カテゴリー「DC/DCコンバータ」の記事

2019年8月11日 (日)

アクティブクランプ方式1石フォワード型DC/DCコンバータの負方向の直流励磁

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
前回の技術メモ(No.20190805)では、アクティブクランプ方式1石フォワード型DC/DCコンバータには2つの「負帰還機能」があり、出力電圧とクランプ電圧が自動的に唯一の安定動作点で動作することを説明しました。実は、この回路方式にはさらにもう一つの負帰還機能があります。漏れインダクタンスによるクランプコンデンサへの充電電流が励磁電流に負帰還されてクランプコンデンサの電圧を安定化させます。その結果励磁電流に負方向の直流成分が発生します。

詳しい内容

ダウンロード - 201908111.pdf

 

2019年8月 5日 (月)

DC/DCコンバータの負帰還動作

<読んでほしい人:パワエレ初心者>
一般にDC/DCコンバータには、特定の動作条件に対して唯一の安定動作点があります。大きな外乱が与えられて一時的に動作点が変化しても、自動的に安定動作点に復帰するように負帰還機能が働きます。通常のDC/DCコンバータでは、出力電圧の負帰還機能により安定動作点が決まりますが、アクティブクランプ方式1石フォワード形DC/DCコンバータでは、出力電圧以外にクランプ電圧にも負帰還機能があります。DC/DCコンバータの動作解析では負帰還機能の確認が必要です。

詳しい内容

ダウンロード - 201908051.pdf

 

2019年7月16日 (火)

フォワード型DC/DCコンバータのターンオフ時の動作:1石式と2石式の相違

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
フォワード型DC/DCコンバータには、スイッチ素子を1つ使用した1石式と2つ使用した2石式があります。1石式も2石式も動作原理は同じであり、特性も良く似ていますが、スイッチ素子のターンオフ時の特性には大きな違いがあります。1石式ではスイッチ素子に、変圧器の漏れインダクタンスに起因する大きなサージ電圧が発生します。2石式では変圧器の漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギーを効率良く電源に回生することができます。したがって、1石式は大きな容量のDC/DCコンバータには適しませんが、2石式では数kWクラスの大きな容量のDC/DCコンバータを容易に構成することができます。

詳しい内容

ダウンロード - 201907161.pdf

 

2019年2月12日 (火)

DABコンバータを用いたシングルステージコンバータ

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
容量の大きなPFCコンバータは、昇圧チョッパやPWMコンバータのように入力部にリアクトルを有する電力変換回路で構成されることが通例ですが、それとは異なる回路構成のDABコンバータでも、制御方法を工夫すればPFCコンバータとして動作させることができます。しかし、入力電圧変動に弱いDABコンバータをPFCコンバータとして適切に動作させるにはさらに工夫が必要です。本技術メモでは、DABコンバータにPFC機能を持たせるための制御方法と特性を改善するための方法を説明します。 
詳しい内容 → 「20190212-1.pdf」をダウンロード

2019年1月 8日 (火)

DABコンバータの片側PWM制御について

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 前回の技術メモ(2018年11月12日)では、DABコンバータの2つの短所とその対策を各種紹介しました。そのうち「片側PWM制御」は有力な方式として注目されており、多数の研究機関で広く研究されています。本技術メモでは片側PWM制御の動作モードとソフトスイッチングの可否について分かりやすく説明します。
詳しい内容 → 「20190108-1.pdf」をダウンロード
シミュレーションに用いたサーキットファイル → 「20190108-2.cvt」をダウンロード
「20190108-2.shp」をダウンロード

 なお、3月23日(土)開講予定の第9回 舞鶴高専平地研究室パワーエレクトロニクス公開講座「DABコンバータの基礎から応用まで」では、DABコンバータの基礎から応用、および最新の研究動向を分かりやすく紹介します。DABコンバータに興味のある方はぜひご参加下さい。
詳しい内容 → 「20190108-3.pdf」をダウンロード

2018年11月12日 (月)

DABコンバータの2つの短所とその対策

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 下記に示すDAB(Dual Active Bridge)方式双方向DC/DCコンバータ(略してDABコンバータ)は入出力の電圧変動に弱く、ソフトスイッチングの失敗を招きます。また、逆流電力が発生して効率を低下させます。これら2つの短所の対策として多くの新しい制御方式が提案されています。本技術メモでは2つの短所の原因と対策を紹介します。
詳しい内容 → 「20181112-1A.pdf」をダウンロード
シミュレーションに用いたサーキットファイル → 「dab_converter.cvt」をダウンロード
「dab_converter.shp」をダウンロード

2019/1/6 改訂A: 表1のL2容量の誤記修正 (修正前)25μH、(修正後)12.5μH

2019/1/6: シミュレーションに用いたサーキットファイルを提供。
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2018年10月 1日 (月)

DABコンバータの研究開発動向(LLCコンバータとの比較)

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 平地研究室技術メモNo.20180618で、DC/DCコンバータの分野では、現在最も研究が盛んなのはLLCコンバータであることを説明しましたが、その次に研究が盛んなのはDABコンバータです。LLCもDABも昔からある回路方式ですが、最近「再発見」されて広く研究されるようになりました。LLCコンバータはすでに数10W~200Wクラスで広く実用化されており、近年は数kWクラスへの応用が研究されています。逆にDABコンバータは本格的な実用化はまだこれからであり、当初は数100kWの大きなシステムへの応用が検討されていましたが、最近はLLCと同じく数kWクラスへの応用も研究されています。
詳しい内容 → 「20181001-1.pdf」をダウンロード

2018年9月12日 (水)

LLCコンバータのインターリーブ運転について

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 LLCコンバータは数10W~200W程度の小容量の電源装置として使用されてきましたが、近年は数kWクラスの大きな容量への展開が広く検討されています。その場合、LLCコンバータの出力リプル電流の抑制が一つの重要な課題となります。リプル電流抑制には、2台またはそれ以上のコンバータをインターリーブ運転させると大きな効果があります。インターリーブ運転では複数のコンバータの出力電流を平衡させる必要がありますが、LLCコンバータでは通常のDC/DCコンバータとは平衡運転の原理と実現手法が大きく異なります。
詳しい内容 → 「20180912-1.pdf」をダウンロード

2018年6月18日 (月)

LLCコンバータの研究開発動向

<ブログ本文>
タイトル:LLCコンバータの研究開発動向
カテゴリー:DC/DCコンバータ
<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 LLCコンバータ(下図)はDC/DCコンバータの分野で現在最も研究が盛んな回路方式です。古くから知られた回路方式ですが、広く研究されるようになったのは最近です。20年以上前に日本企業によって優れた研究発表が行われていますが、近年はもっぱら海外の研究機関により多数の論文が発表されています。現在LLCコンバータは家電用またはOA機器用として、数十W~百数十Wの容量で広く使われていますが、最近はもっと大きな容量をねらった研究が増加しており、車載充電器や太陽光発電などの用途で数kWクラスを想定した論文が多数発表されています。
詳しい内容 → 「20180618-1.pdf」をダウンロード

 なお、2018/9/1開講予定の第8回 舞鶴高専平地研究室パワーエレクトロニクス公開講座「LLCコンバータの基礎から応用まで」ではLLCコンバータの基礎から応用、および海外の研究報告を多数紹介します。初めて参加される方にもよく理解いただけるように、基礎に立ち返りながら、わかりやすく説明します。興味のある方はご参加下さい。

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2018年5月 2日 (水)

各種回路方式の「ソフトさ」比較

<読んでほしい人:パワエレ技術者>
 技術メモNo.20160131「DC/DCコンバータの評価指標”ソフトさ”の提案」で説明したように、DC/DCコンバータの回路方式の選択では、ハードスイッチング/ソフトスイッチングの2者択一の考え方ではうまくいきません。個々の回路方式の「ソフトさ」を詳しく比較する必要があります。先日、電源システム技術シンポジウム(日本能率協会主催、2018/4/20、at幕張メッセ)での講演で、「各種回路方式のソフトさ比較表」を紹介しました。本技術メモでは、比較表を少し充実させましたので報告します。
詳しい内容 → 「20180502-1.pdf」をダウンロード

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