JP2006340563A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】２次側整流ダイオードのリカバリー電流が制御回路に流れ込むと、誤動作が発生する可能性がある。
【解決手段】コンデンサ７を設け、コンデンサ７の一端ｍは、ダイオード４のカソードｉの近傍ｏに実装し、コンデンサ７の他端ｎは、トランス２の２次巻線の他端ｌの近傍ｐに実装する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電源を別の直流電源に変換するＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。

従来、この種のＤＣ−ＤＣコンバータは、２次側の主回路が、トランスの２次巻線とダイオードとコンデンサにより構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

図５は、前記公報に記載された従来のＤＣ−ＤＣコンバータを示すものである。

図５に示すように、第１の直流電源であるコンデンサＣ３と、トランス１９と、スイッチング素子であるＦＥＴ２１と、ダイオードＤ１と、第２の直流電源であるコンデンサＣ４と、制御回路２３などから構成されている。
特開２００３−１３４８１２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、通常は、問題なく動作するが、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成する部品の実装状態が良くない場合など、ごく稀に、ダイオードＤ１のリカバリー時に、制御回路に電流が流れ込み、制御回路が誤動作をする可能性が無きにしも非ずという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側のダイオードのリカバリー時に、制御回路に電流が流れ込むのを防止し、制御回路の動作の安定性をより向上したＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、第１に、第１の直流電源の高電位側に、トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に、スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に、前記第１の直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に、ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに、第２の直流電源の高電位側を接続し、前記第２の直流電源の低電位側に、前記トランスの２次巻線の他端を接続し、前記第２の直流電源の両端に、制御回路とコンデンサを接続し、前記コンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記コンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装したものである。

これによって、前記ダイオードのリカバリー時に流れる電流は、前記制御回路より物理的に実装距離が短い前記コンデンサを通じてほとんど流れることになり、前記制御回路に流れ込むのを大幅に低減でき、前記ダイオードのリカバリー時に、前記制御回路が誤動作するのを防ぐ作用をし、前記制御回路の動作の安定性をより向上することができることとなる。

第２に、第１の直流電源の高電位側に、トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に、スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に、第１の直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に、ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに、第２の直流電源の高電位側を接続し、前記第２の直流電源の低電位側に、前記トランスの２次巻線の他端を接続し、前記第２の直流電源の両端に、制御回路とコンデンサを接続し、前記第２の直流電源の高電位側に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記コンデンサの一端の接続点は、前記コンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記第２の直流電源の低電位側に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記コンデンサの他端の接続点は、前記コンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装したものである。

これによって、前記ダイオードのリカバリー時に流れる電流は、ほとんど、制御回路より実装距離の近い前記コンデンサを通じて流れることになり、前記制御回路に流れ込むのを低減でき、前記ダイオードのリカバリー時に、前記制御回路が誤動作するのを防ぐことができ、前記制御回路の動作の安定性をより向上することができることとなる。

第３に、直流電源の高電位側に、トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に、スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に、前記直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に、ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに、第１のコンデンサの一端を接続し、前記第１のコンデンサの他端に、前記トランスの２次巻線の他端を接続し、前記第１のコンデンサの両端に、制御回路と第２のコンデンサを接続し、前記第２のコンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第２のコンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装したものである。

これによって、前記ダイオードのリカバリー時に流れる電流は、ほとんど前記第２のコンデンサを通じて流れることになり、前記制御回路に流れ込むのを大幅に低減でき、前記ダイオードのリカバリー時に、前記制御回路が誤動作するのを防ぎ、前記制御回路の動作の安定性をより向上することができることとなる。

第４に、直流電源の高電位側に、トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に、スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に、前記直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に、ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに、第１のコンデンサの一端を接続し、前記第１のコンデンサの他端に、前記トランスの２次巻線の他端を接続し、前記第１のコンデンサの両端に、制御回路と第２のコンデンサを接続し、前記第１のコンデンサの一端に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記第２のコンデンサの一端の接続点は、前記第２のコンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記第１のコンデンサの他端に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記第２のコンデンサの他端の接続点は、前記第２のコンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装したものである。

これによって、前記ダイオードのリカバリー時に流れる電流は、ほとんど、制御回路より実装距離の短い前記第２のコンデンサを通じて流れることになり、前記制御回路に流れ込むのを低減でき、前記ダイオードのリカバリー時に、前記制御回路が誤動作するのを防ぎ、前記制御回路の動作の安定性をより向上することができることとなる。

第５に、第１のコンデンサの静電容量を第２のコンデンサの静電容量より大きくした上記第３、第４のものである。

これによって、第１のコンデンサは、静電容量を大きくして、リップル電圧を小さくし、電圧変動率の小さい安定した直流電源にでき、第２のコンデンサは、静電容量を小さくし、バイパスコンデンサとしてダイオードのリカバリー電流をバイパスできることとなる。

第６に、プリント配線板を備え、上記ダイオードのカソードのはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの一端のはんだ付けランドを一つのランドで設けたものである。

これによって、上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの一端を、上記ダイオードのカソードの近傍に実装することを容易に実現できることとなる。

第７に、プリント配線板を備え、上記トランスの２次巻線の他端のはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの他端のはんだ付けランドを一つのランドで設けたものである。

これによって、上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの他端を、上記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装することを容易に実現できることとなる。

本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、２次側整流ダイオードのリカバリー時に流れる電流を、コンデンサを通じて流すことにより、制御回路に流れ込むのを大幅に低減でき、制御回路の誤動作を防ぎ、制御回路の動作の安定性をより向上することができる。

第１の発明は、第１の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第２の直流電源と、制御回路と、コンデンサを備える。

前記第１の直流電源の高電位側に前記トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に前記スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に前記第１の直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に前記ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに前記第２の直流電源の高電位側を接続し、前記第２の直流電源の低電位側に前記トランスの２次巻線の他端を接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路を構成する。

また、前記第２の直流電源の両端には、前記制御回路と前記コンデンサが接続され、前記コンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記コンデンサの他端は、前記トランスの２次側の他端の近傍に実装する。

前記制御回路は、前記第２の直流電源の両端電圧を検出し、検出した前記第２の直流電源の両端電圧の大きさに基づいて、前記スイッチング素子の導通・非導通を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である前記第２の直流電源の両端電圧を一定値に制御する。

前記コンデンサは、一端が前記ダイオードのカソードの近傍に実装され、他端が前記トランスの２次側の他端の近傍に実装されるので、前記ダイオードが導通状態から非導通状態に遷移する時に流れるリカバリー電流は、前記制御回路より実装距離が近い前記コンデンサを通じてほとんど流れることになる。

よって、前記ダイオードのリカバリー電流が、前記制御回路に流れ込むのを大幅に低減でき、前記制御回路の誤動作を防止し、前記制御回路の動作の安定性をより向上することができる。

第２の発明は、第１の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第２の直流電源と、制御回路と、コンデンサを備える。

前記第１の直流電源の高電位側に前記トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に前記スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に前記第１の直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に前記ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに前記第２の直流電源の高電位側を接続し、前記第２の直流電源の低電位側に前記トランスの２次巻線の他端を接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路を構成する。

前記第２の直流電源の両端には、前記制御回路と前記コンデンサが接続され、前記第２の直流電源の高電位側に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記コンデンサの一端の接続点は、前記コンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソード端子に近くなるように実装し、前記第２の直流電源の低電位側に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記コンデンサの他端の接続点は、前記コンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装する。

前記制御回路は、前記第２の直流電源の両端電圧を検出し、検出した前記第２の直流電源の両端電圧に基づいて、前記スイッチング素子の導通・非導通を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である前記第２の直流電源の両端電圧を一定値に制御する。

前記制御回路と前記コンデンサの実装の位置関係は、前記第２の直流電源の高電位側に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記コンデンサの一端の接続点は、前記コンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソード端子に近くなるように実装され、前記第２の直流電源の低電位側に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記コンデンサの他端の接続点は、前記コンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装される。

前記ダイオードが導通状態から非導通状態に遷移する時に流れるリカバリー電流は、前記制御回路より実装距離が短い前記コンデンサを通じてほとんど流れることになる。

よって、前記ダイオードのリカバリー電流が、前記制御回路に流れ込むのを著しく低減でき、前記制御回路の誤動作を防止し、前記制御回路の動作の安定性を向上することができる。

第３の発明は、直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第１のコンデンサと、制御回路と、第２のコンデンサを備える。

前記直流電源の高電位側に前記トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に前記スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に前記直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に前記ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに前記第１のコンデンサの一端を接続し、前記第１のコンデンサの他端に前記トランスの２次巻線の他端を接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路を構成する。

前記第１のコンデンサの両端には、前記制御回路と前記第２のコンデンサが接続され、前記第２のコンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第２のコンデンサの他端は、前記トランスの２次側の他端の近傍に実装する。

前記制御回路は、前記第１のコンデンサの両端電圧を検出し、検出した前記第１のコンデンサの両端電圧に基づいて、前記スイッチング素子の導通・非導通を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である前記第１のコンデンサの両端電圧を一定値に制御する。

前記第２のコンデンサは、一端が前記ダイオードのカソードの近傍に実装され、他端が前記トランスの２次側の他端の近傍に実装されるので、前記ダイオードが導通状態から非導通状態に遷移する時に流れるリカバリー電流は、前記制御回路より実装距離が近い前記第２のコンデンサを通じてほとんど流れることになる。

よって、前記ダイオードのリカバリー電流が、前記制御回路に流れ込むのを防ぐことができ、前記制御回路の誤動作を防止し、前記制御回路の動作の安定性を向上することができる。

第４の発明は、直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第１のコンデンサと、制御回路と、第２のコンデンサを備える。

前記直流電源の高電位側に前記トランスの１次巻線の一端を接続し、前記トランスの１次巻線の他端に前記スイッチング素子の一端を接続し、前記スイッチング素子の他端に前記直流電源の低電位側を接続し、前記トランスの２次巻線の一端に前記ダイオードのアノードを接続し、前記ダイオードのカソードに前記第１のコンデンサの一端を接続し、前記第１のコンデンサの他端に前記トランスの２次巻線の他端を接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路を構成する。

また、前記第１のコンデンサの両端には、前記制御回路と前記第２のコンデンサが接続され、前記第１のコンデンサの一端に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記第２のコンデンサの一端の接続点は、前記第２のコンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記第１のコンデンサの他端に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記第２のコンデンサの他端の接続点は、前記第２のコンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装する。

前記制御回路は、前記第１のコンデンサの両端電圧を検出し、検出した前記第１のコンデンサの両端電圧に基づいて、前記スイッチング素子の導通・非導通を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である前記第１のコンデンサの両端電圧を一定値に制御する。

前記制御回路と前記第２のコンデンサの実装の位置関係は、前記第１のコンデンサの一端に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記第２のコンデンサの一端の接続点は、前記第２のコンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装され、前記第１のコンデンサの他端に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記第２のコンデンサの他端の接続点は、前記第２のコンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装されるので、前記ダイオードが導通状態から非導通状態に遷移する時に流れるリカバリー電流は、前記制御回路より実装距離が近い前記第２のコンデンサを通じてほとんど流れることになる。

よって、前記ダイオードのリカバリー電流が、前記制御回路に流れ込むのを防ぐことができ、前記制御回路の誤動作を防止し、前記制御回路の動作の安定性を向上することができる。

第５の発明は、第１のコンデンサの静電容量を第２のコンデンサの静電容量より大きくした上記第３、第４のものである。

よって、第１のコンデンサは、電解コンデンサなどを用いて静電容量を大きくして、リップル電圧を小さくし、電圧変動率の小さい安定した電源にでき、第２のコンデンサは、静電容量の小さいセラミックコンデンサやフィルムコンデンサなどを用いて、バイパスコンデンサとし、ダイオードのリカバリー電流をバイパスできることとなる。

第６の発明は、プリント配線板を備え、上記ダイオードのカソードのはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの一端のはんだ付けランドを一つのランドで設けたものである。

よって、上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの一端を、上記ダイオードのカソードの近傍に実装することを容易に実現できることとなる。

第７の発明は、プリント配線板を備え、上記トランスの２次巻線の他端のはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの他端のはんだ付けランドを一つのランドで設けたものである。

よって、上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの他端を、上記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装することを容易に実現できることとなる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータの主要な回路図を示すものである。

図１において、１は第１の直流電源で、２はトランスで、３はスイッチング素子で、４はダイオードで、５は第２の直流電源で、６は制御回路で、７はコンデンサである。

第１の直流電源１の高電位側ａは、トランス２の１次巻線の一端ｂに接続され、トランス２の１次巻線の他端ｃは、スイッチング素子３の一端ｄに接続され、スイッチング素子３の他端ｅは、第１の直流電源１の低電位側ｆに接続され、トランス２の２次巻線の一端ｇは、ダイオード４のアノードｈに接続され、ダイオード４のカソードｉは、第２の直流電源５の高電位側ｊに接続され、第２の直流電源５の低電位側ｋは、トランス２の２次巻線の他端ｌに接続され、以上より、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路が構成される。

第２の直流電源５の両端には、制御回路６とコンデンサ７が接続され、コンデンサ７の一端ｍは、ダイオード４のカソードｉの近傍ｏに接続され、コンデンサ７の他端ｎは、トランス２の２次側の他端ｌの近傍ｐに接続される。

図２は、ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されたプリント配線板８の一部分を半田面側から見たものであり、ダイオード４のカソードｉが半田付けされるランド９とコンデンサの一端ｍが半田付けされるランド１０は、一つのランドで共通に設けられている。

なお、１１はダイオード４のカソードｉが挿入される穴で、１２はコンデンサ７の一端ｍが挿入される穴である。１３、１４は、それぞれ、ダイオード４とコンデンサ７のサービスマップ（半田面シルク）である。１５は、ランド９に接続されるパターン（銅箔）であり、表面にレジストが塗られている。

以上のように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータについて、以下その動作、作用を説明する。

まず、スイッチング素子３がオンすると、第１の直流電源１よりトランス２の１次巻線にエネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素子３がオフすると、トランス２の１次巻線に蓄えられたエネルギーが、トランス２の２次巻線より第２の直流電源５に放出される。

制御回路６は、第２の直流電源５の両端電圧を検出し、検出した第２の直流電源５の両端電圧の大きさに基づいて、スイッチング素子３のオン・オフを制御し、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である第２の直流電源５の両端電圧の大きさを一定に制御する。

スイッチング素子３がオフの状態からオンの状態に遷移する時、ダイオード４はオンの状態からオフの状態に遷移するが、この時、ダイオード４にはリカバリー電流が流れる。コンデンサ７は、ダイオード４のカソードｉの近傍ｏとトランス２の２次側ｌの近傍ｐに接続されているので、リカバリー電流は、ほとんどｈ→ｇ→ｌ→ｐ→ｎ→ｍ→ｏ→ｉのループ１の経路で流れることになり、ｈ→ｇ→ｌ→ｒ→ｇ→ｉのループ２の経路で制御回路６を流れる成分をほとんど無くすことができ、制御回路６が誤動作する可能性を著しく低下でき、制御回路６の動作の安定性をより向上することができる。

以上のように、本実施の形態においては、コンデンサ７の一端ｍをダイオード４のカソードｉの近傍ｏに実装し、コンデンサ７の他端ｎをトランス２の２次側の他端ｌの近傍ｐに実装しているので、ダイオード４のリカバリー電流を、実装距離を短くしたコンデンサ７を通じて流すことができ、制御回路６に流れ込むのを大幅に低減することができ、制御回路６の動作の安定性をより向上することができるものである。

なお、本実施の形態１では、ＤＣ−ＤＣコンバータの主回路の構成をフライバックコンバータとしたが、その他の方式のＤＣ−ＤＣコンバータ、例えば、フォワードコンバータなどでも同様の効果を奏する。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータの主要な回路図を示すものである。

図３において、１６は商用交流電源で、１７は整流器で、１８は直流電源である電解コンデンサで、１９はトランスで、２０はスイッチング素子であるトランジスタで、２１はダイオードで、２２は第１のコンデンサである電解コンデンサで、２３は制御回路で、２４は第２のコンデンサであるフィルムコンデンサで、２５は負荷である。

制御回路２３は、抵抗２６と、抵抗２７と、抵抗２８と、シャントレギュレータ２９と、フォトカプラ３０と、駆動回路３１より構成されている。

商用交流電源１６を整流器１７で整流し、電解コンデンサ１８で平滑することで直流電源が構成されている。

直流電源である電解コンデンサ１８のプラス側は、トランス１９の１次巻線の一端に接続され、トランス１９の１次巻線の他端は、トランジスタ２０のコレクタに接続され、トランジスタ２０エミッタは、電解コンデンサ１８のマイナス側に接続され、トランス１９の２次巻線の一端は、ダイオード２１のアノードに接続され、ダイオード２１のカソードｕは、電解コンデンサ２２のプラス側に接続され、電解コンデンサ２２のマイナス側は、トランス１９の２次巻線の他端ｘに接続されている。

電解コンデンサ２２の両端には、制御回路２３とフィルムコンデンサ２４が接続され、電解コンデンサ２２の一端であるプラス側に接続される制御回路２３の一端の接続点ｓとフィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔは、フィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔが、制御回路２３の一端の接続点ｓよりダイオード２１のカソードｕに距離が近くなるように実装され、電解コンデンサ２２の他端であるマイナス側に接続される制御回路２３の他端の接続点ｖとフィルムコンデンサ２４の他端の接続点ｗは、フィルムコンデンサ２４の他端の接続点ｗが、制御回路２３の他端の接続点ｖよりトランス１９の２次巻線の他端ｘに近くなるように実装されている。

負荷２５には、第１のコンデンサである電解コンデンサ２２より電力が供給される。

電解コンデンサ２２の静電容量は、大体、数千μＦで、フィルムコンデンサ２４の静電容量は、大体、０．００１μＦ〜１μＦ程度で、第１のコンデンサである電解コンデンサ２２の静電容量が、第２のコンデンサであるフィルムコンデンサ２４の静電容量より大きくなっている。

以上のように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータについて、以下その動作、作用を説明する。

まず、トランジスタ２０がオンすると、電解コンデンサ１８よりトランス１９の１次巻線にエネルギーが蓄えられる。次に、トランジスタ２０がオフすると、トランス１９の１次巻線に蓄えられたエネルギーが、トランス１９の２次巻線よりダイオード２１を介して電解コンデンサ２２に放出される。

制御回路２３は、電解コンデンサ２２の両端電圧を抵抗２６と抵抗２７との分圧値で検出し、検出した抵抗２６と抵抗２７との分圧値とシャントレギュレータ２９の基準電圧値とに基づき、フォトカプラ３０、駆動回路３１を介してトランジスタ２０のオン・オフを制御し、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力である電解コンデンサ２２の両端電圧の大きさを一定に制御する。そして、負荷２５に電力が供給される。

トランジスタ２０がオフの状態からオンの状態に遷移する時、ダイオード２１はオンの状態からオフの状態に遷移するが、この時、ダイオード２１にはリカバリー電流が流れる。制御回路２３の一端の接続点ｓとフィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔは、フィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔが、制御回路２３の一端の接続点ｓよりダイオード２１のカソードｕに近くなるように実装され、また、制御回路２３の他端の接続点ｖとフィルムコンデンサ２４の他端の接続点ｗは、フィルムコンデンサ２４の他端の接続点ｗが、制御回路２３の他端の接続点ｖよりトランス１９の２次巻線の他端ｘに近くなるように実装されているので、リカバリー電流は、ほとんど、実装距離が制御回路２３より短いフィルムコンデンサ２４を通る経路で流れることになり、制御回路２３を通じて流れる電流、例えば、フォトカプラ３０のダイオードを逆方向に流れる電流などをほとんど無くすことができ、制御回路２３が誤動作する可能性を著しく低下でき、制御回路２３の動作の安定性をより向上することができる。

以上のように、本実施の形態においては、電解コンデンサ２２のプラス側に接続される制御回路２３の一端の接続点ｓとフィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔは、フィルムコンデンサ２４の一端の接続点ｔが、制御回路２３の一端の接続点ｓよりダイオード２１のカソードｕに近くなるように実装され、電解コンデンサ２２のマイナス側に接続される制御回路２３の他端の接続点ｖとフィルムコンデンサ２４の他端の接続点ｗは、フィルムコンデンサの他端の接続点ｗが、制御回路２３の他端の接続点ｖよりトランス１９の２次巻線の他端ｘに近くなるように実装されているので、フィルムコンデンサ２４がダイオード２１のリカバリー電流を制御回路２３に流れ込むのをバイパスでき、制御回路２３の動作の安定性をより向上することができるものである。

なお、電解コンデンサ２２の両端に接続される制御回路２３の接続の方法として、電解コンデンサ２２の高電位側と低電位側に、それぞれ１点で接続する必要はなく、それぞれ複数点で接続しても良い。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータの主要な回路図を示すものである。

図４は、上記実施の形態２の図３で示した１出力のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、２次側出力を２つにしたものである。

３２は、２次側出力が２つあるトランスで、３３はダイオードで、３４は第２のコンデンサであるフィルムコンデンサで、３５は第１のコンデンサである電解コンデンサで、３６は負荷であり、それ以外は、図３と同じである。

トランス３２の２次側の２つ目の出力の一端は、ダイオード３３のアノードに接続され、ダイオード３３のカソードｙは、電解コンデンサ３５のプラス側に接続され、電解コンデンサ３５のマイナス側は、トランス３２の２次巻線のコモンであるｘに接続されている。

電解コンデンサ３５の両端には、制御回路２３の一部とフィルムコンデンサ３４が接続され、電解コンデンサ３５のプラス側に接続される制御回路２３の一部の接続点ｚとフィルムコンデンサ３４の接続点Ａは、接続点Ａが、接続点ｚよりダイオード３３のカソードｙに近くなるように実装され、また、電解コンデンサ３５のマイナス側に接続される制御回路２３の接続点ｖとフィルムコンデンサ３４の接続点Ｂは、接続点Ｂが、接続点ｖよりトランス３２の２次巻線のコモンｘに近くなるように実装されている。

負荷３６には、電解コンデンサ３５より電力が供給される。

トランジスタ２０がオフの状態からオンの状態に遷移する時、ダイオード３３はオンの状態からオフの状態に遷移するが、この時、ダイオード３３にはリカバリー電流が流れるが、制御回路２３の接続点ｚとフィルムコンデンサ３４の接続点Ａは、接続点Ａが、接続点ｚよりダイオード３３のカソードｙに近くなるように実装され、また、制御回路２３の接続点ｖとフィルムコンデンサ３４の接続点Ｂは、接続点Ｂが、接続点ｖよりトランス３２の２次巻線のコモンｘに近くなるように実装されているので、リカバリー電流は、ほとんど、実装距離が制御回路２３より短いフィルムコンデンサ３４を通る経路で流れることになり、制御回路２３を通じて流れる電流、例えば、フォトカプラ３０のダイオードを逆方向に流れる電流などをほとんど無くすことができ、制御回路２３が誤動作する可能性を著しく低下でき、制御回路２３の動作の安定性をより向上することができる。

なお、本実施の形態３では、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側の出力の数を２出力としたが、２出力に限らず、３出力、それ以外の複数出力の構成でも良い。

以上のように、本発明にかかるＤＣ−ＤＣコンバータは、動作安定性の更なる向上が可能となるので、信頼性をより求められる機器への用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図 同実施の形態におけるプリント配線板の一例を示す図 本発明の実施の形態２におけるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図 本発明の実施の形態３におけるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図 従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図

符号の説明

１ 第１の直流電源
２ トランス
３ スイッチング素子
４ ダイオード
５ 第２の直流電源
６ 制御回路
７ コンデンサ
８ プリント配線板
９ ダイオードのカソードのはんだ付けランド
１０ コンデンサの一端のはんだ付けランド
１８ 電解コンデンサ（直流電源）
１９ トランス
２０ トランジスタ（スイッチング素子）
２１ ダイオード
２２ 電解コンデンサ（第１のコンデンサ）
２３ 制御回路
２４ フィルムコンデンサ（第２のコンデンサ）
３３ ダイオード
３４ フィルムコンデンサ（第２のコンデンサ）
３５ 電解コンデンサ（第１のコンデンサ）

Claims (7)

1. 第１の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第２の直流電源と、制御回路と、コンデンサを備え、前記第１の直流電源の高電位側は、前記トランスの１次巻線の一端に接続され、前記トランスの１次巻線の他端は、前記スイッチング素子の一端に接続され、前記スイッチング素子の他端は、前記第１の直流電源の低電位側に接続され、前記トランスの２次巻線の一端は、前記ダイオードのアノードに接続され、前記ダイオードのカソードは、前記第２の直流電源の高電位側に接続され、前記第２の直流電源の低電位側は、前記トランスの２次巻線の他端に接続され、前記第２の直流電源の両端には、前記制御回路と前記コンデンサが接続され、前記コンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記コンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装したＤＣ−ＤＣコンバータ。
2. 第１の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第２の直流電源と、制御回路と、コンデンサを備え、前記第１の直流電源の高電位側は、前記トランスの１次巻線の一端に接続され、前記トランスの１次巻線の他端は、前記スイッチング素子の一端に接続され、前記スイッチング素子の他端は、前記第１の直流電源の低電位側に接続され、前記トランスの２次巻線の一端は、前記ダイオードのアノードに接続され、前記ダイオードのカソードは、前記第２の直流電源の高電位側に接続され、前記第２の直流電源の低電位側は、前記トランスの２次巻線の他端に接続され、前記第２の直流電源の両端には、前記制御回路と前記コンデンサが接続され、前記第２の直流電源の高電位側に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記コンデンサの一端の接続点は、前記コンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記第２の直流電源の低電位側に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記コンデンサの他端の接続点は、前記コンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装したＤＣ−ＤＣコンバータ。
3. 直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第１のコンデンサと、制御回路と、第２のコンデンサを備え、前記直流電源の高電位側は、前記トランスの１次巻線の一端に接続され、前記トランスの１次巻線の他端は、前記スイッチング素子の一端に接続され、前記スイッチング素子の他端は、前記直流電源の低電位側に接続され、前記トランスの２次巻線の一端は、前記ダイオードのアノードに接続され、前記ダイオードのカソードは、前記第１のコンデンサの一端に接続され、前記第１のコンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端に接続され、前記第１のコンデンサの両端には、前記制御回路と前記第２のコンデンサが接続され、前記第２のコンデンサの一端は、前記ダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第２のコンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端の近傍に実装したＤＣ−ＤＣコンバータ。
4. 直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、ダイオードと、第１のコンデンサと、制御回路と、第２のコンデンサを備え、前記直流電源の高電位側は、前記トランスの１次巻線の一端に接続され、前記トランスの１次巻線の他端は、前記スイッチング素子の一端に接続され、前記スイッチング素子の他端は、前記直流電源の低電位側に接続され、前記トランスの２次巻線の一端は、前記ダイオードのアノードに接続され、前記ダイオードのカソードは、前記第１のコンデンサの一端に接続され、前記第１のコンデンサの他端は、前記トランスの２次巻線の他端に接続され、前記第１のコンデンサの両端には、前記制御回路と前記第２のコンデンサが接続され、前記第１のコンデンサの一端に接続される前記制御回路の一端の接続点と前記第２のコンデンサの一端の接続点は、前記第２のコンデンサの一端の接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記ダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記第１のコンデンサの他端に接続される前記制御回路の他端の接続点と前記第２のコンデンサの他端の接続点は、前記第２のコンデンサの他端の接続点が、前記制御回路の他端の接続点より前記トランスの２次巻線の他端に近くなるように実装したＤＣ−ＤＣコンバータ。
5. 第１のコンデンサの静電容量を第２のコンデンサの静電容量より大きくした請求項３、４記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
6. プリント配線板を備え、上記ダイオードのカソードのはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの一端のはんだ付けランドを一つのランドで設けた請求項１〜５記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
7. プリント配線板を備え、上記トランスの２次巻線の他端のはんだ付けランドと上記コンデンサ、または、上記第２のコンデンサの他端のはんだ付けランドを一つのランドで設けた請求項１〜６記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。

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