動作原理が分からないんです。しばらく頭を悩ませていますが、いまだに理解できません。適切な参考資料も見つかりません—完全に見当がつきません。
シンプルなプッシュプルで、一方のチャンネルに180度の位相シフトを加えたものです
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「インタリーブリング」は、単相ブーストセルをN回コピーし、各コピーを意図的な位相オフセットでクロック信号を与えると考えてください。2相ですか？180°オフセットします。3相ですか？120°です。その美しさは、インダクタ電流リプルが部分的に合計ノードで相殺されるため、出力コンデンサが目にするネットリプルは振幅が低く、周波数がN倍になるため、磁性部品とフィルタコンデンサを小型化しながら、熱負荷をより多くのスイッチに分散させることが可能です。
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交差は本質的に単相位相シフトであり、二相交差は180度位相シフト、三相交差は120度位相シフトです
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プッシュプル、インターリーブ、並列昇圧——3つの概念を組み合わせたものです：
- プッシュプル：2つのメインスイッチが交互に導通し、トランスの双方向励磁を行い、まず低電圧直流を180°位相がずれた2系統の方形波に変換し、その後トランスで昇圧・絶縁を行います。
- 昇圧：二次側の整流後の直流電圧はすでに一次側より高い状態にあり、デューティ比D>0.5の場合、理論上さらに昇圧可能です。
- インターリーブ並列：2セット（またはNセット）のプッシュプル昇圧モジュールを並列接続し、駆動信号を360°/Nずつ位相をずらして動作させ、入力／出力側の同名端子を並列接続し、フィルタコンデンサを共用します。
動作タイミング（2相、180°インターリーブの場合）
t0-t1：相1のメインスイッチが導通し、トランス1の一次側に「上正下負」の電圧が印加されます。二次側はダイオードを通じてフィルタコンデンサと負荷に電力を供給します。相2のスイッチはオフ状態で、トランスは磁気リセット中です。
t1-t2：デッドタイム。両スイッチがオフ状態で、インダクタ電流は二次側の漏れインダクタンスと整流ダイオードにより継続します。
t2-t3：相2のメインスイッチが導通し、トランス2が逆方向に励磁されます。二次側は別のダイオードを通じて負荷に電力を供給します。相1はリセット状態です。
t3-t4：デッドタイム。初期状態に戻ります。
このように、2相の電流リップルが入出力端子で互いに「谷間を埋める」ことで、リップル周波数は倍増し、振幅は半減します。また、各相は半分の電力しか伝達しないため、部品の電流ストレスが低下し、熱設計も緩くなります。相数を3、4、5…と増やすことでリップルをさらに低減し、電力容量を線形に拡大できます。
要点
- トランスの巻数比nが「粗昇圧」を決定します——二次側ピーク電圧≈n·Vin。その後、デューティ比Dで整流後の電圧を「微調整」します。
- プッシュプル方式ではDを0.5に近づける必要があります。さもないと偏磁により磁気飽和を起こします。インターリーブ後も各相のDを一致させ、レイアウトは対称性を保つ必要があります。
- インターリーブ並列後の出力リップル周波数=N·fsw。コンデンサのESR損失と体積が同時に低下します。入力電流リップルも大幅に低減され、EMIフィルタの小型化が可能です。
- 制御は1つの電圧制御ループだけで良く、内部には電流均等化ループ（または単純なデューティ比均等化）を設け、各相のPWMを360°/Nずつ位相シフトさせます。
要約すると：まず低電圧直流を「プッシュプル」方式で高周波交流に変換→トランスで昇圧→整流して高電圧直流にします。この単位回路をNセット「インターリーブ並列」に接続し、交互に動作させることで電力が加算され、リップルが打ち消し合うため、低電圧大電流の用途（燃料電池、車載12V→400Vなど）においても、高効率・小型でキロワット級の昇圧を実現できます。