固定周波数で動作する電流複共振ZVSコンバータ

摘要

固定周波数で動作する新しい電流複共振ZVSハーフブリッジコンバータを提案する．本コンバータは，交互にオンオフする2石のFETのオン期間比を調整して出力を制御する．一次側と二次側の漏れ磁束を2つの共振インダクタとして利用する共振複合トランスを用い，一次側と二次側の2つのLC共振回路を共鳴させて動作させる．有限要素法を用いた磁界解析により共振複合トランスの回路定数を求めてトランス動作およびコンバータ動作を解析し，共振解析によりコンバータの特性を明らかにする．実験では，小型化を図るため共振キャパシタに積層セラミックコンデンサを用い，解析に基づいて出力48V，480Wにてコンバータを設計し，効率95．5％を達成している．%We propose a novel multi-resonant current ZVS converter operated in fixed frequency. Output power is modulated by the change of on-period ratio of two FETs. Electrical power is transmitted from the primary side to the secondary side by causing the resonance between the primary LC resonant circuits and the secondary LC resonant circuit. By use of the finite element method, we calculate the circuit parameters of the resonant integrated magnetic transformer. We analyze the voltage gain and input impedance characteristics of the multi-resonant circuit. In the experiment we use the multilayer ceramic capacitor to get the downsizing. We design the 480W output and we achieve high efficiency of 95.5%.