[go: up one dir, main page]

JPH03251079A - Series resonance converter - Google Patents

Series resonance converter

Info

Publication number
JPH03251079A
JPH03251079A JP4525790A JP4525790A JPH03251079A JP H03251079 A JPH03251079 A JP H03251079A JP 4525790 A JP4525790 A JP 4525790A JP 4525790 A JP4525790 A JP 4525790A JP H03251079 A JPH03251079 A JP H03251079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power mode
frequency
voltage
pulse width
output
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.)
Granted
Application number
JP4525790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2588786B2 (en
Inventor
Kiyomi Watanabe
清美 渡辺
Tetsuya Matsumoto
哲也 松本
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.)
Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
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 Origin Electric Co Ltd filed Critical Origin Electric Co Ltd
Priority to JP2045257A priority Critical patent/JP2588786B2/en
Publication of JPH03251079A publication Critical patent/JPH03251079A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2588786B2 publication Critical patent/JP2588786B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To reduce power loss under low power mode by performing pulse modulation with a fixed frequency or frequency modulation through switching elements under high power mode whereas performing pulse frequency modulation through the switching elements under low power mode. CONSTITUTION:Switches 20, 21 are switched, as shown on the figure, under high power mode and the difference between the load 5 current and a reference value is detected through an error amplifier 17. pulse width, i.e., the duty, of a pulse width modulation circuit 25 is then regulated and an inverter 2 is driven through AND gates 27, 28 thus controlling the load current. The switches 20, 21 are switched reversely under low power mode, and the frequency of a reference oscillator 22 is varied by the output from the error amplifier 17 through an LED 32 and a phototransistor 30 thus controlling the load current.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直列共振形インバータを用いたX線用frE
源等の直列共振形コンバータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides an X-ray frE using a series resonant inverter.
This invention relates to series resonant converters such as power sources.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする!!題〕近年
、トランジスタ、FET等のスイッチング11子を用い
たインバータ方式のX線用重ねが実用化されているが、
インバータの高周波化に伴う問題も発生している。第6
図は、インバータ古代X線用電19の昇圧トランスを等
価回路で表した構成図である。1はti流入力電源、2
はインバータ。
[Conventional techniques and inventions try to solve the problem! ! [Question] In recent years, inverter-type X-ray stacking using switching devices such as transistors and FETs has been put into practical use.
Problems have also arisen as the frequency of inverters increases. 6th
The figure is a configuration diagram showing an equivalent circuit of the step-up transformer of the inverter ancient X-ray power supply 19. 1 is ti current input power supply, 2
is an inverter.

3は等価回路で表される昇圧トランス、4は高圧整流器
、5はX線管等の負荷である。)?圧トランス3は、励
磁インダクタンスし。、漏れインダクタンスLL、1次
例に換Sγした巻線分布容量C2で表される。インバー
タ2が高周波化されると漏れインダクタンスLt、’!
J線分布容1c、がインバータ2の動作に影響し、イン
バータ2は漏れインダクタンスし、と巻線分布容MI 
CPの直列共振18′!li!P+と共に直列共振形イ
ンバータの動作に移行する。このような動作モードでは
1巻線分布容量CPを動作周波数r8で交互に電圧反転
するためだけに寄与し、負荷に供給されない回路循環電
流i3.換]すれば無効電流が増加する。この循環電t
li i s はスイッチング素子のスイッチング損失
及び導通損失と、昇圧トランス3の巻線の抵抗損失を生
じる。この抵抗損失は、循環電流i、の周波数が高い程
2巻線材の表被効果によって大きくなる。この循環fr
L流i、は、その性質上、出力電力の大小よりも出力電
圧の大小に比例し、X線用電源では出力電圧、即ち管電
圧が高い程、増加する傾向がある。
3 is a step-up transformer represented by an equivalent circuit, 4 is a high-voltage rectifier, and 5 is a load such as an X-ray tube. )? The voltage transformer 3 has an excitation inductance. , leakage inductance LL, and winding distribution capacitance C2 converted to Sγ in a first-order example. When the frequency of the inverter 2 is increased, the leakage inductance Lt,'!
The J-line distribution capacity 1c affects the operation of the inverter 2, the inverter 2 has a leakage inductance, and the winding distribution capacity MI
CP series resonance 18'! li! Together with P+, the operation shifts to a series resonant inverter. In such an operating mode, one winding distributed capacitance CP only contributes to alternate voltage reversals at the operating frequency r8, and the circuit circulating current i3. which is not supplied to the load. [conversion], the reactive current will increase. This circulating electricity t
li i s causes switching loss and conduction loss of the switching element, and resistance loss of the winding of the step-up transformer 3. This resistance loss increases as the frequency of the circulating current i increases due to the surface covering effect of the second winding material. This circulation fr
By its nature, the L current i is proportional to the output voltage rather than the output power, and in an X-ray power supply, the higher the output voltage, that is, the tube voltage, the more it tends to increase.

ところで、X線用電源においては2通常のX線撮影を行
うために5例えばl0kW (管電圧100kV。
By the way, in the case of an X-ray power supply, for example, 10 kW (tube voltage 100 kV) is required to perform normal X-ray photography.

管電流10(lsA )を数秒間、低デユーティで供給
する大電力モードと、X線透視像をブラウン管画面で観
察するために2例えば500W (管電圧100kV、
管電流5−^)を長時間連続して供給する小電力モード
が必要とされる。直列共振形インバータを用いたX線用
電源においてや大電力モードでは。
A high power mode that supplies a tube current of 10 (lsA) for several seconds at a low duty cycle, and a high power mode that supplies a tube current of 10 (lsA) for several seconds at a low duty cycle, and 2, for example, 500 W (tube voltage 100 kV,
A low power mode is required that supplies tube current 5-^) continuously for a long time. In X-ray power supplies using series resonant inverters and in high power mode.

インバータ2.昇圧トランス3の電力損失は、出力電力
に依存する分と、循環ill流に依存する分の和として
大きくなるが、運転時間のデエーティが小さいため、イ
ンバータ2.昇圧トランス3等の温度上昇は平均化され
るので、インバータ2.昇圧トランス3等は通常の設計
よりも余裕のない設計を行って、小形化、経済化を図っ
ている。しかし、小電力モードの電力損失は、出力電力
に依存する分は小さいが、管電圧が高いので循環電流に
よる分は大電力モードとほぼ同じであり、i!+i転時
間が長くなるため、インバータ2.昇圧トランス3の温
度上昇も無視できなくなる。
Inverter 2. The power loss of the step-up transformer 3 increases as the sum of the amount that depends on the output power and the amount that depends on the circulating ill flow, but since the duty of the operating time is small, the power loss of the inverter 2. Since the temperature rise of the step-up transformer 3 etc. is averaged out, the temperature rise of the inverter 2. The step-up transformer 3 and the like are designed to have less margin than normal designs, in order to make them smaller and more economical. However, the power loss in the low power mode depends on the output power and is small, but because the tube voltage is high, the amount due to circulating current is almost the same as in the high power mode, and i! +i rotation time becomes longer, so inverter 2. The temperature rise in the step-up transformer 3 can no longer be ignored.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は9以上の欠点を除去するために、少なくとも一
対のスイッチング素子で構成されるインバータの出力に
1等価的に共振用インダクタンスと共振角キ+パシタン
スからなる直列共振回路を接続し、その共振角キャパシ
タンスの両端電圧を整流して出力する直列共振形コンバ
ータにおいて、大電力モード時には、上記スイッチング
素子を略固定周波数でパルス幅変調若しくは位相変調す
ルト共に、小電力モード時には、上記スイッチング素子
をパルス周波数変調することを特徴とする直列共振形コ
ンバータを提供するものである。
In order to eliminate the above drawbacks, the present invention connects a series resonant circuit consisting of a resonant inductance and a resonant angle capacitance equivalently to the output of an inverter consisting of at least one pair of switching elements, and the resonant In a series resonant converter that rectifies and outputs the voltage across an angular capacitance, the switching element is pulse width modulated or phase modulated at a substantially fixed frequency in the high power mode, and the switching element is pulsed in the low power mode. The present invention provides a series resonant converter characterized by frequency modulation.

〔作用) このような直列共振形コンバータによれば、大電力モー
ド時にはスイッチング素子を略固定周波数でパルス幅変
闘若しくは位相変調し、小電力モード時にはスイッチン
グ素子をパルス周波数変調するので、大電力モード時の
りプルを小さくできると共に、小電力モード時の直列共
振電流の実効値を下げることができ、小電力モード時に
も少ない電力損失で対応することができる。
[Function] According to such a series resonant converter, the switching element undergoes pulse width variation or phase modulation at a substantially fixed frequency in the high power mode, and pulse frequency modulation is performed on the switching element in the low power mode. In addition to being able to reduce the time pull, the effective value of the series resonant current in the low power mode can be lowered, and even in the low power mode, the power loss can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は1本発明の一実施例を説明するための図であり
1本発明の直列共振形コンバータをX線用電源に適用し
た実施例を示す、同図において1はバッテリまたは石川
交流電源を整流平滑した直流入力電源を示し1通常はD
C100V −DC300Vである。2は4(I[Iの
スイッチング素子6〜9と。
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention, and shows an embodiment in which the series resonant converter of the present invention is applied to an X-ray power source. In the figure, 1 is a battery or an Ishikawa AC power source. Indicates the rectified and smoothed DC input power supply 1 Usually D
C100V - DC300V. 2 is 4 (I[I's switching elements 6 to 9.

各スイッチング素子6〜9に逆並列接続された帰還ダイ
オードlO〜13からなるプリフジ形インバータである
。3はインバータ2の交流出力電圧を必要な電圧3例え
ば100kV迄昇圧する昇圧トランスである。この4圧
トランス3の漏れインダクタンスLtは、必要に応じて
設けられる共振角インダクタンス14と共に、2次巻線
分布容量C5と直列共振回路を形成する。昇圧トランス
3の2次巻線は中点接地され5且つ全波高正整fL器4
に接続される。高圧整流=4の直流出力は、負荷5であ
るX線管のアノードとフィラメント間に接続される、X
線管のフィラメント電力供給回路は1本発明に直接関係
しないので省略するが、大電力モードと小電力モードで
フィラメントのり替及びフィラメント電力のrJf4整
が行われるのが通常である。抵抗15.16はX線管電
圧を検出する分圧器である。
This is a pre-Fuji type inverter consisting of feedback diodes IO-13 connected in antiparallel to each switching element 6-9. Reference numeral 3 denotes a step-up transformer for boosting the AC output voltage of the inverter 2 to a required voltage 3, for example, 100 kV. The leakage inductance Lt of the four-voltage transformer 3 forms a series resonant circuit with the secondary winding distributed capacitance C5 together with the resonant angular inductance 14 provided as necessary. The secondary winding of the step-up transformer 3 is grounded at the center point 5 and is connected to a full-wave height positive regulator 4.
connected to. The DC output with high voltage rectification = 4 is connected between the anode and filament of the X-ray tube, which is the load 5.
Although the filament power supply circuit for the wire tube is not directly related to the present invention and is therefore omitted, the filament is normally replaced and the rJf4 adjustment of the filament power is performed in the high power mode and the low power mode. Resistors 15 and 16 are voltage dividers that detect the x-ray tube voltage.

分圧器の出力iif圧は、!i差増幅W17において、
管電圧設定基準電源I8の電圧と比較され誤差信号を発
生する。ここで!4御回路全体は、連動したモード切替
スイッチ20.21によって、大電力モードと小電力モ
ードに切替可能となっており1図のモード切替スイッチ
の接続は大電力モード側となっている。基準発振器22
は、コンデンサ23と組合せる抵抗との時定数で発振周
波数を決める。fNえば。
The output iif pressure of the voltage divider is ! In the i difference amplification W17,
It is compared with the voltage of the tube voltage setting reference power source I8 to generate an error signal. here! The entire 4-control circuit can be switched between a high power mode and a low power mode by interlocking mode changeover switches 20 and 21, and the connection of the mode changeover switches in FIG. 1 is on the high power mode side. Reference oscillator 22
The oscillation frequency is determined by the time constant of the capacitor 23 and the combined resistor. If fN.

モード切替スイッチ21によって抵抗24が選択される
と、インバータ動作周波数20kHzの2倍の40kH
zで発振する。基準発振器22の出力は、パルス幅変調
回路25. M大パルス幅発生回路26に供給される。
When the resistor 24 is selected by the mode selector switch 21, the inverter operating frequency is 40kHz, which is twice the 20kHz.
Oscillates at z. The output of the reference oscillator 22 is transmitted to a pulse width modulation circuit 25. The signal is supplied to the M large pulse width generation circuit 26.

パルス幅変調回路25は1例えば誤差信号と三角波の比
較による周知の方法てパルス幅変調された40kllz
のパルスを発生する。パルス幅制御信号は、モード9J
替スイツチ20により選択され、アンド回路27.28
に加えられる。このアンド回路27゜28には、更に最
大パルス幅発生回路26の最大パルス幅信号と、40k
llzの信号から20kllzの2相信号を発生するフ
リップフロップ29からの2相振り分は信号が夫々加え
られる。これらの信号により。
The pulse width modulation circuit 25 has a pulse width modulated signal of 40kllz in a well-known manner, for example, by comparing an error signal with a triangular wave.
generates a pulse. The pulse width control signal is mode 9J.
Selected by changeover switch 20, AND circuit 27.28
added to. The AND circuits 27 and 28 are further supplied with the maximum pulse width signal of the maximum pulse width generation circuit 26 and the 40k
Two-phase signals are added from the flip-flop 29, which generates a two-phase signal of 20kllz from the signal of llz. By these signals.

アンド回路27.28の出力には、交互に2相の20k
112で且つ最大パルス幅が例えば20psのオン信号
が発生する。これらのオン信号は1図示しないパルスト
ランス、または光アイソレータ等の信号絶縁手段を介し
て各スイッチング素子6〜9の′tAm極に加えられ、
スイッチング素子を固定周波数20k11zでオンさせ
る。
The outputs of the AND circuits 27 and 28 are alternately 2-phase 20k.
112 and a maximum pulse width of, for example, 20 ps is generated. These ON signals are applied to the 'tAm poles of each of the switching elements 6 to 9 via a pulse transformer (not shown) or a signal insulating means such as an optical isolator.
The switching element is turned on at a fixed frequency of 20k11z.

先ず、大電力モードのtII8Nについて説明する。First, tII8N in the high power mode will be explained.

大電力モードては、このようなり4御回路構成により、
管電圧の検出電圧が基!1!電11218の電圧と誤差
増幅器17で比較され、オン信号のパルス幅、即ちデユ
ーティを11]節することにより、管電圧が定電圧化さ
れる。このような大電力モードで、 10kW出力時の
コンピュータシミュレーシ醤ン結果を第3図に示す0条
件は、直流入力電鯨電圧をDC250V、共振インダク
タンス15μH1共振キヤパシタンス1.9μF(直列
共振周波数30kllz)、オンパルス幅20nである
。第2図の横軸は時間であり、 200r、〜500 
usのシミュレータ2ン期間が表示されている。波形l
は2相のパルス幅制御信号を正。
In high power mode, with this 4-control circuit configuration,
Based on the detection voltage of tube voltage! 1! The tube voltage is compared with the voltage of the electric current 11218 by the error amplifier 17, and the tube voltage is made constant by setting the pulse width of the ON signal, that is, the duty, to 11]. In such a high power mode, the computer simulation results at 10kW output are shown in Figure 3.The zero conditions are: DC input power voltage is 250V DC, resonance inductance is 15μH, resonance capacitance is 1.9μF (series resonance frequency 30KLLZ). , the on-pulse width is 20n. The horizontal axis in Figure 2 is time, 200r, ~500
The US simulator 2 period is displayed. waveform l
is a positive two-phase pulse width control signal.

負極性で示した波形図、波形2は高圧整流電流1゜の波
形図、波形3は昇圧トランス3の1次側を流れる共振電
流11の波形図、波形4はインバータ2の出力電圧■1
の波形図を夫々示す、第2図の下方の枠内は、各波形の
1目盛り当たりの電圧または電流(Scale/div
)と、シミュレーシコン期間(200Irs〜500p
s)の高圧整流電流1゜の平均値が102m八であり、
また共振型* l+ の実効値が101 へm’アルコ
とを示しティア)、I!llち、  l00kV、10
2−への出力時に9昇圧トランス3の1次例電流の実効
値はl0IAである。この大電力モードでは。
Waveform diagram shown in negative polarity, waveform 2 is a waveform diagram of high voltage rectified current 1°, waveform 3 is a waveform diagram of resonant current 11 flowing through the primary side of step-up transformer 3, waveform 4 is the output voltage of inverter 2 ■1
In the lower frame of Fig. 2, which shows the waveform diagrams of
) and the simulation period (200Irs~500p
The average value of high voltage rectified current 1° of s) is 102m8,
Also, the effective value of the resonance type *l+ shows m'alco to 101 (tier), I! llchi, 100kV, 10
The effective value of the primary current of the step-up transformer 3 at the time of output to the step-up transformer 2- is 10IA. In this high power mode.

20 k llzの固定周波数で動作しているので、出
力電圧のりプルは充分に小さくすることができる。
Since it operates at a fixed frequency of 20 kllz, the output voltage ripple can be made sufficiently small.

次に、小電力モードの制御について説明する。Next, control in the low power mode will be explained.

小電力モードでは、モード切替スイッチ2oと21が図
示と逆接続となる。即ち、モード切替スイッチ20によ
りアンド回路27.28へのパルス幅制御信号は+Vレ
ベルに切替えられ5機能しなくなる。モード切替スイッ
チ21の切替によって、抵抗24は可変抵抗としてのホ
トトランジスタ30と最高周波数rJN!i!用抵抗3
1との直列回路に切替えられる。ホトトランジスタ30
は誤差増幅517の誤差信号電圧と抵抗33によって定
まる電流で駆動される発光ダイオード32によりurn
される。誤差信号の電圧が上昇すると1発光ダイオード
iff流が増加し、ホトトランジスタ30の抵抗値が低
下して基準発振S22の発振周波数が上昇する。即ち、
基準発11522は。
In the low power mode, the mode changeover switches 2o and 21 are connected in the opposite direction as shown. That is, the pulse width control signals to the AND circuits 27 and 28 are switched to the +V level by the mode changeover switch 20 and no longer function. By switching the mode selector switch 21, the resistor 24 is connected to the phototransistor 30 as a variable resistor and the highest frequency rJN! i! Resistor 3
1 into a series circuit. Phototransistor 30
is urn by the light emitting diode 32 driven by the error signal voltage of the error amplifier 517 and the current determined by the resistor 33.
be done. When the voltage of the error signal increases, the one light emitting diode IF current increases, the resistance value of the phototransistor 30 decreases, and the oscillation frequency of the reference oscillation S22 increases. That is,
Standard issue 11522 is.

誤差信号で制御される電圧1)節介振器として動作する
。抵抗31は、ホトトランジスタ30が飽和した時に1
発振周波数の上限を決定するもので、この実施例では、
スイッチング周波数f、が直列共振周波数f、、=30
kllz以下となり、また大電力モードのスイッチング
周波数20kllz以下となるよう発振周波数を36 
k llzに選定する。この36kllzのパルスは振
り分は信号により分周され、スイッチング素子8.9へ
は直列共振周波数f、の〃以下の最大18 k llz
の信号となる。ii大パルス中は、直列共振周波数rP
の略半周期〜1周期が望ましく、この実施例では直列共
振周波数r、、の1周期が約33、3μsなので、大電
力モードと同じ20fs位としている。このような小電
力モードの制御回路によりインバータ2は周波数変調モ
ードにより定電圧制御をする。出力電圧が設定電圧より
低い時にはこれを補償するために周波数を上げ、逆に出
力電圧が設定電圧より高い時には1周波数を下げる。
Voltage controlled by error signal 1) Acts as a moderator. The resistor 31 becomes 1 when the phototransistor 30 is saturated.
This determines the upper limit of the oscillation frequency, and in this example,
The switching frequency f, is the series resonant frequency f, , = 30
The oscillation frequency is set to 36kllz or less, and the switching frequency in high power mode is 20kllz or less.
Select k llz. This 36 kllz pulse is divided by the signal, and sent to the switching element 8.9 at a maximum of 18 kllz below the series resonant frequency f.
It becomes a signal. ii During large pulses, the series resonant frequency rP
Approximately half a period to one period is desirable, and in this embodiment, one period of the series resonance frequency r, , is approximately 33.3 μs, so it is set to about 20 fs, which is the same as in the high power mode. With such a control circuit in the small power mode, the inverter 2 performs constant voltage control in the frequency modulation mode. When the output voltage is lower than the set voltage, the frequency is increased to compensate for this, and conversely, when the output voltage is higher than the set voltage, the frequency is lowered by one level.

このような直列共振形コンバータにおいて、スイッチン
グ周波数と出力電圧の関係は、第3図に示すように、直
列共振点の前後を出力電圧のピーク値とし、その共振点
から離れると出力電圧が下がることは周知である。この
実施例では、小電力モードで直列共振周波数f、以下で
インバータ2を動作させる。このような低い周波数で動
作させても5出力tri流が小さいので、出力電圧のり
プル電圧が大きくなることはない、第4図はこの実施例
の制御方式て100にV5.99mA出力した時のンミ
ュレーシジン結果を示す0図の見方は第2図と同様であ
るが1時間軸は0.70m5〜1.oossとなってい
る。
In such a series resonant converter, the relationship between switching frequency and output voltage is as shown in Figure 3.The peak value of the output voltage is before and after the series resonance point, and the output voltage decreases as you move away from that resonance point. is well known. In this embodiment, the inverter 2 is operated in the low power mode at a series resonance frequency f or less. Even if it is operated at such a low frequency, the 5 output tri current is small, so the output voltage rise and pull voltage will not increase. Figure 0, which shows the simulation results, is viewed in the same way as Figure 2, but the 1-time axis is 0.70m5 to 1.5m5. It is ooss.

1次側共振電流の実効値は36.IAである。これに対
し、20kllzパルス幅14mでほぼ同様な出力を発
生ずるシミュレーシ■ン結果を第5図に示す、この例で
は、  1ookV4.66mA出力する(Dに、1次
側電流の実効値は75.1 Aてあり1本発明の2倍以
上であり、これにより本発明の効果が証明される。尚大
電力モードのvI御方式として、スイッチング素子6〜
9のオンパルス幅を一定とし、スイッチング素子6と7
の組のオン位相差と、スイッチング素子8と9の組のオ
ン位相差を制御して、出力!4御することも可能である
。また、比較的出力の大きい時には周波数変調を行い、
小さくなったら最低周波数に固定して、パルス幅t14
glに移行する方式でもよい、この方式では、最低周波
数が決定されるので、出力のりプル電圧を制限できる。
The effective value of the primary side resonant current is 36. It is IA. On the other hand, Figure 5 shows the results of a simulation in which almost the same output is generated with a 20kllz pulse width of 14m. In this example, the output is 1ookV4.66mA (the effective value of the primary current is .1 A is more than twice that of the present invention, which proves the effect of the present invention.As a vI control method in still higher power mode, switching elements 6 to
The on-pulse width of switching elements 6 and 7 is constant, and the on-pulse width of switching elements 6 and 7 is
The on-phase difference between the pair of switching elements 8 and 9 and the on-phase difference between the pair of switching elements 8 and 9 are controlled, and the output! It is also possible to control 4. Also, when the output is relatively large, frequency modulation is performed,
When it becomes smaller, fix it to the lowest frequency and change the pulse width t14.
In this method, the lowest frequency is determined, so the output ripple voltage can be limited.

以上説明したように、この発明によれば、小電力モード
時の直列共振電流の実効値を下げることができ、小電力
モード時にも少ない電力損失で対応することができるの
で、効率が向上し、インバータ、トランス等を小形、経
済的に設計することがてきる。また1本発明は、フルブ
リッジインバータ以外にも、ハーフブリ7ジインバータ
、センタタップ形インバータにも適用できる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to lower the effective value of the series resonant current in the low power mode, and it is possible to cope with the low power mode with less power loss, thereby improving efficiency. Inverters, transformers, etc. can be designed compactly and economically. Furthermore, the present invention can be applied not only to full-bridge inverters but also to half-bridge inverters and center-tapped inverters.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明は、少なくとも一対のスイッチ
ング素子で構成されるインバータの出力に1等価的に共
振用インダクタンスと共振用キャパシタンスからなる直
列共振回路を接続し、その共振用キャパシタンスの両端
電圧をU流して出力する直列共振形コンバータにおいて
、大電力モード時には、上記スイッチング素子を略固定
周波数でパルス幅変調若しくは位相変調すると共に、小
電力モード時には、上記スイッチング素子をパルス周波
数変調することを特徴とする直列共振形コンバータであ
る0本発明はこのような特徴を有するので2小電力モ一
ド時の直列共振電流の実効値を下げることができる。従
って、小電力モード時にも少ない電力損失で対応するこ
とができるので、効率が向上し、インバータ、トランス
等を小形5経済的に設計することがてきる。特に、撮影
(大電力)モードと、透視(小電力)モードを有するX
線用電源として有用である。
As described above, the present invention connects a series resonant circuit consisting of a resonant inductance and a resonant capacitance equivalently to the output of an inverter composed of at least one pair of switching elements, and calculates the voltage across the resonant capacitance. In the series resonant converter that outputs U current, the switching element is pulse width modulated or phase modulated at a substantially fixed frequency in a high power mode, and the switching element is pulse frequency modulated in a low power mode. Since the present invention, which is a series resonant converter, has such characteristics, it is possible to lower the effective value of the series resonant current when in two small power modes. Therefore, it is possible to cope with the low power mode with less power loss, thereby improving efficiency and making it possible to design inverters, transformers, etc. in a compact and economical manner. In particular, the X
Useful as a line power source.

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

第1図乃至1715図は本発明の一実施例を説明するた
めの図、第6図は従来の直列共振形コンバータを説明す
るための図である。 ■・・・直流入力TsFj    2・・・インバータ
3−・・訂正トランス   4・・・高圧整流器5・・
・負荷 6〜9・・・スイッチング素子 10〜13・・・掃還ダイオード 14・・・共振用インダクタンス 15、16.24.31.33・・・抵抗17・・・誤
差増幅器    18・・・基準電源20、21・・・
モード切付スイッチ 22・・・基準発1.s     23・・・コンデン
サ25・・・パルス幅変調回路 26・・・最大パルス幅発生回路 27゜ 28・・・アンド回路 29・・・フリップフロップ 30・・・ホトトランジスタ 32・・・発光ダイオード
1 to 1715 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional series resonant converter. ■...DC input TsFj 2...Inverter 3-...Correction transformer 4...High voltage rectifier 5...
・Loads 6 to 9... Switching elements 10 to 13... Sweeping diode 14... Resonant inductance 15, 16.24.31.33... Resistor 17... Error amplifier 18... Reference Power supply 20, 21...
Mode cut-off switch 22...Reference source 1. s 23... Capacitor 25... Pulse width modulation circuit 26... Maximum pulse width generation circuit 27° 28... AND circuit 29... Flip-flop 30... Phototransistor 32... Light emitting diode

Claims (1)

【特許請求の範囲】 少なくとも一対のスイッチング素子で構成されるインバ
ータの出力に、等価的に共振用インダクタンスと共振用
キャパシタンスからなる直列共振回路を接続し、その共
振用キャパシタンスの両端電圧を整流して出力する直列
共振形コンバータにおいて、 大電力モード時には、上記スイッチング素子を略固定周
波数でパルス幅変調若しくは位相変調すると共に、小電
力モード時には、上記スイッチング素子をパルス周波数
変調することを特徴とする直列共振形コンバータ。
[Claims] A series resonant circuit equivalently consisting of a resonant inductance and a resonant capacitance is connected to the output of an inverter composed of at least one pair of switching elements, and the voltage across the resonant capacitance is rectified. In a series resonant converter that outputs an output, the switching element is pulse width modulated or phase modulated at a substantially fixed frequency in a high power mode, and the switching element is pulse frequency modulated in a low power mode. shape converter.
JP2045257A 1990-02-26 1990-02-26 X-ray power supply Expired - Fee Related JP2588786B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2045257A JP2588786B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 X-ray power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2045257A JP2588786B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 X-ray power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03251079A true JPH03251079A (en) 1991-11-08
JP2588786B2 JP2588786B2 (en) 1997-03-12

Family

ID=12714231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2045257A Expired - Fee Related JP2588786B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 X-ray power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2588786B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011161729A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 株式会社 日立製作所 Dc-dc converter
JP2012079695A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 General Electric Co <Ge> Method and system for operating electron beam system
WO2013186991A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 パナソニック株式会社 Electric power conversion device
CN103731036A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 富士电机株式会社 Bidirectional DC/DC Converter
WO2014192290A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 Switching power supply device
WO2015004989A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 富士電機株式会社 Bidirectional dc-to-dc converter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734697A (en) * 1980-08-08 1982-02-25 Toshiba Corp X-ray equipment
JPS5996864A (en) * 1982-11-22 1984-06-04 Hitachi Ltd Dc constant voltage power source
JPS6329387U (en) * 1986-08-09 1988-02-26
JPS63298995A (en) * 1987-05-28 1988-12-06 Toshiba Corp X-ray high voltage device
JPH03128672A (en) * 1989-07-13 1991-05-31 General Electric Co <Ge> Resonant inverter with improved control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734697A (en) * 1980-08-08 1982-02-25 Toshiba Corp X-ray equipment
JPS5996864A (en) * 1982-11-22 1984-06-04 Hitachi Ltd Dc constant voltage power source
JPS6329387U (en) * 1986-08-09 1988-02-26
JPS63298995A (en) * 1987-05-28 1988-12-06 Toshiba Corp X-ray high voltage device
JPH03128672A (en) * 1989-07-13 1991-05-31 General Electric Co <Ge> Resonant inverter with improved control

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467909B (en) * 2010-06-25 2015-01-01 Hitachi Ltd DC-DC converters and vehicles
CN102959846A (en) * 2010-06-25 2013-03-06 株式会社日立制作所 Dc-dc converter
JPWO2011161729A1 (en) * 2010-06-25 2013-08-19 株式会社日立製作所 DC-DC converter
WO2011161729A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 株式会社 日立製作所 Dc-dc converter
EP2587652A4 (en) * 2010-06-25 2017-11-01 Hitachi, Ltd. Dc-dc converter
US9755524B2 (en) 2010-06-25 2017-09-05 Hitachi, Ltd. DC-DC converter
US8934265B2 (en) 2010-06-25 2015-01-13 Hitachi, Ltd. DC-DC converter
JP2012079695A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 General Electric Co <Ge> Method and system for operating electron beam system
WO2013186991A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 パナソニック株式会社 Electric power conversion device
US9160242B2 (en) 2012-06-15 2015-10-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electric power conversion device
JP2014079145A (en) * 2012-10-12 2014-05-01 Fuji Electric Co Ltd Bidirectional DC/DC converter
CN103731036B (en) * 2012-10-12 2017-10-13 富士电机株式会社 Two-way DC/DC converters
CN103731036A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 富士电机株式会社 Bidirectional DC/DC Converter
WO2014192290A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 Switching power supply device
JPWO2014192290A1 (en) * 2013-05-30 2017-02-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Switching power supply
US9667153B2 (en) 2013-05-30 2017-05-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Switching power supply apparatus for generating control signal for lowering switching frequency of switching devices
WO2015004989A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 富士電機株式会社 Bidirectional dc-to-dc converter
JPWO2015004989A1 (en) * 2013-07-11 2017-03-02 富士電機株式会社 Bidirectional DC / DC converter
US9774269B2 (en) 2013-07-11 2017-09-26 Fuji Electric Co., Ltd. Bidirectional DC/DC converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2588786B2 (en) 1997-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2635820B2 (en) High power factor double voltage rectifier
US7042740B2 (en) Soft-switching half-bridge inverter power supply system
KR102097130B1 (en) Method for controlling the charging of a battery of an electric vehicle in a non-contact charging system
JPH07118915B2 (en) Resonant DC-DC converter
JPH0417028B2 (en)
JP2001351789A (en) LED driver
JPH0851790A (en) Control circuit for inductive load
US6917531B2 (en) Power supply system
US20240007007A1 (en) Isolated bidirectional active-half-bridge resonant dc-dc power converter
JPH11127576A (en) Dc power supply device
CN114448286A (en) Single-stage isolation bidirectional AC-DC converter topological structure and control method thereof
US6064584A (en) Inverter power supply device with controlled output power
JPH03251079A (en) Series resonance converter
JP3649322B2 (en) Inverter control method
US7141759B2 (en) Generator for unitary power factor arc welders
JP2013150412A (en) Variable output charger
JP2004014218A (en) Electromagnetic induction heating device
JP3086574B2 (en) Grid-connected inverter
JPH09285137A (en) Capacitor discharge type resistance welding equipment
JPH06141541A (en) Method and circuit for controlling series resonance convertors
JP2777892B2 (en) Resonant inverter type X-ray device
JPH08186981A (en) Switching power supply apparatus
Lai et al. Efficiency improvement method for two-stage server power by auto-tuning of bus voltage based upon new on-line switching frequency tracking technique
Vazquez et al. Double Active Bridge Operated in Quasi Discontinuous Conduction Mode
JPH072016B2 (en) Series resonant converter

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees