多重電流共振形コンバータによる電流ピークの低減について

摘要

The purpose of this paper is to present a reduction method of the resonant current peak in a current-mode resonant converter. The proposed multi-resonant converter is composed of an additional resonant inductor and the conventional LLC+HB type resonant converter, and then it has more than three resonant frequencies. In this resonant converter, the fundamental frequency component and its third harmonic component of the resonant current are superimposed and the energy is transferred to the secondary side every switching cycle. As a result, the resonant current peak is reduced while maintaining zero-voltage-switching(ZVS) of MOSFETs in the primary side and zero-current-switching(ZCS) of diodes in the secondary side. In the experiment, the high efficiency of 94% was obtained for the input voltage of 380V and the output condition ofrn24V/10A.%本研究の目的は，電流共振形コンバータの共振電流ピークを低減することである．新しく提案する多重電流共振形コンバータは，従来のLLC＋HB電流共振形コンバータの入力段に追加した共振用インダクタと複数の共振周波数を有する共振回路網から構成される．従来のLLC電流共振形コンバータでの2つの固有共振周波数に対して，提案回路には3つ以上の固有共振周波数が存在する．スイッチング動作時においては共振周波数の基本波成分と第3次高調波成分の電流が重畳され電力伝達が行われる．従って，一次側半導体MOSFETのZVS動作，二次側整流ダイオードのZCS動作を維持しながら，導適時の共振電流ピークが低減される．シミュレーション及び実験により得られた提案する多重電流共振形コンバータの諸動作特性について報告する．入力電圧380V，出力電力24V／10Aの仕様において94％の効率が得られた．