JP2003189613A - Dc-dc converter - Google Patents

Dc-dc converter

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JP2003189613A
JP2003189613A JP2001386304A JP2001386304A JP2003189613A JP 2003189613 A JP2003189613 A JP 2003189613A JP 2001386304 A JP2001386304 A JP 2001386304A JP 2001386304 A JP2001386304 A JP 2001386304A JP 2003189613 A JP2003189613 A JP 2003189613A
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JP
Japan
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winding
current
output
converter
choke coil
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Application number
JP2001386304A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigenobu Matsuzaki
重伸 松▲崎▼
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC-DC converter capable of accommodating load fluctuations and attaining reductions in size and cost. <P>SOLUTION: In this DC-DC converter 100, an output of a DC power supply 300 is turned on and off at a switching device 120 and is applied to a primary side of a transformer 110. A secondary energizing power excitation power is thereby rectified in a first rectifying diode 161 and is applied to a load 310 via a choke coil 170 and a smoothing capacitor 180. The voltage of an output terminal 193 is observed in a diversion control circuit 150, and when the load increases and the output voltage drops, a diversion circuit 163 is energized to flow an excitation current on a secondary side through a second rectifying diode 162. The current is flowed through a secondary winding reversely wound around the choke coil 170 and reduces magnetic flux density generated on the choke coil 170. Thus, the allowable magnetic flux density can be reduced to miniaturize the choke coil 170. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、印加される入力直
流電力を、所望の電圧の直流電力に変換するDC/DC
コンバータに関し、特に、小型で安価なDC/DCコン
バータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC / DC which converts input DC power applied to DC power of a desired voltage.
The present invention relates to a converter, and more particularly to a small and inexpensive DC / DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のDC/DCコンバータについて、
図9を参照して説明する。図9に示すDC/DCコンバ
ータ900は、トランス902と、トランス902の一
次巻線Npに直列に接続されたスイッチング素子である
MOS−FET903と、MOS−FET903にスイ
ッチング信号を出力するスイッチング制御回路904
と、トランス902の一次巻線Npに接続された入力フ
ィルタ回路905と、トランス902の二次巻線Nsに
接続された整流ダイオード906と、二次巻線Ns及び
整流ダイオードの共通カソードに接続されたチョークコ
イル907と、平滑コンデンサ908と、一次直流電力
の入力端子911,912及び二次直流電力の出力端子
913,914とを有する。また、DC/DCコンバー
タ900は、出力端子電圧をスイッチング制御回路90
4に入力させる出力端子電圧信号線930、及び、負荷
の端子電圧をスイッチング制御回路904に入力させる
負荷端子電圧信号線931を有する。そして、このよう
なDC/DCコンバータ900においては、直流電源9
20が入力端子911,912に、また、負荷921が
出力端子913,914に各々接続されて使用される。
2. Description of the Related Art Regarding a conventional DC / DC converter,
This will be described with reference to FIG. The DC / DC converter 900 shown in FIG. 9 includes a transformer 902, a MOS-FET 903 that is a switching element connected in series to the primary winding Np of the transformer 902, and a switching control circuit 904 that outputs a switching signal to the MOS-FET 903.
An input filter circuit 905 connected to the primary winding Np of the transformer 902, a rectifying diode 906 connected to the secondary winding Ns of the transformer 902, and a common cathode of the secondary winding Ns and the rectifying diode. And a smoothing capacitor 908, primary DC power input terminals 911 and 912, and secondary DC power output terminals 913 and 914. Further, the DC / DC converter 900 changes the output terminal voltage to the switching control circuit 90.
4 and an output terminal voltage signal line 930 for inputting to the No. 4 and a load terminal voltage signal line 931 for inputting the terminal voltage of the load to the switching control circuit 904. In such a DC / DC converter 900, the DC power supply 9
20 is connected to the input terminals 911 and 912, and the load 921 is connected to the output terminals 913 and 914, respectively.

【0003】このような構成のDC/DCコンバータ9
00においては、入力端子911,912に接続された
直流電源920から入力される一次直流電力は、入力フ
ィルタ回路905を介して、トランス902の一次巻線
NpとMOS−FET903との直列回路に印加され
る。そして、スイッチング制御回路904の制御に基づ
くMOS−FET903のスイッチングによって、トラ
ンス902の二次巻線Nsに二次交流電力が誘起され、
整流ダイオード906、チョークコイル907及び平滑
コンデンサ908により整流、平滑されて二次直流電力
となり、出力端子913,914に接続された負荷92
1に出力される。
The DC / DC converter 9 having such a configuration
In 00, the primary DC power input from the DC power supply 920 connected to the input terminals 911 and 912 is applied to the series circuit of the primary winding Np of the transformer 902 and the MOS-FET 903 via the input filter circuit 905. To be done. Then, the secondary AC power is induced in the secondary winding Ns of the transformer 902 by the switching of the MOS-FET 903 based on the control of the switching control circuit 904,
The load 92 connected to the output terminals 913 and 914 by being rectified and smoothed by the rectifying diode 906, the choke coil 907, and the smoothing capacitor 908 to become secondary DC power.
It is output to 1.

【0004】電気自動車やハイブリッド自動車に搭載さ
れる高電圧バッテリーから12V電圧を生成する降圧D
C/DCコンバータを想定した場合、その出力電流は1
00Aを越える場合もある。このため出力ハーネスに
は、出力ハーネス抵抗922を小さくし電圧降下を少な
くするために、線径の太いハーネスが使用される。しか
しながら、重畳やハーネスの引き回しの容易さ等の観点
からそのハーネス径にも限界があり、出力ハーネス抵抗
922による電圧効果の発生は免れられない。このため
に、車載用DC/DCコンバータにおいては、負荷端子
電圧信号線931で負荷端子電圧をスイッチング制御回
路904に入力させ、負荷端子電圧が一定電圧になるよ
うにスイッチング制御を行っている。
Step-down D for generating a 12V voltage from a high voltage battery mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle
Assuming a C / DC converter, its output current is 1
It may exceed 00A. Therefore, a harness having a large wire diameter is used for the output harness in order to reduce the output harness resistance 922 and reduce the voltage drop. However, the harness diameter is also limited from the viewpoints of superimposition, easiness of routing the harness, and the like, and the voltage effect due to the output harness resistance 922 cannot be avoided. Therefore, in the on-vehicle DC / DC converter, the load terminal voltage signal line 931 inputs the load terminal voltage to the switching control circuit 904, and the switching control is performed so that the load terminal voltage becomes a constant voltage.

【0005】また、この負荷端子電圧信号線931が断
線した場合を想定して、フェールセーフの観点から出力
端子電圧信号線930により出力端子電圧をスイッチン
グ制御回路904においてモニタしている。スイッチン
グ制御回路904では、負荷端子電圧信号線931で負
荷端子電圧をモニタして、負荷電流の変化により負荷電
圧が増加した場合には、MOS−FET903のスイッ
チングを制御して出力電圧を低下させ、負荷電圧が低下
した場合にはえ903のスイッチングを制御して出力電
圧を上昇させるように動作する。
Further, assuming that the load terminal voltage signal line 931 is broken, the output terminal voltage is monitored by the switching control circuit 904 by the output terminal voltage signal line 930 from the viewpoint of fail-safe. In the switching control circuit 904, the load terminal voltage signal line 931 monitors the load terminal voltage, and when the load voltage increases due to a change in the load current, the switching of the MOS-FET 903 is controlled to reduce the output voltage, When the load voltage drops, the switching of the fly 903 is controlled to operate to increase the output voltage.

【0006】チョークコイル907には、軽負荷電流時
から最大負荷電流時まで、高精度の出力安定化制御を行
うために、インダクタンス値を大きくして多くのエネル
ギーを蓄える必要があり、この具体的手段として、飽和
磁束密度の高いアモルファスコアを使用してインダクタ
ンス値を大きくしたり、フェライトコアを使用した場合
にはそのサイズを大きくしてインダクタンス値を大きく
する等の対策をとっていた。しかしながら、アモルファ
スコアは高価であり、またフェライトコアを用いてコア
を大型化すればコストが増加してしまうという問題があ
った。
The choke coil 907 needs to have a large inductance value to store a large amount of energy in order to perform highly accurate output stabilization control from a light load current to a maximum load current. As a means, measures such as increasing the inductance value by using an amorphous core having a high saturation magnetic flux density, and increasing the inductance value by increasing the size of a ferrite core are used. However, the amorphous core is expensive, and there is a problem that the cost increases if the ferrite core is used to increase the size of the core.

【0007】また、特に電気自動車やハイブリッド自動
車の高電圧バッテリーから12V電圧を生成する降圧D
C/DCコンバータにおいては、12V側に接続される
電装負荷へ供給すべき所要負荷電流が100A程度とな
る。通常、電装負荷は、連続的に作動するものと、間欠
的に作動するものとに分けることができるが、このよう
なチョークコイル907を設計する際には、連続作動す
る負荷と間欠作動する負荷がともに作動した場合におい
ても、チョークコイルのコアに発生する磁束による磁束
密度が飽和磁束密度を下回るよう、実効断面積の大きい
コアを選定する必要があった。
Further, a step-down D for generating a 12V voltage from a high voltage battery of an electric vehicle or a hybrid vehicle, in particular.
In the C / DC converter, the required load current to be supplied to the electrical load connected to the 12V side is about 100A. Normally, the electrical component load can be divided into one that operates continuously and one that operates intermittently. When designing such a choke coil 907, a load that operates continuously and a load that operates intermittently. It was necessary to select a core with a large effective area so that the magnetic flux density due to the magnetic flux generated in the core of the choke coil would be lower than the saturation magnetic flux density even when both of them operate.

【0008】このことについて、以下に詳細に説明す
る。図9に示したDC/DCコンバータ900において
は、スイッチング素子であるMOS−FET903をオ
ン/オフ制御して出力電圧を一定に保つように動作して
いるが、このオン/オフ制御はPWM制御を用いて実施
しているものとする。そこで、オン/オフのデューティ
をD、オン時間をTon、最大オン時間をTonmax とする
と、チョークコイル907のコアに発生する磁束密度B
は、一般的に次式(1)によって示される。
This will be described in detail below. In the DC / DC converter 900 shown in FIG. 9, the MOS-FET 903 which is a switching element is on / off controlled to operate so as to keep the output voltage constant. This on / off control is PWM control. It shall be carried out using Therefore, assuming that the ON / OFF duty is D, the ON time is Ton, and the maximum ON time is Tonmax, the magnetic flux density B generated in the core of the choke coil 907.
Is generally represented by the following equation (1).

【0009】[0009]

【数1】 B=(ΔV×Ton)/(N×Ae) …(1) [Equation 1]   B = (ΔV × Ton) / (N × Ae) (1)

【0010】なお、ΔVはチョークコイル907に入力
させる電圧Vinと出力される電圧Vout の差である。ま
た、チョークコイル907に入力される電圧Vinは、D
C/DCコンバータ900の直流電源920の電圧に、
トランス902の巻線比Ns/Npを乗じた値となる。
また、Nはチョークコイルの巻線ターン数であり、As
はチョークコイルに使用されるコアの実効断面積であ
る。
ΔV is the difference between the voltage Vin input to the choke coil 907 and the voltage Vout output. The voltage Vin input to the choke coil 907 is D
For the voltage of the DC power supply 920 of the C / DC converter 900,
It is a value obtained by multiplying the winding ratio Ns / Np of the transformer 902.
N is the number of winding turns of the choke coil.
Is the effective area of the core used in the choke coil.

【0011】ここで、入力電圧の変動に対する動作を説
明する。DC/DCコンバータ900においては、直流
電源920の電圧が低い場合には、MOS−FET90
3のオン時間Ton1 を大きくし、直流電源920の電圧
が高い場合には、オン時間Ton2 を小さくして出力電圧
を一定に保つように動作する。このそれぞれの場合にお
いて、チョークコイルのコアに発生する磁束密度Bは、
式(2)のようになる。ただし、直流電源920の電圧
が低い場合のチョークコイル907の入力電圧をVin
1、MOS−FET903のオン時間をTon1、直流電源
920の電圧が高い場合のチョークコイル907の入力
電圧をVin2 、MOS−FET903のオン時間をTon
2とする。
Here, the operation with respect to the fluctuation of the input voltage will be described. In the DC / DC converter 900, when the voltage of the DC power supply 920 is low, the MOS-FET 90
When the ON time Ton1 of No. 3 is increased and the voltage of the DC power supply 920 is high, the ON time Ton2 is decreased to keep the output voltage constant. In each of these cases, the magnetic flux density B generated in the core of the choke coil is
It becomes like Formula (2). However, the input voltage of the choke coil 907 when the voltage of the DC power source 920 is low is Vin
1, the ON time of the MOS-FET 903 is Ton1, the input voltage of the choke coil 907 is Vin2 when the voltage of the DC power supply 920 is high, and the ON time of the MOS-FET 903 is Ton.
Set to 2.

【0012】[0012]

【数2】 B=((Vin1−Vout)×Ton1)/(N×Ae) =((Vin2−Vout)×Ton2)/(N×Ae) …(2) [Equation 2]   B = ((Vin1−Vout) × Ton1) / (N × Ae)     = ((Vin2-Vout) * Ton2) / (N * Ae) (2)

【0013】次に、出力電圧の変動に対する動作を説明
する。今、直流電源920の電圧がDC/DCコンバー
タ900において性能を保証している最大入力電圧であ
った場合のチョークコイルの入力電圧をVinmax とす
る。この状態で、負荷電流が一定であり定常動作状態に
あったDC/DCコンバータ900において、たとえば
間欠差動電装負荷が多数稼動状態となったために負荷電
流が急増した場合、負荷電流が急増するため負荷端子電
圧は一定電圧を逸脱して低下する。このときの電圧をV
outminとする。このような状態となると、DC/DCコ
ンバータ900は、出力電圧を元の電圧に戻すために、
多くの電力を供給するようにMOS−FET903のデ
ューティを最大にして、すなわち、MOS−FET90
3のオン時間TonをTonmnaxにして出力電圧を上昇させ
る。この時にチョークコイルのコアに発生する磁束密度
max は、次式(3)により表される。
Next, the operation for the fluctuation of the output voltage will be described. Now, let the input voltage of the choke coil be Vinmax when the voltage of the DC power supply 920 is the maximum input voltage that guarantees the performance of the DC / DC converter 900. In this state, in the DC / DC converter 900 in which the load current is constant and is in the steady operation state, when the load current sharply increases due to a large number of intermittent differential electrical component loads, the load current sharply increases. The load terminal voltage falls below a certain voltage. The voltage at this time is V
outmin. In such a state, the DC / DC converter 900 returns the output voltage to the original voltage,
The duty of the MOS-FET 903 is maximized so that a large amount of power is supplied, that is, the MOS-FET 90.
The ON time Ton of 3 is set to Tonmnax to increase the output voltage. Magnetic flux density generated in the core of the choke coil at this time
max is expressed by the following equation (3).

【0014】[0014]

【数3】 B=((Vinmax−Voutmin)×Tonmax)/(N×Ae) …(3) [Equation 3]   B = ((Vinmax−Voutmin) × Tonmax) / (N × Ae) (3)

【0015】そしてこれらの動作を、出力電流に着目し
て説明する。今、チョークコイルのインダクタンスを
L、入出力電位差をΔV、チョークコイルの出力電流の
変化分をΔiとすると、これらの間には次式(4)の関
係が成立する。
Then, these operations will be described focusing on the output current. Now, assuming that the inductance of the choke coil is L, the input / output potential difference is ΔV, and the change amount of the output current of the choke coil is Δi, the relationship of the following expression (4) is established.

【0016】[0016]

【数4】 ΔV×Ton=L×Δi …(4) [Equation 4]   ΔV × Ton = L × Δi (4)

【0017】出力電流の変化分Δiは、DC/DCコン
バータが定常動作状態ではリップル電流であり、出力電
流が変化した場合にはその出力電流の変化分を示す。式
(3)は、式(4)を代入することにより、次式(5)
のように表せる。
The change Δi in the output current is a ripple current when the DC / DC converter is in a steady operation state, and indicates the change in the output current when the output current changes. By substituting the equation (4) into the equation (3), the following equation (5) is obtained.
Can be expressed as

【0018】[0018]

【数5】 Bmax =(L×Δi)/(N×Ae) …(5) [Equation 5]   Bmax = (L × Δi) / (N × Ae) (5)

【0019】このように、出力電流が定格電流範囲の最
小電流から最大電流まで急増した場合、つまり式(5)
に示したΔiが最大となった場合に、チョークコイルの
コアに発生する磁束密度Bは、最大磁束密度max にな
る。この場合においても、コアが磁気飽和することが無
いように、実効断面積の大きなコアを選択する必要があ
る。このため、コアのサイズが大きくなり、コストが高
くなる。
Thus, when the output current suddenly increases from the minimum current to the maximum current in the rated current range, that is, equation (5)
The magnetic flux density B generated in the core of the choke coil becomes the maximum magnetic flux density max when the Δi shown in FIG. Even in this case, it is necessary to select a core having a large effective area so that the core will not be magnetically saturated. Therefore, the size of the core becomes large and the cost becomes high.

【0020】このような問題点を解決する従来の手段と
しては、たとえば特開平9−331677号公報に開示
されている方法がある。この方法においては、図10に
示すように、E型コアの中脚部にクサビ型のギャップ加
工を施し、出力電流が小さい時にはチョークコイルのイ
ンダクタンス値が大きく、また、出力電流が大きい時に
はインダクタンス値が小さくなるように電流依存性をも
つチョークコイルを提案している。このようなチョーク
コイルでは、チョークコイル内に流れる磁力線は、負荷
電流が小さい時には磁気抵抗が小さいギャップの部分に
集中し、大きいインダクタンスが得られる。また、負荷
電流が大きくなると、徐々に磁気抵抗の大きなギャップ
の広い部分に磁力線が流れるようになり、インダクタン
スが減少していく。このため、従来のギャップを施して
いないコアや均一のギャップを施したコアに比べて、磁
気飽和が発生するまでの負荷電流を大きくとることがで
きる。換言すれば、最大負荷電流が規定されている場合
には、従来のコアと比較して実効断面積の小さなコアを
選択することが可能となる。
As a conventional means for solving such a problem, for example, there is a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-331677. In this method, as shown in FIG. 10, the middle leg of the E-shaped core is subjected to wedge-shaped gap processing, the inductance value of the choke coil is large when the output current is small, and the inductance value is large when the output current is large. We have proposed a choke coil that has a current dependence so that is small. In such a choke coil, lines of magnetic force flowing in the choke coil are concentrated in a gap portion having a small magnetic resistance when the load current is small, and a large inductance is obtained. Further, when the load current increases, the magnetic force lines gradually flow through a wide gap with a large magnetic resistance, and the inductance decreases. Therefore, the load current until the magnetic saturation occurs can be made larger than that in the conventional core having no gap or the core having a uniform gap. In other words, when the maximum load current is specified, it is possible to select a core having a smaller effective area than the conventional core.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のチョークコイルは、チョークコイルの中脚部に仕様
ごとに異なるクサビ型の専用ギャップを設けなければな
らない等、構造が複雑で汎用性に乏しいものであった。
その結果、加工が複雑になり、加工費が高くなるという
問題があった。
However, this conventional choke coil has a complicated structure and lacks versatility, such as the need to provide a wedge-shaped dedicated gap in the middle leg of the choke coil, which is different for each specification. Met.
As a result, there is a problem that the processing becomes complicated and the processing cost becomes high.

【0022】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、本発明の目的は、最小使用電力と最大
使用電力の差が激しいたとえば車載用の電源装置に適用
しても適切に変動に対応可能でありながら、小型で安価
なDC/DCコンバータを提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is suitable even when applied to, for example, a vehicle-mounted power supply device in which the difference between the minimum power consumption and the maximum power consumption is large. The object of the present invention is to provide a small-sized and inexpensive DC / DC converter which can cope with fluctuations.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第1の観点によれば、本発明に係るDC/
DCコンバータは、一次巻線及び二次巻線を有するトラ
ンスと、前記一次巻線に直列に接続され、印加された直
流電圧を非直流電圧に変換して前記一次巻線に印加する
スイッチング素子と、前記二次巻線に直列に接続される
チョークコイルを有し前記二次巻線に励起される二次交
流電流を整流及び平滑して所望の負荷に出力する整流平
滑回路とを有するDC/DCコンバータであって、前記
チョークコイルは、前記トランスの二次巻線に直列に接
続されコアに所定の方向で巻かれた第1の巻線と、前記
トランスの二次巻線に直列に接続されコアに前記第1の
巻線とは反対方向で巻かれた第2の巻線とを有し、前記
出力される電流の状態を検出する出力電流検出手段と、
前記検出された出力電流の状態に基づいて、前記チョー
クコイルの第2の巻線に印加する電流を制御する分流制
御手段とをさらに有する。
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a DC / DC converter according to the present invention.
The DC converter includes a transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching element that is connected in series to the primary winding and converts an applied DC voltage into a non-DC voltage and applies the applied DC voltage to the primary winding. A rectifying / smoothing circuit having a choke coil connected in series to the secondary winding and rectifying and smoothing a secondary alternating current excited in the secondary winding and outputting the rectified and smoothed current to a desired load. A DC converter, wherein the choke coil is connected in series to a secondary winding of the transformer and a first winding that is wound around a core in a predetermined direction, and is connected in series to a secondary winding of the transformer. And a second winding wound around the core in a direction opposite to the first winding, the output current detecting means for detecting a state of the output current,
It further has a shunt control means for controlling the current applied to the second winding of the choke coil based on the state of the detected output current.

【0024】このような構成のDC/DCコンバータに
おいては、トランスの一次巻線とスイッチング素子との
直列回路に入力側の一時直流電圧が印加され、スイッチ
ング素子がたとえばオン−オフ動作することにより、ト
ランスの二次巻線側に交流電圧が励起される。そして、
この交流電圧による交流電流は、第1の巻線及び第2の
巻線を有するチョークコイルを含む整流平滑回路におい
て整流及び平滑化された後、所望の負荷に対して出力さ
れる。この時、負荷に対して出力する電流の状態が出力
電流検出手段において検出されており、検出した出力電
流の状態に基づいて、分流制御手段においてチョークコ
イルの二次巻線に印加する電流が制御される。チョーク
コイルにおいては一次巻線と二次巻線とがコアに対して
逆方向に巻かれている、すなわち、各巻線により生じる
磁束が相互に打消すよう作用するように構成されている
ので、このように二次巻線に印加する電流を制御するこ
とは、チョークコイルにおいて発生する磁束密度を制御
することとなる。
In the DC / DC converter having such a configuration, the temporary DC voltage on the input side is applied to the series circuit of the primary winding of the transformer and the switching element, and the switching element is turned on and off, for example. An alternating voltage is excited on the secondary winding side of the transformer. And
The alternating current by the alternating voltage is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit including a choke coil having a first winding and a second winding, and then output to a desired load. At this time, the state of the current output to the load is detected by the output current detection means, and the current applied to the secondary winding of the choke coil is controlled by the shunt control means based on the detected output current state. To be done. In the choke coil, the primary winding and the secondary winding are wound in the opposite directions with respect to the core, that is, the magnetic flux generated by each winding acts so as to cancel each other. Controlling the current applied to the secondary winding in this way controls the magnetic flux density generated in the choke coil.

【0025】これに限定されるものではないが、好適に
は、前記分流制御手段は、前記出力される電流が所定の
範囲内の時は、前記チョークコイルの第1の巻線にのみ
前記コイルの二次巻線より出力される電流を出力し、前
記出力される電流が所定の範囲を越えて増加した時は、
前記チョークコイルの第2の巻線に前記コイルの二次巻
線より出力される電流を分流する(請求項2)。
Although not limited to this, it is preferable that the shunt control means includes only the first winding of the choke coil when the output current is within a predetermined range. The current output from the secondary winding of is output, and when the output current increases beyond a predetermined range,
The current output from the secondary winding of the coil is shunted to the second winding of the choke coil (claim 2).

【0026】また、これに限定されるものではないが、
本発明に係るDC/DCコンバータの具体的かつ好適な
構成としては、前記出力電流検出手段は、前記整流平滑
回路より出力される電流の変化を検出し、前記分流制御
手段は、前記検出された電流の変化に基づいて前記第2
の巻線に印加する電流を制御する。(請求項3)また、
同様に本発明に係るDC/DCコンバータの具体的かつ
好適な他の構成としては、前記出力電流検出手段は、前
記整流平滑回路の出力端子電圧及び前記負荷の入力端子
電圧を検出することにより、当該整流平滑回路及び前記
負荷の間の電圧降下を検出し、前記分流制御手段は、前
記検出された電圧降下に基づいて、前記第2の巻線に印
加する電流を制御する。(請求項4)
Although not limited to this,
As a specific and preferable configuration of the DC / DC converter according to the present invention, the output current detecting means detects a change in the current output from the rectifying / smoothing circuit, and the shunt control means detects the detected current. The second based on the change of the current
Control the current applied to the winding. (Claim 3) Also,
Similarly, as another specific and preferable configuration of the DC / DC converter according to the present invention, the output current detection means detects the output terminal voltage of the rectifying and smoothing circuit and the input terminal voltage of the load, The voltage drop between the rectifying and smoothing circuit and the load is detected, and the shunt control means controls the current applied to the second winding based on the detected voltage drop. (Claim 4)

【0027】また、これに限定されるものではないが、
前記チョークコイルの好適な構成は、E型コアを有し、
前記第1の巻線及び第2の巻線が、当該E型コアの中脚
部に巻かれているものである。(請求項5)
Although not limited to this,
A preferred configuration of the choke coil has an E-shaped core,
The first winding and the second winding are wound around the middle leg of the E-shaped core. (Claim 5)

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1〜5に記載の発明によれば、出
力される電力の状態に応じてチョークコイルの第2の巻
線に電流を流すのみでチョークコイルの磁束密度の制御
を行うことができる。したがって、汎用的なコアを用い
た簡単な構成のチョークコイルにより、最小使用電力と
最大使用電力の差が激しい用途においても適切に対応す
ることができる。また、磁束密度を適切に抑えることが
できるので、チョークコイルを小型にすることもでき
る。その結果、小型で安価なDC/DCコンバータを提
供することができる。
According to the invention described in claims 1 to 5, the magnetic flux density of the choke coil is controlled only by passing a current through the second winding of the choke coil according to the state of the output power. be able to. Therefore, the choke coil having a simple structure using a general-purpose core can be appropriately used even in an application in which the difference between the minimum power consumption and the maximum power consumption is large. Further, since the magnetic flux density can be appropriately suppressed, the choke coil can be made compact. As a result, a small and inexpensive DC / DC converter can be provided.

【0029】これに加えて請求項2に記載の発明によれ
ば、負荷電流が急激に増加したような場合においても適
切に対応することができるDC/DCコンバータを提供
することができる。また、請求項3に記載の発明によれ
ば、負荷電流の変化を簡単な方法により検出することに
より負荷の状況を把握し適切に磁束密度のコントロール
を行うDC/DCコンバータを提供することができる。
また、請求項4に記載の発明によれば、ハーネス抵抗の
電圧降下を検出することにより負荷の状況を把握し適切
に磁束密度のコントロールを行うDC/DCコンバータ
を提供することができる。また、請求項5に記載の発明
によれば、汎用的な部材を用いて簡単な構成のチョーク
コイルを有するDC/DCコンバータを提供することが
できる。
In addition to this, according to the invention described in claim 2, it is possible to provide a DC / DC converter capable of appropriately coping with the case where the load current sharply increases. Further, according to the invention described in claim 3, it is possible to provide a DC / DC converter which grasps the status of the load by appropriately detecting the change in the load current and controls the magnetic flux density appropriately. .
Further, according to the invention described in claim 4, it is possible to provide a DC / DC converter which detects the voltage drop of the harness resistance to grasp the load situation and appropriately controls the magnetic flux density. According to the invention described in claim 5, it is possible to provide a DC / DC converter having a choke coil with a simple structure using a general-purpose member.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】第1の実施の形態 本発明の第1の実施の形態のDC/DCコンバータつい
て図1〜図5を参照して説明する。図1は、第1の実施
の形態のDC/DCコンバータ100の構成を示す回路
図である。図1に示すように、本実施の形態のDC/D
Cコンバータ100は、トランス110、トランス11
0の一次巻線Npに直列に接続されたスイッチング素子
であるMOS−FET120、MOS−FET120に
スイッチング制御信号を出力するスイッチング制御回路
130、トランス110の一次巻線Npに接続された入
力フィルタ回路140、トランス110の二次巻線側の
電流出力の分流を制御する分流制御回路150、トラン
ス110の二次巻線Nsに接続された第1の整流ダイオ
ード161、第1の整流ダイオード161に並列に接続
された第2の整流ダイオード162、第2の整流ダイオ
ード162に電流を分流させるための分流回路163、
チョークコイル170、平滑コンデンサ180、入力端
子191,192及び出力端子193,194が図示の
ごとく接続された構成である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Embodiment A DC / DC converter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the DC / DC converter 100 of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the DC / D of the present embodiment
The C converter 100 includes a transformer 110 and a transformer 11.
0, which is a switching element connected in series to the primary winding Np of 0, a switching control circuit 130 which outputs a switching control signal to the MOS-FET 120, and an input filter circuit 140 which is connected to the primary winding Np of the transformer 110. , A shunt control circuit 150 that controls shunting of a current output on the secondary winding side of the transformer 110, a first rectifying diode 161 connected to the secondary winding Ns of the transformer 110, and a first rectifying diode 161 in parallel. The connected second rectifying diode 162, a shunt circuit 163 for shunting a current to the second rectifying diode 162,
The configuration is such that the choke coil 170, the smoothing capacitor 180, the input terminals 191, 192, and the output terminals 193, 194 are connected as shown.

【0031】このようなDC/DCコンバータ100に
おいては、入力端子191,192に直流電源300が
接続され、出力端子193,194に負荷310が接続
される。なお、ハーネス配線抵抗320は、DC/DC
コンバータ100の出力端子193,194に接続され
たハーネスの配線抵抗である。また、このように直流電
源300及び負荷310が接続された状態でDC/DC
コンバータ100においては、出力端子193,194
の電圧が出力端子電圧信号線230を介してスイッチン
グ制御回路130及び分流制御回路150に、また、負
荷310の端子電圧が負荷端子電圧信号線231を介し
てスイッチング制御回路130に、各々入力される。
In such a DC / DC converter 100, the DC power supply 300 is connected to the input terminals 191, 192, and the load 310 is connected to the output terminals 193, 194. The harness wiring resistance 320 is DC / DC.
It is the wiring resistance of the harness connected to the output terminals 193 and 194 of the converter 100. In addition, in the state where the DC power source 300 and the load 310 are connected in this manner, the DC / DC
In the converter 100, the output terminals 193, 194
Is input to the switching control circuit 130 and the shunt control circuit 150 via the output terminal voltage signal line 230, and the terminal voltage of the load 310 is input to the switching control circuit 130 via the load terminal voltage signal line 231. .

【0032】なお、図1において、接点a及び接点b
は、トランス110の二次巻線Nsに接続された第1の
整流ダイオード161のアノードに対する分流回路16
3の入力接点であり、接点cは、分流回路163を制御
する入力信号の入力接点である。また、接点d及び接点
eは、第2の整流ダイオード162のアノードに対する
分流回路163の出力接点であり、接点fは、出力端子
電圧信号線230の分流制御回路150への入力接点で
あり、接点gは、分流回路163の制御信号入力に対す
る分流制御回路150の出力接点である。
Incidentally, in FIG. 1, contact point a and contact point b
Is a shunt circuit 16 for the anode of the first rectifying diode 161 connected to the secondary winding Ns of the transformer 110.
3 is an input contact, and the contact c is an input contact of an input signal for controlling the shunt circuit 163. Further, the contact point d and the contact point e are output contacts of the shunt circuit 163 with respect to the anode of the second rectifying diode 162, and the contact point f is an input contact of the output terminal voltage signal line 230 to the shunt control circuit 150, and the contact point. g is an output contact of the diversion control circuit 150 for the control signal input of the diversion circuit 163.

【0033】このようなDC/DCコンバータ100
の、チョークコイル170の構成について図2を参照し
て説明する。チョークコイル170は、図2に示すよう
に、第1の巻線N1(171)と第2の巻線N2(17
2)が、E型のコア173の中脚部174に巻かれた構
成である。この時第2の巻線N2は、第1の巻線N1に
電流が流れた時にコア173に発生する磁束φ1を打ち
消す方向に磁束φ2(|φ1|>|φ2|)が発生する
ように、第1の巻線N1とは逆方向に巻かれている。な
お、磁束φと磁束密度Bとの関係は、磁束が発生してい
る断面積をSとすると、式(6)により示される。
Such a DC / DC converter 100
The configuration of the choke coil 170 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the choke coil 170 includes a first winding N1 (171) and a second winding N2 (17).
2) is a configuration in which it is wound around the middle leg portion 174 of the E-shaped core 173. At this time, in the second winding N2, a magnetic flux φ2 (| φ1 |> | φ2 |) is generated so as to cancel the magnetic flux φ1 generated in the core 173 when a current flows through the first winding N1. It is wound in the opposite direction to the first winding N1. The relationship between the magnetic flux φ and the magnetic flux density B is expressed by the equation (6), where S is the cross-sectional area in which the magnetic flux is generated.

【0034】[0034]

【数6】 B=φ/S …(6) [Equation 6]   B = φ / S (6)

【0035】また、分流回路163の構成について図3
を参照して説明する。分流回路163は、図3に示すよ
うに、トランス110の二次巻線Nsの両端子に対応し
た2系統のMOS−FET及び抵抗より構成される。こ
のような構成の分流回路163においては、分流制御回
路150から接点Cに印加される制御信号に応じて、接
点aと接点d、及び、接点bと接点eの導通状態が制御
される。そして、これが導通している時に、第2の整流
ダイオード162が、第1の整流ダイオード161とは
並列な状態で、トランス110の二次巻線Nsに対して
接続される。なお、図3において分流回路163はMO
S−FETを用いて構成しているが、これは一例に過ぎ
ず、トランジスタやメカリレー等により構成してもよ
い。
The structure of the shunt circuit 163 is shown in FIG.
Will be described with reference to. As shown in FIG. 3, the shunt circuit 163 is composed of two systems of MOS-FETs and resistors corresponding to both terminals of the secondary winding Ns of the transformer 110. In the shunt circuit 163 having such a configuration, the conduction states of the contact a and the contact d, and the contact b and the contact e are controlled according to the control signal applied from the shunt control circuit 150 to the contact C. Then, when it is conducting, the second rectifier diode 162 is connected to the secondary winding Ns of the transformer 110 in parallel with the first rectifier diode 161. In FIG. 3, the shunt circuit 163 is an MO.
Although it is configured by using the S-FET, this is only an example and may be configured by a transistor, a mechanical relay, or the like.

【0036】また、分流制御回路150の構成について
図4を参照して説明する。分流制御回路150は、図4
に示すように、抵抗R1とコンデンサC1,C3からな
る第1の微分回路151、抵抗R2とコンテンサC2か
らなる第2の微分回路152、トランジスタTr1とダ
イオードD1と抵抗R3からなる第1のフィルタ回路1
53、トランジスタTr2と抵抗R4からなる第2のフ
ィルタ回路154、抵抗R5〜7とアンプA1からなる
ヒステリシスコンバパレータ回路155及びドライバ回
路156とが、各々図示のごとく接続された構成であ
る。
The configuration of the diversion control circuit 150 will be described with reference to FIG. The diversion control circuit 150 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a first differentiating circuit 151 including a resistor R1 and capacitors C1 and C3, a second differentiating circuit 152 including a resistor R2 and a condenser C2, and a first filter circuit including a transistor Tr1, a diode D1, and a resistor R3. 1
53, a second filter circuit 154 composed of a transistor Tr2 and a resistor R4, a hysteresis comparator circuit 155 composed of resistors R5 to 7 and an amplifier A1, and a driver circuit 156 are connected as shown in the drawing.

【0037】このような構成の分流制御回路150にお
いては、出力端子電圧信号線230より入力される電圧
を2つの微分回路151,152に入力し、各々所定の
フィルタを通した後にヒステリシスコンパレータ回路2
53において比較する。これにより、出力端子の電圧の
変化を検出し、ドライバ回路256のオン/オフの制御
を行う。たとえば、出力電圧が一定に保持されている場
合には、第1の微分回路151及び第1のフィルタ回路
153を介してヒステリシスコンバパレータ回路155
の反転入力端子に入力される電圧Vaと、第2の微分回
路152及び第2のフィルタ回路154を介してヒステ
リシスコンバパレータ回路155の非反転入力端子に入
力される電圧Vbの関係は、Va<Vbとなるため、ド
ライバ回路156の出力はオフとなる。一方、出力端子
の電圧が低下し、これによりヒステリシスコンバパレー
タ回路155の非反転入力端子に入力される電圧Vbが
低下し、電圧の関係がVa>Vbとなった場合には、ド
ライバ回路156はオンとなる。
In the shunt control circuit 150 having such a configuration, the voltage input from the output terminal voltage signal line 230 is input to the two differentiating circuits 151 and 152, and after passing the respective predetermined filters, the hysteresis comparator circuit 2
Compare at 53. As a result, the change in the voltage of the output terminal is detected, and the driver circuit 256 is controlled to be turned on / off. For example, when the output voltage is held constant, the hysteresis comparator circuit 155 is passed through the first differentiating circuit 151 and the first filter circuit 153.
The relationship between the voltage Va input to the inverting input terminal of the above and the voltage Vb input to the non-inverting input terminal of the hysteresis comparator circuit 155 via the second differentiating circuit 152 and the second filter circuit 154 is Va < Since it becomes Vb, the output of the driver circuit 156 is turned off. On the other hand, when the voltage at the output terminal decreases, which decreases the voltage Vb input to the non-inverting input terminal of the hysteresis comparator circuit 155, and the voltage relationship becomes Va> Vb, the driver circuit 156 determines that It turns on.

【0038】このような構成のDC/DCコンバータ1
00の動作について説明する。DC/DCコンバータ1
00においては、入力端子191,192に接続された
直流電源300より一次直流電力が入力される。DC/
DCコンバータ100に入力された一次直流電力は、入
力フィルタ回路140を介して、スイッチング制御回路
130から出力されるスイッチング制御信号に応じてス
イッチングするMOS−FET120と、トランス11
0の一次巻線Npとの直列回路に印加される。MOS−
FET120のスイッチングによりトランス110の二
次巻線Nsに励起される二次交流電力は、第1の整流ダ
イオード161、チョークコイル170及び平滑コンデ
ンサ180により直流電力となり、出力端子193,1
94より負荷310に出力される。
DC / DC converter 1 having such a configuration
The operation of 00 will be described. DC / DC converter 1
At 00, primary DC power is input from DC power supply 300 connected to input terminals 191, 192. DC /
The primary DC power input to the DC converter 100 is switched via the input filter circuit 140 according to the switching control signal output from the switching control circuit 130, and the MOS-FET 120 and the transformer 11.
0 in a series circuit with a primary winding Np. MOS-
The secondary AC power excited in the secondary winding Ns of the transformer 110 by the switching of the FET 120 becomes DC power by the first rectifying diode 161, the choke coil 170, and the smoothing capacitor 180, and the output terminals 193, 1
It is output from 94 to the load 310.

【0039】このようなDC/DCコンバータ100に
おいて、出力電圧が一定電圧Voutに制御されている場
合には、図4に示した分流制御回路150において、ヒ
ステリシスコンパレータ回路の反転入力端子に入力され
る電圧Vaと非反転入力端子に入力される電圧Vbとの
間にVa<Vbの関係が成立するため、ドライバ回路1
56の出力はオフとなる。そして、この出力は、図3に
示したような分流回路163のMOS−FETのゲート
に入力され、分流回路163のMOS−FETはオフの
状態に維持される。その結果、トランス110の二次巻
線に励起された二次励磁電流は、第1の整流ダイオード
161を流れてチョークコイル170の第1の巻線N1
に流れ、第2の整流ダイオード162及びチョークコイ
ル170の第2の巻線N2には電流は流れない。
In such a DC / DC converter 100, when the output voltage is controlled to the constant voltage Vout, it is input to the inverting input terminal of the hysteresis comparator circuit in the shunt control circuit 150 shown in FIG. Since the relationship Va <Vb is established between the voltage Va and the voltage Vb input to the non-inverting input terminal, the driver circuit 1
The output of 56 is turned off. Then, this output is input to the gate of the MOS-FET of the shunt circuit 163 as shown in FIG. 3, and the MOS-FET of the shunt circuit 163 is maintained in the off state. As a result, the secondary exciting current excited in the secondary winding of the transformer 110 flows through the first rectifying diode 161 and the first winding N1 of the choke coil 170.
Current flows through the second rectifier diode 162 and the second winding N2 of the choke coil 170.

【0040】一方、出力電圧が一定電圧Vout に制御さ
れている状態で、負荷電流が増加すると、出力電圧は低
下する。このときの低下した出力電圧をVout−lowとす
る。この出力電圧変化により、図4に示した分流制御回
路150において、ヒステリシスコンパレータ回路の非
反転入力端子に入力される電圧Vbが低下し、反転入力
端子に入力される電圧Vaよりも低下してVa>Vbの
関係となった場合には、ドライバ回路156の出力がオ
ンとなる。なお、ドライバ回路156においてドライバ
回路156がオンとされる期間については、分流制御回
路150内の微分回路及びヒステリシスコンパレータ回
路内に各定数を調整することで、所望の期間に設定され
る。
On the other hand, when the load current increases while the output voltage is controlled to the constant voltage Vout, the output voltage decreases. The reduced output voltage at this time is defined as Vout-low. Due to this change in the output voltage, in the shunt control circuit 150 shown in FIG. 4, the voltage Vb input to the non-inverting input terminal of the hysteresis comparator circuit decreases, and becomes lower than the voltage Va input to the inverting input terminal Va. When the relation is> Vb, the output of the driver circuit 156 is turned on. The period in which the driver circuit 156 is turned on in the driver circuit 156 is set to a desired period by adjusting each constant in the differentiation circuit and the hysteresis comparator circuit in the shunt control circuit 150.

【0041】そしてこのドライバ回路156の出力が、
図3に示したような分流回路163のMOS−FETの
ゲートに入力されるので、MOS−FETはオン状態と
なり、トランス110の二次巻線に励起された二次励磁
電流は、第1の整流ダイオード161と第2の整流ダイ
オード162に分流され、チョークコイル170の第1
の巻線N1及び第2の巻線N2の双方に電流が流れる。
図2を参照して前述したように、チョークコイル170
においては、第1の巻線N1と第2の巻線N2の巻線方
向は反対なので、第1の巻線N1に電流が流れることに
よってチョークコイル170のコア173に発生した磁
束φ1と、第2の巻線N2に電流が流れることによって
コア173に発生した磁束φ2は、その方向が互いに打
ち消す方向となる。また、それぞれの磁束の絶対値に
は、次式(7)に示す関係がある。
The output of the driver circuit 156 is
Since it is input to the gate of the MOS-FET of the shunt circuit 163 as shown in FIG. 3, the MOS-FET is turned on, and the secondary exciting current excited in the secondary winding of the transformer 110 becomes the first The current is shunted to the rectifying diode 161 and the second rectifying diode 162, and the first choke coil 170 is divided.
A current flows through both the winding N1 and the second winding N2.
As described above with reference to FIG. 2, the choke coil 170
In the above, since the winding directions of the first winding N1 and the second winding N2 are opposite to each other, the magnetic flux φ1 generated in the core 173 of the choke coil 170 due to the current flowing through the first winding N1 and The magnetic fluxes φ2 generated in the core 173 due to the current flowing through the second winding N2 have their directions canceling each other. Further, the absolute values of the respective magnetic fluxes have a relationship shown in the following expression (7).

【0042】[0042]

【数7】 |φ1|>|φ2| …(7) [Equation 7]   | Φ1 |> | φ2 | (7)

【0043】よって、チョークコイル170のコア17
3に発生する磁束φ3は、次式(8)のようになる。
Therefore, the core 17 of the choke coil 170
The magnetic flux φ3 generated in 3 is given by the following equation (8).

【0044】[0044]

【数8】 φ3=φ1−φ2 …(8) [Equation 8]   φ3 = φ1-φ2 (8)

【0045】従って、第2の巻線N2にも電流が流され
ることにより、チョークコイル170に発生する磁束φ
3は減少することとなる。なお、チョークコイル170
の中脚部174での磁束密度Bは、中脚部174の断面
積をSとすると、式(6)及び式(8)より次式(9)
のようになる。
Therefore, when a current is also applied to the second winding N2, the magnetic flux φ generated in the choke coil 170 is generated.
3 will decrease. The choke coil 170
When the cross-sectional area of the middle leg 174 is S, the magnetic flux density B in the middle leg 174 is expressed by the following formula (9) from formula (6) and formula (8).
become that way.

【0046】[0046]

【数9】 B=φ3/S …(9) [Equation 9]   B = φ3 / S (9)

【0047】このようなDC/DCコンバータ100に
おいて、負荷電流が急増することにより出力電圧が低下
した時の、出力電流、出力電圧、磁束密度及び分流制御
信号の波形図を、図5(A)〜図5(D)に示す。DC
/DCコンバータ100においては、図5(A)〜図5
(D)に示すように、あるい時間T1において負荷が急
増したことにより出力電圧が一次的に低下すると、出力
電圧Vを元の一定電圧に戻すためにMOS−FET12
0のオン時間Tonが長く設定されることとなり、出力電
流Iが増加して磁束密度Bも増加し始める。
In such a DC / DC converter 100, a waveform diagram of the output current, the output voltage, the magnetic flux density, and the shunt control signal when the output voltage drops due to the sudden increase of the load current is shown in FIG. ~ Fig. 5 (D). DC
In the / DC converter 100, FIG.
As shown in (D), when the output voltage drops temporarily due to a sudden increase in the load at time T1, the MOS-FET 12 returns the output voltage V to the original constant voltage.
The ON time Ton of 0 is set to be long, the output current I increases, and the magnetic flux density B also starts to increase.

【0048】しかし、たとえば時間T2において、分流
制御回路150がこの出力電圧低下を検出し、これによ
り分流回路163がオン状態とされるので、第2の整流
ダイオード162を介してチョークコイル170の第2
の巻線N2にも電流が流れることとなる。その結果、第
1の巻線N1に発生した磁束と第2の巻線N2に発生し
た磁束とが打消し合うことから、チョークコイル170
の中脚部174に発生している磁束密度は急激に小さく
なりB3程度となる。なお、それ以後は、磁束密度Bは
電流Iに比例して増加する。
However, at time T2, for example, the shunt control circuit 150 detects this output voltage drop, and the shunt circuit 163 is turned on by this, so that the choke coil 170 via the second rectifier diode 162 is turned on. Two
A current will also flow through the winding N2. As a result, since the magnetic flux generated in the first winding N1 and the magnetic flux generated in the second winding N2 cancel each other, the choke coil 170
The magnetic flux density generated in the middle leg 174 sharply decreases to about B3. After that, the magnetic flux density B increases in proportion to the current I.

【0049】時間T3において出力電流が一定となる
と、磁束密度Bも一定となるが、分流制御回路150内
の回路設定によりドライバ回路156がオンになってい
る間は分流回路163もオン状態であり、チョークコイ
ル170の第2の巻線N2は出力電流の一部が流れてい
るため、チョークコイル170の中脚部174に磁束密
度Bは、第1の巻線N1による磁束と第2の巻線N2に
よる磁束が打消し合った小さいレベルで一定となる。そ
して、分流制御回路150内の回路設定によりドライバ
回路156がオフ状態となると、分流回路163もオフ
状態となり、出力電流は第1の巻線N1にのみ流れるこ
ととなる。その結果、中脚部174の磁束密度Bは急激
に増加し、通常の磁束密度B5となる。
When the output current becomes constant at time T3, the magnetic flux density B also becomes constant, but the shunt circuit 163 is also on while the driver circuit 156 is on due to the circuit setting in the shunt control circuit 150. Since a part of the output current flows in the second winding N2 of the choke coil 170, the magnetic flux density B in the middle leg portion 174 of the choke coil 170 is equal to the magnetic flux of the first winding N1 and the second winding N2. The magnetic flux due to the line N2 becomes constant at a small level that cancels each other out. Then, when the driver circuit 156 is turned off by the circuit setting in the shunt control circuit 150, the shunt circuit 163 is also turned off, and the output current flows only through the first winding N1. As a result, the magnetic flux density B of the middle leg 174 rapidly increases to the normal magnetic flux density B5.

【0050】なお、比較のため、図9に例示した従来の
DC/DCコンバータ900における磁束密度Bの変化
の状態を、図5(C)に破線にて示す。図示のごとく、
DC/DCコンバータ900においては、チョークコイ
ル170のコア173に発生する磁束密度は、出力電流
の増加に伴ってそのまま増加し、出力電流が一定の時の
磁束密度B5よりも大きい磁束密度B4まで増加するこ
ととなる。
For comparison, the state of change of the magnetic flux density B in the conventional DC / DC converter 900 illustrated in FIG. 9 is shown by a broken line in FIG. 5 (C). As shown,
In the DC / DC converter 900, the magnetic flux density generated in the core 173 of the choke coil 170 increases as it is with the increase of the output current, and increases to the magnetic flux density B4 larger than the magnetic flux density B5 when the output current is constant. Will be done.

【0051】このように、本実施の形態のDC/DCコ
ンバータ100においては、出力電圧が低下している期
間に発生している磁束密度は、同じ条件で従来発生して
いた最大磁束密度B4よりも明らかに小さく、一定に制
御されている場合に発生する磁束密度B5よりも小さ
い。したがって、これに対応する飽和磁束密度を有する
ことが条件となるチョークコイル170のコア173と
しては、従来より実効断面積の小さいコアを使用するこ
とができ、チョークコイル170のコア173、すなわ
ち、チョークコイル170を小型化することができる。
その結果、小型で安価なDC/DCコンバータを提供す
ることができる。
As described above, in the DC / DC converter 100 according to the present embodiment, the magnetic flux density generated during the period when the output voltage is lower than the maximum magnetic flux density B4 conventionally generated under the same conditions. Is clearly small, and is smaller than the magnetic flux density B5 generated when the magnetic flux density is controlled to be constant. Therefore, as the core 173 of the choke coil 170, which is required to have a saturation magnetic flux density corresponding to this, a core having a smaller effective cross-sectional area than before can be used, and the core 173 of the choke coil 170, that is, the choke coil 170. The coil 170 can be downsized.
As a result, a small and inexpensive DC / DC converter can be provided.

【0052】また、図10に例示した従来の方法のよう
に、クサビ型ギャップを設ける等の特別な加工を施す必
要がないため、汎用品のコアを用いてチョークコイル1
70を構成することができる。また、インダクタンス値
を可変にすることもできる。したがって、チョークコイ
ル170を安価に製造することができ、より安価なDC
/DCコンバータを提供することができる。また、DC
/DCコンバータ100においては、チョークコイル1
70において反対方向の磁束を発生させることによりア
クティブに磁束密度を制御することができ、負荷急変時
の出力電圧変動を抑えることが可能となる。
Further, unlike the conventional method illustrated in FIG. 10, it is not necessary to perform special processing such as providing a wedge-shaped gap, and therefore, the choke coil 1 using a general-purpose core is used.
70 can be configured. Also, the inductance value can be made variable. Therefore, the choke coil 170 can be manufactured at a low cost, and a cheaper DC
A / DC converter can be provided. Also, DC
In the / DC converter 100, the choke coil 1
By generating magnetic flux in the opposite direction at 70, the magnetic flux density can be actively controlled, and it becomes possible to suppress the output voltage fluctuation at the time of sudden load change.

【0053】また、アンペールの法則より導かれるイン
ダクタンスLと磁束密度Bとの関係は、次式(10)に
より示される。
The relationship between the inductance L and the magnetic flux density B, which is derived from Ampere's law, is given by the following equation (10).

【0054】[0054]

【数10】 L=A×B×N/I …(10)[Equation 10]   L = A × B × N / I (10)

【0055】ここで、Aは巻線が巻かれている部分の断
面積である。式(10)より、磁束密度Bが小さくなれ
ばインダクタンスLも小さくなる。したがって、本実施
の形態のDC/DCコンバータ100においては、磁束
密度を低下させることができるため、インダクタンスが
小さくなり、インダクタンスが小さくなることにより、
負荷電流の応答性を向上させることができる。
Here, A is the cross-sectional area of the portion where the winding is wound. From the equation (10), the inductance L decreases as the magnetic flux density B decreases. Therefore, in the DC / DC converter 100 of the present embodiment, since the magnetic flux density can be reduced, the inductance becomes smaller, and the inductance becomes smaller.
The response of the load current can be improved.

【0056】第2の実施の形態 本発明の第2の実施の形態のDC/DCコンバータにつ
いて、図6〜図8を参照して説明する。図6は、第2の
実施の形態のDC/DCコンバータ100bの構成を示
す回路図である。図6に示すように、第2の実施の形態
のDC/DCコンバータ100bの基本的な構成は、図
1を参照して前述した第1の実施の形態のDC/DCコ
ンバータ100の構成とほぼ同じである。しかしながら
第2の実施の形態のDC/DCコンバータ100bは、
分流制御回路250の構成、及び、負荷端子電圧信号線
231がスイッチング制御回路130とともに分流制御
回路250にも入力されている点が第1の実施の形態の
DC/DCコンバータ100と異なっている。以下、D
C/DCコンバータ100と同一の構成についての説明
は省略し、この相違点に関わる箇所について説明する。
Second Embodiment A DC / DC converter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the DC / DC converter 100b according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the basic configuration of the DC / DC converter 100b of the second embodiment is almost the same as the configuration of the DC / DC converter 100 of the first embodiment described above with reference to FIG. Is the same. However, the DC / DC converter 100b according to the second embodiment is
The configuration of the shunt control circuit 250 and the point that the load terminal voltage signal line 231 is also input to the shunt control circuit 250 together with the switching control circuit 130 are different from the DC / DC converter 100 of the first embodiment. Below, D
The description of the same configuration as the C / DC converter 100 is omitted, and only the points related to this difference will be described.

【0057】まず、分流制御回路250について説明す
る。図7は、DC/DCコンバータ100bの分流制御
回路250の構成を示す図である。分流制御回路250
は、出力端子電圧信号線230及び負荷端子電圧信号線
231が入力される抵抗R11〜R14及びアンプA1
1で構成される差動増幅回路251、抵抗R15及びコ
ンデンサC11で構成される微分回路252、抵抗R1
6,R17及びアンプA12で構成されるヒステリシス
コンパレータ回路253、定電圧回路254、抵抗R1
8,R19及びアンプA13で構成されるインバータ回
路255及びドライバ回路256を有する。
First, the diversion control circuit 250 will be described. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the diversion control circuit 250 of the DC / DC converter 100b. Shunt control circuit 250
Are resistors R11 to R14 and the amplifier A1 to which the output terminal voltage signal line 230 and the load terminal voltage signal line 231 are input.
1, a differential amplifier circuit 251, a resistor R15, a differential circuit 252 including a capacitor C11, and a resistor R1.
6, R17 and amplifier A12, a hysteresis comparator circuit 253, a constant voltage circuit 254, a resistor R1
It has an inverter circuit 255 and a driver circuit 256 which are composed of 8, R19 and an amplifier A13.

【0058】このような構成の分流制御回路250にお
いては、出力端子電圧信号線230と負荷端子電圧信号
線231の電圧の差分を差動増幅回路251で検出し、
これを微分回路252で微分した微分値Vaを、ヒステ
リシスコンパレータ回路253において定電圧回路25
4の出力電圧Vref と比較する。すなわち、ハーネス配
線抵抗320における電圧降下を検出し、これを基準値
と比較することにより、トランス110の二次巻線側出
力電流を第2の整流ダイオード162側に分流させるか
どうかの判断を行う。そして判断結果である比較結果
は、インバータ回路255において反転されてドライバ
回路256のオン/オフの制御に供される。
In the shunt control circuit 250 having such a configuration, the differential amplifier circuit 251 detects the difference in voltage between the output terminal voltage signal line 230 and the load terminal voltage signal line 231,
The differential value Va obtained by differentiating this in the differentiating circuit 252 is used in the constant voltage circuit 25 in the hysteresis comparator circuit 253.
4 output voltage Vref. That is, by detecting a voltage drop in the harness wiring resistance 320 and comparing it with a reference value, it is determined whether or not the secondary winding side output current of the transformer 110 is shunted to the second rectifying diode 162 side. . Then, the comparison result, which is the determination result, is inverted in the inverter circuit 255 and used for the on / off control of the driver circuit 256.

【0059】次に、このような構成のDC/DCコンバ
ータ100bの動作について説明する。DC/DCコン
バータ100bにおいては、まず、入力端子191,1
92に接続された直流電源300より一次直流電力が入
力される。入力された一次直流電力は、入力フィルタ回
路140を介して、MOS−FET120とトランス1
10の一次巻線Npとの直列回路に印加される。そし
て、MOS−FET120のスイッチングによりトラン
ス110の二次巻線Nsに励起される二次交流電力が、
第1の整流ダイオード161、チョークコイル170及
び平滑コンデンサ180により直流電力に変換され、出
力端子193,194より負荷310に出力される。
Next, the operation of the DC / DC converter 100b having such a configuration will be described. In the DC / DC converter 100b, first, the input terminals 191, 1
Primary DC power is input from a DC power supply 300 connected to 92. The input primary DC power is input to the MOS-FET 120 and the transformer 1 via the input filter circuit 140.
It is applied to a series circuit with 10 primary windings Np. Then, the secondary AC power excited in the secondary winding Ns of the transformer 110 by the switching of the MOS-FET 120 is
It is converted into DC power by the first rectifying diode 161, choke coil 170, and smoothing capacitor 180, and output to the load 310 from the output terminals 193 and 194.

【0060】このようなDC/DCコンバータ100b
において、出力電圧が一定電圧Vout に制御されている
場合には、ハーネス配線抵抗320における電圧降下は
なく、分流制御回路250の差動増幅回路251の出力
は一定であり、その信号を微分した電圧Vaと定電圧回
路254の出力電圧Vref との関係はVa<Vref とな
る。このため、ドライバ回路256はオフの状態であ
り、これがゲートに入力される分流回路163のMOS
−FETの状態もオフの状態である。その結果、トラン
ス110の二次巻線に励起された二次励起電流は、第1
の整流ダイオード161及びチョークコイル170の第
1の巻線N1に流れ込み、第2の整流ダイオード162
及びチョークコイル170の第2の巻線N2には流れ込
まない。
Such a DC / DC converter 100b
In the case where the output voltage is controlled to the constant voltage Vout, there is no voltage drop in the harness wiring resistance 320, the output of the differential amplifier circuit 251 of the shunt control circuit 250 is constant, and the voltage obtained by differentiating the signal is The relationship between Va and the output voltage Vref of the constant voltage circuit 254 is Va <Vref. Therefore, the driver circuit 256 is in the OFF state, and the MOS of the shunt circuit 163 whose gate is input to the driver circuit 256 is used.
The state of the FET is also off. As a result, the secondary excitation current excited in the secondary winding of the transformer 110 is
Of the second rectifying diode 162 and the first winding N1 of the choke coil 170.
And does not flow into the second winding N2 of the choke coil 170.

【0061】たとえばこのような状態において、出力電
圧が急増したとすると、ハーネス配線抵抗320での電
圧降下が大きくなるため、分流制御回路250の差動増
幅回路251の出力信号を微分した電圧Vaと定電圧回
路254の出力電圧Vref との関係はVa>Vref とな
る。このため、ヒステリシスコンパレータ回路253の
出力信号は反転し、ドライバ回路256はオンの状態と
なり、これがゲートに入力される分流回路163のMO
S−FETの状態もオンとなる。なお、ドライバ回路2
56がオンを維持する機関については、差動増幅回路2
51、微分回路252、ヒステリシスコンパレータ回路
253及び定電圧回路254の各定数を調整すること
で、任意に設定が可能となる。
For example, in such a state, if the output voltage suddenly increases, the voltage drop at the harness wiring resistance 320 becomes large, so that the voltage Va is obtained by differentiating the output signal of the differential amplifier circuit 251 of the shunt control circuit 250. The relationship with the output voltage Vref of the constant voltage circuit 254 is Va> Vref. Therefore, the output signal of the hysteresis comparator circuit 253 is inverted, the driver circuit 256 is turned on, and this is input to the gate of the shunt circuit 163.
The state of the S-FET is also turned on. The driver circuit 2
For the engine in which 56 remains on, the differential amplifier circuit 2
By adjusting the constants of 51, the differentiating circuit 252, the hysteresis comparator circuit 253, and the constant voltage circuit 254, it is possible to arbitrarily set them.

【0062】そしてこの結果、トランス110の二次巻
線Nsに励起された二次励磁電流は、第1の整流ダイオ
ード161と第2の整流ダイオード162に分流され、
チョークコイル170の第1の巻線N1と第2の巻線N
2の双方に流れ込む。以下、これにより生じる作用は、
式(7)〜式(9)を参照して前述した第1の実施の形
態と同じである。
As a result, the secondary exciting current excited in the secondary winding Ns of the transformer 110 is divided into the first rectifying diode 161 and the second rectifying diode 162,
The first winding N1 and the second winding N of the choke coil 170
It flows into both of the two. Hereafter, the action caused by this is
This is the same as the first embodiment described above with reference to equations (7) to (9).

【0063】DC/DCコンバータ100bにおいて、
負荷電流が急増することにより出力電圧が低下した時
の、出力電流I、分流制御回路250内の微分回路25
2の出力電圧Va、磁束密度B及び分流回路163に印
加される分流制御信号について、図8(A)〜図8
(D)に示す。DC/DCコンバータ100bにおいて
は、図8(A)〜図8(D)に示すように、あるい時間
T1において負荷が急増したことにより出力電圧が一次
的に低下すると、出力電圧を元の一定電圧に戻すために
MOS−FET120のオン時間Tonが長く設定される
こととなり、。時間T2において、分流制御回路150
はこの出力電圧低下を検出したとすると、これにより分
流回路163がオン状態とされ、第2の整流ダイオード
162を介してチョークコイル170の第2の巻線N2
にも電流が流れることとなる。その結果、第1の巻線N
1に発生した磁束と第2の巻線N2に発生した磁束とが
打消し合うことから、チョークコイル170の中脚部1
74に発生している磁束密度は急激に小さくなりB3と
なる。そして以後、磁束密度は電流に比例して増加す
る。
In the DC / DC converter 100b,
The output current I and the differential circuit 25 in the shunt control circuit 250 when the output voltage drops due to the sudden increase of the load current
8A to FIG. 8 regarding the output voltage Va of No. 2, the magnetic flux density B, and the diversion control signal applied to the diversion circuit 163.
It shows in (D). In the DC / DC converter 100b, as shown in FIGS. 8 (A) to 8 (D), when the output voltage temporarily decreases due to a sudden increase in the load at time T1, the output voltage is kept constant. The ON time Ton of the MOS-FET 120 is set to be long in order to restore the voltage. At time T2, the diversion control circuit 150
If this output voltage drop is detected, the shunt circuit 163 is turned on by this, and the second winding N2 of the choke coil 170 is turned on via the second rectifying diode 162.
The current will also flow. As a result, the first winding N
1 and the magnetic flux generated in the second winding N2 cancel each other, so that the middle leg portion 1 of the choke coil 170
The magnetic flux density generated at 74 sharply decreases to B3. After that, the magnetic flux density increases in proportion to the current.

【0064】時間T3において、出力電流が一定になっ
たとしても、分流制御回路150内の回路設定によりド
ライバ回路156がオンになっている間は、分流回路1
63もオン状態であり、チョークコイル170の第2の
巻線N2は出力電流の一部が流れており、チョークコイ
ル170の中脚部174は一定の磁束密度となる。そし
て、分流制御回路150内の回路設定によりドライバ回
路156がオフ状態となると、分流回路163もオフ状
態となり、出力電流は第1の巻線N1にのみ流れること
となる。その結果、中脚部174の磁束密度Bは急激に
増加し、通常の磁束密度B5となる。
Even at the time T3, even if the output current becomes constant, the shunt circuit 1 remains in operation while the driver circuit 156 is turned on by the circuit setting in the shunt control circuit 150.
63 is also in the on state, part of the output current flows through the second winding N2 of the choke coil 170, and the middle leg portion 174 of the choke coil 170 has a constant magnetic flux density. Then, when the driver circuit 156 is turned off by the circuit setting in the shunt control circuit 150, the shunt circuit 163 is also turned off, and the output current flows only through the first winding N1. As a result, the magnetic flux density B of the middle leg 174 rapidly increases to the normal magnetic flux density B5.

【0065】なお、図9に例示した従来のDC/DCコ
ンバータ900においては、チョークコイル170のコ
ア173に発生する磁束密度は、図5(C)に破線で示
すように、出力電流の増加に伴ってそのまま増加し、出
力電流が一定の時の磁束密度B5よりも大きい磁束密度
B4まで増加することとなる。
In the conventional DC / DC converter 900 illustrated in FIG. 9, the magnetic flux density generated in the core 173 of the choke coil 170 increases as the output current increases, as indicated by the broken line in FIG. 5 (C). Along with that, the magnetic flux density increases as it is, and the magnetic flux density B4 is larger than the magnetic flux density B5 when the output current is constant.

【0066】このように、本実施の形態のDC/DCコ
ンバータ100bにおいても、出力電圧が低下している
期間に発生する磁束密度は従来よりも小さく、チョーク
コイルに断面積の小さいコアを使用することができる。
また、汎用品のコアを用いて、インダクタンス値を可変
にすることもできる。したがって、チョークコイル17
0を小型で安価に製造することができ、ひいては小型で
安価なDC/DCコンバータを提供することができる。
また、負荷電流の応答性を向上させ、負荷急変時の出力
電圧変動を適切に抑えることも可能である。
As described above, also in the DC / DC converter 100b of the present embodiment, the magnetic flux density generated during the period when the output voltage is decreasing is smaller than the conventional one, and a core having a small cross-sectional area is used for the choke coil. be able to.
Further, the inductance value can be made variable by using a general-purpose core. Therefore, the choke coil 17
0 can be manufactured in a small size and at a low cost, and by extension, a small and inexpensive DC / DC converter can be provided.
It is also possible to improve the response of the load current and appropriately suppress the output voltage fluctuation when the load suddenly changes.

【0067】なお、前述した第1及び第2の実施の形態
は、本発明の理解を容易にするために記載されたもので
あって本発明を何ら限定するものではない。これらの実
施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に
属する全ての設計変更や均等物をも含み、また、任意好
適な種々の改変が可能である。たとえば、出力電圧の低
下を検出する方法は、前述した分流制御回路150ある
いは分流制御回路250に示した方法に限られるもので
はなく、他の任意の方法でこれを検出するようにしてよ
い。また、トランス110の一次側においては、入力さ
れる直流電圧に対して、MOS−FET120によりス
イッチングを行うことにより、交流電圧に変換するよう
にしていた。しかし、このMOS−FET120は、通
常のトランジスタでもよい。また、このようなスイッチ
ング素子を用いる方法に限られるものではなく、機械的
な稼動部を有する変換器等により、直流−交流変換を行
うようにしてもよい。
The first and second embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and do not limit the present invention in any way. Each element disclosed in these embodiments includes all design changes and equivalents within the technical scope of the present invention, and various suitable and various modifications are possible. For example, the method for detecting the decrease in the output voltage is not limited to the method shown in the shunt control circuit 150 or the shunt control circuit 250 described above, and it may be detected by any other method. Further, on the primary side of the transformer 110, the input DC voltage is switched by the MOS-FET 120 to be converted into an AC voltage. However, this MOS-FET 120 may be a normal transistor. Further, the method is not limited to the method using such a switching element, and DC-AC conversion may be performed by a converter having a mechanical operating unit or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態のDC/D
Cコンバータの構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a DC / D according to a first embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram which shows the structure of a C converter.

【図2】図2は、図1に示したDC/DCコンバータの
チョークコイルの構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a choke coil of the DC / DC converter shown in FIG.

【図3】図3は、図1に示したDC/DCコンバータの
分流回路の構成を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing a configuration of a shunt circuit of the DC / DC converter shown in FIG.

【図4】図4は、図1に示したDC/DCコンバータの
分流制御回路の構成を示す回路図である。
4 is a circuit diagram showing a configuration of a shunt control circuit of the DC / DC converter shown in FIG.

【図5】図5は、図1に示したDC/DCコンバータの
動作を説明するための波形図である。
5 is a waveform diagram for explaining the operation of the DC / DC converter shown in FIG.

【図6】図6は、本発明の第2の実施の形態のDC/D
Cコンバータの構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a DC / D according to a second embodiment of the present invention.
It is a circuit diagram which shows the structure of a C converter.

【図7】図7は、図6に示したDC/DCコンバータの
分流制御回路の構成を示す回路図である。
7 is a circuit diagram showing a configuration of a diversion control circuit of the DC / DC converter shown in FIG.

【図8】図8は、図6に示したDC/DCコンバータの
動作を説明するための波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the operation of the DC / DC converter shown in FIG.

【図9】図9は、従来のDC/DCコンバータの構成を
示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional DC / DC converter.

【図10】図10は、図9に示した従来のDC/DCコ
ンバータのチョークコイルの構造を示す図である。
10 is a diagram showing a structure of a choke coil of the conventional DC / DC converter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…DC/DCコンバータ 110…トランス 120…MOS−FET 130…スイッチング制御回路 140…入力フィルタ回路 150…分流制御回路 151…第1の微分回路 152…第2の微分回路 153…第1のフィルタ回路 154…第2のフィルタ回路 155…ヒステリシスコンバパレータ回路 156…ドライバ回路 161…第1の整流ダイオード 162…第2の整流ダイオード 163…分流回路 170…チョークコイル 171…第1の巻線(N1) 172…第2の巻線(N2) 173…コア 174…中脚部 180…平滑コンデンサ 191,192…入力端子 193,194…出力端子 230…出力端子電圧信号線 231…負荷端子電圧信号線 250…分流制御回路 251…差動増幅回路 252…微分回路 253…ヒステリシスコンパレータ回路 254…定電圧回路 255…インバータ回路 256…ドライバ回路 300…直流電源 310…負荷 320…ハーネス配線抵抗 100 ... DC / DC converter 110 ... trance 120 ... MOS-FET 130 ... Switching control circuit 140 ... Input filter circuit 150 ... Shunt control circuit 151 ... First differentiation circuit 152 ... Second differentiation circuit 153 ... First filter circuit 154 ... Second filter circuit 155 ... Hysteresis comparator circuit 156 ... Driver circuit 161 ... First rectifying diode 162 ... Second rectifying diode 163 ... Shunt circuit 170 ... Choke coil 171 ... First winding (N1) 172 ... Second winding (N2) 173 ... Core 174 ... Middle leg 180 ... Smoothing capacitor 191, 192 ... Input terminals 193, 194 ... Output terminal 230 ... Output terminal voltage signal line 231 ... Load terminal voltage signal line 250 ... Dividing control circuit 251 ... Differential amplifier circuit 252 ... Differentiating circuit 253 ... Hysteresis comparator circuit 254 ... Constant voltage circuit 255 ... Inverter circuit 256 ... Driver circuit 300 ... DC power supply 310 ... Load 320 ... Harness wiring resistance

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一次巻線及び二次巻線を有するトランス
と、 前記一次巻線に直列に接続され、印加された直流電圧を
非直流電圧に変換して前記一次巻線に印加するスイッチ
ング素子と、 前記二次巻線に直列に接続されるチョークコイルを有
し、前記二次巻線に励起される二次交流電流を整流及び
平滑して所望の負荷に出力する整流平滑回路とを有する
DC/DCコンバータであって、 前記チョークコイルは、 コア部と、 前記トランスの二次巻線に直列に接続され、コア部に所
定の方向で巻かれた第1の巻線と、 前記トランスの二次巻線に直列に接続され、コア部に前
記第1の巻線とは反対方向で巻かれた第2の巻線とを有
し、 前記出力される電流の状態を検出する出力電流検出手段
と、 前記検出された出力電流の状態に基づいて、前記チョー
クコイルの第2の巻線に印加する電流を制御する分流制
御手段とをさらに有するDC/DCコンバータ。
1. A transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching element connected in series with the primary winding and converting an applied DC voltage into a non-DC voltage and applying the non-DC voltage to the primary winding. And a rectifying / smoothing circuit that has a choke coil connected in series to the secondary winding and that rectifies and smoothes a secondary alternating current excited in the secondary winding and outputs the rectified and smoothed secondary alternating current to a desired load. A DC / DC converter, wherein the choke coil includes a core part, a first winding connected in series to a secondary winding of the transformer, and wound around the core part in a predetermined direction; Output current detection for detecting a state of the output current, which is connected in series to the secondary winding, and has a core and a second winding wound in a direction opposite to the first winding Means, based on the state of the detected output current, Further comprising a DC / DC converter and a shunt control means for controlling the current applied to the second winding of Kukoiru.
【請求項2】前記分流制御手段は、 前記出力される電流が所定の範囲内の時は、前記チョー
クコイルの第1の巻線にのみ前記コイルの二次巻線より
出力される電流を出力し、 前記出力される電流が所定の範囲を越えて増加した時
は、前記チョークコイルの第2の巻線に、前記コイルの
二次巻線より出力される電流を分流する請求項1に記載
のDC/DCコンバータ。
2. The shunt control means outputs the current output from the secondary winding of the coil only to the first winding of the choke coil when the output current is within a predetermined range. The current output from the secondary winding of the coil is shunted to the second winding of the choke coil when the output current increases beyond a predetermined range. DC / DC converter.
【請求項3】前記出力電流検出手段は、前記整流平滑回
路より出力される電流の変化を検出し、 前記分流制御手段は、前記検出された電流の変化に基づ
いて前記第2の巻線に印加する電流を制御する請求項1
または2に記載のDC/DCコンバータ。
3. The output current detection means detects a change in the current output from the rectifying / smoothing circuit, and the shunt control means applies a current to the second winding based on the detected change in the current. The current to be applied is controlled.
Alternatively, the DC / DC converter described in 2.
【請求項4】前記出力電流検出手段は、前記整流平滑回
路の出力端子電圧及び前記負荷の入力端子電圧を検出す
ることにより、当該整流平滑回路及び前記負荷の間の電
圧降下を検出し、 前記分流制御手段は、前記検出された電圧降下に基づい
て、前記第2の巻線に印加する電流を制御する請求項1
または2に記載のDC/DCコンバータ。
4. The output current detecting means detects a voltage drop between the rectifying and smoothing circuit and the load by detecting an output terminal voltage of the rectifying and smoothing circuit and an input terminal voltage of the load, The shunt control means controls the current applied to the second winding on the basis of the detected voltage drop.
Alternatively, the DC / DC converter described in 2.
【請求項5】前記チョークコイルは、E型コアを有し、
前記第1の巻線及び第2の巻線は、当該E型コアの中脚
部に巻かれている請求項1〜4のいずれかに記載のDC
/DCコンバータ。
5. The choke coil has an E-shaped core,
The DC according to any one of claims 1 to 4, wherein the first winding and the second winding are wound around a middle leg of the E-shaped core.
/ DC converter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009195021A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Mitsumi Electric Co Ltd Dc power supply unit

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