JPH041590B2 - - Google Patents

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JPH041590B2
JPH041590B2 JP61100074A JP10007486A JPH041590B2 JP H041590 B2 JPH041590 B2 JP H041590B2 JP 61100074 A JP61100074 A JP 61100074A JP 10007486 A JP10007486 A JP 10007486A JP H041590 B2 JPH041590 B2 JP H041590B2
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JP
Japan
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converters
output
transformer
circuit
parallel
Prior art date
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JP61100074A
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English (en)
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JPS62260560A (ja
Inventor
Kesao Hashima
Yoshitaka Fujiwara
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は変圧器の一次コイルの両端それぞれに
駆動回路を備えている別個の半導体スイツチ素子
を介して直流電源に接続し、前記半導体スイツチ
素子それぞれを同時にオンオフ動作させることに
より前記変圧器の二次コイルから電力を取り出す
如くにした同一のDC/DCコンバータを複数個直
列に接続してなるDC/DCコンバータの直列接続
回路に関する。
〔従来技術とその問題点〕
一般にこの種の直列に接続された2石式DC/
DCコンバータとして第3図に例示する如きもの
が知られている。即ち例示のDC/DCコンバータ
においては変圧器7の一次コイルの両端に半導体
スイツチ素子として接続されたトランジスタ1と
2とを同時にオンさせると直流電源13が変圧器
7の一次コイルに接続されることになり、該一次
コイルに矢印方向の電圧が発生して直流電流が流
れ込む。その結果変圧器7の二次コイルに矢印方
向の電圧が誘起されてコンデンサ9を充電しよう
とするが出力ダイオード8に阻止される。
次いでトランジスタ1と2とを同時にオフさせ
ると変圧器7の二次コイルの電圧は矢印の方向と
は逆の極性になるので、一次コイルに蓄積されて
いたエネルギは出力ダイオード9を介して出力コ
ンデンサ9に注入され、該コンデンサ9を介して
負荷14に直流電力が給電されることになる。
一方トランジスタ1と2とがオフする際に変圧
器の漏れインダクタンスと配線中のインダクタン
スとに蓄積されていたエネルギは、フリーホイー
リングダイオード3及び4を介して直流電源13
に回生される如くになる。
しかし第3図に例示するDC/DCコンバータに
おいて電源電圧が相当に高い場合には1台の前記
コンバータで対応することができないから、一般
的には前記の如きDC/DCコンバータを複数個直
列に接続して電源電圧に対応することが計られ
る。
その場合に従来行われているこの種DC/DCコ
ンバータの直列接続回路は第4図に例示する如
く、例えば2個のDC/DCコンバータ21と12
1とのそれぞれの入力側に接続されたコンデンサ
6と106との一方の端子を直接相互に接続しか
つコンデンサ6の他方の端子を直流電源12の正
極側に、またコンデンサ106の他方の端子を直
流電源12の負極側に接続する如くにして前記コ
ンバータ21と121とを直流電源12に対して
相互で直列回路を形成する如くにするとともに、
前記コンバータ21の出力側は出力変圧器7の二
次コイルの端子を出力ダイオード38と出力コン
デンサ39とを介して、また前記コンバータ12
1の出力変圧器107の二次コイルの端子を出力
ダイオード138と出力コンデンサ139とを介
して、相互に並列回路を形成する如くに接続し、
共通負荷16に給電する如くにしている。
したがつて第4図に例示する2個のDC/DCコ
ンバータ21と121との直列接続回路において
は、コンデンサ6とコンデンサ106とが電源電
圧を分圧する如くに働くからそれぞれの前記コン
バータに許容し得る入力電圧の2倍の電源電圧に
対応することができる。その際前記コンバータ2
1と121とはそれぞれが第3図について説明し
た如くに動作しかつその動作は相互に同期化され
ている。
第4図に例示する如き従来のDC/DCコンバー
タの直列回路において前記コンバータ21と12
1との間に出力電力の不均衡がある場合には、そ
れぞれの出力測変圧器7と107の二次コイルに
接続された出力ダイオード38と138とが突き
合わせになつているからそれらの弁作用により変
圧器7と107との一次コイルの蓄積エネルギの
大なる方の前記コンバータがより多く負荷を分担
することになる。今例えばDC/DCコンバータ2
1の出力変圧器の一次コイルの蓄積エネルギの方
が大であるとすると変圧器7の一次コイルが接続
される分圧コンデンサ6の電圧が低下してその蓄
積エネルギが減少し、逆にDC/DCコンバータ1
21の出力変圧器の一次コイルが接続される分圧
コンデンサ106の電圧が上昇してその蓄積エネ
ルギが増大することにより自動的に出力の均衡が
行われる。
しかしこの場合には前記コンバータ21と12
1とが出力変圧器7の二次回路に出力ダイオード
38と出力コンデンサ39とが接続された個所
と、出力変圧器107の二次回路に出力ダイオー
ド138と出力コンデンサ139とが接続された
個所との外側において相互に並列に接続され共通
の負荷16に給電する如くにされているため、負
荷16に対して直流電力しか供給することができ
ず、複数個の相互に絶縁された直流電力を複数個
の負荷に並列に供給しようとすると変圧器7と1
07との二次側に複数個の独立したコイルを設
け、それぞれの二次コイルに出力ダイオードと出
力コンデンサとを備えた負荷回路を接続する如く
にする必要があるから、変圧器の二次側が多重巻
となつて変圧器の構成が複雑になり変圧器の漏れ
リアクタンスが増大するなどの不利益不都合があ
る上に、受電する複数個の負荷相互間のノイズ伝
達が大なるなどの欠点を伴つている。
〔発明の目的〕
複数個のDC/DCコンバータの入力側が直流電
源に対して直列に接続されかつそれぞれの前記コ
ンバータの出力側の出力変圧器の二次回路の出力
ダイオードと出力コンデンサの接続される個所よ
り外側の出力端において並列に接続されて負荷に
給電する如くにした従来のDC/DCコンバータの
直列接続回路に伴う前記の如き欠点に鑑み、本発
明は簡単な手段により、複数個の負荷に相互に絶
縁された直流電力を供給する場合の負荷相互間の
ノイズか生じ難く、かつ変圧器の漏れリアクタン
スを小さくすることのできる電力供給回路を備え
たDC/DCコンバータの直列接続回路を提供する
ことを目的とする。
〔発明の要点〕 前記の目的を達成するために本発明では首記の
直列接続回路において、前記直列に接続された複
数個のDC/DCコンバータのそれぞれの出力変圧
器の二次コイルを直接相互に並列に接続し、該並
列接続点の外側に適宜負荷回路を設ける如くにす
ることにより、前記並列接続回路の外側に複数個
の中間変圧器を介して交流負荷を、あるいは前記
中間変圧器の二次回路にそれぞれ出力ダイオード
と出力コンデンサとを設けて直流負荷をそれぞれ
接続し得る如くにするものである。
〔発明の実施例〕
次に図面に表された実施例にもとづいて本発明
の詳細を説明する。
第1図に例示する本発明の複数個、本実施例の
場合2個のDC/DCコンバータの直列接続回路に
おいては既に第3図において説明した如きDC/
DCコンバータ21と121とのそれぞれの入力
側に接続されたコンデンサ6と106との一方の
端子を直接相互に接続し、かつコンデンサ6の他
方の端子を直流電源12の正極側に、また前記コ
ンデンサ106の他方の端子を直流電源12の負
極側にそれぞれ接続する如くにして前記コンバー
タ21と121との直列接続回路を形成するとと
もに、それらの出力側は前記コンバータ21の出
力変圧器7の二次コイルと前記コンバータ121
の出力変圧器107の二次コイルとを直接相互が
並列回路を形成する如くに接続するとともに、該
並列接続点の外側に共通の出力ダイオード18と
出力コンデンサ19とが設けられ、それらを介し
て負荷10に給電する如くにしている。この場合
においても前記コンバータ21と121とは第3
図について説明した如くに作動しかつそれぞれの
動作は同期化されており、またコンデンサ6と1
06とが電源12の電圧を分圧しているからそれ
ぞれのコンバータに許容し得る入力電圧の2倍の
電源電圧に対応することができる。
しかし本発明に関わるDC/DCコンバータの第
1図に例示する直列接続回路においては、例えば
前記コンバータ21の半導体スイツチ素子1及び
2並びに前記コンバータ121の半導体スイツチ
素子101及び102のオン電圧や、それぞれの
出力変圧器7と107との入力特性の不均一によ
つてそれぞれの二次側出力電流に相違が生じ、仮
に前記コンバータ21の出力変圧器8の二次電流
が前記コンバータ121の出力変圧器107の二
次電流より大になつたとすると、出力変圧器7と
107との二次コイルが相互に並列に接続されて
いるため出力変圧器7の二次コイルから出力変圧
器107の二次コイルに対して短絡電流が流れ出
力変圧器7の二次電流が更に増大し出力変圧器1
07の二次電流が更に減少して出力変圧器7の二
次電力が出力変圧器107のそれよりも著しく大
になる。その結果前記コンバータ21の分圧コン
デンサ6の分担電圧が前記コンバータ121の分
圧コンデンサ106の分担電圧より著しく低下し
て相互の分担電圧の均衡、したがつてまた前記コ
ンバータ21と前記コンバータ121との出力電
力の均衡を計る如くに作用するから、今前記コン
バータ21と121との各回路素子の損失が相互
に均一であるとすると出力変圧器7と107との
出力電流が均衡するに至る。その場合前記コンバ
ータ21の出力変圧器7の二次コイルと前記コン
バータ121の出力変圧器107の二次コイルと
が直接短絡されているから両者の間に出力電流の
不均衡分が還流し、第4図に例示した従来の
DC/DCコンバータの直列接続回路に比較して、
前記各コンバータ21と121との分圧コンデン
サ6と106との不均衡を著しく解消し易い利点
がある。
次に第2図に例示する本発明のDC/DCコンバ
ータの直列接続回路においては前記コンバータ2
1の出力変圧器7の二次コイルと前記コンバータ
121の出力変圧器107の二次コイルとを直接
並列に接続された回路に別の中間変圧器11と1
11とを相互が並列をなす如くに接続して複数個
の交流電力が得られる如くにするとともに、更に
中間変圧器11の二次回路に出力ダイオード28
と出力コンデンサ29とを、また中間変圧器11
1の二次回路に出力ダイオード128と出力コン
デンサ129とを接続し、それぞれの直流負荷1
0と110とに直流電力を供給する如くにするこ
とも可能である。この場合中間変圧器11及び1
11は例えばその鉄心にギヤツプを設けるなどし
て直流偏磁を防止する如くにされている。
前記の如く直列に接続された複数個のDC/DC
コンバータそれぞれの出力変圧器の二次コイルを
直接並列に接続してなる給電回路に複数個の直流
負荷をそれぞれ中間変圧器を介して並列に接続す
る如くにすることにより複数個の直流負荷に並列
に給電する場合にも、従来の直列に接続された複
数個のDC/DCコンバータそれぞれの出力変圧器
の二次コイルに直流電力供給回路を設け、該直流
電力供給回路を相互に並列に接続してその出力端
に直流負荷を接続する如くにした場合の如くに出
力変圧器に多重巻きの二次コイルを設ける必要が
ないから、出力変圧器の構成が簡単で製作も容易
になり漏れリアクタンスが小さくなるなどの利点
の上に、簡単に交流電力を並列に取り出すことが
できかつ絶縁された直流負荷相互の間のノイズ伝
達を著しく抑制できる利点もある。
〔発明の効果〕
本発明は以上に説明した如く変圧器の一次コイ
ルの両端をそれぞれに駆動回路を備えている別個
の半導体スイツチを介して直流電源に接続し、前
記半導体スイツチ素子それぞれを同時にオンオフ
動作をさせることにより前記変圧器の二次コイル
から電力を取り出す如くにしたDC/DCコンバー
タを複数個直列に接続してなるDC/DCコンバー
タの直列接続回路において、前記直列に接続され
た複数個のDC/DCコンバータそれぞれの出力変
圧器の二次コイルを直接相互に並列をなす如くに
接続し、該並列接続点の外側に適宜の負荷回路を
設ける如くにすることにより、前記DC/DCコン
バータの直列接続から直流負荷、交流負荷とを問
わず任意に給電でき、かつ、直流負荷の場合並列
に接続された負荷相互間のノイズ伝達を著しく抑
制することができる上に、各DC/DCコンバータ
の前記出力変圧器の二次コイルが単一コイルです
むから変圧器漏れリアクタンスが小さくなり、か
つ製作コストも低くなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に関わるDC/DCコ
ンバータの直列接続回路の異なつた実施例を示す
概略回路結線図を、第3図は本発明にかかわる
DC/DCコンバータを例示する概略結線図を、第
4図は従来のDC/DCコンバータの直列接続回路
を例示する概略回路結線図を表す。 1,2,101,102……半導体スイツチ素
子、7,107……出力変圧器、8,18,2
8,118,128……ダイオード、9,19,
29,119,129……コンデンサ、12,1
3……直流電源、21,121……DC/DCコン
バータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 変圧器の一次コイルの両端をそれぞれに駆動
    回路を備えている別個の半導体スイツチ素子を介
    して直流電源に接続し、前記半導体スイツチ素子
    それぞれを同時にオンオフ動作をさせることによ
    り前記変圧器の二次コイルから電力を取り出す如
    くにした同一のDC/DCコンバータを複数個直列
    に接続してなるDC/DCコンバータの直列接続回
    路において、前記直列に接続されるDC/DCコン
    バータそれぞれの出力変圧器の二次コイルが相互
    にその極性が一致する如くに並列に接続されてな
    ることを特徴とするDC/DCコンバータの直列接
    続回路。 2 特許請求の範囲第1項に記載のDC/DCコン
    バータの直列接続回路において、前記直列に接続
    されるDC/DCコンバータのそれぞれの出力変圧
    器の二次コイルを相互にその極性が一致する如く
    に並列に接続してなる回路に、1個の変圧器をも
    しくは並列に複数個の変圧器を接続し、該変圧器
    それぞれの二次回路にダイオードとコンデンサと
    からなる平滑回路を設け直流電力を取り出す如く
    にしてなることを特徴とするDC/DCコンバータ
    の直列接続回路。
JP61100074A 1986-04-30 1986-04-30 Dc/dcコンバ−タの直列接続回路 Granted JPS62260560A (ja)

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JPS62260560A JPS62260560A (ja) 1987-11-12
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JPH0640740B2 (ja) * 1988-06-20 1994-05-25 横河電機株式会社 多出力直流安定化電源装置
JPH0681499B2 (ja) * 1988-10-06 1994-10-12 富士通電装株式会社 スナバ回路

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