TOP > 国内特許検索 > DC-DCコンバータ

DC-DCコンバータ コモンズ

国内特許コード P170013609
整理番号 OU-A002
掲載日 2017年1月18日
出願番号 特願2009-249308
公開番号 特開2011-097744
登録番号 特許第5474488号
出願日 平成21年10月29日(2009.10.29)
公開日 平成23年5月12日(2011.5.12)
登録日 平成26年2月14日(2014.2.14)
発明者
  • 西嶋 仁浩
  • 阿部 孔介
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 DC-DCコンバータ コモンズ
発明の概要 【課題】カップルドインダクタコンバータにおいて定常状態でもトランス偏磁が発生してしまうという問題点を解決する。
【解決手段】直列にこの順で接続された第1のスイッチングトランジスタ、第1のコンデンサ、第1のインダクタ、第2のコンデンサが直流電源に接続され、直列にこの順に接続された第2のスイッチングトランジスタ、第2のインダクタは、前記第1のコンデンサ、前記第1のインダクタに並列に接続され、前記第1のインダクタと、前記第2のインダクタとは、複数の巻き線と共通の磁心から成るカップルドインダクタで構成されているDC-DCコンバータ。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、マイクロプロセッサなどのLSIにおいては、駆動電圧、駆動電流の低電圧大電流化が進んでいる。CPU等においては、最大消費電流が100Aに達しているものもある。これらの低電圧大電流を必要とするLSIに電力を供給するために、電源の電圧を低電圧に変換し大電流出力を可能とするDC-DCコンバータが採用されている。
スイッチング損失の少ないDC-DCコンバータとして、「多相式のスイッチングコンバータとその制御方法」(特許文献1)が提案されている。
特許文献1に記載されたDC-DCコンバータは、追加したコンデンサCiを、第1の降圧形コンバータの第1メインスイッチング素子Saに直列接続し、この接続点に第2の降圧形コンバータの入力正側端子を接続する。この構成により、コンデンサCiが入力電源電圧Eiを半分に分圧するため、見かけ上、半分の入力電圧で各コンバータが動作しているように作用する。これにより、スイッチング損失が低減するとしている。
一方で近年、特許文献2に記載されているように、共通の磁心に複数の巻き線を巻きつけた一対のカップルドインダクタを用いたDC-DCコンバータが提案されている。

産業上の利用分野


本発明は、DC-DCコンバータに関し、特に電力損失の低減が可能なDC-DCコンバータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
直流電圧を異なった直流電圧に変換するDC-DCコンバータであって、
第1のスイッチングトランジスタ、第1のコンデンサ、第1のインダクタ、第2のコンデンサの順に直列接続された第1直列回路部分と、
前記第1直列回路部分における前記第1のコンデンサ、前記第1のインダクタに並列に接続される第2直列回路部分であって、第2のスイッチングトランジスタ、第2のインダクタの順に直列接続された前記第2直列回路部分とを有しており、
前記第1のインダクタと、前記第2のインダクタとは、互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成し、
前記第1直列回路部分と前記第2直列回路部分とから構成される回路を複数並列接続し、
当該回路に含まれる複数のインダクタのうち少なくとも2つが互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成することを特徴とするDC-DCコンバータ。

【請求項2】
直流電圧を異なった直流電圧に変換するDC-DCコンバータであって、
第1のスイッチングトランジスタ、第1のコンデンサ、第1のインダクタ、第2のコンデンサの順に直列接続された第1直列回路部分と、
前記第1直列回路部分における前記第1のコンデンサ、前記第1のインダクタに並列に接続される第2直列回路部分であって、第2のスイッチングトランジスタ、第3のコンデンサ、第2のインダクタの順に直列接続された前記第2直列回路部分と
前記第2直列回路部分における前記第3のコンデンサ、前記第2のインダクタに並列に接続される第3直列回路部分であって、第3のスイッチングトランジスタ、第3のインダクタの順に直列接続された前記第3直列回路部分とを有しており、
前記第1から第3のインダクタのうち少なくとも2つが互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成
前記第1直列回路部分と、前記第2直列回路部分、前記第3直列回路部分とから構成される回路を複数並列接続し、
当該回路に含まれる複数のインダクタのうち少なくとも2つが互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成することを特徴とするDC-DCコンバータ。

【請求項3】
直流電圧を異なった直流電圧に変換するDC-DCコンバータであって、
第1のスイッチングトランジスタ、第1のコンデンサ、第1のインダクタ、第2のコンデンサの順に直列接続された第1直列回路部分と、
前記第1直列回路部分における前記第1のコンデンサ、前記第1のインダクタに並列に接続される第2直列回路部分であって、第2のスイッチングトランジスタ、第3のコンデンサ、第2のインダクタの順に直列接続された前記第2直列回路部分と
前記第2直列回路部分における前記第3のコンデンサ、前記第2のインダクタに並列に接続される第3直列回路部分であって、第3のスイッチングトランジスタ、第4のコンデンサ、第3のインダクタの順に直列接続された前記第3直列回路部分と、
前記第3直列回路部分における前記第4のコンデンサ、前記第3のインダクタに並列に接続される第4直列回路部分であって、第4のスイッチングトランジスタ、第4のインダクタの順に直列接続された前記第4直列回路部分とを有しており、
前記第1から第4のインダクタのうち少なくとも2つが互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成し、
前記第1直列回路部分と、前記第2直列回路部分、前記第3直列回路部分、前記第4直列回路部分とから構成される回路を複数並列接続し、
当該回路に含まれる複数のインダクタのうち少なくとも2つが互いに磁気結合してカップルドインダクタを構成することを特徴とするDC-DCコンバータ。

【請求項4】
前記スイッチングトランジスタは、MOSFETであることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のDC-DCコンバータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2009249308thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close