直列共振型DC/DCコンバータ

＜読んでほしい人：パワエレ技術者＞

平地研究室技術メモNo.20210422で紹介した並列共振型DC/DCコンバータには軽負荷時に効率が低下するという問題点がありましたが、その問題点を改善した回路方式が直列共振型DC/DCコンバータ（下図）です。近年広く使用されるようになったLLCコンバータは直列共振型DC/DCコンバータをさらに改善したもの、と位置づけることができます。本技術メモでは直列共振型DC/DCコンバータを詳しく説明します。

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並列共振型DC/DCコンバータ

＜読んでほしい人：パワエレ技術者＞
並列共振型DC/DCコンバータ（下図）は、電流共振型の絶縁型DC/DCコンバータです。スイッチング損失と高周波ノイズの抑制を期待して1980年代から90年代に広く研究され、実用化されました。しかし欠点も多く、近年はあまり使われません。この方式の欠点を克服するために開発された回路方式が直列共振型であり、それをさらに改良した回路方式が近年広く使用されるようになったLLCコンバータです。新しいDC/DCコンバータの研究のためには1980年代、90年代の古い研究成果も学習する必要があります。

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フライバックトランス方式DC/DCコンバータ

＜読んでほしい人：パワエレ初心者＞
フライバックトランス方式（下図）は、絶縁形DC/DCコンバータの多数の回路方式の中で最も部品点数の少ない回路方式であり、安価に製作できるので広く使用されています。この方式は、変圧器の励磁電流を負荷に供給する、という特殊な動作をします。励磁電流の制御方法には連続モード制御と不連続モード制御の2つがあります。不連続モード制御では部分共振の動作が可能であり、スイッチング損失を抑制することができます。

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平地研究室技術メモ動画「励磁電流の重要な性質」

先週、初めて技術メモ動画を作成し、YouTubeにUPしました。下手なプレゼンテーションでしたが、アクセス数が大変多く、驚いています。気分が乗ったので？勢いでもう一つ作りました。以前から、技術メモや公開講座でよく取り上げている変圧器の励磁電流の基本を説明しています。

■平地研究室技術メモ動画 No.20200507「励磁電流の重要な性質」
絶縁形DC/DCコンバータでは変圧器の励磁電流が重要な役割を果たします。平地研究室技術メモ（ http://hirachi.cocolog-nifty.com/kh/ ）では、励磁電流についてたくさんの説明を掲載しています。この動画では、励磁電流の重要な性質を４つにまとめて分かり易く解説します。
―――　目次　―――
１．変圧器の基本 No.3～10
２．絶縁形DC/DCコンバータの動作 No.11～20
３．励磁電流の４つの重要な性質 No.21～30
参考文献 No.31
動画再生時間：37分

E級スイッチングによる昇圧チョッパの概要

＜読んでほしい人：パワエレ技術者＞
近年、非接触給電の分野でE級スイッチングが注目されています。E級スイッチングは古くからある技術で、DC/DCコンバータの分野では1980年代に広く研究されました。しかしながら、E級スイッチングにはいくつかの克服の困難な課題があり、DC/DCコンバータの分野で実用化されることはありませんでした。近い将来、非接触給電で実用化されるなら、パワーエレクトロニクスの分野でE級スイッチングが実用化された初めての例となるでしょう。本技術メモではE級スイッチングの理解の一助として、1980年代に広く研究されたE級スイッチングによる昇圧チョッパ（下図）の概要を説明します。

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電流共振型降圧チョッパ回路の概要

＜読んでほしい人：パワエレ技術者＞
平地研究室技術メモでは、これまでに共振型チョッパ回路を次のように説明しました。電圧共振型昇圧チョッパ回路：No.20191001、電流共振型昇圧チョッパ回路：No.20191021、電圧共振型降圧チョッパ回路：No.20200115。今回はこの分野の最後となる電流共振型降圧チョッパ回路（下図）を説明します。

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電圧共振型降圧チョッパ回路の概要

平地研究室技術メモNo. 20191001では電圧共振型昇圧チョッパ、No. 20191021では電流共振型昇圧チョッパを説明しました。本技術メモでは電圧共振型降圧チョッパ（下図）を説明します。なお、電流共振型降圧チョッパは別途技術メモを作成予定です。

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電流共振型昇圧チョッパ回路の概要

＜読んでほしい人：パワエレ技術者＞
前回の技術メモ（No.20191001）では、電圧共振型昇圧チョッパ回路の概要を紹介しましたが、今回はそれと対称の関係にある電流共振型昇圧チョッパ回路（下図）の概要を紹介します。LとCに共振電流が流れることは電圧共振型と同じですが、電圧共振ではスイッチ素子の電圧が正弦波の一部になったのに対し、電流共振ではスイッチ素子の電流が正弦波の一部になり、電圧は方形波です。そのため、スイッチ素子の寄生容量と共振用リアクトルの間で高周波の激しい振動が発生し、対策が必要となります。また、軽負荷時もスイッチ素子には大きな電流が流れ、効率が低下します。実用的価値はあまりないかもしれませんが、電流共振型の特徴がよく分かるので、ソフトスイッチングの基礎知識として、この回路の概要はぜひ理解しておくべき、と思います。

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アクティブクランプ方式1石フォワード型DC/DCコンバータの長所のご紹介

＜読んでほしい人：パワエレ初心者＞
平地研究室技術メモではこれまで、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（下図）について、ソフトスイッチングの難しさや負方向の直流励磁など、アクティブクランプ方式の欠点を詳しく説明してきました。しかしながら、アクティブクランプ方式は総合的に見て優れた回路方式であり、通常の1石フォワード方式にはない沢山の長所があります。今回は長所をまとめて紹介します。

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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。

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