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CN102801327B - 直流电源装置 - Google Patents

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CN102801327B
CN102801327B CN201210158567.2A CN201210158567A CN102801327B CN 102801327 B CN102801327 B CN 102801327B CN 201210158567 A CN201210158567 A CN 201210158567A CN 102801327 B CN102801327 B CN 102801327B
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Abstract

本发明提供一种在变压器的二次侧具备谐振电路的直流电源装置，抑制构成整流电路的二极管在恢复时的浪涌电压，根据变压器的二次电流正确地推定负载电流，与轻负载时对应地调整供给功率。直流电源装置的构成包含：直流电压源、变换器、变压器、整流电路、由谐振开关(106)和谐振电容器(107)构成的谐振电路、滤波电抗器、滤波电容器、缓冲二极管(110)、缓冲电容器(109)、以及负载。还具备：第1、第2电压传感器(101、111)以及电流传感器(104)、和控制装置(114)，其输入这些传感器的输出信号，并输出对构成变换器(102)以及谐振开关(106)的半导体元件的栅极脉冲进行控制的信号、和调整对这些传感器的信号进行转换的A/D转换器(200～203)的动作定时的信号。

Description

直流电源装置
技术领域
本发明涉及采用半导体元件的直流电源装置，尤其涉及为了降低半导体元件的切换损失而具备谐振电路的软切换式的直流电源装置。
背景技术
在使不稳定的直流电压稳定时，或对直流电压进行变更的情况下，或者在需要对输入和输出进行电绝缘的情况下，会采用从直流向直流变换的电源装置(以下称作直流电源装置)。尤其是在输入和输出被电绝缘的直流电源装置中，通过提高施加频率，从而使绝缘用变压器小型化的方式被公知。
作为一例，图8示出专利文献1的电路构成。图8所示的直流电源装置，其构成包含如下：直流电压源100、将直流电压源100输出的直流功率变换成交流的变换器102、将变换器102输出的交流功率输入的变压器103、将变压器103输出的交流功率变换成直流功率的整流电路105、对整流电路105输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器108和滤波电容器112、以及与滤波电容器112并联连接的负载113。
在图8所示的直流电源装置中，构成变换器102的半导体元件的切换损失根据施加频率而上升。因此，考虑了利用谐振电路来使切换损失降低的技术(软切换)。作为一例，图9示出专利文献2以及非专利文献1的电路构造。
图9所示的直流电源装置，其构成包含如下：直流电压源100、将直流电压源100的直流功率变换成交流功率的变换器102、将变换器102输出的交流功率进行输入的变压器103、将变压器103输出的交流功率变换成直流功率的整流电路105、由与整流电路105直流输出侧并联连接的谐振开关106和谐振电容器107构成的谐振电路、对整流电路105输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器108和滤波电容器112、以及与滤波电容器112并联连接的负载113。
图9所示的直流电源装置，配合变换器102的断开的定时使谐振开关106动作，通过使谐振电流Iz与二次电流I2重叠，从而能够暂时地使二次电流I2降低至零，使一次电流I1降低至仅励磁电流的大小为止。通过配合该定时使变换器102关断，从而能够大幅降低变换器102的关断损耗。
在图8所示的直流电源装置中，在构成变换器102的半导体元件Q1～Q4截止期间，一次电流I1以及二次电流I2成为零，但构成整流电路105的二极管中回流电流在继续流动。根据该状态，当构成变换器102的半导体元件Q1、Q4接通时，开始流动一次电流I1和二次电流I2，二次电流I2的大小与负载电流Id一致。这时，构成整流电路105的二极管的一半中流动与二次电流I2相同大小的电流，剩下的一半的二极管中电流成为零。
图10示出后种二极管的电压-电流波形。当从电流在二极管中流动的状态起过渡至电流被截断而施加电压的状态时，在二极管中积蓄的载流子被释放，临时向逆方向流动电流(反向恢复电流)，产生浪涌电压。该浪涌电压，因基于二极管的结电容与电路的电感的谐振而导致会继续振动片刻。恢复现象由二极管的特性而决定，但若如图10那样产生激烈的浪涌电压，则有些情况下会超过元件耐压而破坏元件。另外，即使在未超过元件耐压的情况下，也有产生高频的电磁噪声，对其他电子设备产生电磁干扰等坏影响的情况。
作为恢复时的浪涌电压对策，公知有与构成整流电路的二极管并联设置CR电路(缓冲电路)的技术等。另外，作为浪涌电压对策的公知例，公知有专利文献3的直流-直流转换装置或专利文献4的用于功率传送的装置、专利文献5的低损失变换器等。
专利文献
专利文献1：JP特开2010-178501号公报
专利文献2：JP特开平4-368464号公报
专利文献3：JP特开2006-352959号公报
专利文献4：JP特开2009-273355号公报
专利文献5：JP特开2008-79403号公报
非专利文献
非专利文献1：O.Deblecker、A.Moretti、and F.Vallee：“ComparativeAnalysis of Two zero-Current Switching Isolated DC-DC Convereters forAuxiliary Railway Supply、”SPEEDAM2008.
图9所示的公知例的电路中存在三个课题。第1课题在于，降低构成整流电路105的二极管在恢复时的浪涌电压。
第2课题在于，由于在由为了降低变换器102的关断损耗而增加的谐振电容器107和谐振开关106所构成的谐振电路中流动的谐振电流Iz与二次电流I2重叠，因此难以通过二次电流I2掌握正确的负载状态。虽然为了掌握正确的负载状态，可以安装对负载电流Id进行直接检测的电流传感器，但为了降低成本，通过二次电流I2来正确推定负载电流Id，将检测负载电流Id的电流传感器省略以掌握正确的负载状态成为课题。
第3课题在于，顺利地进行轻负载时的控制。由于在谐振电容器107中流动的谐振电流Iz的振幅与直流输入电压Vs成正比，因此谐振电流Iz供给的能量与直流输入电压Vs的平方成正比。因而，当直流输入电压Vs高时，仅是谐振电流Iz就供给相当的能量，很难缩小供给功率。
发明内容
本发明的直流电源装置，为了解决第1课题，特征在于，直流电源装置的构成包含：直流电压源；将直流电压源输出的直流功率转换成交流的变换器；将变换器输出的交流功率输入的变压器；将变压器输出的交流功率转换成直流功率的整流电路；由与整流电路的直流输出侧并联连接的谐振电容器和谐振开关构成的谐振电路；对整流电路输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器和滤波电容器；以及与滤波电容器并联连接的负载，该直流电源装置具备由与滤波电容器并联连接的缓冲电路，进而，为了解决第2、第3课题，除了上述构成之外，还具备：对直流电压源输出的直流电压进行检测的第1电压传感器；对变压器的二次电流进行检测的电流传感器；对滤波电容器电压进行检测的第2电压传感器；和对变换器和谐振开关的栅极脉冲以及第1、第2电压传感器与电流传感器的检测定时进行调整的控制装置。
另外，本发明的直流电源装置的上述控制装置特征在于，具备：第1控制单元，其将第1、第2电压传感器和电流传感器的输出信号输入，将变换器的动作频率设为固定，根据传感器输入来调整栅极脉冲的宽度，从而对供给功率进行调整；和第2控制单元，其将变换器的栅极脉宽设为固定，根据传感器输入来调整变换器的动作频率，从而对供给功率进行调整。
进而，本发明的直流电源装置的上述控制装置特征在于，用二极管桥(缓冲二极管)、和连接二极管桥的输出与整流电路的直流输出侧的电容器(缓冲电容器)来构成缓冲电路，具备取样与保持单元，其将电流传感器的输出信号输入，与变换器的动作频率同步地，在变换器的接通期间内除了根据谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4、与根据缓冲电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2之外的期间，进行取样与保持。
发明效果
根据本发明，通过缓存电路能够降低在整流电路的二极管的恢复时产生的浪涌电压，还能够降低电磁噪声，其中该缓冲电路由与滤波电容器并联连接的二极管桥即缓冲二极管、和将作为二极管桥的缓冲二极管的二极管桥的中点的输出与整流电路的二极管的直流输出侧进行连接的缓冲电容器构成。
另外，具备变压器的二次电流的电流传感器，通过将电流传感器的输出信号输入，与变换器的动作频率同步地，在从变换器的接通起延后根据缓冲电容器静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2、且从断开起提早根据谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4的期间进行取样与保持，从而能够根据二次电流正确地推定负载电流。
进而，具备将变换器的动作频率设为固定，根据传感器输入来调整栅极脉冲的宽度，从而对供给功率进行调整的第1控制单元、和将变换器的栅极脉宽设为固定，根据传感器输入来调整变换器的动作频率，从而对供给功率进行调整的第2控制单元，从而与轻负载对应，能够缩小供给功率。
附图说明
图1是表示本发明的直流电源装置的电路构成的图。
图2是表示本发明的直流电源装置的控制装置的内部构成的图。
图3是本发明的动作波形的一例，是表示控制定时的详细情况的图。
图4是本发明的动作波形的一例，是表示与直流输入电压相应的调整的图。
图5是本发明的动作波形的一例，是表示与负载率相应的调整的图。
图6是本发明的动作波形的一例，是表示与负载率相应的调整的图。
图7是本发明的整流二极管的电压-电流波形的图。
图8是表示现有技术(专利文献1)的直流电源装置的电路构成的图。
图9是表示现有技术(专利文献2等)的直流电源装置的电路构成的图。
图10是表示现有技术(专利文献1)的直流电源装置的整流二极管的电压-电流波形的图。
符号说明
100直流电压源
101第1电压传感器
102变换器
103变压器
104电流传感器
105整流电路
106谐振开关
107谐振电容器
108滤波电抗器
109缓冲电容器
110缓冲二极管
111第2电压传感器
112滤波电容器
113负载
114控制装置
200第1A/D转换器
201第2A/D转换器
202第3A/D转换器
203第1减法运算器
204第1PI控制器
205第2减法运算器
206A触点开关
207B触点开关
208第2PI控制器
209第3PI控制器
210第1加法运算器
211第2加法运算器
212函数表格
213限幅器
214脉冲控制装置
G1～G4构成变换器102的半导体元件Q1～Q4的栅极信号
Gz构成谐振开关106的半导体元件Qz的栅极信号
I1一次电流
I2二次电流
Id负载电流
Id＊负载电流指令
Id’负载电流推定值
Ir整流二极管电流
Is缓冲电流
Iz谐振电流
T1构成变换器102的半导体元件的接通时间
T1min构成变换器102的半导体元件的接通时间的下限值
T1＊构成变换器102的半导体元件的接通时间指令
T2构成谐振开关106的半导体元件的接通时间
Tad A/D转换器的触发信号
Tc＊变换器控制周期的初始值
Tc变换器控制周期
Q1～Q4构成变换器102的半导体元件
Qz构成谐振开关106的半导体元件
UF下溢标志
Vd ＊直流输出电压指令Vd＊
Vd直流输出电压Vd
Vr整流二极管电压Vr
Vs直流输入电压Vs
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，采用附图进行说明。
实施例1
图1示出本发明的实施例。图1所示的直流电源装置，其构成包含如下：直流电压源100、对作为直流电压源100的输出电压的直流输入电压Vs进行检测的第1电压传感器101、将直流电压源100输出的直流功率变换成交流功率的变换器102、将变换器102输出的交流功率进行输入的变压器103、对变压器103的二次电流I2进行检测的电流传感器104、将变压器103输出的交流功率变换成直流功率的整流电路105、由与整流电路105的直流输出侧并联连接的谐振开关106和谐振电容器107构成的谐振电路、对整流电路105输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器108和滤波电容器112、作为与滤波电容器112并联连接的二极管桥的缓冲二极管110、将缓冲二极管110的二极管桥的中点的输出和整流电路105的直流输出侧进行连接的缓冲电容器109、对滤波电容器112的直流输出电压Vd进行检测的第2电压传感器111、与滤波电容器112并联连接的负载113、和控制装置114，其中控制装置114将第1电压传感器101检测的直流输入电压Vs和第2电压传感器111检测的直流输出电压Vd以及电流传感器104检测的二次电流I2输入，对构成变换器102的半导体元件Q1～Q4的栅极信号G1～G4、以及、构成谐振开关106的半导体元件Qz的栅极信号Gz进行控制。
图2示出控制装置114的详细情况。图2所示的直流电源装置的控制装置114，其构成包含：将第2电压传感器111的输出信号输入的第1A/D转换器200；将电流传感器104的输出信号输入的第2A/D转换器201；将第1电压传感器101的输出信号输入的第3A/D转换器202；求出直流输出电压指令Vd＊与作为第1A/D转换器200的输出信号的直流输出电压Vd之间的偏差的第1减法运算器203；将第1减法运算器203的输出信号输入并输出负载电流指令Id＊的第1PI控制器204；求出第1PI控制器204输出的负载电流指令Id＊与作为第2A/D转换器201的输出信号的负载电流推定值Id’之间的偏差的第2减法运算器205；将第2减法运算器205的输出信号经由A触点开关206进行输入的第2PI控制器208；对第2PI控制器208的输出信号与变换器控制周期的初始值Tc＊进行相加来求出变换器控制周期Tc的第1加法运算器210；将作为第1A/D转换器200的输出信号的直流输出电压Vd与作为第3A/D转换器202的输出信号的直流输入电压Vs输入并将构成变换器102的半导体元件的接通时间指令T1＊输出的函数表格212；将第2减法运算器205的输出信号经由B触点开关207进行输入的第3PI控制器209；求出第3PI控制器209的输出信号与函数表格212的构成变换器102的半导体元件的接通时间指令T1＊之和的第2加法运算器211；限幅器213，其将第2加法运算器211的输出信号输入，并输出下溢标志UF(underflow flag)，该下溢标志用于判别是否在将构成变换器102的半导体元件的接通时间T1限制在规定的范围内的同时对输出进行限制；和脉冲控制装置214，其将第1加法运算器210输出的变换器102的控制周期Tc和限幅器213输出的构成变换器102的半导体元件的接通时间T1以及构成谐振开关106的半导体元件的接通时间T2输入，并输出对构成变换器102的半导体元件Q1～Q4的栅极信号G1～G4、构成谐振开关106的半导体元件Qz的栅极信号Gz、以及对第1～3A/D转换器200～202进行取样与保持的A/D转换器的触发信号Tad。
A触点开关206和B触点开关207，根据限幅器213输出的下溢标志UF，排他地按照如下方式执行动作。
a)当限幅器213的输出处于规定的范围内(T1＞T1min)时，下溢
标志UF    ：无效
A触点开关206：断开
第1PI控制器208：复位、输出零
第1加法运算器210：输出Tc＊(固定)
B触点开关207：连接
第2PI控制器209：正在执行动作
限幅器213：输出T1(可变)
b)当限幅器213的输出被限制在下限值(T1＝T1min)时，
下溢标志UF    ：有效
A触点开关206：连接
第1PI控制器208：正在执行动作
第1加法运算器210：输出Tc(可变)
B触点开关207：断开
第2PI控制器209：复位、输出零
限幅器213：输出T1min(固定)
图3示出本发明的直流电源装置的动作波形。在图3中，从上图起依次示出以下信号：
(1)、二次电流I2和负载电流Id
(2)、谐振电流Iz和缓冲电流Is
(3)、构成变换器102的半导体元件Q1、Q4的栅极信号G1、G4
(4)、构成谐振开关106的半导体元件Qz的栅极信号Gz
(5)、第1～第3A/D转换器200～202的触发信号Tad。
图3的横轴是时间轴，随着时间的推移，从(状态1)向(状态5)过渡。
(状态1)当构成变换器102的半导体元件Q1、Q4正处于截止时，变压器103的二次电流I2成为零，但负载电流Id通过整流电路105而继续流动。
(状态2)当构成变换器102的半导体元件Q1、Q4接通时，变压器103的二次电流I2流出的同时，缓冲电容器109的充电电流Is流动。该状态，在根据缓冲电容器109的静电容和电路电感而求出的谐振周期的约1/2期间内会持续。
(状态3)当缓冲电容器109充电结束时，变压器103的二次电流I2和负载电流Id的大小一致。在该状态的开头的定时，输出使第1～第3A/D转换器200～202执行动作的A/D转换器的触发信号Tad，通过进行A/D转换(取样与保持)，从而能够采用所检测的变压器103的二次电流I2的值，求出负载电流Id的值。
(状态4)对于构成变换器102的半导体元件Q1、Q4的关断定时，在根据谐振电容器107的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4之前的定时，将构成谐振开关106的半导体元件Qz接通。对缓冲电容器109充电的电荷被瞬时放电后对谐振电容器107进行充电，之后，缓冲电容器109进行重新充电。谐振电流Iz与缓冲电流Is的电流值之和与变压器103的二次电流I2的电流值重叠，虽然变压器103的二次电流I2的电流值暂时增加，但若超过谐振电容器107的谐振周期的1/2，则会转为减少成为零。虽然变压器103的二次电流I2因构成整流电路105的二极管而未向负方向流动，但二次电流I2为零的状态会继续。若在变压器103的二次电流I2为零的状态下关断谐振开关106，则由于这时在谐振开关106中流动的谐振电流Iz为负，因此谐振开关106的关断损耗成为零。另外，若在变压器103的二次电流I2为零的状态下将变换器102关断，则由于这时变压器103的一次电流I1处于仅剩励磁电流的状态，因此能够大幅降低构成变换器102的半导体元件Q1～Q4的关断损耗。
(状态5)当构成变换器102的半导体元件Q1、Q4截止、构成谐振开关106的半导体元件Qz截止时，虽然变压器103的二次电流I2变成零，但谐振电流Iz会继续流动直至对谐振电容器107充电的电荷成为零为止。谐振电流Iz与缓冲电流Is的和成为负载电流Id被提供给负载113。当谐振电流Iz成为零时，返回至状态1。
图7示出本发明的直流电源装置在恢复时的动作波形。在图7中，从上图起依次示出以下信号。
(1)、构成整流电路105的二极管的端子电压即直流输出电压Vd
(2)、在构成整流电路105的二极管中流动的电流即负载电流Id
(3)、构成变换器102的半导体元件Q1、Q4的栅极信号G1、G4。
在构成变换器102的半导体元件Q1、Q4截止期间，变压器103的一次电流I1以及二次电流I2变成零，但构成整流电路105的二极管中回流电流继续流动。若从该状态起，接通半导体元件Q1、Q4，则变压器103的一次电流I1和二次电流I2开始流动，变压器103的二次电流I2的大小与负载电流Id一致。这时，构成整流电路105的二极管的一半中流动与变压器103的二次电流I2相同大小的电流，剩下的一半二极管的电流成为零。图7示出后种二极管的电压-电流波形。
当从构成整流电路105的二极管中流动电流的状态起向截断电流而施加电压的状态过渡时，构成整流电路105的二极管中积蓄的载流子被释放，临时向反方向流动电流(反向恢复电流)，产生浪涌电压。与图9图10的现有技术相比较，如图7所示，可知通过由缓冲电容器109以及缓冲二极管110构成的缓冲电路，能够降低该浪涌电压。
图4示出本发明的直流电源装置的动作波形一例。图4是图2中的第2PI控制器209正在执行动作时的模式的波形。在图4中，从上图起依次示出以下信号。
(1)、直流输入电压Vs为低电压(80％)、额定负载时的变压器103的二次电流I2、负载电流Id
(2)、直流输入电压Vs为额定电压、额定负载时的变压器103的二次电流I2、负载电流Id
(3)、直流输入电压Vs为高电压(120％)、额定负载时的变压器103的二次电流I2、负载电流Id。
在未流动谐振电流Iz的情况下，变换器102的导通时间T1根据直流输入电压Vs与直流输出电压Vd之比而决定。由于目的在于将直流输出电压Vd控制为固定，因此若构成变换器102的半导体元件的接通时间T1只是与直流输入电压Vs的大小成反比例，则可以进行简化考虑。然而，谐振电流Iz的大小，如图4所示，与直流输入电压Vs成正比。即，由于谐振电流Iz传递的能量与直流输入电压Vs的平方成正比，因此随着直流输入电压Vs的变高，构成变换器102的半导体元件的接通时间T1变得比与直流输入电压Vs的大小成反比例的值更短。这样，额定负载时，通过根据直流输入电压Vs来调整构成变换器102的半导体元件的接通时间T1，从而将负载电流Id保持为固定。
图5示出本发明的直流电源装置的动作波形的一例。图5是图2中的第2PI控制器209正在执行动作的模式的波形。在图5中，从上图起依次示出以下信号。
(1)、直流输入电压Vs为额定电压、额定负载时的变压器103的二次电流I2、以及负载电流Id
(2)、直流输入电压Vs为额定电压、轻负载(50％)时的变压器103的二次电流I2、以及负载电流Id。
在未流动谐振电流Iz的情况下，构成变换器102的半导体元件的接通时间T1不依赖于负载电流Id的大小而保持固定。在变换器102导通期间，负载电流Id根据直流输入电压Vs与直流输出电压Vd以及滤波电抗器108的电感而增加，在变换器102断开期间，根据直流输出电压Vd以及滤波电抗器108的电感而减少。该负载电流Id的增加量与减少量相等的状态是稳态状态，构成变换器102的半导体元件的接通时间T1不依赖于负载电流Id的大小。
然而，由于谐振电流Iz所传递的能量，与直流输入电压Vs的平方成正比，因此若变成轻负载，则需要使构成变换器102的半导体元件的接通时间T1比额定负载时更短。
图6示出本发明的直流电源装置的动作波形的一例。在图6中，从上图起依次示出以下信号。
(1)、直流输入电压Vs为高电压(120％)、额定负载时的变压器103的二次电流I2、以及负载电流Id
(2)、直流输入电压Vs为高电压(120％)、轻负载(50％)时的变压器103的二次电流I2、以及负载电流Id
(3)、直流输入电压Vs为高电压(120％)、轻负载(20％)时的变压器103的二次电流I2、以及负载电流Id。
若变成轻负载，则通过使构成变换器102的半导体元件的接通时间T1比额定负载时更短，从而对供给功率进行调整，但由于谐振电流Iz所传递的能量与直流输入电压Vs的平方成正比，因此在直流输入电压Vs高的情况下，即使使构成变换器102的半导体元件的接通时间T1变短，也会与构成变换器102的半导体元件的接通时间的下限值T1min相冲突，无法进一步缩小供给功率。这种情况下，通过设定变换器102的变换器控制周期Tc较长，从而能够对供给功率进行调整。图6是图2中的第1PI控制器208正在执行动作时的模式的波形。
在此，关于构成变换器102的半导体元件的接通时间的下限值T1min，为了确保第1～第3A/D转换器200～202的取样与保持期间，需要使之比根据谐振电容器107的静电容与电路的电感求出的谐振周期的3/4、与根据缓冲电容器109的静电容与电路的电感求出的谐振周期的1/2之和更大。

Claims (3)

1.一种直流电源装置，其构成包含：直流电压源；将上述直流电压源输出的直流功率转换成交流功率的变换器；将上述变换器输出的交流功率输入的变压器；将上述变压器输出的交流功率转换成直流功率的整流电路；由与上述整流电路的直流输出侧并联连接的谐振开关和谐振电容器构成的谐振电路；对上述整流电路输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器和滤波电容器；与上述滤波电容器并联连接的缓冲电路；以及与上述滤波电容器并联连接的负载，
上述直流电源装置的特征在于，具备：
第1电压传感器，其对上述直流电压源的输出电压进行检测；
第2电压传感器，其对上述滤波电容器的电压进行检测；
电流传感器，其对上述变压器的输入电流或者输出电流进行检测；和
控制装置，其将上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的输出信号输入，并输出对构成上述变换器的多个半导体元件的栅极脉冲以及构成上述谐振开关的半导体元件的栅极脉冲进行控制的信号、与对上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的检测定时进行调整的信号，
上述栅极脉冲的控制装置，具备：
第1控制单元，其将上述变换器的动作频率设为固定，根据传感器输入来调整上述栅极脉冲的宽度，从而对供给功率进行调整；和
第2控制单元，其将上述变换器的栅极脉宽设为固定，根据传感器输入来调整上述变换器的动作频率，从而对供给功率进行调整，
所述直流电源装置具备：切换单元，其对上述变换器的栅极脉宽设置规定的下限值，并基于该下限值来对上述第1控制单元和上述第2控制单元进行切换，
上述变换器的栅极脉宽的下限值，设定为比根据上述谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4、与根据上述缓冲电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2之和更大。
2.一种直流电源装置，其构成包含：直流电压源；将上述直流电压源输出的直流功率转换成交流功率的变换器；将上述变换器输出的交流功率输入的变压器；将上述变压器输出的交流功率转换成直流功率的整流电路；由与上述整流电路的直流输出侧并联连接的谐振开关和谐振电容器构成的谐振电路；对上述整流电路输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器和滤波电容器；与上述滤波电容器并联连接的缓冲电路；以及与上述滤波电容器并联连接的负载，
上述直流电源装置的特征在于，具备：
第1电压传感器，其对上述直流电压源的输出电压进行检测；
第2电压传感器，其对上述滤波电容器的电压进行检测；
电流传感器，其对上述变压器的输入电流或者输出电流进行检测；和
控制装置，其将上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的输出信号输入，并输出对构成上述变换器的多个半导体元件的栅极脉冲以及构成上述谐振开关的半导体元件的栅极脉冲进行控制的信号、与对上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的检测定时进行调整的信号，
所述缓冲电路具备：缓冲二极管的二极管桥、和对上述缓冲二极管的输出与整流电路的直流输出侧进行连接的缓冲电容器，
对上述栅极信号进行控制的控制装置具备取样与保持单元，该取样与保持单元将上述电流传感器的输出信号输入，与上述变换器的动作频率同步地，在从上述变换器接通起延后根据上述缓冲电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2、且从关断起提早根据上述谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4的期间，进行取样与保持。
3.一种直流电源装置，其构成包含：直流电压源；将上述直流电压源输出的直流功率转换成交流功率的变换器；将上述变换器输出的交流功率输入的变压器；将上述变压器输出的交流功率转换成直流功率的整流电路；由与上述整流电路的直流输出侧并联连接的谐振开关和谐振电容器构成的谐振电路；对上述整流电路输出的直流功率进行平滑化的滤波电抗器和滤波电容器；与上述滤波电容器并联连接的缓冲电路；以及与上述滤波电容器并联连接的负载，
上述直流电源装置的特征在于，具备：
第1电压传感器，其对上述直流电压源的输出电压进行检测；
第2电压传感器，其对上述滤波电容器的电压进行检测；
电流传感器，其对上述变压器的输入电流或者输出电流进行检测；和
控制装置，其将上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的输出信号输入，并输出对构成上述变换器的多个半导体元件的栅极脉冲以及构成上述谐振开关的半导体元件的栅极脉冲进行控制的信号、与对上述第1电压传感器、上述第2电压传感器和上述电流传感器的检测定时进行调整的信号，
所述缓冲电路具备：缓冲二极管的二极管桥、和对上述缓冲二极管的输出与整流电路的直流输出侧进行连接的缓冲电容器，
对上述栅极信号进行控制的控制装置，具备：
第1控制单元，其将上述变换器的动作频率设为固定，根据传感器输入来调整栅极脉冲的宽度，从而调整供给功率；
第2控制单元，其将上述变换器的栅极脉宽设为固定，根据传感器输入来调整变换器的动作频率，从而对供给功率进行调整；
切换单元，其基于比根据上述谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4、与根据缓冲电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2之和更大的下限值，来对上述第1控制单元与上述第2控制单元进行切换；和
取样与保持单元，其将上述电流传感器的输出信号输入，与上述变换器的动作频率同步地，在从上述变换器的接通起延后根据上述缓冲电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的1/2、且从关断起提前根据上述谐振电容器的静电容和电路电感求出的谐振周期的3/4的期间，进行取样与保持。
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