現在、市場には多くの種類のDC/DCコンバータが存在しますが、共振コンバータはDC/DCコンバータのトポロジーの一種であり、スイッチング周波数を制御することで一定の出力電圧共振回路を実現します。共振コンバータは、高電圧アプリケーションにおいて、波形の平滑化、力率の改善、MOSFETやIGBTなどの高周波パワースイッチによるスイッチング損失の低減に一般的に使用されます。共振コンバータでは、動作範囲内でゼロ電圧スイッチング(ZVS)とゼロ電流スイッチング(ZCS)を可能にし、より高いスイッチング周波数をサポートし、部品のフットプリントを削減し、電磁干渉(EMI)を低減するため、LLC回路が一般的に使用されることに注意することが重要です。
共振コンバータの概略図
共振コンバータは、スイッチのネットワークを用いて直流入力電圧を矩形波に変換し、それを共振回路に印加する共振インバータをベースとしています。図2に示すように、共振回路は、共振コンデンサCr、共振インダクタLr、およびトランスの磁化インダクタLmが直列に接続された構成となっています。LLC回路は、固定された矩形波共振周波数で最大電力を選択的に吸収し、磁気共振によって正弦波電圧を放出することで、高次高調波を除去します。この交流波形は、トランスによって増幅または減衰され、整流された後、フィルタリングされて変換された直流出力電圧が生成されます。
簡略化されたLLC共振DC/DCコンバータ
DC/DCコンバータに適した共振コンデンサCrを選択する際に考慮すべき重要なパラメータの一つが、コンデンサの実効値(RMS)電流です。これは、コンデンサの信頼性、電圧リップル、およびコンバータ全体の性能(共振回路のトポロジーによって異なります)に影響を与えます。また、放熱量もRMS電流やその他の内部損失によって影響を受けます。
ポリプロピレンフィルム誘電体
PCB実装可能
低ESR、低ESL
高周波
投稿日時:2023年9月15日
