JP2007159301A - Dc−dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【課題】第2のダイオードを備え、第2のダイオードの一端は、2次側整流ダイオードのカソードの近傍に、他端は、スイッチングトランスの2次側コモンの近傍に実装することで、2次側整流ダイオードのリカバリー電流をバイパスし、制御回路の動作の安定性をより向上させる。
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】第2のダイオード7を設け、第2のダイオード7の一端mは、第1のダイオード4のカソードiの近傍oに実装し、第2のダイオード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4は、前記特許文献1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4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FET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23に過渡的に電流が流れ込み、制御回路23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。
上記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、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にある。
上記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、第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1の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、制御回路と第2のダイオードを接続し、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、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、前記第1の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第2のダイオード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、前記第1の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、第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1の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、制御回路と第2のダイオードを接続し、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第2のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1の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第2のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。
続し、前記第2の直流電源の両端に、制御回路と第2のダイオードを接続し、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第2のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1の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第2のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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、前記第1の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第2のダイオード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、前記第1の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、第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1のダイオードのカソードに、コンデンサの一端を接続し、前記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、前記コンデンサの両端に、制御回路と第2のダイオードを接続し、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、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、前記第1の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のダイオード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、前記第1の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、第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1のダイオードのカソードに、コンデンサの一端を接続し、前記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、前記コンデンサの両端に、制御回路と第2のダイオードを接続し、前記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のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1のダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記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のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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、前記第1の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のダイオード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、前記第1の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、プリント配線板を備え、上記第1のダイオードのカソードの半田付けランドと上記第2のダイオードのカソードの半田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、上記第2のダイオードのカソードを、上記第1の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。
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6に、プリント配線板を備え、上記トランスの2次巻線の他端の半田付けランドと上記第2のダイオードのアノードの半田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、上記第2のダイオードのアノードを、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(第1のダイオード)のリカバリー時に流れる電流を、別のダイオード(第2のダイオード)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、第1のダイオードと、第2の直流電源と、制御回路と、第2のダイオードを備える。
そして、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第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1の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第2のダイオードが接続され、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、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。
そして、前記第2のダイオードは、カソードが前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装され、アノードが前記トランスの2次側の他端の近傍に実装されるので、前記第1の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のダイオードを通じてほとんど流れることになる。
よって、前記第1の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、第1のダイオードと、第2の直流電源と、制御回路と、第2のダイオードを備える。
そして、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
前記第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1の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1のダイオードのアノードを接続し、前記第1の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第2のダイオードが接続され、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第2のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1の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第2のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。
そして、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第2のダイオード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第2のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1の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第2のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。
前記第1の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第2のダイオードを通じてほとんど流れることになる。
よって、前記第1の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、第1のダイオードと、コンデンサと、制御回路と、第2のダイオードを備える。
そして、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第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1のダイオードのカソードに前記コンデンサの一端を接続し、前記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、前記コンデンサの両端には、前記制御回路と前記第2のダイオードが接続され、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、前記トランスの2次側の他端の近傍に実装する。
また、前記制御回路は、前記コンデンサの両端電圧を検出し、検出した前記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コンデンサの両端電圧を一定値に制御する。
そして、前記第2のダイオードは、カソードが前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装され、アノードが前記トランスの2次側の他端の近傍に実装されるので、前記第1の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のダイオードを通じてほとんど流れることになる。
よって、前記第1の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、第1のダイオードと、コンデンサと、制御回路と、第2のダイオードを備える。
そして、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第1のダイオードのアノードを接続し、前記第1のダイオードのカソードに前記コンデンサの一端を接続し、前記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、前記コンデンサの両端には、前記制御回路と前記第2のダイオードが接続され、前記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のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1のダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記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のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。
また、前記制御回路は、前記コンデンサの両端電圧を検出し、検出した前記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コンデンサの両端電圧を一定値に制御する。
そして、前記制御回路と前記第2のダイオードの実装の位置関係は、前記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のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1のダイオードのカソードに近くなるように実装され、前記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のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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、前記第1の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のダイオードを通じてほとんど流れることになる。
よって、前記第1の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、プリント配線板を備え、上記第1のダイオードのカソードの半田付けランドと上記第2のダイオードのカソードの半田付けランドを一つのランドで設けたものである。
よって、上記第2のダイオードのカソードを、上記第1の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6の発明は、プリント配線板を備え、上記トランスの2次巻線の他端の半田付けランドと上記第2のダイオードのアノードの半田付けランドを一つのランドで設けたものである。
よって、上記第2のダイオードのアノードを、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は第1のダイオードで、5は第2の直流電源で、6は制御回路で、7は第2のダイオードである。
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は第1のダイオードで、5は第2の直流電源で、6は制御回路で、7は第2のダイオードである。
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、第1のダイオード4のアノードhに接続され、第1のダイオード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と第2のダイオード7が接続され、第2のダイオード7のカソードmは、第1のダイオード4のカソードiの近傍oに接続され、第2のダイオード7のアノード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、第1のダイオード4のカソードiが半田付けされるランド9と第2のダイオード7のカソード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は第1のダイオード4のカソードiが挿入される穴で、12は第2のダイオード7のカソードmが挿入される穴である。13、14は、それぞれ、第1のダイオード4と第2のダイオード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。
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、第1のダイオード4はオンの状態からオフの状態に遷移するが、この時過渡的に、第1のダイオード4にはリカバリー電流が流れる。第2のダイオード7は、第1のダイオード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→q→r→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、第2のダイオード7のカソードmを第1のダイオード4のカソードiの近傍oに実装し、第2のダイオード7のアノード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、第1のダイオード4のリカバリー電流を、実装距離を短くした第2のダイオード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は第1のダイオードで、22は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のダイオードで、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、第1のダイオード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と第2のダイオード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と第2のダイオード24のカソードの接続点tは、第2のダイオード24のカソードの接続点tが、制御回路23の一端の接続点sより第1のダイオード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と第2のダイオード24のアノードの接続点wは、第2のダイオ
ード24のアノードの接続点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。
ード24のアノードの接続点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、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。
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次巻線に電流が流れ、トランス19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に蓄えられたエネルギーが、トランス19の2次巻線より第1のダイオード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、第1のダイオード21はオンの状態からオフの状態に遷移するが、この時、第1のダイオード21には、過渡的にリカバリー電流が流れる。制御回路23の一端の接続点sと第2のダイオード24のカソードの接続点tは、第2のダイオード24のカソードの接続点tが、制御回路23の一端の接続点sより第1のダイオード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と第2のダイオード24のアノードの接続点wは、第2のダイオード24のアノードの接続点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より短い第2のダイオード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と第2のダイオード24のカソードの接続点tは、第2のダイオード24のカソードの接続点tが、制御回路23の一端の接続点sより第1のダイオード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と第2のダイオード24の他端の接続点wは、第2のダイオード24のアノードの接続点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、第2のダイオード24が第1のダイオード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。
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。
1 第1の直流電源
2 トランス
3 スイッチング素子
4 第1のダイオード
5 第2の直流電源
6 制御回路
7 第2のダイオード
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 第1のダイオード
22 電解コンデンサ(コンデンサ)
23 制御回路
24 第2のダイオード
8 プリント配線板
9 第1のダイオードのカソードの半田付けランド
10 第2のダイオードのカソードの半田付けランド
2 トランス
3 スイッチング素子
4 第1のダイオード
5 第2の直流電源
6 制御回路
7 第2のダイオード
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 第1のダイオード
22 電解コンデンサ(コンデンサ)
23 制御回路
24 第2のダイオード
8 プリント配線板
9 第1のダイオードのカソードの半田付けランド
10 第2のダイオードのカソードの半田付けランド
Claims (6)
- 第1の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、第1のダイオードと、第2の直流電源と、制御回路と、第2のダイオードを備え、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、前記第1のダイオードのアノードに接続され、前記第1の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第2のダイオードが接続され、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、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。
- 第1の直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、第1のダイオードと、第2の直流電源と、制御回路と、第2のダイオードを備え、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、前記第1のダイオードのアノードに接続され、前記第1の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第2のダイオードが接続され、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第2のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソードの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1の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第2のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。
- 直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、第1のダイオードと、コンデンサと、制御回路と、第2のダイオードを備え、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、前記第1のダイオードのアノードに接続され、前記第1のダイオードのカソードは、前記コンデンサの一端に接続され、前記コンデンサの他端は、前記トランスの2次巻線の他端に接続され、前記コンデンサの両端には、前記制御回路と前記第2のダイオードが接続され、前記第2のダイオードのカソードは、前記第1のダイオードのカソードの近傍に実装し、前記第2のダイオードのアノードは、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。
- 直流電源と、トランスと、スイッチング素子と、第1のダイオードと、コンデンサと、制御回路と、第2のダイオードを備え、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、前記第1のダイオードのアノードに接続され、前記第1のダイオードのカソードは、前記コンデンサの一端に接続され、前記コンデンサの他端は、前記トランスの2次巻線の他端に接続され、前記コンデンサの両端には、前記制御回路と前記第2のダイオードが接続され、前記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のダイオードのカソードの接続点は、前記第2のダイオードのカソー
ドの接続点が、前記制御回路の一端の接続点より前記第1のダイオードのカソードに近くなるように実装し、前記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のダイオードのアノードの接続点は、前記第2のダイオードのアノードの接続点が、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。 - プリント配線板を備え、上記第1のダイオードのカソードの半田付けランドと上記第2のダイオードのカソードの半田付けランドを一つのランドで設けた請求項1〜4のいずれか1項に記載のDC−DCコンバータ。
- プリント配線板を備え、上記トランスの2次巻線の他端の半田付けランドと上記第2のダイオードのアノードの半田付けランドを一つのランドで設けた請求項1〜5のいずれか1項に記載のDC−DCコンバータ。
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JP2005352971A JP2007159301A (ja) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Dc−dcコンバータ |
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JP2005352971A JP2007159301A (ja) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Dc−dcコンバータ |
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Family Applications (1)
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