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多相式のスイッチングコンバータとその制御方法

シーズコード S130010861
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 西嶋 仁浩
技術名称 多相式のスイッチングコンバータとその制御方法
技術概要 従来の多相式の降圧形コンバータと異なり、本発明では、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。この作用により、スイッチング損失や出力電圧リップルを低減する。また、コンデンサCiの電圧は、コンバータ内のインダクタLaとLbを流れる電流を自動的にバランス変化させる。
画像

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研究分野
  • 電力変換器
展開可能なシーズ 多相式コンバータは、並列接続するコンバータ数を増やさなければ低出力電圧リップル特性が得られない。しかも、回路部品の特性のばらつきにより、各コンバータのインダクタ電流にアンバランスが生じるため電流のバランス制御回路が必要となる。さらに、降圧形コンバータでは、スイッチング転換時に、ドレイン・ソース電圧が、入力電源の電圧から0Vまで変化するためスイッチング損失が増加し、入出力電圧の降圧比が大きい用途では、著しく電力効率が低下する、などの課題がある。そこで、従来の多相式降圧形コンバータに比べてスイッチング損失が少なく、出力電圧リップルが小さく、各相のインダクタ電流にアンバランスが生じないコンバータを提供することを目的とする。
従来の多相式の降圧形コンバータに比べて、2倍の降圧比が得られ、スイッチング損失が少なくなると共に、出力電圧リップルも小さくできる。さらに、各相を流れるインダクタ電流が、自動的にバランスされるため、電流バランスのための制御回路が不要である。しかも、従来の多相式の降圧形コンバータに、コンデンサを1個追加しただけの部品数で実現可能である。
用途利用分野 電力変換器、多相式コンバータ、昇降圧コンバータ、スイッチングレギュレータ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人大分大学, . 西嶋 仁浩, . 多相式のスイッチングコンバータとその制御方法. 特開2006-223088. 2006-08-24
  • H02M   3/155    

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