電流トランス型DC/DCコンバータ回路 で紹介した電流トランスコンバータの基本を紹介します。
電圧/電流 トランス
ほとんどのトランスは電圧トランスですが、電流トランスは計器用として用いられています。
クランプメーター、電力計用CT、カレントプローブ等に使用されています。
電流センサの原理と技術情報 : https://www.hioki.co.jp/jp/products/listUse/?category=39
電流トランスは信号用に使用されていますが電力用にも使用できます。
電圧トランス
1次側に交流電圧源をつなぐと2次側に交流電圧が発生します。
電流トランス
1次側に交流電流をながすと、2次側に交流電流が流れ、2次電流と負荷との関係で交流電圧が決まります。
2次側は開放にできず、短絡か負荷が必要で、鉄心が飽和しない条件が必要です。
巻数比が1:1で100Ωの負荷抵抗の場合、1次電流が1Aなら2次電流は1Aになり、V=IR=1Ax100Ω=100Vより、2次電圧は100Vになります。
電流トランスコンバータ
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。
一次側に定電流回路を設け、電流トランスを介して、二次側に変流された2次電流を流します。
2次電圧は電流と負荷抵抗の関係又は電池電圧で決まります。
回路例
フォワードコンバータは降圧コンバータの前段にトランス回路を配置し、約25-40%のDutyでPWM動作させています。
電流トランスコンバータは降圧コンバータの後段にトランス回路を配置し、50%のDutyでFull動作させるため電流波形が矩形波になり、トランスとトランス駆動FETを小型化できます。
電流トランスコンバータは、フォワードコンバータより高効率、小型になると考えています。
詳細は電流トランス型DC/DCコンバータ回路を参照して下さい。