KR100219289B1 - Dc-dc converter - Google Patents

Dc-dc converter Download PDF

Info

Publication number
KR100219289B1
KR100219289B1 KR1019960002223A KR19960002223A KR100219289B1 KR 100219289 B1 KR100219289 B1 KR 100219289B1 KR 1019960002223 A KR1019960002223 A KR 1019960002223A KR 19960002223 A KR19960002223 A KR 19960002223A KR 100219289 B1 KR100219289 B1 KR 100219289B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
output
rectifying diode
output voltage
primary winding
Prior art date
Application number
KR1019960002223A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR960032858A (en
Inventor
야스유키 모리시마
나오토 사노
Original Assignee
무라타 야스타카
가부시기가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 무라타 야스타카, 가부시기가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 무라타 야스타카
Publication of KR960032858A publication Critical patent/KR960032858A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100219289B1 publication Critical patent/KR100219289B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

전원(10)과 접속된 1차권선(11)의 일단에 스위칭소자(트랜지스터)(12)가 접속되고, 1차권선(11)과 스위칭소자(12)와의 접속점(16a)에 접속된 제1정류용 다이오드(13a)를 통하여 출력되는 제1출력전압(V1)과; 1차권선(11)과 자계결합되어 있는 2차권선(14b,14c)의 출력측에 제2정류용 다이오드(13b,13c)가 접속되고, 상기 제2정류용 다이오드(13b,13c)를 통하여 출력되는 제 2출력전압(V2); 및 제 3출력전압(V3); 을 갖는 DC-DC 컨버터에 있어서, 2차권선(14b,14c)의 출력측과 제2정류용 다이오드(13b,13c)와의 사이에 콘덴서(15b,15c)가 접속되며, 콘덴서(15b,15c)와 제2정류용 다이오드(13b,13c)와의 접속점(16b,16c)과 접지(17b,17c) 사이에 제3정류용 다이오드(18b,18c)를 형성한다. 이러한 구성에 의하여 본 발명은, 각 출력전압의 제어가 가능하며, 변환효율이 높은 다출력형의 DC-DC 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The first switching element (transistor) 12 is connected to one end of the primary winding 11 connected to the power supply 10, and is connected to the connection point 16a of the primary winding 11 and the switching element 12. A first output voltage V1 output through the rectifying diode 13a; Second rectifying diodes 13b and 13c are connected to the output side of the secondary windings 14b and 14c which are magnetically coupled to the primary winding 11, and are output through the second rectifying diodes 13b and 13c. A second output voltage V2; And a third output voltage V3; In the DC-DC converter having the capacitor, capacitors 15b and 15c are connected between the output side of the secondary windings 14b and 14c and the second rectifying diodes 13b and 13c, and the capacitors 15b and 15c are connected to each other. Third rectifying diodes 18b and 18c are formed between the connection points 16b and 16c with the second rectifying diodes 13b and 13c and the grounds 17b and 17c. By such a configuration, the present invention aims to provide a multi-output type DC-DC converter capable of controlling each output voltage and having high conversion efficiency.

Description

디씨-디씨 컨버터(DC-DC converter)DC-DC converter

제1도는 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 일실시예의 회로도이다.1 is a circuit diagram of one embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.

제2도는 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 다른 실시예의 회로도이다.2 is a circuit diagram of another embodiment of the DC-DC converter according to the present invention.

제3도는 출력 전압의 특성을 나타내는 동작 파형도이다.3 is an operational waveform diagram showing characteristics of the output voltage.

제4도는 종래의 DC-DC 컨버터의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a conventional DC-DC converter.

제5도는 종래의 다른 DC-DC 컨버터의 회로도이다.5 is a circuit diagram of another conventional DC-DC converter.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 전원 11 - 1차권선10: power source 11-primary winding

12 : 스위칭소자(트랜지스터) 13a : 제1정류용 다이오드12: switching element (transistor) 13a: first rectifying diode

13b, 13c : 제2정류용 다이오드 14b, 14c : 2차권선13b, 13c: 2nd rectifier diode 14b, 14c: secondary winding

15b, 15c : 콘덴서 16a, 16b, 16c : 접속점15b, 15c: condenser 16a, 16b, 16c: connection point

17b , 17c : 접지 18b, 18c : 제3정류용 다이오드17b, 17c: ground 18b, 18c: third rectifier diode

19 : 제어회로19: control circuit

본 발명은, DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 특히 변환효율이 양호한 다출력형의 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter, and more particularly, to a multi-output DC-DC converter having a good conversion efficiency.

제4도는 종래의 DC-DC 컨버터를 나타낸다. 이것은 플라이백 컨버터(flyback converter)라 불리워지는 회로이며, 제1출력전압(V1), 제2출력전압(V2) 및 제3출력전압(V3)은, 각각 1차권선(41)과 자계결합되어 있는 2차권선(42a,42b 및 42c)으로부터 정류용 다이오드(43a,43b 및 43c)를 통하여 출력된다. 그리고 2차권선(42a,42b,42c)의 권수(卷數)와 정류용 다이오드(43a,43b 및 43c)의 극성을 조정함으로써, 임의의 정(正), 부(負) 출력전압을 출력하는 것이 가능하다. 이 회로에서는, 각 출력전압(Vn)(n=1, 2, 3…)은 식 ①로 표현된다.4 shows a conventional DC-DC converter. This is a circuit called a flyback converter, and the first output voltage V1, the second output voltage V2, and the third output voltage V3 are magnetically coupled to the primary winding 41, respectively. It is output from the secondary windings 42a, 42b and 42c which are through the rectifying diodes 43a, 43b and 43c. By adjusting the number of turns of the secondary windings 42a, 42b and 42c and the polarity of the rectifying diodes 43a, 43b and 43c, an arbitrary positive or negative output voltage is output. It is possible. In this circuit, each output voltage Vn (n = 1, 2, 3, ...) is represented by the equation (1).

여기서, Vin은 입력전압, D는 스위칭 소자(44)의 온 듀티(on duty), np는 1차권선의 권수, nsn은 n번째의 2차권선의 권수를 나타내고 있다.Here, Vin denotes an input voltage, D denotes an on duty of the switching element 44, np denotes the number of turns of the primary winding, and nsn denotes the number of turns of the nth secondary winding.

이 방법은, 어느 1개의 출력전압, 예를 들면 제1출력전압(V1)을 검출하고, d를 제어하여 V1이 일정전압이 되도록 제어하면, 식 ①로부터 (D/1-D)×Vin은 항상 일정한 값이 된다. 따라서, 제2출력전압(V2) 및 제3출력전압(V3)도 2차권선의 권수와 1차권선의 권수와의 비 (ns1+ns2)/np 및 (ns1+ns2+ns3)/np에 따라서 정전압(定電壓) 제어된다.This method detects any one output voltage, for example, the first output voltage V1, controls d to control V1 to be a constant voltage, and then (D / 1-D) × Vin It is always a constant value. Accordingly, the second output voltage V2 and the third output voltage V3 also have a ratio of (ns1 + ns2) / np and (ns1 + ns2 + ns3) / np between the number of turns of the secondary winding and the number of turns of the primary winding. Therefore, the constant voltage is controlled.

제5도는 종래의 다른 DC-DC 컨버터를 나타낸다. 이것은 승압 초퍼(chopper)방식이라 불리워지는 회로이다. 이 회로에 있어서, 제1출력전압(V1)은 1차권선(41)으로부터 정류용 다이오드(43a)를 통하여 직접 출력되고 있다. 또 제2출력전압(V2) 및 제3출력전압(V3)은 제4도의 플라이백 컨버터와 마찬가지로, 각각 1차권선(41)과 자계결합되어 있는 2차권선(42b,42c)로부터 정류용 다이오드(43b,43c)를 통하여 출력된다. 그리고 정류용 다이오드(43a,43b 및 43c)의 극성을 반전시킴으로써, 출력전압의 극성을 반전시키는 것이 가능하다.5 shows another conventional DC-DC converter. This is a circuit called a boost chopper method. In this circuit, the first output voltage V1 is directly output from the primary winding 41 through the rectifying diode 43a. The second output voltage V2 and the third output voltage V3 are rectified diodes from the secondary windings 42b and 42c magnetically coupled to the primary winding 41, similarly to the flyback converter of FIG. It is output through 43b and 43c. By inverting the polarities of the rectifying diodes 43a, 43b and 43c, it is possible to invert the polarity of the output voltage.

이 방법은, 제1출력전압(V1)에 대해서는, 입력전압(Vin)에 접속된 1차권선(41)으로부터 직접 출력전압을 출력하기 위한 변환효율이 양호하다라는 이점이 있다.This method has the advantage that the conversion efficiency for directly outputting the output voltage from the primary winding 41 connected to the input voltage Vin with respect to the first output voltage V1 is good.

그러나 플라이백 컨버터에서는, 완전히 1차권선(41)과 2차권선(42a,42b,42c)이 분리된 변압기를 사용하고 있기 때문에, 1차권선(41)과 2차권선(42a,42b,42c) 간의 결합도가 변환효율에 크게 기여한다. 즉, 결합도가 높지 않으면 변환효율은 커지지 않는 문제가 있으며, 결합도를 높이기 위해서는 변압기에 차폐 코어(shielding core)를 사용하는 등의 수단을 이용할 필요가 있다.However, in the flyback converter, since the primary winding 41 and the secondary windings 42a, 42b and 42c are completely separated from each other, the primary winding 41 and the secondary windings 42a, 42b and 42c are used. The coupling between) contributes greatly to the conversion efficiency. That is, if the coupling degree is not high, there is a problem that the conversion efficiency does not increase. In order to increase the coupling degree, it is necessary to use a means such as using a shielding core in the transformer.

한편, 승압 초퍼방식에서는, 제1출력전압(V1)은 식 ②로 표현되며, 제(n~1)번째의 2차권선으로부터 출력되는 제 n출력전압(Vn)(n=2,3,…)은 식 ③으로 표현된다.On the other hand, in the step-up chopper method, the first output voltage V1 is represented by the formula (2), and the nth output voltage Vn (n = 2, 3,...) Output from the (n-1) th secondary windings. ) Is represented by equation ③.

여기서, Vin은 입력전압, D는 스위칭소자(44)의 온 듀티, np는 1차권선의 권수, nsn은 (n-1)번째의 2차권선의 권수를 나타내고 있다.Here, Vin denotes an input voltage, D denotes an on duty of the switching element 44, np denotes the number of turns of the primary winding, and nsn denotes the number of turns of the (n-1) th secondary winding.

이 방식의 경우, 제1출력전압(V1)이 일정하게 되도록 제어하면, (1/(1/D))× Vin은 일정하게 되지만, 제2출력전압(V2), 제3출력전압(V3)은 제어할 수가 없다. 결국, 식 ③에는 제2항의 (1/(1-D))×Vin 이외에 제1항에도 변동값 D가 존재하기 때문에, 입력전압(Vin)이 변동하면 제2출력전압(V2), 제3출력전압(V3)도 변동한다라는 문제가 있다.In this system, if the first output voltage V1 is controlled to be constant, (1 / (1 / D)) × Vin becomes constant, but the second output voltage V2 and the third output voltage V3 are constant. Cannot be controlled. As a result, since the variation value D also exists in the first term in addition to (1 / (1-D)) × Vin of the second term in the formula (3), when the input voltage Vin changes, the second output voltage V2 and the third There is a problem that the output voltage V3 also fluctuates.

본 발명의 목적은, 각 출력전압의 제어가 가능하며, 변환효율이 높은 다출력형의 DC-DC 컨버터를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a multi-output DC-DC converter capable of controlling each output voltage and having high conversion efficiency.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 전원과 접속된 1차권선의 일단에 스위칭소자가 접속되고, 상기 1차권선과 상기 스위칭소자와의 접속점에 접속된 제1정류용 다이오드를 통하여 출력되는 출력전압과; 상기 1차권선과 자계결합되어 있는 적어도 1개의 2차권선의 출력측에 제2정류용 다이오드가 접속되고, 상기 제2정류용 다이오드를 통하여 출력되는 상기 2차권선의 수에 대응한 출력전압;을 갖는 DC-DC 컨버터에 있어서, 상기 2차권선의 출력측과 상기 제2정류용 다이오드 사이에 콘덴서가 접속되며, 상기 콘덴서와 상기 제2정류용 다이오드와의 접속점과 접지(ground)사이에 제3정류용 다이오드가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터이다.In order to solve the above problems, the present invention, the switching element is connected to one end of the primary winding connected to the power supply, and output through the first rectifying diode connected to the connection point between the primary winding and the switching element Output voltage; A second rectifying diode is connected to an output side of at least one secondary winding that is magnetically coupled to the primary winding, and an output voltage corresponding to the number of the secondary windings output through the second rectifying diode; In a DC-DC converter having a capacitor, a capacitor is connected between an output side of the secondary winding and the second rectifying diode, and a third rectifier is connected between the capacitor and the second rectifying diode and ground. It is a DC-DC converter characterized by the diode being connected.

또 상기 제2정류용 다이오드의 애노드(anode)와 상기 콘덴서가 접속되며, 상기 제3정류용 다이오드의 애노드와 상기 접지가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.An anode of the second rectifying diode and the capacitor are connected, and an anode of the third rectifying diode and the ground are connected.

또 상기 제2정류용 다이오드의 캐소드(cathode)와 상기 콘덴서가 접속되며, 상기 제3정류용 다이오의 캐소드와 상기 접지가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.The cathode of the second rectifying diode is connected to the capacitor, and the cathode of the third rectifying diode is connected to the ground.

특허청구범위의 제1항에 있어서 DC-DC 컨버터에서는, 2차권선의 출력측과 제2정류용 다이오드 사이에 콘덴서가 접속되며, 당해 콘덴서와 당해 제2정류용 다이오드와의 접속점과 접지 사이에 제3정류용 다이오드가 접속되어 있기 때문에, 제 n출력전압(Vn)으로서 (n-1)번째의 2차권선에 발생하는 교류 전압의 모든 진폭값을 도출할 수가 있다.The DC-DC converter according to claim 1, wherein in the DC-DC converter, a capacitor is connected between the output side of the secondary winding and the second rectifying diode, and is connected between the connection point of the capacitor and the second rectifying diode and ground. Since the three rectifier diodes are connected, all amplitude values of the AC voltage generated in the (n-1) th secondary winding as the nth output voltage Vn can be derived.

또 제1출력전압(V1)은 1차권선으로부터 제1정류용 다이오드를 통하여 직접 출력할 수가 있다.The first output voltage V1 can be output directly from the primary winding through the first rectifying diode.

특허청구범위의 제2항에 있어서의 DC-DC 컨버터에서는, 제2정류용 다이오드의 애노드와 콘덴서가 접속되며, 제3정류용 다이오드의 애노드와 접지가 접속되어 있기 때문에, 제 n출력전압(Vn)으로서 정(正)의 출력전압을 도출할 수가 있다.In the DC-DC converter according to claim 2, the anode and the capacitor of the second rectifying diode are connected, and the anode and the ground of the third rectifying diode are connected. Positive output voltage can be derived.

특허청구범위의 제3항에 있어서의 DC-DC 컨버터에서는, 제2정류용 다이오드의 캐소드와 콘덴서가 접속되며, 제3정류용 다이오드의 캐소드와 접지가 접속되어 있기 때문에, 제 n출력전압(Vn)으로서 부(負)의 출력전압을 도출할 수가 있다.In the DC-DC converter according to claim 3, since the cathode and the capacitor of the second rectifying diode are connected, and the cathode and the ground of the third rectifying diode are connected, the nth output voltage Vn Negative output voltage can be derived.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제 1도는 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 일실시예를 나타낸다. 이 회로에서는, 전원(10)과 접속된 1차권선(11)의 일단에 스위칭소자(트랜지스터)(12)가 접속되어 있으며, 1차권선(11)과 스위칭소자(12)와의 접속점(16a)에 제1정류용 다이오드(13a)가 접속되어 있다.1 shows an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. In this circuit, the switching element (transistor) 12 is connected to one end of the primary winding 11 connected to the power supply 10, and the connection point 16a between the primary winding 11 and the switching element 12 is connected. The first rectifying diode 13a is connected to the.

그리고 제1출력전압(V1)은 1차권선(11)과 스위칭소자(12)의 접속점(16a)으로부터 정류용 다이오드(13a)를 통하여 직접 출력되고 있다.The first output voltage V1 is directly output from the connection point 16a of the primary winding 11 and the switching element 12 through the rectifying diode 13a.

또 1차권선(11)과 자계결합되어 있는 2개의 2차권선(14b,14c)의 각각의 출력측에는, 각각 콘덴서(15b,15c)와 제2정류용 다이오드(13b,13c)가 접속되어 있으며, 콘덴서(15b,15c)와 제2정류용 다이오드(13b,13c)와의 각각의 접속점(16b,16c)과 접지(17b,17c) 사이에 제3정류용 다이오드(18b,18c)가 접속되어 있다.Further, capacitors 15b and 15c and second rectifying diodes 13b and 13c are connected to the output sides of the two secondary windings 14b and 14c magnetically coupled to the primary winding 11, respectively. The third rectifying diodes 18b and 18c are connected between the connection points 16b and 16c of the capacitors 15b and 15c and the second rectifying diodes 13b and 13c and the grounds 17b and 17c, respectively. .

그리고 제2출력전압(V2) 및 제3출력전압(V3)은, 2차권선(14b,14c)의 각각의 출력측으로부터 콘덴서(15b,15c)와 제2정류용 다이오드(13b,13c)를 통하여 출력된다. 이때, 콘덴서(15b,15c)와 제2정류용 다이오드(13b,13c)와의 접속점(16b,16c)과 접지(17b,17c) 사이에 제3정류용 다이오드(18b,18c)가 접속되어 있기 때문에, 제2출력전압(V2), 제3출력전압(V3)으로서 2차권선(14b,14c)에 발생하는 교류 전압의 모든 진폭값을 도출할 수가 있다.The second output voltage V2 and the third output voltage V3 are supplied from the respective output sides of the secondary windings 14b and 14c through the capacitors 15b and 15c and the second rectifying diodes 13b and 13c. Is output. At this time, since the third rectifying diodes 18b and 18c are connected between the connection points 16b and 16c between the capacitors 15b and 15c and the second rectifying diodes 13b and 13c and the grounds 17b and 17c. All amplitude values of the AC voltage generated in the secondary windings 14b and 14c as the second output voltage V2 and the third output voltage V3 can be derived.

본 발명에 관한 DC-DC 컨버터에서는, 제1출력전압(V1)은 식 ④로 표현되며, 제(n-1)번째의 2차권선으로부터 출력되는 제n출력전압(Vn)(n=2, 3, …)은 식 ⑤로 표현된다.In the DC-DC converter according to the present invention, the first output voltage V1 is represented by the formula ④, and the nth output voltage Vn (n = 2, output from the (n-1) th secondary winding) is output. 3,…) is expressed by equation (5).

여기서, Vin은 입력전압, D는 스위칭소자(12)의 온 듀티, np는 1차권선의 권수, nsn은 (n-1)번째의 2차권선의 권수를 나타내고 있다.Here, Vin denotes an input voltage, D denotes an on duty of the switching element 12, np denotes the number of turns of the primary winding, and nsn denotes the number of turns of the (n-1) th secondary winding.

본 실시예의 회로에서는, 제1출력전압(V1)을 검출하고 D를 제어하여 V1이 일정전압이 되도록 제어하면, 식 ④로부터 (1/(D-1))×Vin은 항상 일정한 값이 된다. 따라서, 제2출력전압(V2), 제3출력전압(V3)도 식 ⑤에 나타낸 바와 같이, 2차권선의 권수와 1차권선의 권수와의 비 (np+ns2)/np, (np+ns2+ns3)/np에 따라서 정전압 제어된다.In the circuit of this embodiment, when the first output voltage V1 is detected and D is controlled to control V1 to be a constant voltage, (1 / (D-1)) × Vin is always a constant value from equation (4). Therefore, the second output voltage V2 and the third output voltage V3 are also shown in the equation ⑤, where the ratio of the number of turns of the secondary winding and the number of turns of the primary winding is (np + ns2) / np, (np + Constant voltage control is performed according to ns2 + ns3) / np.

제2도는 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 다른 실시예를 나타낸다. 이 회로는 정류용 다이오드 13b 및 18b의 극성을 반전시킴으로써, 제2출력전압(V2)로서 부(負)의 출력전압을 도출하는 경우이다.2 shows another embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. This circuit is a case where the negative output voltage is derived as the second output voltage V2 by inverting the polarities of the rectifying diodes 13b and 18b.

상술한 바와 같이, 본 발명의 DC-DC 컨버터에서는, 제1출력전압뿐만 아니라, 제 n출력전압에 있어서도 고효율을 실현할 수가 있다.As described above, in the DC-DC converter of the present invention, high efficiency can be realized not only in the first output voltage but also in the n-th output voltage.

또 제1출력전압(V1)을 제어함으로써, 제2출력전압(V2) 및 제3출력전압(V3)도 2차권선의 권수와 1차권선의 권수의 비에 따라서 정전압 제어할 수가 있다.Also, by controlling the first output voltage V1, the second output voltage V2 and the third output voltage V3 can also be controlled in a constant voltage according to the ratio of the number of turns of the secondary winding and the number of turns of the primary winding.

제3도는 시간에 대한 각 발생전압의 동작을 설명한다. 여기서, 각 접속점에 발생하는 전압을 발생전압이라 한다.3 illustrates the operation of each generated voltage over time. Here, the voltage generated at each connection point is called a generated voltage.

먼저, 1차권선과 스위칭소자와의 접속점과 제1정류용 다이오드의 애노드가 접속된경우(이하, 접속1이라 한다)에 있어서의 상기 1차권선과, 상기 스위칭소자와, 상기 제1정류용 다이오드의 애노드와 접속점(이하, 접속점1이라 한다)의 발생전압을 Va라 한다.First, the primary winding in the case where the connection point between the primary winding and the switching element and the anode of the first rectifying diode (hereinafter referred to as connection 1), the switching element, and the first rectifying electrode The voltage generated between the anode of the diode and the junction (hereinafter referred to as junction 1) is referred to as Va.

또 콘덴서와 제2정류용 다이오드의 애노드가 접속되며, 제3정류용 다이오드의 애노드와 접지가 접속된 경우(이하, 접속2라 한다)에 있어서의 상기 콘덴서와, 상기 제2정류용 다이오드의 애노드와, 상기 제3정류용 다이오드의 캐소드와의 접속점(접속점2라 한다)의 발생전압을 Vb라 한다.The capacitor and the anode of the second rectifying diode when the anode of the capacitor and the second rectifying diode are connected, and the anode of the third rectifying diode and the ground are connected (hereinafter referred to as connection 2). And the generated voltage at the connection point (called connection point 2) to the cathode of the third rectifying diode is referred to as Vb.

또한 콘덴서와 제2정류용 다이오드의 캐소드가 접속되며, 제3정류용 다이오드의 캐소드와 접지가 접속된 경우(이하, 접속3이라 한다)에 있어서의 상기 콘덴서와, 상기 제2정류용 다이오드의 캐소드와, 상기 제3정류용 다이오드의 애노드와의 접속점(접속점3이라 한다)의 발생전압을 Vc라 한다.The capacitor and the cathode of the second rectifying diode are connected, the cathode of the third rectifying diode is connected to the ground (hereinafter referred to as connection 3), and the cathode of the second rectifying diode. And the generated voltage at the connection point (called connection point 3) to the anode of the third rectifying diode is referred to as Vc.

각 접속에 있어서의 발생전압을 동작 파형(波形)을 제3도에 나타낸다. 제3도에 있어서, 가로축은 시간(t), 세로축은 각각 스위칭소자(12)의 베이스전압(Vs), 접속점(1)의 발생전압(Va), 접속점(2)의 발생전압(Vb), 접속점(3)의 발생전압(Vc), 2차권선에 발생하는 교류 전압(Vd)이다.The operating waveforms of the generated voltages at each connection are shown in FIG. 3, the horizontal axis represents time t, the vertical axis represents the base voltage Vs of the switching element 12, the generated voltage Va of the connection point 1, the generated voltage Vb of the connection point 2, The generated voltage Vc at the connection point 3 and the AC voltage Vd generated in the secondary winding.

먼저, t가 0일 때(시동전; 도3에서 ①의 점)는 각 전압(Vs,Va,Vb,Vc,Vd)도 0이다.First, when t is 0 (before startup; the point of ① in Fig. 3), each voltage Vs, Va, Vb, Vc, Vd is also zero.

이어서, 스위칭소자(12)의 베이스전압에 Vs가 인가되고, 스위칭소자(12)가 ON이 되면(도3에서 ②의 영역), 접속1에서는 1차권선에 발생하는 교류 전압은 대지 전위(大地 電位)가 되기 때문에, 접속점1의 발생전압(Va)은 0이 된다. 또 2차권선에 발생하는 교류 전압(Vd)은 진폭의 부(負)부분인 Vd2가 되고, 접속2에서는 Vd2에 대하여 제2정류용 다이오드는 역방향, 제3정류용 다이오는 순방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점2의 발생전압(Vb)은 0이 된다. 한편, 접속3에서는 Vd2에 대하여 제2정류용 다이오드는 순방향, 제3정류용 다이오드는 역방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점3의 발생전압(Vc)은 -Vd2가 된다. 이상을 동작1이라 한다.Subsequently, when Vs is applied to the base voltage of the switching element 12, and the switching element 12 is turned on (area in Fig. 3), the AC voltage generated in the primary winding in connection 1 is a ground potential (large ground). Since the voltage is generated, the generated voltage Va of the connection point 1 becomes zero. In addition, the AC voltage Vd generated in the secondary winding becomes Vd2, which is a negative portion of the amplitude. In connection 2, the second rectifying diode is connected in the reverse direction to the Vd2, and the third rectifying diode is attached in the forward direction. Therefore, the generated voltage Vb of the connection point 2 becomes zero. On the other hand, in connection 3, since the second rectifying diode is attached in the forward direction and the third rectifying diode is in the reverse direction with respect to Vd2, the generated voltage Vc at the connection point 3 becomes -Vd2. The above is called operation 1.

이어서, 스위칭소자(12)의 베이스전압에 -Vs가 인가되고, 스위칭소자가 OFF가 되면(도3에서 ③의 영역), 접속1에서는 1차권선에 발생하는 교류 전압은 Va가 되므로 접속점1의 발생전압(Va)은 Va가 된다. 또, 2차권선에 발생하는 교류 전압은 진폭의 정(正)부분인 Vd1이 되고, 접속2에서는 Vd1에 대하여 제2정류용 다이오드는 순방향, 제3정류용 다이오드는 역방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점2의 발생전압(Vb)는 Vd1이 된다. 한편, 접속3에서는, Vd1에 대하여 제2정류용 다이오드는 역방향, 제3정류용 다이오드는 순방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점3의 발생전압(Vc)은 0이 된다. 이상을 동작2라 한다.Subsequently, when -Vs is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element is turned off (area of 3 in Fig. 3), in the connection 1, the AC voltage generated in the primary winding becomes Va, so that the connection point 1 The generated voltage Va becomes Va. In addition, since the AC voltage generated in the secondary winding is Vd1, which is a positive part of the amplitude, at the connection 2, the second rectifying diode is forward and the third rectifying diode is attached in the reverse direction with respect to Vd1. The generated voltage Vb of the connection point 2 becomes Vd1. On the other hand, in connection 3, since the second rectifying diode is attached in the reverse direction with respect to Vd1 and the third rectifying diode is in the forward direction, the generated voltage Vc at the connection point 3 becomes zero. The above is called operation 2.

이어서, 스위칭 소자(12)의 베이스전압에 +VS가 인가되고, 스위칭소자(12)가 ON이 되면(도3에서 ④의 영역), 접속1에서는 1차권선에 발생하는 교류 전압은 대지 전위가 되므로, 접속점1의 발생전압(Va)은 0이 된다. 또 2차권선에 발생하는 교류 전압은 진폭의 부(負)부분인 Vd2가 되고, 접속 2에서는 Vd2에 대하여 제2정류용 다이오드는 역방향, 제3정류용 다이오드는 순방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점2의 발생전압(Vb)은 0이 된다. 한편, 접속3에서는, Vd2에 대하여 제2정류용 다이오드(b)는 순방향, 제3정류용 다이오드는 역방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점3의 발생전압(Vc)은 -Vd1과 -Vd2의 합인 -Vd가 된다. 이상을 동작3이라 한다.Subsequently, when + VS is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element 12 is turned on (region ④ in Fig. 3), in the connection 1, the AC voltage generated in the primary winding becomes the ground potential. The generated voltage Va of the connection point 1 becomes zero. The AC voltage generated in the secondary winding becomes Vd2, which is a negative portion of the amplitude. In connection 2, the second rectifying diode is reversed to the Vd2, and the third rectifying diode is attached in the forward direction. The generated voltage Vb of 2 becomes zero. On the other hand, in connection 3, since the second rectifying diode b is attached in the forward direction and the third rectifying diode is in the reverse direction with respect to Vd2, the generated voltage Vc at the connection point 3 is the sum of -Vd1 and -Vd2. It becomes Vd. The above is called operation 3.

이어서, 스위칭소자(12)의 베이스전압에 -Vs가 인가되고, 스위칭소자(12)가 OFF가 되면(도3에서 ⑤의 영역), 접속1에서는 1차권선에 발생하는 교류 전압은 Va가 되므로, 접속점1의 발생전압(Va)은 Va가 된다. 또 2차권선에 발생하는 교류전압은 진폭의 정부분인 Vd1이 되고, 접속2에서는 Vd1에 대하여 제2정류용 다이오드는 순방향, 제3정류용 다이오드는 역방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점2의 발생전압(Vb)은 Vd1과 Vd2의 합인 Vd가 된다. 한편, 접속3에서는, Vd1에 대하여 제2정류용 다이오드는 역방향, 제3정류용 다이오드는 순방향으로 부착되어 있기 때문에, 접속점3의 발생전압(Vc)은 0이 된다. 이상을 동작4라 한다.Subsequently, when -Vs is applied to the base voltage of the switching element 12, and the switching element 12 is turned off (region ⑤ in Fig. 3), the AC voltage generated in the primary winding in connection 1 becomes Va. The generated voltage Va of the connection point 1 becomes Va. The AC voltage generated in the secondary winding becomes Vd1, which is the positive portion of the amplitude, and in connection 2, the second rectifying diode is forward and the third rectifying diode is reversed with respect to Vd1. The voltage Vb becomes Vd which is the sum of Vd1 and Vd2. On the other hand, in connection 3, since the second rectifying diode is attached in the reverse direction with respect to Vd1 and the third rectifying diode is in the forward direction, the generated voltage Vc at the connection point 3 becomes zero. The above is called operation 4.

그 후, 동작3과 동작4가 순차로 반복되고, 그 결과, 발생전압(Va)에 정(正)의 발생전압, 발생전압(Vb)에 정의 발생전압, 발생전압(Vc)에 부의 발생전압이 출력된다.Thereafter, the operation 3 and the operation 4 are sequentially repeated, and as a result, a positive generated voltage is generated to the generated voltage Va, a positive generated voltage to the generated voltage Vb, and a negative generated voltage to the generated voltage Vc. Is output.

따라서, 제1도에 있어서의 제1,2,3출력전압(V1,V2,V3)은 각각 정, 정, 정의 출력전압이 되고, 제2도에 있어서의 제1,2,3출력전압(V1,V2,V3)은 각각 정, 부, 정의 출력전압이 된다.Therefore, the first, second, and third output voltages V1, V2, and V3 in FIG. 1 become positive, positive, and positive output voltages, respectively, and the first, second, and third output voltages in FIG. V1, V2, and V3) become positive, negative, and positive output voltages, respectively.

상기 실시예와 같이, 제n출력전압(Vn)은 (n-1)번째의 2차권선에 발생하는 교류전압의 모든 진폭값을 도출할 수가 있다.As in the above embodiment, the nth output voltage Vn can derive all amplitude values of the AC voltage generated in the (n-1) th secondary winding.

또 제1정류용 다이오드, 제2정류용 다이오드 및 제3정류용 다이오드의 극성을 선택함으로써, 출력전압의 극성을 선택할 수가 있다.The polarity of the output voltage can be selected by selecting the polarities of the first rectifying diode, the second rectifying diode, and the third rectifying diode.

또한, 제4도에 나타낸 플라이백 컨버터에 비하면 적은 권선수로 다출력이 가능해진다. 예를 들면, 3출력인 경우에는 제4도에 나타낸 플라이백 컨버터에서는 1차권선, 2차권선을 합쳐서 4개의 권선이 필요하지만, 본 발명에서는 3개의 권선이 필요하게 된다.In addition, compared to the flyback converter shown in FIG. 4, the multi-output is possible with a small number of turns. For example, in the case of three outputs, in the flyback converter shown in FIG. 4, four windings are required in combination with the primary winding and the secondary winding, but three windings are required in the present invention.

특허청구범위의 제1항에 있어서의 DC-DC 컨버터에서는 , 제n출력전압(Vn)은 (n-1)번째의 2차권선에 발생하는 교류 전압의 모든 진폭값을 도출할 수가 있기 때문에, 제1출력전압(V1)뿐만 아니라 제n출력전압(Vn)에 있어서도 고효율을 실현할 수가 있다.In the DC-DC converter according to claim 1, since the nth output voltage Vn can derive all amplitude values of the AC voltage generated in the (n-1) th secondary winding, High efficiency can be realized not only in the first output voltage V1 but also in the nth output voltage Vn.

또, 제1출력전압(V1)을 제어함으로써, 제n출력전압(Vn)도 2차권선의 권수와 1차권선의 권수의 비에 따라서 정전압 제어된다.Further, by controlling the first output voltage V1, the n-th output voltage Vn is also controlled to be constant voltage in accordance with the ratio of the number of turns of the secondary winding and the number of turns of the primary winding.

또 제1출력전압(V1)은 1차권선으로부터 정류용 다이오드를 통하여 직접 출력되기 때문에, 플라이백 컨버터에 비하여 1개 적은 권선수로 다출력화가 가능해진다.In addition, since the first output voltage V1 is directly output from the primary winding through the rectifying diode, the output voltage V1 can be multiplied by one less winding number than the flyback converter.

특허청구범위의 제2항 및 제3항에 있어서의 DC-DC 컨버터에서는, 제1정류용 다이오드, 제2정류용 다이오드 및 제3정류용 다이오드의 극성을 선택함으로써, 출력전압의 극성을 선택할 수 있기 때문에, DC-DC 컨버터에 사용하였을 때, 정, 부의 출력전압을 임의로 출력할 수가 있으며, 설계자유도가 증대되므로 유효하다.In the DC-DC converter according to claims 2 and 3 of the claims, the polarity of the output voltage can be selected by selecting the polarities of the first rectifying diode, the second rectifying diode, and the third rectifying diode. Therefore, when used in a DC-DC converter, positive and negative output voltages can be arbitrarily output, and design freedom is increased, which is effective.

Claims (3)

전원에 접속된 1차권선의 일단에 스위칭소자가 접속되며, 상기 1차권선과 상기 스위칭소자와의 접속점에 접속된 제1정류용 다이오드를 통하여 출력되는 출력전압과; 상기 1차권선과 자계결합되어 있는 적어도 1개의 2차권선의 출력측에 제2정류용 다이오드가 접속되며, 상기 제2정류용 다이오드를 통하여 출력되는 상기 2차권선의 수에 대응한 출력전압;을 갖는 DC-DC 컨버터에 있어서, 상기 2차권선의 출력측과 상기 제2정류용 다이오드와의 사이에 콘덴서가 접속되며, 상기 콘덴서와 상기 제2정류용 다이오드와의 접속점과 접지 사이에 제3정류용 다이오드가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.An output voltage connected to one end of the primary winding connected to the power supply and output through a first rectifying diode connected to a connection point between the primary winding and the switching element; A second rectifying diode is connected to an output side of at least one secondary winding that is magnetically coupled to the primary winding, and an output voltage corresponding to the number of the secondary windings output through the second rectifying diode; In the DC-DC converter having a capacitor, a capacitor is connected between the output side of the secondary winding and the second rectifying diode, and is connected to the third rectifying point between the capacitor and the second rectifying diode and ground. DC-DC converter, characterized in that the diode is connected. 제1항에 있어서, 상기 제2정류용 다이오드의 애노드와 상기 콘덴서가 접속되며, 상기 제3정류용 다이오드의 애노드와 상기 접지가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The DC-DC converter according to claim 1, wherein an anode of the second rectifying diode and the capacitor are connected, and an anode of the third rectifying diode and the ground are connected. 제1항에 있어서, 상기 제2정류용 다이오드의 캐소드와 상기 콘덴서가 접속되며, 상기 제3정류용 다이오드의 캐소드와 상기 접지가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The DC-DC converter according to claim 1, wherein a cathode of said second rectifying diode and said capacitor are connected, and a cathode of said third rectifying diode and said ground are connected.
KR1019960002223A 1995-02-01 1996-01-31 Dc-dc converter KR100219289B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1995-15354 1995-02-01
JP7015354A JPH08214547A (en) 1995-02-01 1995-02-01 Dc-dc converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960032858A KR960032858A (en) 1996-09-17
KR100219289B1 true KR100219289B1 (en) 1999-09-01

Family

ID=11886469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960002223A KR100219289B1 (en) 1995-02-01 1996-01-31 Dc-dc converter

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH08214547A (en)
KR (1) KR100219289B1 (en)
TW (1) TW290757B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102165635B1 (en) * 2016-06-21 2020-10-14 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) Isolated multi-output power supplier and motor driver having thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR960032858A (en) 1996-09-17
TW290757B (en) 1996-11-11
JPH08214547A (en) 1996-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4672363B2 (en) Converter power circuit
US20060268589A1 (en) Switching power supply unit and voltage converting method
JPH05316721A (en) Parallel control type dc/dc converter
JP2000324837A (en) Dc power supply circuit
US6061254A (en) Forward converter with active clamp circuit
US5977753A (en) Buck regulator with plural outputs
EP1107438A2 (en) Balancing circuit for voltage division between capacitors
JP3528920B2 (en) Switching power supply
JP3528921B2 (en) Switching power supply
US11451161B2 (en) Power switcher, power rectifier, and power converter including cascode-connected transistors
CN112039343B (en) Power supply device
KR100219289B1 (en) Dc-dc converter
US7092260B2 (en) Short-circuiting rectifier for a switched-mode power supply
US7079403B2 (en) Isolated DC-DC converters
JP3290746B2 (en) Low-loss power supply including DC / DC converter
JP7275667B2 (en) switching power supply
US7157887B2 (en) Direct amplitude modulation for switch mode power supplies
JP5011620B2 (en) Switching power supply
JP7129927B2 (en) Isolated switching power supply
KR20190135252A (en) Boost converter
KR101980021B1 (en) High efficiency multi-output converter with asymmetric powering
JPH08331843A (en) Output voltage detecting circuit in switching power supply
JP3004839B2 (en) DC-DC converter
JP2811339B2 (en) DC / DC converter
WO2020070789A1 (en) Power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130520

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140522

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150518

Year of fee payment: 17