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haratkhr技報

SRモータ技術研究所

電流トランス型DC/DCコンバータ回路

DC/DC コンバータには電圧型と電流型があります。

電圧型はほとんどの電気製品で使用されていますが、電流型は一部の電気製品のみです。

但し、リギングチョーク式を電流型とすると、電流型が電圧型より多く使用されていると思います。

 

下記の回路図は基本的な、電流トランス型DC/DCコンバータ回路で、定電流回路、SW素子、電流トランス、整流回路で構成されています。

SW素子T2、T3は、Duty50%でON-OFFするのみで、T1により電流を制御します。

一次側に定電流回路を設け、電流トランスを介して、二次側の電源に変流された定電流を流します。

(出力電流をきめるが、出力電圧は二次側できめられます。)

電流トランスはムダな励磁がなく、電流波形が方形波で実効値が小さいため、小型、高効率です。(電圧トランスの約1/2以下)

 ただ、定電流回路にチョークを使用しているため、急速な負荷変動への対応は遅れます。

 電圧型インバー回路の様に見えますがTR1が電流トランスとして動作します。

(2次側にチョークがなく、n1、n2、n3の電圧が出力電圧できめられます。)

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電流トランス型DC/DCコンバータ回路はノーマルなシンプルな高効率な回路ですが、あまり使われていません。

この回路はテキスト等で見つけたのでなく、考案、試作して動作を確認しています。(探せばあるはずですが、見かけません。)

最適な例

太陽電池モジュールを一次側に使用した場合は定電流回路は不要で直接にSW素子、電流トランス回路に接続でき、制御は不要です。

 DC40V->DC200V 350Wを電圧型の約1/4でできます。

注:

電流トランスのギャップをゼロにすると、へん磁が危惧されますが、、二次側を直流カットCを兼ねた倍電圧整流回路にすると対策になります。

意基本回路のままでは、T2,T3のVCEにTRの漏洩インダクタンスと浮遊容量によるリギング電圧が発生しVCEは4Eちかくなりますが、対策回路で完全にカットできます。

 

有効な、へん磁対策とリギング電圧対策が知られてないために、普及してないと思います。

尚、リギング電圧対策の詳細説明が必要なら、御連絡をお願いします。