ソフトスイッチング位相シフトPWMフルブリッジDC-DCコンバータの新開発

抄録

MOSゲートパワー半導体デバイス (IGBT, MOSFET など) をゼロ電圧スイッチング又はゼロ電流スイッチングで動作させるパルス変調制御方式 (PWM) 高周波インバータリンクDC-DCコンバータは通信情報関連システムのみならず自動車システムや新エネルギー利用システムなどの電力インタフェースとして必要不可欠となりつつある。一方, 以前からいくつか提案されてきているソフトスイッチングブリッジ形位相シフトPWM DC-DCコンバータは, 軽負荷時にソフトスイッチング動作が実現できないこと, 位相シフトPWM制御に伴って回路内に循環電流が流れ, コンバータの効率が低下するといった問題点が指摘されている。このDC-DCコンバータは, スイッチング電力損失は低減できるものの, ハードスイッチングPWM DC-DCコンバータに比べて導通電力損失が大きくなるといった新たなる課題が生じている。
そこで本研究では, 広い負荷変化領域及び出力電圧調整範囲にわたってソフトスイッチング位相シフトPWM動作の実現ができ, 回路内の循環電流を低減できるタップ付インダクタを用いたソフトスイッチング高周波絶縁形PWM DC-DCコンバータの開発と特性評価を行っている。