多输出电流谐振型DC-DC变换器制造技术

本申请提供多输出电流谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器。在多输出电流谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器中设置：在变压器（５）的第二次级绕组（５ｃ）和第二整流平滑电路（１７）的第二输出平滑电容器（１６）之间连接的输出控制用ＭＯＳ－ＦＥＴ（４０）；基于第二输出平滑电容器（１６）的电压Ｖ↓［Ｏ２］控制输出控制用ＭＯＳ－ＦＥＴ（４０）的通断的输出控制电路（４１）。通过与第一或者第二主ＭＯＳ－ＦＥＴ（１，２）的开关频率同步来对输出控制用ＭＯＳ－ＦＥＴ（４０）进行接通断开，可得到在直流输出中理想的交叉调整，同时可以得到电力变换损失少的，且只通过简单的电路变更便可得到极安定的直流输出，可以实现以廉价的方式得到电力变换效率高并且精度高的直流输出的多输出电流谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发生多个直流输出的多输出电流谐振型DC-DC变换器，特别是涉及通过降低次级侧的输出控制用开关元件中的开关损失，谋求提高综合电力变换效率的电流谐振型DC-DC变换器。
技术介绍
通过开关元件的通断动作把来自直流电源的直流输入变换为高频电力输入到变压器的初级绕组，由分别连接在变压器的多个次级绕组上的整流平滑电路再次变换为直流电力，从各整流平滑电路取得多个直流输出的多输出型DC-DC变换器当前大量应用在个人计算机等信息设备，或者空调器或音像设备等家电产品中等中。例如，图35所示的以往的多输出型DC-DC变换器具备对于直流电源(3)串联连接的作为第1以及第2开关元件的第1以及第2主MOS-FET(1、2)、对于第2主MOS-FET(2)并联连接的电流谐振用电容器(4)、变压器(5)的漏电感(5d)以及初级绕组(5a)的串联电路、连接在第1主MOS-FET(1)的漏极-源极之间的电压模拟振荡用电容器(6)、阳极连接在变压器(5)的第一次级绕组(5b)的一端的第1输出整流二极管(7)、连接在第1输出整流二极管(7)的阴极与第一次级绕组(5b)的另一端之间的第1输出平滑电容器(8)、阳极连接在变压器(5)的第二次级绕组(5c)的一端的第2输出整流二极管(15)、连接在第2输出整流二极管(15)的阴极与第二次级绕组(5c)的另一端之间的第2输出平滑电容器(16)、连接在第2输出平滑电容器(16)上的降压斩波电路(30)。第1输出整流二极管(7)以及第1输出平滑电容器(8)构成第1整流平滑电路(9)，经过第1直流输出端子(10、11)发生第1直流输出电压VO1。第2输出整流二极管(15)以及第2输出平滑电容器(16)构成第2整流平滑电路(17)，经过降压斩波电路(30)从第2直流输出端子(18、19)发生第2直流输出电压VO2。变压器(5)具有与初级绕组(5a)电磁耦合的辅助绕组(5f)，并且，初级绕组(5a)具有漏电感(5d)以及励磁电感(5e)。漏电感(5d)等效地与初级绕组(5a)串联连接，励磁电感(5e)等效地与初级绕组(5a)并联连接。漏电感(5d)作为电流谐振用扼流圈发挥作用。在辅助绕组(5f)中，连接由辅助整流二极管(20)以及辅助平滑电容器(21)构成的辅助整流平滑电路(22)，在作为初级侧控制电路的主控制电路(14)的驱动电源端子(VCC)中供给驱动用的直流电力。在直流电源(3)的正极端子与辅助平滑电容器(21)之间连接起动电阻(23)，装置起动时，从直流电源(3)经过起动电阻(23)对辅助平滑电容器(21)充电，使主控制电路(14)起动。在起动电阻(23)与第1以及第2主MOS-FET(1、2)的连接点之间，连接构成自举电路的整流二极管(24)以及平滑电容器(25)，在主控制电路(14)的高端一侧的电源端子(VB、VS)之间供给直流电力。构成第1整流平滑电路(9)的第1输出平滑电容器(8)的两端连接第1输出电压检测电路(12)，第1输出电压检测电路(12)检测从第1整流平滑电路(9)输出的第1直流输出电压VO1，把规定第1输出电压值的基准电压与第1直流输出电压VO1的检测电压进行比较，把其误差信号VE1输出到光电耦合器(13)的发光单元(13a)。光电耦合器(13)的发光单元(13a)向光电耦合器(13)的感光单元(13b)发送与误差信号VE1的大小相对应的强度的光，感光单元(13b)向主控制电路(14)的反馈信号输入端子(FB)传递误差信号VE1。如图36所示，主控制电路(14)由输出具有根据经过光电耦合器(13)的发光单元(13a)以及感光单元(13b)输入到反馈信号输入端子(FB)的第1输出电压检测电路(12)的误差信号VE1的电压电平而变化的频率的脉冲信号VPL的振荡器(32)、输出从振荡器(32)输出的脉冲信号VPL的反相信号-VPL的反相器(33)、对从振荡器(32)输出的脉冲信号VPL附加一定时间的死区时间形成第1驱动信号VG1的第1死区时间附加电路(34)、把附加了死区时间的第1驱动信号VG1提供到第1主MOS-FET(1)的栅极的低端缓冲放大器(35)、在从振荡器(32)经过反相器(33)输出的脉冲信号-VPL上附加一定时间的死区时间形成第2驱动信号VG2的第2死区时间附加电路(36)、对附加了死区时间的第2驱动信号VG2的电压电平进行变换的电平变换电路(37)、把从电平变换电路(37)输出的第2驱动信号VG2提供到第2主MOS-FET(2)的栅极的高端侧缓冲放大器(38)构成。频率变化的脉冲信号VPL的脉冲宽度由因为是一定的，因此从主控制电路(14)分别向第1以及第2主MOS-FET(1、2)的各栅极提供固定导通期间而且根据输出电压检测电路(12)的误差信号VE1的电压电平关断期间变化的第1驱动信号VG1，以及固定关断期间而且根据输出电压检测电路(12)的误差信号VE1的电压电平导通期间变化的第2驱动信号VG2，依照第1输出电压检测电路(12)的误差信号VE1的电压电平，第1以及第2主MOS-FET(1、2)交互地进行导通/关断动作。如图35所示，降压斩波电路(30)由在构成第2整流平滑电路(17)的第2输出整流二极管(15)以及第2输出平滑电容器(16)的连接点上连接了漏极的斩波用MOS-FET(26)、连接在斩波用MOS-FET(26)的源极与次级侧接地端子之间的续流二极管(27)、在斩波用MOS-FET(26)的源极以及续流二极管(27)的阴极的连接点上其一端被连接的滤波器扼流圈(28)、连接在滤波器扼流圈(28)的另一端与次级侧接地端子之间的滤波器整流器(29)构成。斩波控制电路(31)在内置有规定第2输出电压值的基准电压(未图示)，基于在滤波器电容器(29)的两端发生的电压VO2与规定第2输出电压值的基准电压的误差信号，输出脉宽调制(PWM)信号VS2。降压斩波电路(30)根据从斩波控制电路(31)输出的脉宽调制(PWM)信号VS2，控制斩波用MOS-FET(26)的通断，从第2直流输出端子(18、19)输出比从第2整流平滑电路(17)的第2输出平滑电容器(16)输入的直流电压低的一定电平的第2直流输出电压VO2。在使图35所示的现有多输出电流谐振型DC-DC变换器动作时，在使未图示的电源开关接通后，直流电源(3)的电压E经过起动电阻(23)施加到辅助整流平滑电路(22)的辅助平滑电容器(21)上，对辅助平滑电容器(21)进行充电。当辅助平滑电容器(21)的充电电压达到主控制电路(14)的起动电压后，主控制电路(14)开始动作。这时，在第1以及第2主MOS-FET(1、2)的各栅极上分别从主控制电路(14)提供第1以及第2驱动信号VG1、VG2，第1以及第2主MOS-FET(1、2)开始通断动作。在第1主MOS-FET(1)导通时，经过直流电源(3)、电流谐振用电容器(4)、变压器(5)的漏电感(5d)、初级绕组(5a)、第1主MOS-FET(1)以及直流电源(3)的路径流过电流IQ1。这时，受到在变压器(5)的第一次级绕组(5b)、第1整流平滑电路(9)的第1输出整流二极管(7)以及第1输出平滑电容器(8)的路径中流过的第一次级电流的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多输出电流谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器，具有：对于直流电源串联连接的第一开关元件以及第二开关元件；对于上述第一开关元件或第二开关元件并联连接的电流谐振用电容器、电感器以及变压器的初级绕组的串联电路；第一整流平滑电路，连 接于上述变压器的第一次级绕组；以及第二整流平滑电路，连接于上述变压器的第二次级绕组，通过上述第一以及第二开关元件的通断动作，经过上述电流谐振用电容器、电感器、变压器的初级绕组以及上述第一开关元件或第二开关元件流过谐振电流，从 上述变压器的第一次级绕组经过上述第一整流平滑电路取出第一直流输出，同时从上述变压器的第二次级绕组经过上述第二整流平滑电路取出第二直流输出，所述多输出电流谐振型ＤＣ－ＤＣ变换器的特征在于包括：输出控制用开关元件，连接于上述变压器的第二 次级绕组与构成上述第二整流平滑电路的平滑电容器之间；以及输出控制电路，基于上述平滑电容器的电压，控制上述输出控制用开关元件的通断，其中上述输出控制电路与上述第一或第二开关元件的开关频率同步，使上述输出控制用开关元件通断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：臼井浩，神永行弘，大坂升平，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]