001029905A priority Critical patent/JP2002238257A/en
Publication of JP2002238257A publication Critical patent/JP2002238257A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for resonance DC-DC converter capable of maintaining zero-voltage switching of a switching device even if an auxiliary resonance circuit is not connected during low load current of light load and attaining high efficiency because no connection of the auxiliary resonance circuit eliminates loss resulting from the auxiliary resonance circuit. SOLUTION: In this control method for resonance DC-DC converter consisting of a resonance full-bridge inverter, a high-frequency transformer 6, and a rectifying circuit; the switching interval of IGBT3a to 3d is changed so as to complete charging and discharging of snubber capacitors 5a to 5d at the time of switching IGBT3a to 3d of the full-bridge inverter.

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、変圧器の1次側に
フルブリッジインバータを、同変圧器の2次側に負荷へ
所要の直流電圧を出力する整流回路を接続して構成され
た共振型DC−DCコンバータに関し、スイッチング素
子のスイッチング損失及びスイッチングにより発生する
ノイズを抑制可能な共振型DC−DCコンバータの制御
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resonance circuit in which a full-bridge inverter is connected to a primary side of a transformer and a rectifier circuit for outputting a required DC voltage to a load is connected to a secondary side of the transformer. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a resonant DC-DC converter capable of suppressing switching loss of a switching element and noise generated by switching.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のパワーエレクトロニクスの発達に
よって電力系統の高調波が増大している。産業用直流電
源装置においては、これを抑制するため高力率コンバー
タやPWMコンバータの研究開発が行われている。更
に、電源機器より発生する電磁誘導ノイズを抑制するた
め、スイッチ素子をゼロ電圧スイッチング(ZVS)又
はゼロ電流スイッチング(ZCS)させるソフトスイッ
チング技術を適用した低ノイズ化の研究も行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, power electronics have increased harmonics in power systems. In an industrial DC power supply device, research and development of a high power factor converter and a PWM converter are being performed to suppress this. Further, in order to suppress electromagnetic induction noise generated from a power supply device, research has been conducted on noise reduction by applying a soft switching technology for performing zero voltage switching (ZVS) or zero current switching (ZCS) of a switch element.

【0003】DC−DCコンバータの分野においてもソ
フトスイッチング技術を適用し特性改善を目指した実用
化研究が行われている。ソフトスイッチングにより、ノ
イズ低減だけでなく、スイッチ素子のスイッチング損失
も大幅に低減できるので、コンバータの高効率化が図れ
る。
[0003] In the field of DC-DC converters as well, practical research has been conducted to improve characteristics by applying soft switching technology. By the soft switching, not only the noise but also the switching loss of the switching element can be significantly reduced, so that the efficiency of the converter can be improved.

【0004】代表的なDC−DCコンバータの回路方式
としては、変圧器の1次側で直流出力の電圧制御を行う
1次側位相シフトPWM制御方式がある。図9に1次側
位相シフトPWM制御DC−DCコンバータの従来回路
を示す。
As a typical DC-DC converter circuit system, there is a primary-side phase shift PWM control system in which a DC output voltage is controlled on the primary side of a transformer. FIG. 9 shows a conventional circuit of a primary-side phase shift PWM control DC-DC converter.

【0005】図9において、1次側フルブリッジインバ
ータは、直流電源1を入力とする各アーム毎のIGBT
3a〜3dと、逆導通ダイオード4a〜4fと、スナバ
コンデンサ5a〜5dと、共振用リアクトル7aと、共
振用IGBT13a〜13bとからなり、該1次側フル
ブリッジインバータの出力を高周波変圧器6の一次側で
受け、二次側に、整流用ダイオード8a〜8d、リアク
トル10及びコンデンサ11からなる整流回路が接続さ
れ、該整流回路の出力が負荷抵抗12に接続されてい
る。
In FIG. 9, a primary-side full-bridge inverter has an IGBT for each arm to which a DC power supply 1 is input.
3a to 3d, reverse conducting diodes 4a to 4f, snubber capacitors 5a to 5d, a resonance reactor 7a, and resonance IGBTs 13a to 13b. The output of the primary side full-bridge inverter is A rectifier circuit including a rectifier diode 8a to 8d, a reactor 10 and a capacitor 11 is connected to a primary side and a rectifier diode 8a to 8d is connected to a secondary side. An output of the rectifier circuit is connected to a load resistor 12.

【0006】詳細な回路動作は、“An Improved Full-B
ridge Zero-Voltage-Transition PWM DC/DC Converter
with Zero-Voltage/Zero-Current Switching of the Au
xiliary Switches”:IEEE IAS Vol36,No.2,March/April
2000,pp558-566等を参考にあげる。図9に示す共振型D
C−DCコンバータにおいて、1次側フルブリッジイン
バータの全IGBT3a〜3dのオン幅は同じで、かつ
各アームのIGBT切り替え間隔もデッドタイム相当の
短い期間で2アーム間で同じである。2アーム間で対と
なるIGBT間(IGBT3aとIGBT3dとの間、
IGBT3bとIGBT3cとの間)のオン重なり幅を
変える事で、該フルブリッジインバータの出力である直
流出力の電圧値を制御できる。
The detailed circuit operation is described in “An Improved Full-B
ridge Zero-Voltage-Transition PWM DC / DC Converter
with Zero-Voltage / Zero-Current Switching of the Au
xiliary Switches ”: IEEE IAS Vol36, No.2, March / April
2000, pp558-566, etc. Resonant type D shown in FIG.
In the C-DC converter, the ON widths of all the IGBTs 3a to 3d of the primary side full-bridge inverter are the same, and the IGBT switching interval of each arm is the same between the two arms in a short period equivalent to the dead time. Between two pairs of IGBTs between the two arms (between the IGBT 3a and the IGBT 3d,
By changing the ON overlap width of the IGBT 3b and the IGBT 3c), the voltage value of the DC output, which is the output of the full-bridge inverter, can be controlled.

【0007】図10にIGBT3aとIGBT3b間の
転流の様子を示す。負荷抵抗12が軽負荷時には負荷電
流が取れないため、図10の(a)に示すように、転流
時にスナバコンデンサ5a,5bは、IGBT3a〜3
bがゼロ電圧スイッチングのための放電又は充電がデッ
ドタイム期間内でできなくなる。そのため、図10の
(b)に示すように、スナバコンデンサ5a,5bに電
圧が残ったままでIGBT3a,3bがターンオンする
事になり、このターンオンはハードスイッチングとなっ
てしまう。
FIG. 10 shows a state of commutation between the IGBT 3a and the IGBT 3b. Since the load current cannot be obtained when the load resistance 12 is lightly loaded, the snubber capacitors 5a and 5b are connected to the IGBTs 3a to 3b during commutation as shown in FIG.
b becomes impossible to discharge or charge for zero voltage switching within the dead time period. Therefore, as shown in FIG. 10B, the IGBTs 3a and 3b are turned on with the voltage remaining in the snubber capacitors 5a and 5b, and this turn-on is hard switching.

【0008】一方、図10に示す共振型DC−DCコン
バータを効率の面で考えると、負荷抵抗12が軽負荷時
にはIGBT3a〜3dのハードスイッチングによる損
失が発生し、軽負荷時の効率を下げることになる。
On the other hand, considering the resonance type DC-DC converter shown in FIG. 10 in terms of efficiency, when the load resistor 12 has a light load, a loss occurs due to hard switching of the IGBTs 3a to 3d, and the efficiency at the time of light load is reduced. become.

【0009】もう1つの回路方式としては、変圧器2次
側で出力電圧制御を行う2次側位相シフトPWM制御方
式がある。
As another circuit system, there is a secondary side phase shift PWM control system in which output voltage control is performed on the secondary side of the transformer.

【0010】図11に2次側位相シフトPWM制御DC
−DCコンバータの従来回路を示す。図11に示す2次
側位相シフトPWM制御DC−DCコンバータは、直流
電源1を受ける直流電圧分割コンデンサ2a〜2d、I
GBT3a〜3d、逆導通ダイオード4a〜4d、スナ
バコンデンサ5a〜5d及び共振用リアクトル7a〜7
bからなるフルブリッジインバータと、該フルブリッジ
インバータの出力を1次側で受ける高周波変圧器6と、
整流用ダイオード8a〜8d、2次位相制御用IGBT
9a〜9b、リアクトル10及びコンデンサ11からな
り、負荷抵抗12に直流出力を与えるる整流回路とから
なる。
FIG. 11 shows a secondary phase shift PWM control DC.
1 shows a conventional circuit of a DC converter. The secondary phase shift PWM control DC-DC converter shown in FIG. 11 includes DC voltage dividing capacitors 2a to 2d,
GBTs 3a to 3d, reverse conducting diodes 4a to 4d, snubber capacitors 5a to 5d, and resonance reactors 7a to 7
b, a high-frequency transformer 6 receiving the output of the full-bridge inverter on the primary side,
Rectifier diodes 8a to 8d, IGBT for secondary phase control
It comprises a rectifier circuit 9a to 9b, a reactor 10 and a capacitor 11 for giving a DC output to a load resistor 12.

【0011】詳細な回路動作は、道平他:“新しい高周
波トランスリンクソフトスイッチングPWM DC−D
Cコンバータと開ループ特性”,電気学会論文誌D分
冊,116巻5号,pp546−555,平成8年に記
載されている。
The detailed circuit operation is described in Michihira et al .: “New high-frequency translink soft switching PWM DC-D
C Converter and Open Loop Characteristics ", IEEJ Transactions on Digital Science, Vol. 116, No. 5, pp. 546-555, 1996.

【0012】図11に示す共振型DC−DCコンバータ
において、1次側のフルブリッジインバータはアーム間
に位相がなく、デッドタイムを含む50%Dutyで対
称駆動される。共振用リアクトル7a〜7bは、IGB
T3a〜3dのゼロ電圧スイッチングを確保するために
直流電源1より電流を供給する。
In the resonance type DC-DC converter shown in FIG. 11, the primary-side full-bridge inverter has no phase between arms and is symmetrically driven at 50% duty including dead time. The resonance reactors 7a to 7b are IGB
A current is supplied from the DC power supply 1 to ensure zero voltage switching of T3a to 3d.

【0013】共振用リアクトル7a〜7bが接続されて
いない場合は、負荷抵抗12が軽負荷時には負荷電流が
取れないため、前述した1次側位相シフトPWM制御D
C−DCコンバータと同様に、転流時にスナバコンデン
サ5a〜5dはIGBT3a〜3dがゼロ電圧スイッチ
ングのための放電又は充電がデッドタイム期間内ででき
なくなる。そのため、スナバコンデンサ5a〜5dに電
圧が残ったままでIGBT3a〜3dがターンオンする
事になり、ターンオンはハードスイッチングとなってし
まう。
When the resonance reactors 7a to 7b are not connected, the load current cannot be obtained when the load resistor 12 is lightly loaded, so that the above-mentioned primary side phase shift PWM control D
As in the case of the C-DC converter, the snubber capacitors 5a to 5d cannot discharge or charge for zero voltage switching in the snubber capacitors 5a to 5d during the dead time during the commutation. Therefore, the IGBTs 3a to 3d are turned on with the voltage remaining in the snubber capacitors 5a to 5d, and the turn-on is hard switching.

【0014】そこで、IGBT3a〜3dがオフ時に一
定の電流が供給されるように、共振用リアクトル7a〜
7bが接続されている。これにより、軽負荷時において
も、スナバコンデンサ5a〜5dは一定時間で充電又は
放電が行われ、ゼロ電圧スイッチングでの転流が確保さ
れる。
Therefore, resonance reactors 7a to 7d are supplied so that a constant current is supplied when IGBTs 3a to 3d are turned off.
7b is connected. Thereby, even at the time of light load, the snubber capacitors 5a to 5d are charged or discharged for a certain period of time, and commutation by zero voltage switching is secured.

【0015】一方、図11に示す共振型DC−DCコン
バータを効率の面から考えると、常に直流電圧分割コン
デンサ→共振用リアクトル→IGBT又は逆導通ダイオ
ードの共振回路のループで共振電流を流しているため、
この共振回路による損失が効率を下げることになる。
On the other hand, considering the resonance type DC-DC converter shown in FIG. 11 from the viewpoint of efficiency, a resonance current always flows through a DC voltage dividing capacitor → resonance reactor → IGBT or a loop of a reverse conduction diode resonance circuit. For,
The loss due to this resonance circuit lowers the efficiency.

【0016】更に、重負荷時のように負荷電流が十分に
取れる場合は、IGBT3a〜3dに負荷電流+共振電
流の素子電流のうち共振電流分が過剰電流となる。その
ため、IGBTの導通損失が大きくなってしまい、効率
を下げることになる。
Further, when a sufficient load current can be obtained as in the case of a heavy load, the resonance current of the element current of the load current plus the resonance current in the IGBTs 3a to 3d becomes an excess current. For this reason, conduction loss of the IGBT is increased, and the efficiency is reduced.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、共振
型DC−DCコンバータにおいて、軽負荷の低負荷電流
時において補助共振回路を接続しなくてもスイッチング
素子のゼロ電圧スイッチングを維持でき、更に補助共振
回路を接続しないため補助共振回路に起因する損失がな
くなるため高効率化を図ることが可能な制御方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a resonance type DC-DC converter which can maintain zero voltage switching of a switching element without connecting an auxiliary resonance circuit at light load and low load current. It is still another object of the present invention to provide a control method capable of achieving high efficiency because the loss due to the auxiliary resonance circuit is eliminated because the auxiliary resonance circuit is not connected.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、直流電源を入力とする半導体スイッチング
素子にソフトスイッチング用コンデンサを並列接続する
と共に該コンデンサを充放電する共振回路を備えて前記
直流電源を交流出力に変換する共振型フルブリッジイン
バータと、このフルブリッジインバータの交流出力を1
次側で受ける変圧器と、この変圧器の2次側出力を直流
に整流して所定の直流電圧を負荷に出力する整流回路と
を具備する共振型DC−DCコンバータの制御方法にお
いて、前記半導体スイッチング素子の切り替え時に、前
記コンデンサの充放電が完了するように前記半導体スイ
ッチング素子の切り替え間隔を変化させることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a resonance circuit for connecting a soft switching capacitor in parallel to a semiconductor switching element to which a DC power supply is input, and for charging and discharging the capacitor. A resonant full-bridge inverter for converting the DC power into an AC output;
A method of controlling a resonance type DC-DC converter, comprising: a transformer received on a secondary side; and a rectifier circuit for rectifying a secondary side output of the transformer to DC and outputting a predetermined DC voltage to a load. When switching the switching element, the switching interval of the semiconductor switching element is changed so that the charging and discharging of the capacitor is completed.

【0019】このような本発明の共振型DC−DCコン
バータの制御方法にあっては、軽負荷時の低電流におい
てもコンデンサの充放電時間を確保できるので、半導体
スイッチング素子のゼロ電圧スイッチングが達成でき
る。特に軽負荷時の効率が改善される。
In the method of controlling the resonant DC-DC converter according to the present invention, the charging and discharging time of the capacitor can be secured even at a low current under a light load, so that zero voltage switching of the semiconductor switching element is achieved. it can. In particular, the efficiency at light load is improved.

【0020】また上記目的を達成するために本発明は、
直流電源を入力とする半導体スイッチング素子にソフト
スイッチング用コンデンサを並列接続すると共に該コン
デンサを充放電する共振回路を備えて前記直流電源を交
流出力に変換する共振型フルブリッジインバータと、こ
のフルブリッジインバータの交流出力を1次側で受ける
変圧器と、この変圧器の2次側出力を直流に整流して所
定の直流電圧を負荷に出力する整流回路と、この整流回
路に電流双方向に対し各方向経路に挿入された半導体ス
イッチング素子とを具備する共振型DC−DCコンバー
タの制御方法において、前記変圧器の1次側の前記フル
ブリッジインバータの半導体スイッチング素子の切り替
え時に、前記コンデンサの充放電が完了するように、前
記変圧器の1次側の前記フルブリッジインバータの半導
体スイッチング素子の切り替え間隔を変化させることを
特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the present invention provides:
A resonant full-bridge inverter for connecting a soft switching capacitor in parallel to a semiconductor switching element having a direct-current power supply as input and for converting the direct-current power to an alternating-current output by providing a resonant circuit for charging and discharging the capacitor; A transformer receiving the AC output of the transformer on the primary side, a rectifier circuit for rectifying the secondary side output of the transformer to DC and outputting a predetermined DC voltage to the load, A resonance type DC-DC converter including a semiconductor switching element inserted in a direction path, wherein when the semiconductor switching element of the full-bridge inverter on the primary side of the transformer is switched, charging and discharging of the capacitor is performed. The semiconductor switching element of the full bridge inverter on the primary side of the transformer to be completed And wherein the changing the switching interval.

【0021】このような本発明の共振型DC−DCコン
バータの制御方法にあっては、軽負荷時の低電流におい
ても変圧器1次側フルブリッジインバータ内の半導体ス
イッチング素子に並列接続されたコンデンサの充放電時
間を確保できるので、半導体スイッチング素子のゼロ電
圧スイッチングが達成できる。コンデンサ充放電用の補
助共振用リアクトルを必要としないため、この補助共振
回路による損失もなくなるため、効率が改善される。
In the control method of the resonance type DC-DC converter according to the present invention, the capacitor connected in parallel to the semiconductor switching element in the primary full-bridge inverter of the transformer even at a low current under a light load. Of the semiconductor switching element can be achieved. Since the auxiliary resonance reactor for charging and discharging the capacitor is not required, the loss due to the auxiliary resonance circuit is eliminated, and the efficiency is improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
を示す共振型DC−DCコンバータの制御構成図であ
る。
FIG. 1 is a control block diagram of a resonance type DC-DC converter according to a first embodiment of the present invention.

【0023】本実施形態の共振型DC−DCコンバータ
は、フルブリッジインバータと、高周波変圧器6と、整
流回路とからなる。図1に示すように、直流電源1を入
力とする各アーム毎のIGBT3a〜3d、逆導通ダイ
オード4a〜4d及びスナバコンデンサ5a〜5dから
なるフルブリッジインバータの出力を高周波変圧器6の
一次側で受け、二次側に整流用ダイオード8a〜8d、
リアクトル10及びコンデンサ11からなる整流回路が
接続され、該整流回路の出力が負荷抵抗12に接続され
ている。
The resonance type DC-DC converter of this embodiment comprises a full-bridge inverter, a high-frequency transformer 6, and a rectifier circuit. As shown in FIG. 1, the output of a full-bridge inverter including IGBTs 3a to 3d, reverse conducting diodes 4a to 4d, and snubber capacitors 5a to 5d for each arm to which the DC power supply 1 is input is supplied to the primary side of the high-frequency transformer 6. Receiving, rectifying diodes 8a to 8d on the secondary side,
A rectifier circuit including a reactor 10 and a capacitor 11 is connected, and an output of the rectifier circuit is connected to a load resistor 12.

【0024】IGBT3a〜3dのスイッチングは、ま
ずステップ100としてスイッチング周波数のDuty
50%の基準パルスから、IGBT3a〜3dの基準ゲ
ートパルスを生成する。
In the switching of the IGBTs 3a to 3d, first, as step 100, the duty of the switching frequency
The reference gate pulses of the IGBTs 3a to 3d are generated from 50% of the reference pulses.

【0025】次に、ステップ101として直流出力電圧
制御により左アームと右アームの重なり幅を決定し、左
アームと右アームでこの重なり幅となるように基準ゲー
トパルスをずらす。これで各IGBT3a〜3dの基準
ゲートパルスが決定される。
Next, in step 101, the overlap width of the left arm and the right arm is determined by DC output voltage control, and the reference gate pulse is shifted so that the left arm and the right arm have this overlap width. Thus, the reference gate pulse of each of the IGBTs 3a to 3d is determined.

【0026】各アームでIGBT3a〜3dの切り替え
を行う場合、ステップ102A,102Bとして、ゼロ
電圧スイッチングでオフしたIGBTのスナバコンデン
サが充電され、同アーム他のIGBTのスナバコンデン
サが放電される。この時、各スナバコンデンサの電圧を
観測し、特にオンするIGBTのスナバコンデンサの電
圧が0V又はほぼ0Vとなって、スナバコンデンサの放
電が完了した事を確認する。
When the switching of the IGBTs 3a to 3d is performed in each arm, the snubber capacitors of the IGBTs turned off by the zero voltage switching are charged and the snubber capacitors of the other IGBTs in the same arm are discharged in steps 102A and 102B. At this time, the voltage of each snubber capacitor is observed, and it is confirmed that the voltage of the snubber capacitor of the IGBT to be turned on becomes 0 V or almost 0 V, and the discharge of the snubber capacitor is completed.

【0027】重負荷時のように負荷電流が充分大きくデ
ッドタイム内で充放電が完了すれば、そのまま基準ゲー
トパルスがステップ104A,104Bと、ステップ1
05A,105Bとしてゲート回路に出力される。
If the load current is sufficiently large and the charging / discharging is completed within the dead time as in the case of a heavy load, the reference gate pulse is directly outputted to steps 104A and 104B and step 1
05A and 105B are output to the gate circuit.

【0028】軽負荷時のように負荷電流が小さい場合に
は充放電時間が延びるため、ステップ102A,102
Bとステップ104A,104Bとの間で、ステップ1
03A,103Bを実施して切り替え間隔を延ばし、I
GBTのオンを遅らせる。この間、切り替え後の重なり
幅を確保するため、別アームのIGBTのスイッチング
状態を切り替え間隔分だけ延ばす。
When the load current is small as in the case of a light load, the charge / discharge time is extended.
B and steps 104A and 104B, step 1
03A and 103B to extend the switching interval,
Delay turning on the GBT. During this time, the switching state of the IGBT of another arm is extended by the switching interval in order to secure the overlap width after switching.

【0029】この様子を図2に示した。軽負荷時には、
IGBT3aのスナバコンデンサ5aの放電に時間がか
かっているため、切り替え間隔が延びている。スナバコ
ンデンサ5aの電圧が0Vとなった時点でIGBT3a
をオンする。この時、別アームでオンしているIGBT
3cのオン幅が、切り替え間隔分延びている。IGBT
3cとIGBT3dの切り替えの切り替え間隔及びIG
BT3aとIGBT3dとの重なり幅を考慮しているた
めである。ただし、直流出力電圧が同じでも、切り替え
間隔が変化するため、重負荷時と軽負荷時とでは重なり
幅は違う。
FIG. 2 shows this state. At light load,
Since it takes time to discharge the snubber capacitor 5a of the IGBT 3a, the switching interval is extended. When the voltage of snubber capacitor 5a becomes 0V, IGBT 3a
Turn on. At this time, the IGBT turned on by another arm
The ON width of 3c is extended by the switching interval. IGBT
Interval and IG of switching between 3c and IGBT 3d
This is because the overlap width between the BT 3a and the IGBT 3d is considered. However, even if the DC output voltage is the same, since the switching interval changes, the overlap width differs between a heavy load and a light load.

【0030】また、軽負荷時の負荷電流が非常に小さい
場合は、スナバコンデンサの充放電はスナバコンデンサ
の電圧が直流電源電圧の1/2で上下バランスして完了
してしまう。この場合は、いくら切り替え間隔を延ばし
てもオンするIGBTのスナバコンデンサ電圧は0Vと
ならないため、IGBTはオンできなくなる。
When the load current at the time of light load is very small, the charging and discharging of the snubber capacitor is completed with the voltage of the snubber capacitor balanced up and down by half of the DC power supply voltage. In this case, no matter how long the switching interval is extended, the snubber capacitor voltage of the IGBT that is turned on does not become 0 V, so that the IGBT cannot be turned on.

【0031】そこで、limiterを設けて切り替え間隔に
上限を設け、所定の間隔まで延ばしたらそれ以上間隔を
延ばさないようにする。切り替え間隔が上限に達した場
合は、IGBTはその時点でスナバコンデンサ電圧値に
関係なくオンさせる。スナバコンデンサに電圧が残って
いる場合には、IGBTはハードスイッチングのターン
オンとなる。
Therefore, a limiter is provided to set an upper limit for the switching interval, and when the switching interval is extended to a predetermined interval, the interval is not further extended. When the switching interval reaches the upper limit, the IGBT is turned on regardless of the snubber capacitor voltage value at that time. When the voltage remains in the snubber capacitor, the IGBT is turned on by hard switching.

【0032】以上のように本実施形態の制御方法にあっ
ては、軽負荷時の低電流においてもスナバコンデンサの
充放電時間を確保できるので、IGBTのゼロ電圧スイ
ッチングが達成でき、特に軽負荷時の効率を改善するこ
とが可能となる。
As described above, in the control method according to the present embodiment, the charging and discharging time of the snubber capacitor can be secured even at a low current at a light load, so that zero voltage switching of the IGBT can be achieved, and particularly at a light load. Efficiency can be improved.

【0033】図3の(a)は本発明の第2の実施の形態
を示すDC−DCコンバータの制御構成図、図3の
(b)はIGBTのオンオフタイミングを示す図であ
る。
FIG. 3A is a control configuration diagram of a DC-DC converter according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating ON / OFF timing of the IGBT.

【0034】図3の(a)において、3a〜3dは直流
電源1を受けるIGBT、4a〜4dは逆導通ダイオー
ド、5a〜5dはスナバコンデンサ、6は高周波変圧
器、8a〜8dは整流用ダイオード、10はリアクト
ル、11はコンデンサ、12は負荷抵抗、14は電流検
出器である。
In FIG. 3A, reference numerals 3a to 3d denote IGBTs receiving the DC power supply 1, 4a to 4d denote reverse conducting diodes, 5a to 5d denote snubber capacitors, 6 denotes a high-frequency transformer, and 8a to 8d denote rectifying diodes. Reference numeral 10 denotes a reactor, 11 denotes a capacitor, 12 denotes a load resistance, and 14 denotes a current detector.

【0035】本実施形態では、図1におけるステップ1
01に代えて、図3の(a)に示すように、オンパルス幅
を決定するステップ105を設けている。そして、電流
検出器14により負荷電流を検出し、特に軽負荷時に負
荷電流が所定の電流値以下となった場合には、アーム間
の重なり幅で直流電圧制御するのではなく、アーム間で
対となるIGBTを同時にスイッチングし、図3の
(b)に示すように、このオン幅で直流電圧制御を行
う。これにより、IGBTの切り替え間隔が変化した場
合のゲートパルスの制御が容易となる。
In this embodiment, step 1 in FIG.
In place of 01, as shown in FIG. 3A, a step 105 for determining the on-pulse width is provided. Then, the load current is detected by the current detector 14, and particularly when the load current becomes a predetermined current value or less at a light load, the DC voltage is not controlled by the overlap width between the arms, but the load between the arms is controlled. Are switched at the same time, and as shown in FIG. 3B, DC voltage control is performed with this ON width. This facilitates the control of the gate pulse when the switching interval of the IGBT changes.

【0036】これにより本実施形態の制御方法にあって
は、軽負荷時におけるIGBTのゼロ電圧スイッチング
を達成することができ、特に軽負荷時の効率を改善する
ことが可能となる。
As a result, in the control method of the present embodiment, zero voltage switching of the IGBT can be achieved at light load, and the efficiency at light load can be particularly improved.

【0037】図4は本発明の第3の実施の形態を示すD
C−DCコンバータの制御構成図である。3a〜3dは
直流電源1を受けるIGBT、4a〜4dは逆導通ダイ
オード、5a〜5dはスナバコンデンサ、6は高周波変
圧器、8a〜8dは整流用ダイオード、10はリアクト
ル、11はコンデンサ、12は負荷抵抗、14は電流検
出器、15は切り替え補助用リアクトル、16は開閉ス
イッチである。
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
It is a control block diagram of a C-DC converter. 3a to 3d are IGBTs that receive the DC power supply 1, 4a to 4d are reverse conducting diodes, 5a to 5d are snubber capacitors, 6 is a high-frequency transformer, 8a to 8d are rectifying diodes, 10 is a reactor, 11 is a capacitor, and 12 is a capacitor. A load resistor, 14 is a current detector, 15 is a switching assisting reactor, and 16 is an open / close switch.

【0038】本実施形態では、電流検出器14により負
荷電流を検出し、特に軽負荷時に負荷電流が所定の電流
値以下となった場合に、開閉スイッチ16の切換動作に
より切り替え補助用リアクトル15を変圧器6の1次側
端子間に並列に介在させ、これより変圧器6の1次側端
子間に並列にインダクタンスを挿入する。このインダク
タンスには負荷電流に関係なく、IGBTの重なり幅に
応じた電流が流れる事になる。このインダクタンスの電
流により、負荷電流が小さい場合でも確実に各アームの
スナバコンデンサの充放電を完了させる事ができる。
In this embodiment, the load current is detected by the current detector 14, and particularly when the load current becomes a predetermined current value or less at light load, the switching assist reactor 15 is switched by the switching operation of the open / close switch 16. An inductor is inserted between the primary terminals of the transformer 6 in parallel, and an inductance is inserted between the primary terminals of the transformer 6 in parallel. A current corresponding to the overlap width of the IGBT flows through this inductance regardless of the load current. With the current of this inductance, the charging and discharging of the snubber capacitors of each arm can be reliably completed even when the load current is small.

【0039】このように本実施形態の制御方法にあって
は、軽負荷時の低電流においてもスナバコンデンサの充
放電時間を確保できるので、IGBTのゼロ電圧スイッ
チングが達成でき、特に軽負荷時の効率を改善すること
が可能となる。
As described above, in the control method of the present embodiment, the charging and discharging time of the snubber capacitor can be secured even at a low current under a light load, so that zero voltage switching of the IGBT can be achieved. It is possible to improve efficiency.

【0040】図5は本発明の第4の実施の形態を示すD
C−DCコンバータの制御構成図である。3a〜3dは
1は直流電源1を受けるIGBT、4a〜4dは逆導通
ダイオード、5a〜5dはスナバコンデンサ、6は高周
波変圧器、8a〜8dは整流用ダイオード、9a〜9b
は2次位相制御用IGBT、10はリアクトル、11は
コンデンサ、12は負荷抵抗である。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a control block diagram of a C-DC converter. 3a to 3d, 1 is an IGBT receiving the DC power supply 1, 4a to 4d are reverse conducting diodes, 5a to 5d are snubber capacitors, 6 is a high-frequency transformer, 8a to 8d are rectifying diodes, 9a to 9b.
Is an IGBT for secondary phase control, 10 is a reactor, 11 is a capacitor, and 12 is a load resistance.

【0041】IGBTのスイッチングは、まずステップ
100としてスイッチング周波数のDuty50%の基
準パルスから、IGBTの基準ゲートパルスを生成す
る。1次側フルブリッジインバータは2アーム間で対と
なるIGBT2素子を同時にスイッチングさせる。オン
パルス幅は基準パルスのDuty幅と同じになる。IG
BTの切り替えを行う場合、ゼロ電圧スイッチングでオ
フしたIGBTのスナバコンデンサが充電され、同一ア
ーム他のIGBTのスナバコンデンサが放電される。こ
の時、ステップ102A,102Bとして各スナバコン
デンサの電圧を観測し、特にオンするIGBTのスナバ
コンデンサの電圧が0V又はほぼ0Vとなって、スナバ
コンデンサの放電が完了した事を確認する。重負荷時の
ように負荷電流が充分大きくデッドタイム内で充放電が
完了すれば、そのまま基準ゲートパルスがゲート回路に
出力される。そして軽負荷時のように負荷電流が小さい
場合には充放電時間が延びるため、ステップ103A,
103Bにより切り替え間隔を延ばし、IGBTのオン
を遅らせる。
In the switching of the IGBT, first, as step 100, a reference gate pulse of the IGBT is generated from a reference pulse having a duty of 50% of the switching frequency. The primary-side full-bridge inverter simultaneously switches IGBT2 elements that form a pair between the two arms. The on-pulse width is the same as the duty width of the reference pulse. IG
When the BT is switched, the snubber capacitor of the IGBT turned off by the zero voltage switching is charged, and the snubber capacitors of the other IGBTs in the same arm are discharged. At this time, the voltage of each snubber capacitor is observed as steps 102A and 102B, and it is confirmed that the voltage of the snubber capacitor of the IGBT to be turned on becomes 0 V or almost 0 V, and the discharge of the snubber capacitor is completed. When charging and discharging are completed within the dead time when the load current is sufficiently large as in the case of heavy load, the reference gate pulse is output to the gate circuit as it is. When the load current is small as in the case of a light load, the charge / discharge time is extended.
The switching interval is extended by 103B, and the ON of the IGBT is delayed.

【0042】この様子を図6に示した。軽負荷時には、
IGBT3a及びIGBT3dのスナバコンデンサの放
電に時間がかかっているため、切り替え間隔が延びてい
る。スナバコンデンサ電圧が0Vとなった時点でIGB
T3a及びIGBT3dをオンする。
FIG. 6 shows this state. At light load,
Since it takes time to discharge the snubber capacitors of the IGBTs 3a and 3d, the switching interval is extended. When the snubber capacitor voltage becomes 0 V, IGB
Turn on T3a and IGBT3d.

【0043】また、軽負荷時の負荷電流が非常に小さい
場合は、スナバコンデンサの充放電はスナバコンデンサ
の電圧が直流電源電圧の1/2で上下バランスして完了
してしまう。この場合は、いくら切り替え間隔を延ばし
てもオンするIGBTのスナバコンデンサ電圧は0Vと
ならないため、オンできなくなる。そこで、ステップ1
03A,103B〜105A,105Bにあっては、li
miterを設けることにより切り替え間隔に上限を設け、
所定の間隔まで延ばしたらそれ以上間隔を延ばさないよ
うにする。切り替え間隔が上限に達した場合は、IGB
Tはその時点でスナバコンデンサ電圧値に関係なくオン
させる。スナバコンデンサに電圧が残っている場合に
は、IGBTはハードスイッチングのターンオンとな
る。
When the load current at the time of light load is very small, the charging and discharging of the snubber capacitor is completed with the voltage of the snubber capacitor balanced up and down by half of the DC power supply voltage. In this case, no matter how long the switching interval is extended, the snubber capacitor voltage of the IGBT that is turned on does not become 0 V, so that it cannot be turned on. Therefore, step 1
For 03A, 103B to 105A, 105B, li
By providing a miter, an upper limit is set for the switching interval,
After extending to a predetermined interval, do not extend the interval any further. If the switching interval reaches the upper limit, IGB
T is turned on at that time regardless of the snubber capacitor voltage value. When the voltage remains in the snubber capacitor, the IGBT is turned on by hard switching.

【0044】これにより本実施形態の制御方法にあって
は、軽負荷時におけるIGBTのゼロ電圧スイッチング
を達成することができ、特に軽負荷時の効率を改善する
ことが可能となる。
Thus, in the control method of the present embodiment, it is possible to achieve zero voltage switching of the IGBT at light load, and particularly to improve the efficiency at light load.

【0045】図7の(a)は本発明の第5の実施の形態
を示すDC−DCコンバータの制御構成図である。3a
〜3dは直流電源1を受けるIGBT、4a〜4dは逆
導通ダイオード、5a〜5dはスナバコンデンサであっ
て、これらはに一次側フルブリッジ構成し、高周波変圧
器6を介して整流回路を構成する整流用ダイオード8a
〜8d、2次位相制御用IGBT9a,9b、リアクト
ル10、コンデンサ11及び電流検出器14に接続さ
れ、負荷抵抗12に直流出力が与えられる。
FIG. 7A is a control configuration diagram of a DC-DC converter according to a fifth embodiment of the present invention. 3a
3d are IGBTs that receive the DC power supply 1, 4a to 4d are reverse conducting diodes, 5a to 5d are snubber capacitors, and these are configured as primary full bridges, and are configured as rectifier circuits via the high frequency transformer 6. Rectifier diode 8a
To 8d, connected to the secondary phase control IGBTs 9a and 9b, the reactor 10, the capacitor 11, and the current detector 14, and a DC output is given to the load resistor 12.

【0046】本実施形態では、電流検出器14により負
荷電流を検出し、特に軽負荷時に負荷電流が所定の電流
値以下となった場合に、2次側整流回路内の2次位相制
御IGBT9a,9bの2素子をオンさせ、スイッチン
グはさせない。2次側で直流電圧制御するのではなく、
同時にスイッチングするアーム間で対となるIGBTの
オン幅を変えて直流電圧制御を行う。2次側での直流電
圧制御の場合、1次側のフルフルブリッジ内のIGBT
3a〜3dの切り替え間隔が大きく変化した時に、2次
側整流回路内の2次位相制御IGBT9a,9bの制御
が非常に難しくなる。従って、この場合は2次位相制御
IGBT9a,9bをオンさせて、図7の(b)のよう
に1次側フルブリッジ内のIGBT3a〜3dで直流電
圧制御を行うことで、制御が容易となる。
In the present embodiment, the load current is detected by the current detector 14, and especially when the load current becomes a predetermined current value or less at a light load, the secondary phase control IGBT 9a, The two elements 9b are turned on without switching. Instead of controlling DC voltage on the secondary side,
At the same time, DC voltage control is performed by changing the ON width of a pair of IGBTs between the arms to be switched. In the case of DC voltage control on the secondary side, the IGBT in the full-full bridge on the primary side
When the switching interval of 3a to 3d changes greatly, it becomes very difficult to control the secondary phase control IGBTs 9a and 9b in the secondary rectifier circuit. Therefore, in this case, the control is facilitated by turning on the secondary phase control IGBTs 9a and 9b and performing DC voltage control by the IGBTs 3a to 3d in the primary full bridge as shown in FIG. 7B. .

【0047】これにより本実施形態の制御方法にあって
は、軽負荷時におけるIGBTのゼロ電圧スイッチング
を達成することができ、特に軽負荷時の効率を改善する
ことが可能となる。
Thus, in the control method of the present embodiment, it is possible to achieve zero voltage switching of the IGBT at light load, and particularly to improve the efficiency at light load.

【0048】図8は本発明の第6の実施の形態を示すD
C−DCコンバータの制御構成図である。3a〜3dは
直流電源1を受けるIGBT、4a〜4dは逆導通ダイ
オード、5a〜5dはスナバコンデンサ、6は高周波変
圧器、8a〜8dは整流用ダイオード、9a〜9bは2
次位相制御用IGBT、10はリアクトル、11はコン
デンサ、12は負荷抵抗、14は電流検出器、15は切
り替え補助用リアクトル、16は開閉スイッチである。
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
It is a control block diagram of a C-DC converter. Reference numerals 3a to 3d denote IGBTs which receive the DC power supply 1, 4a to 4d denote reverse conducting diodes, 5a to 5d denote snubber capacitors, 6 denotes a high-frequency transformer, 8a to 8d denote rectifying diodes, and 9a to 9b denote 2 diodes.
The next phase control IGBT, 10 is a reactor, 11 is a capacitor, 12 is a load resistor, 14 is a current detector, 15 is a switching assisting reactor, and 16 is an on / off switch.

【0049】本実施形態では、電流検出器14により負
荷電流を検出し、特に軽負荷時に負荷電流が所定の電流
値以下となった場合に、開閉スイッチ16の切換動作に
より切り替え補助用リアクトル15を変圧器6の1次側
端子間に並列に介在させ、これより変圧器6の1次側端
子間に並列にインダクタンスを挿入する。インダクタン
スには負荷電流に関係なく、IGBTのオン幅に応じた
電流が流れる事になる。このインダクタンスの電流によ
り、負荷電流が小さい場合でも確実にスナバコンデンサ
の充放電を完了させる事ができる。
In the present embodiment, the load current is detected by the current detector 14, and particularly when the load current becomes equal to or less than a predetermined current value under a light load, the switching assist reactor 15 is switched by the switching operation of the open / close switch 16. An inductor is inserted between the primary terminals of the transformer 6 in parallel, and an inductance is inserted between the primary terminals of the transformer 6 in parallel. A current corresponding to the ON width of the IGBT flows through the inductance regardless of the load current. By the current of this inductance, the charging and discharging of the snubber capacitor can be surely completed even when the load current is small.

【0050】これにより本実施形態の制御方法にあって
は、軽負荷時におけるIGBTのゼロ電圧スイッチング
を達成することができ、特に軽負荷時の効率を改善する
ことが可能となる。
Thus, in the control method of the present embodiment, it is possible to achieve zero voltage switching of the IGBT at light load, and it is possible to improve the efficiency especially at light load.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、共
振型DC−DCコンバータにおいて、軽負荷時の低負荷
電流時に主回路IGBTに並列接続されているゼロ電圧
スイッチングのためのコンデンサの充放電時間を確保で
きるので、半導体スイッチング素子のゼロ電圧スイッチ
ングが達成でき、特に軽負荷時の効率を改善することが
可能な制御方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, in a resonance type DC-DC converter, charging of a capacitor for zero voltage switching connected in parallel to a main circuit IGBT at a low load current at a light load. Since the discharge time can be ensured, it is possible to provide a control method capable of achieving zero voltage switching of the semiconductor switching element and improving the efficiency particularly under light load.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 1 shows a resonance type DC-DC according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図2】本発明の第1の実施の形態の回路動作を示す説
明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a circuit operation according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 3 shows a resonance type DC-DC according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図4】本発明の第3の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 4 shows a resonance type DC-DC according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図5】本発明の第4の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 5 shows a resonance type DC-DC according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図6】本発明の第4の実施の形態の回路動作を示す説
明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a circuit operation according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 7 shows a resonance type DC-DC according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図8】本発明の第6の実施の形態の共振型DC−DC
コンバータを示す回路構成図。
FIG. 8 shows a resonance type DC-DC according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a converter.

【図9】従来の共振型DC−DCコンバータの第1例を
示す回路構成図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a first example of a conventional resonance type DC-DC converter.

【図10】同共振型DC−DCコンバータの回路動作を
示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a circuit operation of the resonance type DC-DC converter.

【図11】従来の共振型DC−DCコンバータの第2例
を示す回路構成図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a second example of a conventional resonance type DC-DC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直流電源、2a〜2d…直流電圧分割コンデンサ、
3a〜3d…IGBT、4a〜4f…逆導通ダイオー
ド、5a〜5d…スナバコンデンサ、6…高周波変圧
器、7a〜7b…共振用リアクトル、8a〜8d…整流
ダイオード、9a〜9b…2次位相制御用IGBT、1
0…リアクトル、11…コンデンサ、12…抵抗、13
a〜13b…共振用IGBT、14…電流検出器、15
…切り替え補助用リアクトル、16…開閉スイッチ。
1: DC power supply, 2a to 2d: DC voltage dividing capacitor,
3a to 3d: IGBT, 4a to 4f: reverse conducting diode, 5a to 5d: snubber capacitor, 6: high frequency transformer, 7a to 7b: resonance reactor, 8a to 8d: rectifier diode, 9a to 9b: secondary phase control IGBT, 1
0: reactor, 11: capacitor, 12: resistor, 13
a to 13b: IGBT for resonance, 14: Current detector, 15
... reactor for switching assistance, 16 ... open / close switch.

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Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源を入力とする半導体スイッチン
グ素子にソフトスイッチング用コンデンサを並列接続す
ると共に該コンデンサを充放電する共振回路を備えて前
記直流電源を交流出力に変換する共振型フルブリッジイ
ンバータと、このフルブリッジインバータの交流出力を
1次側で受ける変圧器と、この変圧器の2次側出力を直
流に整流して所定の直流電圧を負荷に出力する整流回路
とを具備する共振型DC−DCコンバータの制御方法に
おいて、 前記半導体スイッチング素子の切り替え時に、前記コン
デンサの充放電が完了するように前記半導体スイッチン
グ素子の切り替え間隔を変化させることを特徴とする共
振型DC−DCコンバータの制御方法。
1. A resonance type full-bridge inverter for connecting a soft switching capacitor in parallel to a semiconductor switching element having a DC power supply as an input and having a resonance circuit for charging / discharging the capacitor and converting the DC power to an AC output. A resonant DC having a transformer receiving the AC output of the full bridge inverter on the primary side, and a rectifying circuit for rectifying the secondary side output of the transformer to DC and outputting a predetermined DC voltage to a load. -A control method for a DC-DC converter, comprising: changing a switching interval of the semiconductor switching element so that charging and discharging of the capacitor are completed when the semiconductor switching element is switched. .
【請求項2】 前記切り替え間隔に上限を設けることを
特徴とする請求項1記載の共振型DC−DCコンバータ
の制御方法。
2. The control method for a resonance type DC-DC converter according to claim 1, wherein an upper limit is set for the switching interval.
【請求項3】 前記半導体スイッチング素子のオン幅を
可変とすることを特徴とする請求項1又は2記載の共振
型DC−DCコンバータの制御方法。
3. The control method for a resonance type DC-DC converter according to claim 1, wherein an ON width of said semiconductor switching element is variable.
【請求項4】 負荷電流が所定の電流値以下となった場
合に、前記フルブリッジインバータの2アーム間で対と
なる前記半導体スイッチング素子2組を、それぞれ同時
にスイッチングすることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれか一項記載の共振型DC−DCコンバータの制御
方法。
4. A semiconductor device according to claim 1, wherein when the load current becomes equal to or less than a predetermined current value, the two sets of semiconductor switching elements forming a pair between the two arms of the full-bridge inverter are simultaneously switched. 4. The control method for a resonance type DC-DC converter according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 負荷電流が所定の電流値以下となった場
合に、前記フルブリッジインバータの交流出力に並列に
インダクタンスを挿入することを特徴とする請求項1乃
至3のいずれか一項記載の共振型DC−DCコンバータ
の制御方法。
5. The method according to claim 1, wherein an inductance is inserted in parallel with the AC output of the full-bridge inverter when the load current becomes equal to or less than a predetermined current value. A method for controlling a resonance type DC-DC converter.
【請求項6】 直流電源を入力とする半導体スイッチン
グ素子にソフトスイッチング用コンデンサを並列接続す
ると共に該コンデンサを充放電する共振回路を備えて前
記直流電源を交流出力に変換する共振型フルブリッジイ
ンバータと、このフルブリッジインバータの交流出力を
1次側で受ける変圧器と、この変圧器の2次側出力を直
流に整流して所定の直流電圧を負荷に出力する整流回路
と、この整流回路に電流双方向に対し各方向経路に挿入
された半導体スイッチング素子とを具備する共振型DC
−DCコンバータの制御方法において、 前記変圧器の1次側の前記フルブリッジインバータの半
導体スイッチング素子の切り替え時に、前記コンデンサ
の充放電が完了するように、前記変圧器の1次側の前記
フルブリッジインバータの半導体スイッチング素子の切
り替え間隔を変化させることを特徴とする共振型DC−
DCコンバータの制御方法。
6. A resonance type full-bridge inverter for connecting a soft switching capacitor in parallel to a semiconductor switching element having a DC power supply as an input and having a resonance circuit for charging and discharging the capacitor and converting the DC power to an AC output. A transformer that receives the AC output of the full-bridge inverter on the primary side, a rectifier circuit that rectifies the secondary-side output of the transformer into DC and outputs a predetermined DC voltage to a load, Resonant DC comprising a semiconductor switching element inserted in each direction path for bidirectional
-In the control method of the DC converter, the full bridge on the primary side of the transformer is so set that the charging and discharging of the capacitor are completed when the semiconductor switching element of the full bridge inverter on the primary side of the transformer is switched. Resonant type DC- characterized by changing a switching interval of a semiconductor switching element of an inverter.
Control method of DC converter.
【請求項7】 前記切り替え間隔に上限を設けることを
特徴とする請求項6記載の共振型DC−DCコンバータ
の制御方法。
7. The control method for a resonance type DC-DC converter according to claim 6, wherein an upper limit is set for the switching interval.
【請求項8】 前記切り替え間隔が所定の時間以上とな
った場合に、前記整流回路の全半導体スイッチング素子
をオンさせ、前記切り替え間隔が所定の時間以下となる
まで当該半導体スイッチング素子のオンを持続させるこ
とを特徴とする請求項6又は7記載の共振型DC−DC
コンバータの制御方法。
8. When the switching interval is longer than a predetermined time, all the semiconductor switching elements of the rectifier circuit are turned on, and the semiconductor switching elements are kept on until the switching interval becomes shorter than a predetermined time. The resonance type DC-DC according to claim 6 or 7, wherein
How to control the converter.
【請求項9】 前記フルブリッジインバータの前記半導
体スイッチング素子のオン幅を可変とすることを特徴と
する請求項8記載の共振型DC−DCコンバータの制御
方法。
9. The control method for a resonance type DC-DC converter according to claim 8, wherein an ON width of said semiconductor switching element of said full bridge inverter is variable.
【請求項10】 負荷電流が所定の電流値以下となった
場合に、前記フルブリッジインバータの交流出力に並列
にインダクタンスを挿入することを特徴とする請求項6
乃至9のいずれか一項記載の共振型DC−DCコンバー
タの制御方法。
10. The method according to claim 6, wherein an inductance is inserted in parallel with the AC output of the full-bridge inverter when the load current falls below a predetermined current value.
10. The control method for a resonance type DC-DC converter according to any one of claims 9 to 9.
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