(57)【要約】      （修正有）【課題】軽負荷領域における出力効率を改善させることができる電源供給装置を提供する。【解決手段】入力電源をスイッチングする第１スイッチＱ１から第４スイッチＱ４のフルブリッジ回路１０と、第１スイッチ及び第２スイッチ間の第１接続ノードＮ１と第３スイッチＱ３及び第４スイッチＱ４間の第２接続ノードＮ２との間の共振部２０と、共振部と直列接続された一次巻線及び二次巻線を備えたトランスフォーマ３０と、二次巻線からの電圧を整流する整流回路４０と、整流回路からの出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つを獲得するセンシング部と、出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいてフルブリッジ回路に備えられた第１スイッチから第３スイッチを制御したり、フルブリッジ回路に備えられた第２スイッチから第４スイッチを制御する制御部５０と、を含む電源供給装置に関する。【選択図】図１
2015002668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源入力部からの入力電源をスイッチングする第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ及び第４スイッチを含み、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチが前記電源入力部の両端に並列接続されたフルブリッジ回路と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチ間の第１接続ノードと前記第３スイッチ及び前記第４スイッチ間の第２接続ノードとの間に連結された共振部と、
前記共振部と直列接続された一次巻線及び二次巻線を備えたトランスフォーマと、
前記二次巻線から伝達された電圧を整流して出力する整流回路と、
前記整流回路から出力された出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つを獲得するセンシング部と、
前記センシング部が獲得した前記出力電流及び前記出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて、前記フルブリッジ回路に備えられた前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを制御する又は前記フルブリッジ回路に備えられた前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチを制御する制御部と、
を含む、電源供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記出力電流及び前記出力電圧のうち少なくとも一つが予め定められた値以下である場合、前記フルブリッジ回路に備えられた前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを制御する又は前記フルブリッジ回路に備えられた前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチを制御する、請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記制御部は、
第１区間において前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンさせ、前記第２スイッチをオフさせ、
第２区間において前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフさせ、前記第２スイッチをオンさせる、請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第４スイッチをオフさせる、請求項３に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、
第１区間において前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンさせ、前記第３スイッチをオフさせ、
第２区間において前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフさせ、前記第３スイッチをオンさせる、請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１スイッチをオフさせる、請求項５に記載の電源供給装置。
【請求項７】
入力電源をスイッチングする複数のスイッチを有するフルブリッジ回路及びスイッチングされた電源の伝達を受けるトランスフォーマを備え、前記複数のスイッチは、スイッチングされた電源を前記トランスフォーマに伝達し、前記トランスフォーマは、伝達された電源を予め設定された電圧レベルを有する出力電源に変換して出力する電源部と、
前記電源部の出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つを獲得するセンシング部と、
前記センシング部が獲得した前記出力電流及び前記出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて前記フルブリッジ回路に備えられた前記複数のスイッチのうち少なくとも一つをオフさせる制御部と、
を含む、電源供給装置。
【請求項８】
前記フルブリッジ回路は、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ及び第４スイッチを備え、
前記制御部は、前記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて前記フルブリッジ回路に備えられた前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを制御する又は前記フルブリッジ回路に備えられた前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチを制御する、請求項７に記載の電源供給装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記出力電流及び前記出力電圧のうち少なくとも一つが予め定められた値以下である場合、前記フルブリッジ回路に備えられた前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを制御する又は前記フルブリッジ回路に備えられた前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチを制御する、請求項８に記載の電源供給装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
第１区間において前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンさせ、前記第２スイッチをオフさせ、
第２区間において前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフさせ、前記第２スイッチをオンさせる、請求項９に記載の電源供給装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記第４スイッチをオフさせる、請求項１０に記載の電源供給装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
第１区間において前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンさせ、前記第３スイッチをオフさせ、
第２区間において前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフさせ、前記第３スイッチをオンさせる、請求項９に記載の電源供給装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記第１スイッチをオフさせる、請求項１２に記載の電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽負荷領域における出力効率を改善させることができる電源供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子装置を駆動させるためには、動作に必要な駆動電源を供給する電源供給装置が必需的である。
【０００３】
電源供給装置のうち、共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータは、共振特性を用いて周波数に応じて所定の電源を負荷に供給することができる。但し、ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータが軽負荷に電源を供給する場合、上記ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータは高い周波数領域において制御される。即ち、軽負荷領域において、上記ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御周波数が高まるにつれ、パワー素子のスイッチング損失が急激に増加し、トランスフォーマまたはコイル類の表皮効果によって交流抵抗による損失が増加するという短所がある。
【０００４】
下記先行技術文献に記載された特許文献１、２には軽負荷駆動のための方法が開示されているが、本明細書で提案するスイッチング制御方式は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０１８８５７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５１９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書は、軽負荷領域におけるスイッチング損失を低減するフルブリッジコンバータを提供する。
【０００７】
また、本明細書は、軽負荷領域における磁性体損失を低減するフルブリッジコンバータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一様相による電源供給装置は、電源入力部からの入力電源をスイッチングする第１から第４スイッチを含み、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチ、上記第３スイッチ及び上記第４スイッチが上記電源入力部の両端に並列接続されたフルブリッジ回路と、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチ間の第１接続ノードと上記第３スイッチ及び上記第４スイッチ間の第２接続ノードとの間に連結された共振部と、上記共振部と直列接続された一次巻線及び二次巻線を備えたトランスフォーマと、上記二次巻線から伝達された電圧を整流して出力する整流回路と、上記整流回路から出力された出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つを獲得するセンシング部と、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチを制御したり、上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチを制御する制御部と、を含むことができる。
【０００９】
上記制御部は、上記出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つが所定値以下である場合、上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチを制御したり、上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチを制御することができる。
【００１０】
上記制御部は、第１区間において上記第１スイッチ及び上記第３スイッチをオンさせ、上記第２スイッチをオフさせ、第２区間において上記第１スイッチ及び上記第３スイッチをオフさせ、上記第２スイッチをオンさせることができる。
【００１１】
上記制御部は、上記第４スイッチをオフさせることができる。
【００１２】
上記制御部は、第１区間において上記第２スイッチ及び上記第４スイッチをオンさせ、上記第３スイッチをオフさせ、第２区間において上記第２スイッチ及び上記第４スイッチをオフさせ、上記第３スイッチをオンさせることができる。
【００１３】
上記制御部は、上記第１スイッチをオフさせることができる。
【００１４】
本発明の他の様相による電源供給装置は、入力電源をスイッチングする複数のスイッチを有するフルブリッジ回路及びスイッチングされた電源の伝達を受けるトランスフォーマを備え、上記複数のスイッチはスイッチングされた電源を上記トランスフォーマに伝達し、上記トランスフォーマは伝達された電源を予め設定された電圧レベルを有する出力電源に変換して出力する電源部と、上記電源部の出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つを獲得するセンシング部と、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた複数のスイッチングのうち少なくとも一つをオフさせる制御部と、を含むことができる。
【００１５】
上記フルブリッジ回路は、第１、第２、第３及び第４スイッチを備え、上記制御部は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチを制御したり、上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチを制御することができる。
【００１６】
上記制御部は、上記出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つが所定値以下である場合、上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチを制御したり、上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチを制御することができる。
【００１７】
上記制御部は、第１区間において上記第１スイッチ及び上記第３スイッチをオンさせ、上記第２スイッチをオフさせ、第２区間において上記第１スイッチ及び上記第３スイッチをオフさせ、上記第２スイッチをオンさせることができる。
【００１８】
上記制御部は、上記第４スイッチをオフさせることができる。
【００１９】
上記制御部は、第１区間において上記第２スイッチ及び上記第４スイッチをオンさせ、上記第３スイッチをオフさせ、第２区間において上記第２スイッチ及び上記第４スイッチをオフさせ、上記第３スイッチをオンさせることができる。
【００２０】
上記制御部は、上記第１スイッチをオフさせることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の開示により、軽負荷領域におけるスイッチング損失を低減させることができるフルブリッジコンバータを提供することができる。
【００２２】
また、本発明の開示により、軽負荷領域における磁性体損失を低減させることができるフルブリッジコンバータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例による電源供給装置の回路図である。
【図２】一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【図３】一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、周波数による出力比（出力電圧／入力電圧）を示した図面である。
【図４】本発明の一実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【図５】本発明の他の実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。なお、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００２５】
図１は本発明の一実施例による電源供給装置の回路図である。
【００２６】
図１を参照すると、上記電源供給装置は、電源入力部Ｖｓ、フルブリッジ回路１０、共振部２０、トランスフォーマ３０、整流回路４０、制御部５０及びセンシング部を含むことができる。
【００２７】
上記電源入力部Ｖｓは、上記フルブリッジ回路に入力電源を提供することができる。上記入力電源は直流電源であることができる。
【００２８】
上記フルブリッジ回路１０は、第１スイッチＱ１から第４スイッチらＱ４を含むことができる。上記第１スイッチＱ１及び上記第２スイッチＱ２は直列連結されることができる。また、上記第３スイッチＱ３及び上記第４スイッチＱ４も直列連結されることができる。なお、上記第１スイッチＱ１及び上記第２スイッチＱ２、上記第４スイッチＱ４及び第３スイッチＱ３は入力電源を伝達する電源入力部のプラス端とマイナス端との間に並列連結されることができる。
【００２９】
上記フルブリッジ回路１０は、電源入力部Ｖｓからの入力電源をスイッチングしてトランスフォーマ３０に伝達することができる。
【００３０】
一方、上記第１スイッチＱ１と上記第２スイッチＱ２との接続点を第１接続ノードＮ１と定義する。また、上記第４スイッチＱ４と上記第３スイッチＱ３との接続点を第２接続ノードＮ２と定義する。
【００３１】
上記共振部２０は、上記第１接続ノードＮ１と上記第２接続ノードＮ２との間に形成されることができる。
【００３２】
また、上記共振部２０は、共振用インダクタＬｒ及び共振用キャパシタＣｒを含むことができる。
【００３３】
上記トランスフォーマ３０は、予め設定された巻線数をそれぞれ有する一次巻線Ｎｐ及び二次巻線Ｎｓを含むことができる。
【００３４】
一次巻線Ｎｐは上記第１接続ノードＮ１と上記第２接続ノードＮ２との間に電気的に連結され、二次巻線Ｎｓは一次巻線Ｎｐと予め設定された巻線比を形成して一次巻線Ｎｐに入力されるスイッチングされた電源を変圧することで出力することができる。
【００３５】
上記共振用インダクタＬｒ、上記一次巻線Ｎｐ及び上記共振用キャパシタＣｒは直列連結されることができる。
【００３６】
一方、上記電源入力部Ｖｓ、フルブリッジ回路１０、共振部２０及びトランスフォーマ３０を電源部と称する。
【００３７】
上記整流回路４０は、ブリッジダイオードＤｓ１からＤｓ４及び出力キャパシタＣｏを含むことができる。
【００３８】
ブリッジダイオードＤｓ１からＤｓ４は、四つのダイオードＤｓ１からＤｓ４で構成されることができる。また、第１及び第３ダイオードＤｓ１、Ｄｓ３は直列連結されることができる。なお、第４及び第２ダイオードＤｓ４、Ｄｓ２は直列連結されることができ、第１及び第３ダイオードＤｓ１、Ｄｓ３と並列連結されることができる。
【００３９】
第１及び第３ダイオードＤｓ１、Ｄｓ３の連結端と第４及び第２ダイオードＤｓ４、Ｄｓ２の連結端との間には二次巻線Ｎｓが電気的に連結されることができる。これにより、ブリッジダイオードＤｓ１からＤｓ４は二次巻線から伝達された電源を全波または半波整流することができる。
【００４０】
出力キャパシタＣｏは、ブリッジダイオードＤｓ１からＤｓ４から整流された電源を安定化させて出力することができる。
【００４１】
上記センシング部は、上記整流回路４０から出力された出力電流及び出力電圧を獲得することができる。
【００４２】
上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧に基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチＱ１からＱ３を制御することができる。このとき、上記制御部５０は、上記第４スイッチＱ４をオフさせることができる。
【００４３】
具体的には、上記制御部５０は、電源供給装置に連結された負荷が軽負荷である場合、上記フルブリッジ回路に備えられた第４スイッチＱ４をオフさせ、上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチＱ１からＱ３を制御することができる。
【００４４】
このとき、フルブリッジ回路のハイサイド（ｈｉｇｈ  ｓｉｄｅ）に備えられたパワー素子Ｑ１、Ｑ４のうち一つをオフさせ、一つのみを制御することを非対称制御とする。
【００４５】
また、上記制御部５０は、出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つが所定値以下である場合、電源供給装置が軽負荷に連結されていると判断することができる。上記所定値は、必要に応じて適切に選択されることができる。
【００４６】
なお、上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧に基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチＱ２からＱ４を制御することができる。このとき、上記制御部５０は、上記第１スイッチＱ１をオフさせることができる。
【００４７】
具体的には、上記制御部５０は、電源供給装置に連結された負荷が軽負荷である場合、上記フルブリッジ回路に備えられた第１スイッチＱ１をオフさせ、上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチＱ２からＱ４を制御することができる。
【００４８】
即ち、軽負荷領域において、上記電源供給装置は非対称制御を行うことができる。
【００４９】
図２は一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【００５０】
図１及び図２を参照すると、第１から第４スイッチＱ１からＱ４のゲート−ソース端に印加されるスイッチ印加信号Ｓ１からＳ４に応じて第１から第４スイッチＱ１からＱ４はターンオン／ターンオフされる。
【００５１】
即ち、第１区間において、第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３が第１スイッチ制御信号Ｓ１及び第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４は第２スイッチ制御信号Ｓ２及び第４スイッチ制御信号Ｓ４によってオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００５２】
また、第２区間において、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４が第２スイッチ制御信号Ｓ２及び第４スイッチ制御信号Ｓ４によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３は第１スイッチ制御信号Ｓ１及び第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００５３】
その後、上記のスイッチング動作が繰り返されることができる。
【００５４】
図３は一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、周波数による出力比（出力電圧／入力電圧）を示した図面である。
【００５５】
共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータは、共振特性を用いて周波数に応じて出力比を調節することができる。
【００５６】
図３を参照すると、所定の周波数ｆ１を基準にしたとき、電源供給装置が軽負荷駆動を行う場合、共振周波数を高める必要があることが分かる。
【００５７】
例えば、入力ＤＣ電圧が１００Ｖであると、７０Ｖの出力を出すためには、第１周波数ｆ１においてパワー素子を駆動しなければならないが、３０Ｖの出力を出すためには、第２周波数ｆ２においてパワー素子を駆動しなければならなくなる。
【００５８】
しかし、軽負荷領域において、上記ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの周波数が高まるにつれ、パワー素子のスイッチング損失が急激に増加する。また、一般的な受動素子（トランスフォーマ、共振コイル）は、周波数に応じた表皮効果によって交流抵抗が急激に増加する可能性がある。なお、交流抵抗によって巻線損失が増加するようになる。即ち、軽負荷領域において、共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータは、トランスフォーマまたはコイル類の表皮効果により、交流抵抗による損失が増加するという短所がある。
【００５９】
図４は本発明の一実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【００６０】
図１及び図４を参照すると、上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて軽負荷であるか否かを判断することができる。具体的には、上記制御部５０は、出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つが所定値以下である場合、電源供給装置が軽負荷に連結されていると判断することができる。上記所定値は、必要に応じて適切に選択されることができる。
【００６１】
上記制御部５０が負荷の連結状態を軽負荷状態であると判断しない場合、上記電源供給装置は一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法によって駆動されることができる。例えば、図２に示された制御波形によって上記電源供給装置は駆動されることができる。
【００６２】
上記制御部５０が負荷の連結状態を軽負荷状態であると判断する場合、上記電源供給装置は図４に示された制御波形によって駆動されることができる。
【００６３】
即ち、本発明の一実施例によると、上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち一つに基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第２から第４スイッチを制御することができる。このとき、上記制御部５０は、上記第１スイッチをオフさせることができる。
【００６４】
第１区間において、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４が第２スイッチ制御信号Ｓ２及び第４スイッチ制御信号Ｓ４によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第３スイッチＱ３は、第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００６５】
また、第２区間において、第３スイッチＱ３は、第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４は、第２スイッチ制御信号Ｓ２及び第４スイッチ制御信号Ｓ４によってオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００６６】
その後、上記のスイッチング動作が繰り返されることができる。
【００６７】
一方、上記第１スイッチは、第１区間及び第２区間においてオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００６８】
即ち、軽負荷領域において、上記電源供給装置は非対称制御を行うことができる。
【００６９】
第１区間において、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４がオン（ＯＮ）されるようになり、第３スイッチＱ３及び第４スイッチＱ４はオフ状態で、上記フルブリッジ回路は上記電源入力部Ｖｓから提供された直流電流を共振部２０及びトランスフォーマ３０に伝達することができる。これにより、上記共振部２０にはエネルギーが蓄積されるとともに、上記トランスフォーマ３０の二次巻線Ｎｓにエネルギーが伝達されることができる。
【００７０】
また、第２区間において、第３スイッチＱ３がオンされるようになり、第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４はオフ状態で、上記フルブリッジ回路は上記共振部２０に保存されたエネルギーをトランスフォーマ３０に伝達することができる。これにより、上記トランスフォーマ３０の二次巻線Ｎｓにエネルギーが伝達されることができる。
【００７１】
このように、電源供給装置を非対称に駆動する場合は、一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータに比べて低周波数における制御が可能になる。
【００７２】
また、本発明の一実施例によると、パワー素子のスイッチング周波数が低くなるため、スイッチング損失を減らすことができる。また、周波数減少によってトランスフォーマや共振コイルなどの巻線の交流抵抗が低くなり、巻線損失を低減させることができる。
【００７３】
図５は本発明の他の実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を示した図面である。
【００７４】
図１及び図５を参照すると、上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つに基づいて軽負荷であるか否かを判断することができる。具体的には、上記制御部５０は、出力電流及び出力電圧のうち少なくとも一つが所定値以下である場合、電源供給装置が軽負荷に連結されていると判断することができる。上記所定値は、必要に応じて適切に選択されることができる。
【００７５】
上記制御部５０が負荷の連結状態を軽負荷状態であると判断しない場合、上記電源供給装置は一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法によって駆動されることができる。例えば、図２に示された制御波形によって上記電源供給装置は駆動されることができる。
【００７６】
上記制御部５０が負荷の連結状態を軽負荷状態であると判断する場合、上記電源供給装置は図５に示された制御波形によって駆動されることができる。
【００７７】
即ち、本発明の一実施例によると、上記制御部５０は、上記センシング部が獲得した出力電流及び出力電圧のうち一つに基づいて上記フルブリッジ回路に備えられた第１から第３スイッチを制御することができる。このとき、上記制御部５０は、上記第４スイッチをオフさせることができる。
【００７８】
第１区間において、第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３が第１スイッチ制御信号Ｓ１及び第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第２スイッチＱ２は第２スイッチ制御信号Ｓ２によって（ＯＦＦ）されることができる。
【００７９】
また、第２区間において、第２スイッチＱ２は、第２スイッチ制御信号Ｓ２によってオン（ＯＮ）されることができる。このとき、第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３は、第１スイッチ制御信号Ｓ１及び第３スイッチ制御信号Ｓ３によってオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００８０】
その後、上記のスイッチング動作が繰り返されることができる。
【００８１】
一方、上記第４スイッチは、第１区間及び第２区間においてオフ（ＯＦＦ）されることができる。
【００８２】
即ち、軽負荷領域において、上記電源供給装置は非対称制御を行うことができる。
【００８３】
第１区間において、第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３がオン（ＯＮ）されるようになり、第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４はオフ状態で、上記フルブリッジ回路は上記電源入力部Ｖｓから提供された直流電流を共振部２０及びトランスフォーマ３０に伝達することができる。これにより、上記共振部２０にはエネルギーが蓄積されるとともに、上記トランスフォーマ３０の二次巻線Ｎｓにエネルギーが伝達されることができる。
【００８４】
また、第２区間において、第２スイッチＱ２がオンされるようになり、第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２及び第３スイッチＱ３がオフ状態で、上記フルブリッジ回路は上記共振部２０に保存されたエネルギーをトランスフォーマ３０に伝達することができる。これにより、上記トランスフォーマ３０の二次巻線Ｎｓにエネルギーが伝達されることができる。
【００８５】
このように、電源供給装置を非対称に駆動する場合、一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータに比べて低周波数における制御が可能になる。
【００８６】
一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を適用した場合、４００Ｖの入力電圧に対して出力電圧２５０Ｖを獲得するためには、１２３．６ｋＨｚの周波数制御を必要とする。
【００８７】
これに対し、本発明の一実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を適用する場合、４００Ｖの入力電圧に対して出力電圧２５０Ｖを獲得するためには、４９．３２ｋＨｚの周波数制御を必要とすることが確認できた。
【００８８】
また、一般的な共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を適用する場合、４００Ｖの入力電圧に対して出力電圧１５０Ｖを獲得するためには、２４５ｋＨｚの周波数制御を必要とする。
【００８９】
これに対し、本発明の一実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法を適用する場合、４００Ｖの入力電圧に対して出力電圧１５０Ｖを獲得するためには、８４．９７ｋＨｚの周波数制御を必要とすることが確認できた。
【００９０】
このように、本発明の一実施例による共振型ＬＬＣ  ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法は、軽負荷領域における低周波数の制御が可能になる。
【００９１】
よって、本発明の一実施例によると、軽負荷領域においてパワー素子のスイッチング周波数が低くなるため、スイッチング損失を減少させることができるようになる。また、周波数減少によってトランスフォーマや共振コイルなどの巻線の交流抵抗が低くなるため、巻線損失も低減させることができるようになる。
【００９２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【符号の説明】
【００９３】
１０  フルブリッジ回路
２０  共振部
３０  トランスフォーマ
４０  整流回路
５０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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