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JPH02131364A - Resonance-type dc-dc converter - Google Patents

Resonance-type dc-dc converter

Info

Publication number
JPH02131364A
JPH02131364A JP27629288A JP27629288A JPH02131364A JP H02131364 A JPH02131364 A JP H02131364A JP 27629288 A JP27629288 A JP 27629288A JP 27629288 A JP27629288 A JP 27629288A JP H02131364 A JPH02131364 A JP H02131364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
switch
switches
output
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27629288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Hino
博文 日野
Hideki Uemura
植村 秀記
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP27629288A priority Critical patent/JPH02131364A/en
Publication of JPH02131364A publication Critical patent/JPH02131364A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the loss of switches of an inverter by suppressing the rise of a voltage to be applied to arms only by means of capacitance through making the initial current of the arms of the inverter negative. CONSTITUTION:A frequency and a phase difference capable of making the initial current negative at the time of turning-ON of four arms (52, 56), (53, 57), (54, 58), (55, 59) of an inverter 40 are generated by combination of output voltage and load current. Then, the inverter 40 is operated according to the frequency and phase difference generated in the manner of corresponding to the set output voltage and load current. Thus, it is possible to reduce the loss of switches 52-55 of the inverter 40.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力変換器に係り、特に低損失の共振型DC
−DCコンバータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a power converter, and particularly to a low-loss resonant DC converter.
-Regarding a DC converter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電源の小型軽量化および高効率化のためにスイッチング
電源が広く用いられている。しかし,現在、広く用いら
れているスイッチング電源は、基本的にPWM制御して
いる。このため、取り扱う電圧および電流波形が方形波
となり、次の問題点がある。
Switching power supplies are widely used to make power supplies smaller, lighter, and more efficient. However, switching power supplies that are currently widely used are basically PWM controlled. Therefore, the voltage and current waveforms handled are square waves, which causes the following problem.

(1)スイッチング時におけるスイッチング素子での損
失が大きい。
(1) The loss in the switching element during switching is large.

(2)変換器の動作周波数の上限がスイッチング素子の
スイッチング時間に大きく依存する.(3)スイッチン
グノイズが発生しやすい。
(2) The upper limit of the converter's operating frequency largely depends on the switching time of the switching element. (3) Switching noise is likely to occur.

これらの問題の解決策として、コンバータの一部に共振
素子を挿入して電圧波形あるいは電流波形を正弦波状に
し、スイッチング時のスイッチング素子の負担を軽減す
る共振型コンバータの開発が進んでいる。
As a solution to these problems, resonant converters are being developed that insert a resonant element into a part of the converter to make the voltage or current waveform sinusoidal, thereby reducing the load on the switching element during switching.

この共振形コンバータの出力電圧を制御する方法として
、位相差制御方式がある。この方式の動作については特
開昭63−190556号に詳細な記載があるが,以下
に第3図および第4図のタイムチャートを用いて簡単に
動作を説明する。
There is a phase difference control method as a method of controlling the output voltage of this resonant converter. The operation of this system is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 190556/1983, but the operation will be briefly explained below using the time charts of FIGS. 3 and 4.

第3図は、共振型コンバータの主回路構成を示す。1は
直流電圧源、2〜5はスイッチ2a,3a,4a,5a
およびそれぞれのスイッチに逆並列に接続したダイオー
ド2b,3b,4b,5bからなるアームであり、2〜
5によってインバータを構成する。10はインダクタン
ス、11はキャパシタンス、13は13a〜13dのダ
イオードからなる余波整流回路、14は全波整流回路1
3の出力を平滑するキャパシタンス、15は負荷である
FIG. 3 shows the main circuit configuration of the resonant converter. 1 is a DC voltage source, 2 to 5 are switches 2a, 3a, 4a, 5a
and an arm consisting of diodes 2b, 3b, 4b, and 5b connected in antiparallel to each switch, and
5 constitutes an inverter. 10 is an inductance, 11 is a capacitance, 13 is an aftereffect rectifier circuit consisting of diodes 13a to 13d, and 14 is a full wave rectifier circuit 1.
3 is a capacitance for smoothing the output, and 15 is a load.

第4図において、(a),(b),(c),(d)はそ
れぞれスイッチ2a,5a,3a,4aのオン/オフ期
間を示す。図に示すように,スイッチ2aとスイッチ5
aは位相差αだけずれてオンし、スイッチ3aとスイッ
チ4aのオン期間も位相差αがある。また、スイッチ2
aとスイッチ3a、およびスイッチ4aとスイッチ5a
はそれぞれ180”の位相で交互にオンする。
In FIG. 4, (a), (b), (c), and (d) indicate on/off periods of the switches 2a, 5a, 3a, and 4a, respectively. As shown in the figure, switch 2a and switch 5
a is turned on with a phase difference α, and the on periods of the switches 3a and 4a also have a phase difference α. Also, switch 2
a and switch 3a, and switch 4a and switch 5a
are turned on alternately with a phase of 180''.

以上の動作では、スイッチ2aと58が同時にオンして
いる期間(t b 3〜tb4).およびスイッチ3a
と48が同時にオンしている期間(tb6〜tb7)だ
け電源から電力が供給されるので、インバータの出力電
圧波形vしは上記期間だけ電圧を正負の波高値とする方
形波となる。
In the above operation, the period (tb3 to tb4) during which the switches 2a and 58 are on simultaneously. and switch 3a
Since power is supplied from the power supply only during the period (tb6 to tb7) in which inverters and 48 are simultaneously on, the output voltage waveform of the inverter becomes a square wave with positive and negative peak values only during the above period.

したがって、スイッチ2aとスイッチ5aの位相差α、
あるいはスイッチ3aとスイッチ4aの位相差αを変化
すると、それぞれのスイッチが同時にオンする期間を変
化することができ、負荷に供給する電力を制御できる。
Therefore, the phase difference α between switch 2a and switch 5a,
Alternatively, by changing the phase difference α between the switch 3a and the switch 4a, the period during which each switch is simultaneously turned on can be changed, and the power supplied to the load can be controlled.

第5図に位相差と出力電圧との関係を示す. 〔発明が解決しようとする課題〕 まず、ターンオンが遅れないとスイッチ2aと逆並列ダ
イオード2bからなる第1のアームおよびスイッチ3a
と逆並列ダイオード3bからなる第2のアームの動作に
注目する。第4図に示すように、第1のアームに流れる
電流はスイッチ2aへのオン信号が入力される時点tb
lでは負である。したがって、このときにはスイッチ2
aに印加する電圧はダイオード2bのオン電圧だけでほ
ぼ零である。電流が負から正に変化してスイッチ2aに
電流が流れ始めるときのスイッチ2aの損失はそのとき
の電圧と電流の積となるので零である。
Figure 5 shows the relationship between phase difference and output voltage. [Problems to be Solved by the Invention] First, if the turn-on is not delayed, the first arm consisting of the switch 2a and the anti-parallel diode 2b and the switch 3a
Attention will be paid to the operation of the second arm consisting of the anti-parallel diode 3b and the anti-parallel diode 3b. As shown in FIG. 4, the current flowing in the first arm starts at the time tb when the ON signal is input to the switch 2a.
It is negative in l. Therefore, in this case, switch 2
The voltage applied to a is only the on-voltage of the diode 2b and is approximately zero. When the current changes from negative to positive and the current starts flowing through the switch 2a, the loss of the switch 2a is zero because it is the product of the voltage and current at that time.

しかし、スイッチ2aがターンオフするときtb4では
、スイッチ2aの電流は正である。スイッチ2aがター
ンオフを開始して電流が零になるまでの動作を第6図に
示すが、図に示すように電流が零になる前にスイッチの
電圧が増加し始めるので、この電流と電圧によってスイ
ッチ2aは損失を生じる。上記の動作は第2のアームも
同様である。
However, at tb4 when switch 2a turns off, the current in switch 2a is positive. Figure 6 shows the operation from when switch 2a starts turning off until the current becomes zero.As shown in the figure, the voltage of the switch begins to increase before the current becomes zero, so this current and voltage Switch 2a causes loss. The above operation is the same for the second arm.

この損失を低減するために,たとえば、第7図に示すよ
うにスイッチ20と並列にキャパシタンス21と抵抗2
2とからなる構成や第8図に示すようなキャパシタンス
21と抵抗22とダイオード23からなる構成のスナバ
回路とよばれる回路を利用していた。これらのスナバ回
路を用いると、スイッチがターンオフするときの電圧の
立ち上がりが抑制されてターンオフ時のスイッチ損失が
低減できる。
In order to reduce this loss, for example, as shown in FIG.
2 or a circuit called a snubber circuit consisting of a capacitance 21, a resistor 22, and a diode 23 as shown in FIG. When these snubber circuits are used, the voltage rise when the switch is turned off is suppressed, and the switch loss at the time of turn-off can be reduced.

しかし、以上のようなスナバ回路ではスイッチがオフし
ているときにキャパシタンス21に蓄積された電荷はス
イッチ20がターンオンするときに、スイッチ20と抵
抗22を介して放電されるので、抵抗22によって損失
が生じる。抵抗22はこのときの電流の最大値を抑制す
るものなので、抵抗22がないと過大な電流が流れスイ
ッチを破壊する。
However, in the snubber circuit as described above, the charge accumulated in the capacitance 21 when the switch is off is discharged through the switch 20 and the resistor 22 when the switch 20 is turned on, so the resistor 22 causes a loss. occurs. Since the resistor 22 suppresses the maximum value of the current at this time, if the resistor 22 is not present, an excessive current will flow and destroy the switch.

上記の抵抗22による損失は、スイッチ20がターンオ
ンとターンオフを繰り返すごとに生じるので、第3図の
ようなインバータにおいてはスイッチの損失がインバー
タの周波数に比例して増加する。特に共振形コンバータ
においては装置の小型軽量のために周波数を高くするこ
とが一般的であり、スイッチ損失が非常に大きくなる。
The loss due to the resistor 22 occurs each time the switch 20 is repeatedly turned on and off, so in an inverter like the one shown in FIG. 3, the loss of the switch increases in proportion to the frequency of the inverter. Particularly in resonant converters, it is common to increase the frequency in order to make the device smaller and lighter, resulting in very large switching losses.

一方、ターンオンが遅れるスイッチ4aと逆並列ダイオ
ード4bからなる第3のアームおよびスイッチ5aと逆
並列ダイオード5bからなる第4のアームの動作を考察
する。
On the other hand, the operation of the third arm consisting of the switch 4a and the anti-parallel diode 4b whose turn-on is delayed, and the fourth arm consisting of the switch 5a and the anti-parallel diode 5b will be considered.

第4図に示す例では、スイッチ5aのオン信号が出力さ
れている間(t b 3〜tb6)のtbsにスイッチ
の電流は零となり、tb5以後は負の電流が流れる。つ
まり、逆並列ダイオード5bに電流が流れる。
In the example shown in FIG. 4, the current in the switch becomes zero at tbs while the on signal of the switch 5a is being output (tb3 to tb6), and a negative current flows after tb5. In other words, current flows through the anti-parallel diode 5b.

つぎに、tb6の時点でスイッチ5aへのオン信号がな
くなり、スイッチ4aがターンオンを開始する。すると
、それまで逆並列ダイオード5bを流れていた電流はス
イッチ4aに転流し、逆並列ダイオード5bは逆バイア
スされてターンオフする。しかし、このとき、ダイオー
ドは瞬時にはターンオフすることができず、そのPN接
合の接合容量を充電するまでダイオードにリカバリ電流
とよばれる電流が流れる。したがって、このリカバリ電
流が流れている間は第3のアームと第4のアームは短絡
されている状態と等しく、過大な電流が流れスイッチの
損失が増大するばかりでなく、スイッチを破壊すること
もある。この動作はスイッチ4aがターンオフするとき
にも同様の動作をする。
Next, at time tb6, the on signal to the switch 5a disappears, and the switch 4a starts turning on. Then, the current that had been flowing through the anti-parallel diode 5b is commutated to the switch 4a, and the anti-parallel diode 5b is reverse biased and turned off. However, at this time, the diode cannot be turned off instantaneously, and a current called a recovery current flows through the diode until the junction capacitance of the PN junction is charged. Therefore, while this recovery current is flowing, the third arm and the fourth arm are in the same state as being short-circuited, and an excessive current flows, not only increasing the loss of the switch but also potentially destroying the switch. be. This operation is similar when the switch 4a is turned off.

以上のように第1のアームと第2のアームの動作と、第
3のアームと第4のアームとの動作は異なり、 (イ)第1および第2のアーム:スナバ回路による損失
の増大 (口)第3および第4のアーム:ダイオードのリカバリ
電流によるアーム短絡 という問題がある。
As mentioned above, the operations of the first arm and the second arm and the operations of the third arm and the fourth arm are different. (a) First and second arms: Increase in loss due to snubber circuit ( Mouth) Third and fourth arms: There is a problem of arm short circuit due to diode recovery current.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、 ■ インバータのスイッチング素子での損失を低減し、
効率の良い共振型DC−DCコンバータ。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and its objectives are: (1) to reduce loss in switching elements of an inverter;
Highly efficient resonant DC-DC converter.

■ インバータのアームのターンオン時の初期電流を負
とし、アーム短絡が生ずることを防止し,スイッチング
素子への過電流をなくし、スイッチング素子の破損等の
ない信頼性の良い共振型DC−DCコンバータ。
■ A highly reliable resonant DC-DC converter that sets the initial current at turn-on of the inverter arm to be negative, prevents arm short circuits, eliminates overcurrent to the switching elements, and does not damage the switching elements.

■ 上記■,■に加えて、さらに、出力電圧の安定性の
良い共振型DC−DCコンバータ。
■ In addition to the above ■ and ■, there is also a resonant DC-DC converter with good output voltage stability.

を提供することにある。Our goal is to provide the following.

〔目的を達成するための手段〕[Means to achieve the purpose]

上記目的は以下の各発明によって達成され、目的の■お
よび■は以下の第一,第二発明により、そして目的の■
は以下の第三,第四発明により達成される。
The above object is achieved by the following inventions, objects (■) and (■) are achieved by the following first and second inventions, and object (■) is achieved by the following first and second inventions.
This is achieved by the following third and fourth inventions.

第一発明は、 直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1のス
イッチおよびその負極に接続された第2のスイッチから
なる第1の直列接続体を有するとともに,正極に接続さ
れた第3のスイッチおよび負極に接続された第4のスイ
ッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続された第
2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4のスイ
ッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダイオ
ードを有し、上記直流電源から直流を受電し、交流に変
換するインバータと, 上記インバータの出力に接続されたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャバシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記負荷に印加する電
圧および負荷に流す電流の設定信号に応じて上記第1か
ら第4のスイッチの動作位相を制御する位相決定回路と
、上記負荷に印加する電圧および負荷に流す電流の設定
信号に応じて上記第1から第4のスイッチの動作周波数
を制御する周波数決定回路と、上記位相決定回路および
上記周波数決定回路からの出力信号に応じて上記インバ
ータの第1から第4のスイッチの動作位相および周波数
を制御する周波数位相制御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
8o゜の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に1800の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによって、上記負荷に供給する電力を制
御するとともに、上記インバータの第1から第4のスイ
ッチへオン信号が入力される時点では、第1から第4の
ダイオードに電流が流れているような周波数および位相
差で上記インバータを動作させることを特徴とし、 第二発明は、 直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1のス
イッチおよびその負極に接続された第2のスイッチから
なる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接続さ
れた第3のスイッチおよび負極に接続された第4のスイ
ッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続された第
2の直列接続体を有し、さらに上記第1がら第4のスイ
ッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダイオ
ードを有し、上記直流電源から直流を受電し交流に変換
するインバータと、 上記インバータの出力に接続されたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記インバータの出力
電流を検出する電流検出器と、 上記電流検出器の出力信号からインバータの出力電流の
周波数に同期した信号を出力する周波数検出器と, 上記負荷に印加する電圧および負荷に流す電流の設定信
号に応じて上記第1から第4のスイッチの動作位相を制
御する位相決定回路と、この位相決定回路からの出力信
号および上記周波数検出器からの出力信号に応じて上記
インバータの動作周波数およびインバータの第1から第
4のスイッチの動作位相を制御する周波数位相制御回路
とを設け, 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
80”の位相差で交互にオンさせ,第3と第4のスイッ
チは同様に180゜の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスインチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによって、上記負荷に供給する電力を制
御することを特徴とする。
The first invention has a first series connection body consisting of a DC power supply, a first switch connected to the positive pole of the DC power supply, and a second switch connected to the negative pole of the DC power supply, and a second switch connected to the positive pole. A third switch and a fourth switch connected to the negative electrode have a second series connection body connected in parallel to the first series connection body, and further have an opposite connection body connected to the first to fourth switches, respectively. an inverter having first to fourth diodes connected in parallel, receiving direct current from the direct current power source and converting it to alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; and a capacitance connected in series with the inductance. A resonant DC-DC converter comprising: a transformer connected in series with the inductance and capacitance to insulate the output; a rectifier that converts the output of the transformer into direct current; and a load connected to the output of the rectifier.
In the converter, capacitances are connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, and operating phases of the first to fourth switches are determined according to setting signals for a voltage to be applied to the load and a current to be passed to the load. a frequency determining circuit that controls the operating frequencies of the first to fourth switches in accordance with setting signals for the voltage applied to the load and the current flowing through the load; a frequency phase control circuit that controls the operating phase and frequency of the first to fourth switches of the inverter according to the output signal from the frequency determining circuit;
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80°, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 1800 degrees. By changing the phase difference between when the first switch is turned on and the third switch is turned on, the power supplied to the load is controlled, and an on signal is input to the first to fourth switches of the inverter. The second invention is characterized in that the inverter is operated at a frequency and a phase difference such that current flows through the first to fourth diodes, The first series connection body includes a first switch connected to the negative electrode thereof and a second switch connected to the negative electrode thereof, and a third switch connected to the positive electrode and a fourth switch connected to the negative electrode. a second series connection body connected in parallel to the first series connection body; further comprising first to fourth diodes connected in antiparallel to the first to fourth switches, respectively; an inverter that receives direct current from a power source and converts it into alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; a capacitance connected in series to the inductance; and a transformer connected in series to the inductance and capacitance to isolate the output. , a resonant DC-DC having a rectifier that converts the output of the transformer into direct current, and a load connected to the output of the rectifier.
The converter includes capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, a current detector that detects the output current of the inverter, and a frequency of the output current of the inverter based on the output signal of the current detector. a frequency detector that outputs a synchronized signal; a phase determining circuit that controls the operating phases of the first to fourth switches according to setting signals for the voltage applied to the load and the current flowing through the load; a frequency phase control circuit for controlling the operating frequency of the inverter and the operating phases of the first to fourth switches of the inverter according to the output signal from the circuit and the output signal from the frequency detector; 1 switch and 2nd switch are 1
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80", and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180". The power supplied to the load is controlled by changing the phase difference between when the second switch is turned on and the third switch is turned on.

第三発明は、 直流電源と,この直流電源の正極に接続された第1のス
イッチおよびその負極に接続された第2のスイッチから
なる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接続さ
れた第3のスイッチおよび負極に接続された第4のスイ
ッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続された第
2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4のスイ
ッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダイオ
ードを有し、上記直流電源から直流を受電し、交流に変
換するインバータと、 上記インバータの出力に接続されたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記負荷に印加する電
圧および負荷に流す電流の設定信号に応じて上記第1か
ら第4のスイッチの動作周波数を制御する周波数決定回
路と、上記負荷に印加された電圧を検出する分圧器と、
この分圧器からの検出信号および予め設定した目標電圧
信号を入力してその差を増幅するとともにこの誤差によ
って上記インバータの第1から第4のスイッチの動作位
相を決める誤差増幅回路と、この誤差増幅回路からの出
力信号および上記周波数決定回路からの出力信号に応じ
て上記インバータの動作周波数およびインバータの第1
から第4のスイッチの動作位相を制御する周波数位相制
御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
8o6の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に1800の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによって、上記負荷に供給する電力を制
御するとともに、上記インバータの第1から第4のスイ
ッチへオン信号が入力される時点では、第1から第4の
ダイオードに電流が流れているような周波数で上記イン
バータを動作させることを特徴としている。
A third invention has a first series connection body consisting of a DC power supply, a first switch connected to the positive pole of the DC power supply, and a second switch connected to the negative pole of the DC power supply, and a second switch connected to the positive pole. A third switch and a fourth switch connected to the negative electrode have a second series connection body connected in parallel to the first series connection body, and further have an opposite connection body connected to the first to fourth switches, respectively. an inverter having first to fourth diodes connected in parallel, receiving direct current from the direct current power source and converting it to alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; and a capacitance connected in series with the inductance. A resonant DC-DC converter comprising: a transformer connected in series with the inductance and capacitance to insulate the output; a rectifier that converts the output of the transformer into direct current; and a load connected to the output of the rectifier.
In the converter, the operating frequency of the first to fourth switches is determined according to capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, and setting signals for the voltage applied to the load and the current applied to the load. a frequency determining circuit that controls the load; a voltage divider that detects the voltage applied to the load;
An error amplification circuit which inputs the detection signal from this voltage divider and a preset target voltage signal, amplifies the difference between them, and determines the operating phase of the first to fourth switches of the inverter based on this error; and this error amplification circuit. The operating frequency of the inverter and the first frequency of the inverter depend on the output signal from the circuit and the output signal from the frequency determining circuit.
and a frequency phase control circuit for controlling the operating phase of the fourth switch, and the first switch and the second switch of the inverter are connected to one another.
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 8o6, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 1800 degrees. The power supplied to the load is controlled by changing the phase difference between when the switch is turned on and when the third switch is turned on, and when an on signal is input to the first to fourth switches of the inverter. The invention is characterized in that the inverter is operated at a frequency such that current flows through the first to fourth diodes.

そして、第四発明は、 直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1のス
イッチおよびその負極に接続された第2のスイッチから
なる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接続さ
れた第3のスイッチおよび負極に接続された第4のスイ
ッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続された第
2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4のスイ
ッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダイオ
ードを有し、上記直流電源から直流を受電し、交流に変
換するインバータと、 上記インバータの出力に接続されたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記インバータの出力
電流を検出する電流検出器と、 上記電流検出器の出力信号からインバータの出力電流の
周波数に同期した信号を出力する周波数検出器と、 上記負荷に印加する電圧を検出する分圧器と、この分圧
器からの検出信号および予め設定した目標電圧信号を入
力してその差を増幅するとともにこの誤差によって上記
インバータの第1から第4のスイッチの動作位相を決め
る誤差増幅位相決定回路と、 この誤差増幅位相決定回路からの出力信号および上記周
波数検出器からの出力信号に応じて上記インバータの動
作周波数およびインバータの第1から第4のスイッチの
動作位相を制御する周波数位相制御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
806の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に180゜の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによって、上記負荷に供給する電力を制
御することを特徴とする。
And, the fourth invention has a first series connection body consisting of a DC power supply, a first switch connected to the positive pole of the DC power supply, and a second switch connected to the negative pole thereof, and connected to the positive pole. a third switch connected to the negative electrode and a fourth switch connected to the negative electrode, and a second series connection body connected in parallel to the first series connection body, and further connected to the first to fourth switches. an inverter having first to fourth diodes connected in antiparallel to each other, receiving DC from the DC power source and converting it to AC; an inductance connected to the output of the inverter; and an inductance connected in series with the inductance. a resonant DC-type DC-DC, which has a capacitance connected to the inductance and the capacitance, a transformer connected in series to the inductance and the capacitance and insulated from the output, a rectifier that converts the output of the transformer to direct current, and a load connected to the output of the rectifier. D.C.
The converter includes capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, a current detector that detects the output current of the inverter, and a frequency of the output current of the inverter based on the output signal of the current detector. A frequency detector that outputs a synchronized signal, a voltage divider that detects the voltage applied to the load, and a detection signal from this voltage divider and a preset target voltage signal are input and the difference is amplified and this error is an error amplification phase determining circuit that determines the operating phases of the first to fourth switches of the inverter; and an operating frequency of the inverter according to the output signal from the error amplification phase determining circuit and the output signal from the frequency detector. and a frequency phase control circuit for controlling the operating phases of the first to fourth switches of the inverter, the first switch and the second switch of the inverter being one
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 806 degrees, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180 degrees. The power supplied to the load is controlled by changing the phase difference between when the first switch is turned on and the third switch is turned on.

〔本発明の技術的原理〕[Technical principle of the present invention]

本発明は上記の(イ),(口)の問題点を解決する技術
的原理によりなされている。そこで、まずその原理を説
明する。
The present invention is based on a technical principle that solves the problems (a) and (g) above. Therefore, the principle will be explained first.

まず、(1)第1のアームと第2のアーム:スナバ回路
による損失の増大を解決する。第7図や第8図に示すス
ナバ回路ではキャパシタンスの電荷を放電するときに抵
抗によって損失を生じた。
First, (1) first arm and second arm: the increase in loss due to the snubber circuit is solved. In the snubber circuits shown in FIGS. 7 and 8, loss occurs due to the resistance when discharging the charge of the capacitance.

ここで、再び第1のアームと第2のアームの動作を考察
する.先にも述べたように、第4図に示す通り第1のア
ームへのオン信号が入力されるときにはそれぞれのスイ
ッチに電流が流れる前に逆並列ダイオードに電流が流れ
る。このため、逆並列ダイオードに電流が流れた時点で
そのアームに印加される電圧は零となる.したがって、
このような動作をする場合には第7図や第8図のように
キャパシタンスの電荷を消費するための抵抗が不要であ
ることがわかる.つまり,第10図のようにスイッチと
並列にキャパシタンスを接続する構成でも、ターンオフ
時の電圧の立ち上がりを抑制でき、逆並列ダイオードに
電流が流れ始める前に,キャパシタンスの電荷を負荷電
流とともに放電することが可能となる。
Here, we will consider the operation of the first arm and the second arm again. As mentioned above, as shown in FIG. 4, when the ON signal to the first arm is input, current flows through the anti-parallel diodes before current flows through each switch. Therefore, when current flows through the anti-parallel diode, the voltage applied to that arm becomes zero. therefore,
It can be seen that when such an operation is performed, there is no need for a resistor to consume the charge of the capacitance as shown in Figures 7 and 8. In other words, even with a configuration in which a capacitor is connected in parallel with the switch as shown in Figure 10, the voltage rise at turn-off can be suppressed, and the charge in the capacitance can be discharged together with the load current before current starts flowing to the anti-parallel diode. becomes possible.

つぎに、(2)第3のアームと第4のアーム:ダイオー
ドのリカバリ電流によるアーム短絡を考える。
Next, consider (2) third arm and fourth arm: arm short circuit due to diode recovery current.

第11図はインバータの周波数と第3あるいは第4のア
ームにオン信号が入力されたときの初期電流の値(以下
、単にアームの初期電流と記す。)との関係を示す。図
示のようにインバータの周波数が高くなると,アームの
初期電流は正から負へ移行する。つまり、アームの初期
電流が負となることは第1のアームおよび第2のアーム
と同様の動作となるので、アーム短絡も生ずることなく
第1のアームおよび第2のアームと同様のスナバ回路に
よって,損失を低減できる。
FIG. 11 shows the relationship between the frequency of the inverter and the value of the initial current when the ON signal is input to the third or fourth arm (hereinafter simply referred to as the initial arm current). As shown in the figure, as the frequency of the inverter increases, the initial current in the arm shifts from positive to negative. In other words, since the initial current of the arm becomes negative, the operation is the same as that of the first arm and the second arm, so the snubber circuit similar to the first arm and the second arm is used without causing an arm short circuit. , loss can be reduced.

以上のように、電力制御のために位相差制御するとき、
インバータの動作周波数を変化することによって、イン
バータの4つのアームのターンオン時の初期電流を負に
することができるので,(1)ターンオンにおいて、ス
イッチの印加電圧が零であり、電流も零であるので、ス
イッチ損失を零にできる。
As mentioned above, when performing phase difference control for power control,
By changing the operating frequency of the inverter, the initial current at turn-on of the four arms of the inverter can be made negative. (1) At turn-on, the applied voltage to the switch is zero and the current is also zero. Therefore, switching loss can be reduced to zero.

(2)ターンオフにおいてアームと.並列に接続したキ
ャパシタンスの電荷を負荷電流とともに放電できスナバ
回路の損失が零となる。
(2) With the arm at turn-off. The charge of the capacitance connected in parallel can be discharged together with the load current, and the loss of the snubber circuit can be reduced to zero.

(3)ターンオフにおいてアームと並列に接続したキャ
パシタンスによって,スイッチに印加する電圧の立ち上
がりを遅くでき、スイッチ損失が低.減できる。
(3) At turn-off, the capacitance connected in parallel with the arm allows the rise of the voltage applied to the switch to be delayed, resulting in low switch loss. It can be reduced.

となるので、低損失で、スイッチ素子の負担が少ないコ
ンバータを構成が可能となる。
Therefore, it is possible to construct a converter with low loss and less burden on the switching elements.

第12図には位相差と出力電圧およびアームのターンオ
ン時の初期電流を負にすることができる周波数との関係
を示す。なお、周波数はインバータ周波数Fiと共振周
波数FOとの比F i / F oで示した。
FIG. 12 shows the relationship between the phase difference, the output voltage, and the frequency at which the initial current at turn-on of the arm can be made negative. Note that the frequency is expressed as the ratio F i /F o between the inverter frequency Fi and the resonance frequency FO.

〔作用〕[Effect]

本発明の作用を以下に説明する。第一発明は、出力電圧
および負荷電流の組み合わせによって、インバータの4
つのアームのターンオン時の初期電流を負にすることが
できる周波数および位相差を生成して、設定された出力
電圧および負荷電流に対応して、前記周波数および位相
差にしたがって、インバータを動作させるものである。
The operation of the present invention will be explained below. The first invention uses a combination of output voltage and load current to
A device that generates a frequency and phase difference that can make the initial current at turn-on of two arms negative, and operates an inverter according to the frequency and phase difference in response to a set output voltage and load current. It is.

第二発明は、出力電圧および負荷電流の組み合わせによ
って、インバータの位相差を生成して、設定された出力
電圧および負荷電流に対応して、前記位相差にしたがっ
て、インバータを動作させる。また、インバータの出力
電流が零となる時点を検出してその時点に同期させてイ
ンバータを動作させることでインバータの4つのアーム
のターンオン時の初期電流を負にするようにしたもので
ある。
The second invention generates a phase difference of the inverter by a combination of an output voltage and a load current, and operates the inverter according to the phase difference corresponding to the set output voltage and load current. Furthermore, by detecting the point in time when the output current of the inverter becomes zero and operating the inverter in synchronization with that point, the initial current when the four arms of the inverter are turned on is made negative.

第三発明は、出力電圧および負荷電流の組み合わせによ
って位相差が変化してもインバータの4つのアームのタ
ーンオン時の初期電流を負にすることができる周波数を
生成して、設定された出力電圧および負荷電流に対応し
て、前記周波数にしたがって、インバータを動作させる
ものである.出力電圧の安定化は出力電圧を検出し,フ
ィードバック制御によって位相差を変化させて行う。
The third invention generates a frequency that can make the initial current at turn-on of the four arms of the inverter negative even if the phase difference changes depending on the combination of the output voltage and load current, and maintains the set output voltage and load current. The inverter is operated according to the frequency according to the load current. The output voltage is stabilized by detecting the output voltage and changing the phase difference using feedback control.

第四発明は、第二発明と第三発明とを組み合わせたもの
である。つまり、出力電圧の安定化はフィードバック制
御を用い、インバータの出力電流を検出し,その零の時
点に同期させてインバータを動作させることでインバー
タの4つのアームのターンオン時の初期電流を負にする
ようにしたものである。
The fourth invention is a combination of the second invention and the third invention. In other words, the output voltage is stabilized using feedback control, which detects the inverter's output current and operates the inverter in synchronization with the zero point, making the initial current at turn-on of the four arms of the inverter negative. This is how it was done.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の第一の実施例を示す。51は直流電源
,52〜55はベース電流を流すことによってターンオ
ンするトランジスタ、56〜59は52〜55のトラン
ジスタにそれぞれ逆並列接続するダイオードであり、5
2と56で第1のアーム、53と57と第2のアーム、
54と58で第3のアーム、55と59で第4のアーム
を構成し、第1から第4のアームによってインバータ4
0を構成する。67はコンデンサ、68はインダクタン
スでありコンデンサ67とともに共振回路を形成する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. 51 is a DC power supply, 52 to 55 are transistors that are turned on by flowing a base current, 56 to 59 are diodes connected in antiparallel to the transistors 52 to 55, respectively;
2 and 56 are the first arm, 53 and 57 are the second arm,
54 and 58 constitute a third arm, 55 and 59 constitute a fourth arm, and the first to fourth arms constitute an inverter 4.
Configure 0. 67 is a capacitor, and 68 is an inductance, which together with the capacitor 67 forms a resonant circuit.

60は高圧変圧器、61〜64はダイオードであり、高
圧変圧器60の出力電圧を余波整流する整流器41を構
成する。65は整流器41の出力電圧を負荷であるX線
管66に印加するための高電圧ケーブルの静電容量であ
る。静電容量65には整流器41の出力電圧の平滑作用
がある。
60 is a high voltage transformer, and 61 to 64 are diodes, which constitute a rectifier 41 that rectifies the output voltage of the high voltage transformer 60. 65 is the capacitance of a high voltage cable for applying the output voltage of the rectifier 41 to the X-ray tube 66, which is a load. The capacitance 65 has a smoothing effect on the output voltage of the rectifier 41.

70はX線管66に印加する電圧(以下、管電圧と記す
。)およびX線管66に流す電流(以下、管電流と記す
。)に対応した信号によってトランジスタ52〜55の
動作位相を決める位相決定回路、76は管電圧および管
電流に対応した信号によってトランジスタ52〜55の
動作周波数を決める周波数決定回路、71は位相決定回
路70および周波数決定回路73の信号に応じてトラン
ジスタ52〜55の動作する位相および周波数に対する
信号をX線曝射信号によって出力する周波数位相制御回
路、72〜75はそれぞれ位相制御回路からの信号にし
たがってトランジスタ52〜55を駆動する駆動回路で
ある。
Reference numeral 70 determines the operating phase of the transistors 52 to 55 by signals corresponding to the voltage applied to the X-ray tube 66 (hereinafter referred to as tube voltage) and the current flowing through the X-ray tube 66 (hereinafter referred to as tube current). A phase determining circuit 76 determines the operating frequency of the transistors 52 to 55 based on signals corresponding to the tube voltage and tube current. Frequency phase control circuits 72 to 75 output signals for operating phases and frequencies using X-ray exposure signals, and are drive circuits that drive transistors 52 to 55 in accordance with signals from the phase control circuits, respectively.

第1図の動作は次の通りである。The operation of FIG. 1 is as follows.

管電圧および管電流が決まると,管電圧に対応した管電
圧設定信号S1.および管電流に対応した管電流設定信
号S2を位相決定回路70および周波数決定回路76に
入力する6位相決定回路70では管電圧信号Slおよび
管電流信号S2から負荷抵抗値を求め、負荷抵抗値と管
電圧とから第5図の関係を用いてインバータ40のトラ
ンジスタの動作位相差α(以下,インバータの位相と略
記す。)を決定する。また,周波数決定回路76では管
電圧信号S1から第12図の関係を用いてインバータ4
0のトランジスタの動作周波数Fi/Fo(以下、イン
バータの周波数と略記す。)を決定する。以上の動作位
相および動作周波数に応じた信号が周波数位相制御回路
71に入力され、周波数位相制御回路71ではこの信号
からそれぞれのトランジスタ52〜55がターンオンお
よびターンオフする信号を作る.X線曝射信号S4が周
波数位相制御回路71に入力されると,トランジスタ5
2〜55がターンオンおよびターンオフする信号が駆動
回路72〜75へ出力され、駆動回路72〜75は周波
数位相制御回路71からの信号にしたがってトランジス
タ52〜55を駆動する。トランジスタ52〜55が動
作を開始すると、第2図のような共振電流が高圧変圧器
6oに流れ、X線管66には設定した管電圧が印加され
、管電流が流れる。第2図では各アームへオン信号が入
力される時点と電流をみると、1)第1のアームへのオ
ン信号の開始:Tal・・・第1のアームのスイッチ5
2のターンオン:Ta3 2)第4のアームへのオン信号の開始:Ta2・・・第
4のアームのスイッチ55のターンオン:Ta3 3)第2のアームへのオン信号の開始:Ta4・・・第
2のアームのスイッチ53のターンオン:Ta6 4)第3のアームへのオン信号の開始:Ta5・・・第
3のアームのスイッチ54のターンオン:Ta6 となるように、すべて負になっている。
Once the tube voltage and tube current are determined, a tube voltage setting signal S1. corresponding to the tube voltage is generated. The 6-phase determining circuit 70 inputs the tube current setting signal S2 corresponding to the tube current to the phase determining circuit 70 and the frequency determining circuit 76, and calculates the load resistance value from the tube voltage signal Sl and the tube current signal S2. The operating phase difference α (hereinafter abbreviated as inverter phase) of the transistors of the inverter 40 is determined from the tube voltage using the relationship shown in FIG. Further, the frequency determining circuit 76 uses the relationship shown in FIG. 12 from the tube voltage signal S1 to convert the inverter 4
0 transistor operating frequency Fi/Fo (hereinafter abbreviated as inverter frequency) is determined. A signal corresponding to the above operating phase and operating frequency is input to the frequency phase control circuit 71, and the frequency phase control circuit 71 generates a signal for turning on and turning off each of the transistors 52 to 55 from this signal. When the X-ray exposure signal S4 is input to the frequency phase control circuit 71, the transistor 5
A signal for turning on and turning off transistors 2 to 55 is output to drive circuits 72 to 75, and drive circuits 72 to 75 drive transistors 52 to 55 in accordance with a signal from frequency phase control circuit 71. When the transistors 52 to 55 start operating, a resonant current as shown in FIG. 2 flows through the high voltage transformer 6o, a set tube voltage is applied to the X-ray tube 66, and a tube current flows. In Figure 2, looking at the time point and current when the on signal is input to each arm, 1) Start of the on signal to the first arm: Tal...Switch 5 of the first arm
2 turn-on: Ta3 2) Start of on-signal to the fourth arm: Ta2... Turn-on of switch 55 of the fourth arm: Ta3 3) Start of on-signal to the second arm: Ta4... Turn-on of the switch 53 of the second arm: Ta6 4) Start of the on-signal to the third arm: Ta5... Turn-on of the switch 54 of the third arm: Ta6 All are negative so that .

本実施例では、出力電圧および負荷電流の組み合わせに
よって予めインバータの4つのアームのターンオン時の
初期電流を負にすることができる周波数および位相差を
生成可能としたので、設定された出力電圧および負荷電
流に対応した周波数および位相差にしたがって、インバ
ータを動作させるので,インバータのスイッチの損失を
低減でき、低損失のコンバータを構成できる。
In this example, by combining the output voltage and load current, it is possible to generate a frequency and a phase difference that can make the initial current at turn-on of the four arms of the inverter negative. Since the inverter is operated according to the frequency and phase difference corresponding to the current, the loss of the inverter switches can be reduced, and a low-loss converter can be constructed.

なお、位相決定回路70,周波数決定回路76は第5図
,第12図のような関係をテーブル化したメモリ、また
は関数発生器あるいはオペアンプなどで容易に構成でき
るので詳細な説明は省略する。
Note that the phase determining circuit 70 and the frequency determining circuit 76 can be easily constituted by a memory in which the relationships are tabulated as shown in FIGS. 5 and 12, a function generator, an operational amplifier, etc., so a detailed explanation will be omitted.

第13図に本発明の第二の実施例を示す。図中、40,
41.51〜68.70〜75は第1図と同種のもので
あるので説明を省略する。100はインバータ40の出
力電流を検出する電流検出器、101は電流検出器10
0の出力信号に同期した方形波を出力する周波数検出器
である。102は位相決定回路70からの位相差信号と
周波数検出器101の出力信号に応じてトランジスタ5
2〜55の動作する位相および周波数に対する信号をX
線曝射信号S4によって出力する周波数位相制御回路で
ある。
FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. In the figure, 40,
41.51 to 68.70 to 75 are the same as those shown in FIG. 1, so their explanation will be omitted. 100 is a current detector that detects the output current of the inverter 40; 101 is a current detector 10;
This is a frequency detector that outputs a square wave synchronized with a zero output signal. 102 is a transistor 5 in response to the phase difference signal from the phase determining circuit 70 and the output signal of the frequency detector 101.
X signal for operating phase and frequency from 2 to 55
This is a frequency phase control circuit that outputs according to the radiation exposure signal S4.

また、第14図は周波数位相制御回路102の構成図で
ある。110および116は2つの入力方形波の位相差
を検出する位相比較器、111は位相比較器110の出
力を平滑し、117は位相比較器116の出力を平滑す
るローバスフィルタ(以下、LPF),112,118
は入力電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振
器(以下、VC○).113および119はVCOの出
力をそのまま出力するバツファ、114および120は
入力信号の否定を出力するインバータ、115は信号を
遅延する遅延回路である。130および131はAND
回路である。
Further, FIG. 14 is a configuration diagram of the frequency phase control circuit 102. 110 and 116 are phase comparators that detect the phase difference between two input square waves, 111 is a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) that smoothes the output of the phase comparator 110, and 117 is a low-pass filter that smoothes the output of the phase comparator 116. ,112,118
is a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VC○) whose oscillation frequency changes depending on the input voltage. 113 and 119 are buffers that output the output of the VCO as they are; 114 and 120 are inverters that output the negative of the input signal; and 115 is a delay circuit that delays the signal. 130 and 131 are AND
It is a circuit.

第14図の周波数位相制御回路102の動作は次の通り
である。位相比較器110外部から入力された方形波信
号fとVCO 1 1 2の出力信号が遅延した信号X
とが比較され、LPFIIIで平滑されてvCO112
に入力される。V C 0112はLPFIIIの出力
電圧に応じて発振する。このような構成は、vC○11
2は位相比較器110へ外部から入力された方形波信号
と同期した等しい周波数で発振する、いわゆるP L 
L (PhaseLock Loop)である。また、
位相比較器116,LPF117およびvCO118で
構成されるPLLではvC○118の出力信号がそのま
ま位相比較器116の他の入力信号又と比較され、LP
F117には外部から位相制御信号Pが入力されている
。この構成では、VCO 1 1 8は信号Xと等しい
周波数で発振するとともに信号Xと位相制御信号pに応
じた位相差の信号を出力できる。
The operation of the frequency phase control circuit 102 shown in FIG. 14 is as follows. A signal X obtained by delaying the square wave signal f input from the outside of the phase comparator 110 and the output signals of VCO 1 1 2
are compared and smoothed with LPFIII to obtain vCO112
is input. V C 0112 oscillates according to the output voltage of LPFIII. Such a configuration is vC○11
2 is a so-called P L that oscillates at the same frequency in synchronization with the square wave signal input from the outside to the phase comparator 110.
L (PhaseLock Loop). Also,
In the PLL composed of the phase comparator 116, LPF 117 and vCO 118, the output signal of vC○118 is directly compared with the other input signal of the phase comparator 116, and the LP
A phase control signal P is inputted to F117 from the outside. With this configuration, the VCO 1 1 8 can oscillate at the same frequency as the signal X and output a signal with a phase difference according to the signal X and the phase control signal p.

X線曝射信号s4が入力されるとインバータの4つのア
ームへのオン信号が出力されて陽射が開始する。
When the X-ray exposure signal s4 is input, ON signals to the four arms of the inverter are output, and solar radiation starts.

以上の構成によって、第13図の動作は次の通りである
With the above configuration, the operation of FIG. 13 is as follows.

管電圧および管電流が決まると、管電圧に対応した管電
圧設定信号S1、および管電流に対応した管電流設定信
号S2を位相決定回路70に入力する。位相決定回路7
0では管電圧信号および管電流信号から負荷抵抗値を求
め、負荷抵抗値と管電圧とから第5図の関係を用いてイ
ンバータ40の動作位相αを決定する。この動作位相α
に対応した位相制御信号pが周波数位相制御回路102
に入力される。
Once the tube voltage and tube current are determined, a tube voltage setting signal S1 corresponding to the tube voltage and a tube current setting signal S2 corresponding to the tube current are input to the phase determining circuit 70. Phase determining circuit 7
0, the load resistance value is determined from the tube voltage signal and the tube current signal, and the operating phase α of the inverter 40 is determined from the load resistance value and the tube voltage using the relationship shown in FIG. This operating phase α
The phase control signal p corresponding to the frequency phase control circuit 102
is input.

X線曝射信号S番が周波数位相制御回路102に入力さ
れると、トランジスタ52〜55がターンオンおよびタ
ーンオフする信号a − dが駆動回路72〜75へ出
力され、駆動回路72〜75は周波数位相制御回路10
2からの信号にしたがってトランジスタ52〜55を駆
動する。トランジスタ52〜55が動作を開始すると、
第2図のような共振電流が高圧変圧器60に流れる。す
ると、このインバータ電流を電流検出器100が検出し
、インバータ電流に同期した方形波信号fが周波数位相
制御回路102に入力され、その周波数に同期してイン
バータが動作を開始する。X線管66には設定した管電
圧が印加され、管電流が流れる.本発明の実施例は、出
力電圧および負荷電流の組み合わせによって予めインバ
ータの位相差を生成可能としたので、設定された出方電
圧および負荷電流に対応した位相差にしたがって、イン
バータを動作させる.また、周波数検出器によってイン
バータの出力電流が零となる時点を検出してその時点に
同期させてインバータを動作させることでインバータの
4つのアームのターンオン時の初期電流を負にするよう
にしたものである。したがって、負荷変動などによる共
振周波数の変動があってもそれに応じてインバータ周波
数を変化することができ、インバータのスイッチにとっ
て常に最適に動作できる。
When the X-ray exposure signal No. S is input to the frequency phase control circuit 102, signals a to d for turning on and off the transistors 52 to 55 are output to the drive circuits 72 to 75, and the drive circuits 72 to 75 control the frequency phase. Control circuit 10
Transistors 52-55 are driven according to the signal from 2. When transistors 52 to 55 start operating,
A resonant current as shown in FIG. 2 flows through the high voltage transformer 60. Then, the current detector 100 detects this inverter current, and a square wave signal f synchronized with the inverter current is input to the frequency phase control circuit 102, and the inverter starts operating in synchronization with the frequency. A set tube voltage is applied to the X-ray tube 66, and a tube current flows. In the embodiment of the present invention, the phase difference of the inverter can be generated in advance by a combination of the output voltage and the load current, so the inverter is operated according to the phase difference corresponding to the set output voltage and load current. In addition, a frequency detector detects the point in time when the output current of the inverter becomes zero, and the inverter is operated in synchronization with that point, thereby making the initial current at turn-on of the four arms of the inverter negative. It is. Therefore, even if there is a change in the resonant frequency due to a load change or the like, the inverter frequency can be changed accordingly, and the inverter switch can always operate optimally.

第15図に本発明の第三の実施例を示す。51〜68.
71〜76は第1図と同種のものであるので説明を省略
する。
FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention. 51-68.
71 to 76 are of the same type as those shown in FIG. 1, so their explanation will be omitted.

80はX線管66に印加する管電圧を検出するための分
圧器、81は分圧器で検出した信号を制御回路で使用す
るために適した信号に変換する信号変換器、82は信号
変換器からの信号と、設定した管電圧に対応する管電圧
設定信号との差によってインバータ40の位相を決める
位相決定回路である。
80 is a voltage divider for detecting the tube voltage applied to the X-ray tube 66, 81 is a signal converter that converts the signal detected by the voltage divider into a signal suitable for use in the control circuit, and 82 is a signal converter. This is a phase determining circuit that determines the phase of the inverter 40 based on the difference between the signal from the inverter 40 and the tube voltage setting signal corresponding to the set tube voltage.

第15図の動作は次の通りである。The operation of FIG. 15 is as follows.

管電圧が決まるとその電圧に対応した管電圧設定信号S
1を位相決定回路82に入力する。一方、位相決定回路
82には、分圧器80で検出した管電圧に対応した信号
変換器81からの管電圧検出信号が入力されている。位
相決定回路82ではこの2つの信号の差に対応してイン
バータ40の位相αを決める。X線曝射開始前は、管電
圧設定信号Szに対して管電圧検出信号は零であるので
最大電力が供給できるようにインバータ40の位相αは
零である。
Once the tube voltage is determined, the tube voltage setting signal S corresponding to that voltage is
1 is input to the phase determining circuit 82. On the other hand, a tube voltage detection signal from the signal converter 81 corresponding to the tube voltage detected by the voltage divider 80 is input to the phase determining circuit 82 . The phase determining circuit 82 determines the phase α of the inverter 40 in accordance with the difference between these two signals. Before the start of X-ray exposure, the tube voltage detection signal is zero with respect to the tube voltage setting signal Sz, so the phase α of the inverter 40 is zero so that the maximum power can be supplied.

周波数決定回路76では管電圧設定信号S1から第12
図の関係を用いてインバータのトランジスタの動作周波
数Fi(以下、インバータの周波数と略記す。)を決定
する。以上の動作周波数に応じたX線曝射信号S4が周
波数位相制御回路71に入力されると、周波数位相制御
回路71は位相決定回路82からの信号に応じたトラン
ジスタ52〜55がターンオンおよびターンオフする信
号を駆動回路72〜75へ出方し,駆動回路72〜75
は周波数位相制御回路71がらの信号にしたがってトラ
ンジスタ52〜55を駆動する。
In the frequency determining circuit 76, the tube voltage setting signal S1 to the 12th
Using the relationship shown in the figure, the operating frequency Fi of the transistors of the inverter (hereinafter abbreviated as inverter frequency) is determined. When the X-ray exposure signal S4 corresponding to the above operating frequency is input to the frequency phase control circuit 71, the frequency phase control circuit 71 turns on and turns off the transistors 52 to 55 according to the signal from the phase determination circuit 82. The signal is output to the drive circuits 72 to 75, and the drive circuits 72 to 75
drives the transistors 52 to 55 in accordance with the signal from the frequency phase control circuit 71.

トランジスタ52〜55が動作を開始すると、第2図の
ような共振電流が高圧変圧器に流れて、X線管66には
管電圧が印加し始め、管電流が流れる。管電圧が設定し
た値に近づくと管電圧設定信号と管電圧検出信号との差
が小さくなるので、位相決定回路82はインバータ40
の位相αを大きくするように動作し、直流電源51から
の電カ供給を少なくする。管電圧が設定した値とほぼ等
しくなると設定した管電圧および管電流による電力に等
しい電力が直流電源51から供給できる位相でインバー
タは動作する。
When the transistors 52 to 55 start operating, a resonant current as shown in FIG. 2 flows through the high voltage transformer, a tube voltage starts to be applied to the X-ray tube 66, and a tube current flows. As the tube voltage approaches the set value, the difference between the tube voltage setting signal and the tube voltage detection signal becomes smaller.
, and reduces the power supply from the DC power supply 51. When the tube voltage becomes approximately equal to the set value, the inverter operates in a phase that allows the DC power supply 51 to supply power equal to the power generated by the set tube voltage and tube current.

本実施例では、出力電圧および負荷電流の組み合わせに
よって位相差が変化してもインバータの4つのアームの
ターンオン時の初期電流を負にすることができる周波数
を生成可能としたので、設定された出力電圧および負荷
電流に対応した周波数にしたがってインバータの動作が
可能なものであり,出力電圧の安定化は出力電圧を検出
し、フィードバック制御によって位相差を変化させて行
うので、より精度よい管電圧を得ることができる。
In this example, even if the phase difference changes depending on the combination of output voltage and load current, it is possible to generate a frequency that can make the initial current at turn-on of the four arms of the inverter negative. The inverter can operate according to the frequency corresponding to the voltage and load current, and the output voltage is stabilized by detecting the output voltage and changing the phase difference using feedback control, which allows for more accurate tube voltage. Obtainable.

第16図に本発明の第四の実施例を示す。51〜68.
71〜75は第1図と同種のものであるので説明を省略
する。また、80〜82は第15図と同種のものであり
、100〜102は第13図と同種のものである。
FIG. 16 shows a fourth embodiment of the present invention. 51-68.
71 to 75 are of the same type as those shown in FIG. 1, so their explanation will be omitted. Further, 80 to 82 are of the same type as in FIG. 15, and 100 to 102 are of the same type as in FIG. 13.

本発明は第13図と第15図を組み合わせたものであり
、詳細な動作の説明を省略する。管電圧の制御は検出し
た実測値をフィードバックして制御し、周波数はインバ
ータ電流を検出してインバータのアームの初期電流が負
となるような周波数で動作させるので、負荷変動や経時
変化によって個々のパラメータが変化しても安定して精
度よい制御が可能となる。
The present invention is a combination of FIG. 13 and FIG. 15, and detailed explanation of the operation will be omitted. The tube voltage is controlled by feeding back the detected actual value, and the frequency is determined by detecting the inverter current and operating at a frequency that makes the initial current in the inverter arm negative. Stable and accurate control is possible even when parameters change.

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、発明
の主旨の範囲で応用できることは言うまでもない。たと
えば、インバータに用いたスイッチング素子はトランジ
スタは、GTOを使用することもできるし,さらに高周
波化するにはM(IsFET ,IGBT,SIトラン
ジスタ,SIサイリスタなどを適用できる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments, but can be applied within the scope of the invention. For example, GTO can be used as a transistor for the switching element used in the inverter, and to further increase the frequency, M(IsFET, IGBT, SI transistor, SI thyristor, etc.) can be used.

インバータの直流電圧は商用電源を整流したものやバツ
テリなどから得られることはいうまでもない。
Needless to say, the DC voltage of the inverter can be obtained from a rectified commercial power source, a battery, etc.

また、第1図乃至第16図に示す実施例の周波数位相制
御回路71,102は通常の比例一積分制御が一般的で
あるが、一度デイジタル値に変換してソフトウエアによ
る制御を適用することも可能である。
Furthermore, although the frequency phase control circuits 71 and 102 of the embodiments shown in FIGS. 1 to 16 generally perform normal proportional-integral control, it is possible to convert them into digital values once and apply control by software. is also possible.

負荷対象もX線管だけでなく、一般のDC−DCコンバ
ータに適応しても有効である。
It is also effective to apply the load target not only to an X-ray tube but also to a general DC-DC converter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、インバータのアームの初期電流を負に
することによって、キャパシタンスだけでアームに印加
する電圧の立ち上がりを抑制するスナバ回路を構成して
インバータのスイッチ素子の損失をほとんど零にするこ
とができ、スナ/<回路の損失も零にすることができる
ので、効率のよいDC−DCコンバータを実現できる。
According to the present invention, by making the initial current of the arm of the inverter negative, a snubber circuit is configured that suppresses the rise of the voltage applied to the arm using only capacitance, thereby reducing the loss of the switching elements of the inverter to almost zero. Since it is possible to reduce the loss of the snare/< circuit to zero, it is possible to realize an efficient DC-DC converter.

また、インバータの各アームのターンオン時の初期電流
を負とするようにインバータの動作周波数及び動作位相
差を設定するため、アーム短絡が生ずることがなくなり
、したがってスイッチング素子へ過大な電流が流れるこ
とがなくなるので、スイッチング素子の破損のない信頼
性の良51共振型DC−DCコンバータが実現できる。
In addition, since the operating frequency and operating phase difference of the inverter are set so that the initial current at turn-on of each arm of the inverter is negative, arm short circuits will not occur, and therefore excessive current will not flow to the switching elements. Therefore, a highly reliable 51 resonance type DC-DC converter without damage to switching elements can be realized.

さらに,実際に負荷に印加された電圧を検出し、それを
インバータの動作位相決定にフイードAツクするため管
電圧の精度が向上するとともに安定性が向上した共振型
DC−DCコンバータが実現できる。
Furthermore, since the voltage actually applied to the load is detected and used as a feed A to determine the operating phase of the inverter, a resonant DC-DC converter with improved tube voltage accuracy and stability can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第一の実施例の回路図、第2図は本発
明の動作を説明するタイムチャート図、第3図は従来の
共振形DC−DCコンバータの構成図、第4図は第3図
の動作を説明するタイムチャート図,第5図は位相差制
御方式における位相差と出力電圧との関係を負荷抵抗を
パラメータとして表わした図、第6図はスナバ回路を用
いないときのターンオフ波形図、第7図はスナバ回路の
一例図、第8図はスナバ回路の一例図、第9図はスナバ
回路を用いたときのターンオフ波形、第10図は本発明
に用いるスナバ回路図、第11図はインバータ周波数と
インバータアームの初期電流との関係図、第12図は位
相差と出力電圧および初期電流を負にするインバータ周
波数との関係図、第13図は本発明の第二の実施例、第
14図は周波数位相制御回路の一構成例を示すブロック
図、第15図は本発明の第三の実施例,第16図は本発
明の第四の実施例。 40・・・インバータ、51・・・直流電源、52〜5
5・・・トランジスタ、56〜59・・・ダイオード、
60・・・変圧器、61〜64・・・ダイオード、65
.67・・・キャパシタンス、68・・・インダクタン
ス、70,82・・・位相決定回路、71,102・・
・周波数位相制御回路、76・・・周波数決定回路、1
00・・・電流検出器、101・・・周波数検出器。 茶 口 &旬差〆 享7 図 第 コ 茶 乙 霞 7−ン才フ關姶 7−ン才フ岡始 某 I 囚
FIG. 1 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time chart explaining the operation of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional resonant DC-DC converter, and FIG. 4 is a time chart diagram explaining the operation of Figure 3, Figure 5 is a diagram showing the relationship between phase difference and output voltage in the phase difference control method using load resistance as a parameter, and Figure 6 is when a snubber circuit is not used. Fig. 7 is an example of a snubber circuit, Fig. 8 is an example of a snubber circuit, Fig. 9 is a turn-off waveform when using a snubber circuit, and Fig. 10 is a snubber circuit diagram used in the present invention. , FIG. 11 is a diagram of the relationship between the inverter frequency and the initial current of the inverter arm, FIG. 12 is a diagram of the relationship between the phase difference and the inverter frequency that makes the output voltage and initial current negative, and FIG. 13 is the relationship diagram of the second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a frequency phase control circuit, FIG. 15 is a third embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a fourth embodiment of the present invention. 40... Inverter, 51... DC power supply, 52-5
5...Transistor, 56-59...Diode,
60...Transformer, 61-64...Diode, 65
.. 67... Capacitance, 68... Inductance, 70, 82... Phase determining circuit, 71, 102...
・Frequency phase control circuit, 76...frequency determination circuit, 1
00...Current detector, 101...Frequency detector. Chaguchi & Shunsai〆kyo 7 Fig. 7 Cha Otsu Kasumi 7-n Sai Fukan Ai 7-n Sai Fuoka Hajime I Prisoner

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1
のスイッチおよびその負極に接続された第2のスイッチ
からなる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接
続された第3のスイッチおよび負極に接続された第4の
スイッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続され
た第2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4の
スイッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダ
イオードを有し、上記直流電源から直流を受電し交流に
変換するインバータと、上記インバータの出力に接続さ
れたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記負荷に印加する電
圧および負荷に流す電流の設定信号に応じて上記第1か
ら第4のスイッチの動作位相を制御する位相決定回路と
、上記負荷に印加する電圧および負荷に流す電流の設定
信号に応じて上記第1から第4のスイッチの動作周波数
を制御する周波数決定回路と、上記位相決定回路および
上記周波数決定回路からの出力信号に応じて上記インバ
ータの第1から第4のスイッチの動作位相および周波数
を制御する周波数位相制御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
80°の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に180°の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによつて、上記負荷に供給する電力を制
御するとともに、 上記インバータの第1から第4のスイッチへオン信号が
入力される時点では、第1から第4のダイオードに電流
が流れているような周波数および位相差で上記インバー
タを動作させることを特徴とする共振形DC−DCコン
バータ。 2、上記負荷はX線管であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の共振形DC−DCコンバータ。 3、直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1
のスイッチおよびその負極に接続された第2のスイッチ
からなる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接
続された第3のスイッチおよび負極に接続された第4の
スイッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続され
た第2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4の
スイッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダ
イオードを有し、上記直流電源から直流を受電し交流に
変換するインバータと、上記インバータの出力に接続さ
れたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスキャパシタンスとに直列接続され出
力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記インバータの出力
電流を検出する電流検出器と、 上記電流検出器の出力信号からインバータの出力電流の
周波数に同期した信号を出力する周波数検出器と、 上記負荷に印加する電圧および負荷に流す電流の設定信
号に応じて上記第1から第4のスイッチの動作位相を制
御する位相決定回路と、この位相決定回路からの出力信
号および上記周波数検出器からの出力信号に応じて上記
インバータの動作周波数およびインバータの第1から第
4のスイッチの動作位相を制御する周波数位相制御回路
とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
80°の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に180°の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによつて、上記負荷に供給する電力を制
御することを特徴とする共振形DC−DCコンバータ。 4、上記負荷はX線管であることを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の共振形DC−DCコンバータ。 5、直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1
のスイッチおよびその負極に接続された第2のスイッチ
からなる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接
続された第3のスイッチおよび負極に接続された第4の
スイッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続され
た第2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4の
スイッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダ
イオードを有し、上記直流電源から直流を受電し交流に
変換するインバータと、上記インバータの出力に接続さ
れたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記負荷に印加する電
圧および負荷に流す電流の設定信号に応じて上記第1か
ら第4のスイッチの動作周波数を制御する周波数決定回
路と、上記負荷に印加された電圧を検出する分圧器と、 この分圧器からの検出信号および予め設定した目標電圧
信号を入力してその差を増幅するとともにこの誤差によ
つて上記インバータの第1から第4のスイッチの動作位
相を決める誤差増幅回路と、 この誤差増幅回路からの出力信号および上記周波数決定
回路からの出力信号に応じて上記インバータの動作周波
数およびインバータの第1から第4のスイッチの動作位
相を制御する周波数位相制御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
80°の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に180°の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによつて、上記負荷に供給する電力を制
御するとともに、上記インバータの第1から第4のスイ
ッチへオン信号が入力される時点では、第1から第4の
ダイオードに電流が流れているような周波数で上記イン
バータを動作させることを特徴とする共振形DC−DC
コンバータ。 6、上記負荷はX線管であることを特徴とする特許請求
の範囲第5項記載の共振形DC−DCコンバータ。 7、直流電源と、この直流電源の正極に接続された第1
のスイッチおよびその負極に接続された第2のスイッチ
からなる第1の直列接続体を有するとともに、正極に接
続された第3のスイッチおよび負極に接続された第4の
スイッチからなり上記第1の直列接続体に並列接続され
た第2の直列接続体を有し、さらに上記第1から第4の
スイッチにそれぞれ逆並列接続された第1から第4のダ
イオードを有し、上記直流電源から直流を受電し、交流
に変換するインバータと、上記インバータの出力に接続
されたインダクタンスと、 上記インダクタンスに直列接続されたキャパシタンスと
、 上記インダクタンスとキャパシタンスとに直列接続され
出力と絶縁する変圧器と、 上記変圧器の出力を直流に変換する整流器と、この整流
器の出力に接続された負荷とを有する共振形DC−DC
コンバータにおいて、 上記インバータの第1から第4のスイッチにそれぞれ並
列接続されたキャパシタンスと、上記インバータの出力
電流を検出する電流検出器と、 上記電流検出器の出力信号からインバータの出力電流の
周波数に同期した信号を出力する周波数検出器と、 上記負荷に印加する電圧を検出する分圧器と、この分圧
器からの検出信号および予め設定した目標電圧信号を入
力してその差を増幅するとともにこの誤差によつて上記
インバータの第1から第4のスイッチの動作位相を決め
る誤差増幅位相決定回路と、 この誤差増幅位相決定回路からの出力信号および上記周
波数検出器からの出力信号に応じて上記インバータの動
作周波数およびインバータの第1から第4のスイッチの
動作位相を制御する周波数位相制御回路とを設け、 上記インバータの第1のスイッチと第2のスイッチは1
80°の位相差で交互にオンさせ、第3と第4のスイッ
チは同様に180°の位相差でオンさせ、 第1のスイッチがターンオンしてから第4のスイッチが
ターンオンする位相差すなわち第2のスイッチがターン
オンしてから第3のスイッチがターンオンする位相差を
変化させることによつて、上記負荷に供給する電力を制
御することを特徴とする共振形DC−DCコンバータ。 8、上記負荷はX線管であることを特徴とする特許請求
の範囲第7項記載の共振形DC−DCコンバータ。
[Claims] 1. A DC power source and a first electrode connected to the positive terminal of the DC power source.
and a second switch connected to the negative electrode thereof, and a third switch connected to the positive electrode and a fourth switch connected to the negative electrode. It has a second series connection body connected in parallel to the series connection body, and further has first to fourth diodes connected in antiparallel to the first to fourth switches, respectively, and receives DC from the DC power supply. an inverter that receives power and converts it into alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; a capacitance connected in series to the inductance; a transformer connected in series to the inductance and capacitance to isolate it from the output; A resonant type DC-DC having a rectifier that converts the output of the device into direct current, and a load connected to the output of the rectifier.
In the converter, capacitances are connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, and operating phases of the first to fourth switches are determined according to setting signals for a voltage to be applied to the load and a current to be passed to the load. a frequency determining circuit that controls the operating frequencies of the first to fourth switches in accordance with setting signals for the voltage applied to the load and the current flowing through the load; a frequency phase control circuit that controls the operating phase and frequency of the first to fourth switches of the inverter according to the output signal from the frequency determining circuit;
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80°, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180°. By changing the phase difference between when the second switch is turned on and the third switch is turned on, the power supplied to the load is controlled, and an on signal is sent to the first to fourth switches of the inverter. A resonant DC-DC converter, characterized in that the inverter is operated at a frequency and a phase difference such that current flows through the first to fourth diodes at the time of input. 2. The resonant DC-DC converter according to claim 1, wherein the load is an X-ray tube. 3. A DC power supply and a first terminal connected to the positive terminal of this DC power supply.
and a second switch connected to the negative electrode thereof, and a third switch connected to the positive electrode and a fourth switch connected to the negative electrode. It has a second series connection body connected in parallel to the series connection body, and further has first to fourth diodes connected in antiparallel to the first to fourth switches, respectively, and receives DC from the DC power supply. an inverter that receives power and converts it into alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; a capacitance connected in series to the inductance; a transformer connected in series to the inductance-capacitance and insulated from the output; A resonant DC-DC having a rectifier that converts the output of the rectifier into direct current, and a load connected to the output of the rectifier.
The converter includes capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, a current detector that detects the output current of the inverter, and a frequency of the output current of the inverter based on the output signal of the current detector. a frequency detector that outputs a synchronized signal; a phase determining circuit that controls the operating phases of the first to fourth switches according to setting signals for the voltage applied to the load and the current flowing through the load; and the phase determining circuit. a frequency phase control circuit for controlling the operating frequency of the inverter and the operating phases of the first to fourth switches of the inverter according to the output signal from the circuit and the output signal from the frequency detector; 1 switch and 2nd switch are 1
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80°, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180°. A resonant DC-DC converter characterized in that the power supplied to the load is controlled by changing the phase difference between when the second switch is turned on and the third switch is turned on. 4. The resonant DC-DC converter according to claim 3, wherein the load is an X-ray tube. 5. A DC power supply and a first terminal connected to the positive terminal of this DC power supply.
and a second switch connected to the negative electrode thereof, and a third switch connected to the positive electrode and a fourth switch connected to the negative electrode. It has a second series connection body connected in parallel to the series connection body, and further has first to fourth diodes connected in antiparallel to the first to fourth switches, respectively, and receives DC from the DC power supply. an inverter that receives power and converts it into alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; a capacitance connected in series to the inductance; a transformer connected in series to the inductance and capacitance to isolate it from the output; A resonant type DC-DC having a rectifier that converts the output of the device into direct current, and a load connected to the output of the rectifier.
In the converter, the operating frequency of the first to fourth switches is determined according to capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, and setting signals for the voltage applied to the load and the current applied to the load. a frequency determining circuit that controls the voltage, a voltage divider that detects the voltage applied to the load, and a voltage divider that inputs the detection signal from the voltage divider and a preset target voltage signal, amplifies the difference between them, and uses this error to an error amplification circuit that determines the operating phase of the first to fourth switches of the inverter; and a frequency phase control circuit for controlling the operating phase of the first to fourth switches, the first switch and the second switch of the inverter are
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80°, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180°. By changing the phase difference between when the second switch is turned on and the third switch is turned on, the power supplied to the load is controlled, and an on signal is sent to the first to fourth switches of the inverter. A resonant type DC-DC characterized in that the inverter is operated at a frequency such that current flows through the first to fourth diodes at the time of input.
converter. 6. The resonant DC-DC converter according to claim 5, wherein the load is an X-ray tube. 7. A DC power supply and a first terminal connected to the positive terminal of this DC power supply.
and a second switch connected to the negative electrode thereof, and a third switch connected to the positive electrode and a fourth switch connected to the negative electrode. It has a second series connection body connected in parallel to the series connection body, and further has first to fourth diodes connected in antiparallel to the first to fourth switches, respectively, and receives DC from the DC power supply. an inverter that receives power and converts it into alternating current; an inductance connected to the output of the inverter; a capacitance connected in series to the inductance; a transformer connected in series to the inductance and capacitance and insulated from the output; A resonant DC-DC having a rectifier that converts the output of a transformer into direct current, and a load connected to the output of this rectifier.
The converter includes capacitances connected in parallel to the first to fourth switches of the inverter, a current detector that detects the output current of the inverter, and a frequency of the output current of the inverter based on the output signal of the current detector. A frequency detector that outputs a synchronized signal, a voltage divider that detects the voltage applied to the load, and a detection signal from this voltage divider and a preset target voltage signal are input and the difference is amplified and this error is an error amplification phase determining circuit that determines the operating phases of the first to fourth switches of the inverter according to the above; and a frequency phase control circuit for controlling the operating frequency and the operating phase of the first to fourth switches of the inverter, the first switch and the second switch of the inverter being one
The third and fourth switches are turned on alternately with a phase difference of 80°, and the third and fourth switches are similarly turned on with a phase difference of 180°. A resonant DC-DC converter characterized in that the power supplied to the load is controlled by changing the phase difference between when the second switch is turned on and the third switch is turned on. 8. The resonant DC-DC converter according to claim 7, wherein the load is an X-ray tube.
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