JP2015037343A - Step-down device, step-up device and transformation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印加された電圧を降圧する降圧装置と、印加された電圧を昇圧する昇圧装置と、印加された電圧の昇圧及び降圧を行い、該電圧を変圧する変圧装置とに関する。 The present invention relates to a step-down device that steps down an applied voltage, a step-up device that steps up an applied voltage, and a transformer device that steps up and steps down the applied voltage and transforms the voltage.
現在、車両には、バッテリによって印加された電圧の昇圧及び降圧を行って該電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷に印加する変圧装置(例えば、特許文献1参照)が搭載されている。 Currently, a vehicle is equipped with a transformer device (for example, see Patent Document 1) that steps up and down a voltage applied by a battery to transform the voltage and applies the transformed voltage to a load.
特許文献1に記載されているような従来の変圧装置は、例えば、Nチャネル型のFET(Field Effect Transistor)である第1、第2、第3及び第4スイッチを備える。この場合、従来の変圧装置では、コイルの一端に、第1スイッチのソースと、第2スイッチのドレインとが接続されており、コイルの他端に、第3スイッチのソースと、第4スイッチのドレインとが接続されている。第2スイッチのソースは第4スイッチのソースに接続されている。従来の変圧装置では、バッテリの負極が第2スイッチのソースに接続しており、バッテリの正極が第1スイッチのドレインに接続され、第2及び第4スイッチのソースは接地されている。 A conventional transformer as described in Patent Document 1 includes first, second, third, and fourth switches that are, for example, N-channel FETs (Field Effect Transistors). In this case, in the conventional transformer, the source of the first switch and the drain of the second switch are connected to one end of the coil, and the source of the third switch and the fourth switch are connected to the other end of the coil. The drain is connected. The source of the second switch is connected to the source of the fourth switch. In the conventional transformer, the negative electrode of the battery is connected to the source of the second switch, the positive electrode of the battery is connected to the drain of the first switch, and the sources of the second and fourth switches are grounded.
第1、第2、第3及び第4スイッチ夫々は、ソースの電位を基準としてゲートに所定電圧以上の電圧が印加された場合にオンとなり、ソースの電位を基準としてゲートに所定電圧未満の電圧が印加された場合にオフとなる。従来の変圧装置では、第1、第2、第3及び第4スイッチ夫々のゲートの電圧を調整することによって、第1及び第2スイッチの相補的なオン/オフと、第3及び第4スイッチの相補的なオン/オフとを繰り返し、バッテリによって印加された電圧を変圧する。 Each of the first, second, third, and fourth switches is turned on when a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is applied to the gate with reference to the source potential, and a voltage lower than the predetermined voltage at the gate with reference to the source potential. Turns off when is applied. In the conventional transformer, by adjusting the gate voltages of the first, second, third and fourth switches, complementary on / off of the first and second switches and third and fourth switches The voltage applied by the battery is transformed.
具体的には、第1及び第2スイッチ夫々をオン及びオフに維持した状態で、第3及び第4スイッチ夫々の相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリによって印加された電圧を昇圧する。そして、第3及び第4スイッチ夫々をオン及びオフに維持した状態で、第1及び第2スイッチ夫々の相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリによって印加された電圧を降圧する。昇圧又は降圧を行うことによって変圧された電圧は、第3スイッチのドレイン及び第4スイッチのソース間から出力されて、第3スイッチのドレイン及び第4スイッチのソース間に接続してある負荷を給電する。 Specifically, the voltage applied by the battery is boosted by repeating complementary ON / OFF of each of the third and fourth switches while maintaining the first and second switches on and off, respectively. . Then, the voltage applied by the battery is stepped down by repeating complementary ON / OFF of each of the first and second switches while maintaining the third and fourth switches on and off, respectively. The voltage transformed by step-up or step-down is output from the drain of the third switch and the source of the fourth switch, and feeds the load connected between the drain of the third switch and the source of the fourth switch. To do.
従来の変圧装置では、ソースが接地されていない第1及び第3スイッチをオンにするために、通常、第1及び第3スイッチ夫々について、ソース及びゲート間にコンデンサが接続されている。 In the conventional transformer, in order to turn on the first and third switches whose sources are not grounded, a capacitor is usually connected between the source and the gate for each of the first and third switches.
第1スイッチのソース及びゲート間に接続してあるコンデンサは、第1及び第2スイッチ夫々がオフ及びオンである場合にバッテリが供給する電力を蓄積し、第1スイッチをオンにする場合に放電して、第1スイッチのソース及びドレイン間に一定電圧以上の電圧を印加して第1スイッチをオンにする。同様に、第3スイッチのソース及びゲート間に接続してあるコンデンサは、第3及び第4スイッチ夫々がオフ及びオンである場合にバッテリが供給する電力を蓄積し、第3スイッチをオンにする場合に放電して、第3スイッチのソース及びドレイン間に一定電圧以上の電圧を印加して第3スイッチをオンにする。 A capacitor connected between the source and gate of the first switch stores the power supplied by the battery when the first and second switches are off and on respectively, and discharges when the first switch is turned on. Then, a voltage higher than a certain voltage is applied between the source and drain of the first switch to turn on the first switch. Similarly, a capacitor connected between the source and gate of the third switch stores the power supplied by the battery when the third and fourth switches are off and on respectively, and turns on the third switch. In this case, the third switch is turned on by applying a voltage higher than a certain voltage between the source and drain of the third switch.
従来の変圧装置では、例えば、降圧及び昇圧のいずれか一方を長期間行う場合に、第1スイッチ又は第3スイッチを長期間オンに維持する可能性がある。この場合、第1及び第3スイッチ夫々について、長期間のオンの維持によって、ソース及びゲート間に接続してあるコンデンサに蓄積してある電荷が減少し、ソース及びゲート間の電圧を一定電圧以上に維持できない可能性がある。このため、従来の変圧装置には、第1及び第3スイッチ夫々のゲートに印加されている電圧が不安定となり、変圧を適切に行うことができないという問題がある。 In a conventional transformer, for example, when either one of step-down and step-up is performed for a long time, there is a possibility that the first switch or the third switch is kept on for a long time. In this case, for each of the first and third switches, the charge accumulated in the capacitor connected between the source and the gate is reduced by maintaining the switch on for a long period of time, and the voltage between the source and the gate becomes a certain voltage or more May not be maintained. For this reason, the conventional transformer device has a problem that the voltage applied to the gates of the first and third switches becomes unstable, and the transformation cannot be performed appropriately.
また、夫々の一端がコイルの一端に接続された2つのスイッチを備え、一方のスイッチの他端が接地されている従来の降圧装置及び昇圧装置にも同様の問題がある。 A similar problem exists in the conventional step-down device and step-up device in which two switches each having one end connected to one end of the coil and the other end of one switch are grounded.
従来の降圧装置では、2つのスイッチの相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリが2つのスイッチ夫々の他端間に印加された電圧を降圧し、降圧した電圧をコイルの他端と一方のスイッチの他端との間に接続してある負荷に印加する。 In the conventional step-down device, the two switches are repeatedly turned on and off repeatedly to step down the voltage applied between the other ends of the two switches, and the stepped down voltage is applied to the other end of the coil and one of the two ends. Applied to a load connected between the other end of the switch.
従来の昇圧装置では、2つの相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリがコイルの他端と一方のスイッチの他端との間に印加した電圧を昇圧し、昇圧した電圧を2つのスイッチ夫々の他端間に接続してある負荷に印加する。 In the conventional booster, the voltage applied between the other end of the coil and the other end of one switch is boosted by repeating two complementary on / off operations, and the boosted voltage is switched to two switches. It is applied to a load connected between the other ends.
このような従来の降圧装置及び昇圧装置夫々においても、バッテリが印加した電圧を、降圧又は昇圧を行わずに、そのまま負荷に印加する場合に他方のスイッチを長期間オンに維持する可能性がある。従って、従来の降圧装置及び昇圧装置夫々は、他方のスイッチが例えば、Nチャネル型のFETのような半導体スイッチである場合、他方のスイッチのゲートに印加されている電圧が不安定となり、降圧及び昇圧を適切に行うことができないという問題点がある。 In each of such conventional step-down devices and step-up devices, when the voltage applied by the battery is applied to the load as it is without performing step-down or step-up, the other switch may be kept on for a long period of time. . Therefore, when the other switch is a semiconductor switch such as an N-channel FET, for example, the voltage applied to the gate of the other switch becomes unstable. There is a problem that boosting cannot be performed appropriately.
前述した従来の変圧装置、降圧装置及び昇圧装置夫々が有する問題点を解決する構成として、半導体スイッチをオンにするコンデンサを、各装置が備えるスイッチのオン/オフ状態とは無関係に充電することが可能なチャージポンプ回路を設ける構成が考えられる。 As a configuration that solves the problems of the conventional transformer, step-down device, and step-up device, the capacitor that turns on the semiconductor switch can be charged regardless of the on / off state of the switch included in each device. A configuration in which a possible charge pump circuit is provided can be considered.
しかしながら、従来の変圧装置、降圧装置及び昇圧装置夫々がチャージポンプを備えた場合、装置が大型になって構成が複雑となり、更には製造費用が嵩むという問題がある。 However, when each of the conventional transformer, step-down device, and step-up device is provided with a charge pump, there is a problem that the device becomes large, the configuration becomes complicated, and the manufacturing cost increases.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変圧を適切に行うことができ、構成が簡単であって小型で安価な変圧装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、降圧を適切に行うことができ、構成が簡単であって小型で安価な降圧装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、昇圧を適切に行うことができ、構成が簡単であって小型で安価な昇圧装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transformer device that can appropriately perform transformation, has a simple configuration, is small, and is inexpensive.
Another object of the present invention is to provide a step-down device that can appropriately perform step-down, has a simple structure, is small, and is inexpensive.
Another object of the present invention is to provide a booster that can perform boosting appropriately, has a simple configuration, is small, and is inexpensive.
本発明に係る降圧装置は、夫々の一端がコイルの一端に接続してある2つのスイッチの相補的なオン/オフを繰り返すことによって、前記2つのスイッチ夫々の他端間に印加された電圧を降圧し、降圧した電圧を前記2つのスイッチ中の一方のスイッチの他端と、前記コイルの他端との間から出力する降圧装置において、前記2つのスイッチ中の他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を出力する出力回路を備え、該出力回路は、出力したPWM信号のデューティが100%である場合、前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記他方のスイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記出力したPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 The step-down device according to the present invention repeats complementary ON / OFF of two switches each having one end connected to one end of a coil, thereby applying a voltage applied between the other ends of the two switches. In a step-down device that steps down and outputs a stepped-down voltage from between the other end of one of the two switches and the other end of the coil, on / off of the other switch of the two switches An output circuit for outputting a PWM signal used for switching, and when the duty of the output PWM signal is 100%, the output circuit repeatedly switches on / off the other switch, and the other switch The PWM signal is output so that the sum of the ON period and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the period of the output PWM signal. And wherein the are.
本発明にあっては、コイルの一端に2つのスイッチ夫々の一端が接続してある。2つのスイッチの相補的なオン/オフを繰り返し、例えば、バッテリによって2つのスイッチ夫々の他端間に印加された電圧を降圧する。降圧した電圧を2つのスイッチ中の一方のスイッチの他端とコイルの他端との間から出力し、例えば、一方のスイッチの他端とコイルの他端との間に接続してある負荷を給電する。 In the present invention, one end of each of the two switches is connected to one end of the coil. The two switches are repeatedly turned on / off in a complementary manner, for example, a voltage applied between the other ends of the two switches by a battery is stepped down. The stepped-down voltage is output from between the other end of one of the two switches and the other end of the coil, for example, a load connected between the other end of one switch and the other end of the coil. Supply power.
出力回路は、2つのスイッチ中の他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM(Pulse Width Modulation)信号を出力する。PWM信号は、例えば、他方のスイッチのオンを示すハイレベルの電圧と、他方のスイッチのオフを示すローレベルの電圧とからなり、デューティは、1周期においてPWM信号がハイレベルの電圧である期間の割合である。 The output circuit outputs a PWM (Pulse Width Modulation) signal used for on / off switching in the other of the two switches. The PWM signal is composed of, for example, a high level voltage indicating that the other switch is on and a low level voltage indicating that the other switch is off. The duty is a period in which the PWM signal is a high level voltage in one cycle. Is the ratio.
出力回路は、出力したPWM信号のデューティが100%である場合、他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号を出力する。このPWM信号の出力によって行われる切替えについて、他方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力したPWM信号の周期よりも長い。 When the duty of the output PWM signal is 100%, the output circuit outputs a PWM signal that repeatedly switches on / off in the other switch. Regarding the switching performed by the output of the PWM signal, the sum of the ON period in the other switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the cycle of the output PWM signal.
従って、他方のスイッチにおけるオン/オフは一定期間中に必ず切替えられるので、他方のスイッチが長期間オンとなることはない。また、2つのスイッチは相補的にオン/オフされるので、一方のスイッチが長期間オフとなることもない。このため、一方及び他方夫々のスイッチがオン及びオフとなって、他方のスイッチをオンにするためのコンデンサを充電する期間が一定期間中に必ず設けられる。これにより、コンデンサを充電するチャージポンプ回路は不要であるため、装置が小型かつ安価であり、構成が簡単である。 Accordingly, since the on / off state of the other switch is always switched during a certain period, the other switch is not turned on for a long period of time. Further, since the two switches are complementarily turned on / off, one of the switches is not turned off for a long time. For this reason, one and the other switches are turned on and off, and a period for charging the capacitor for turning on the other switch is always provided during a certain period. Thus, since a charge pump circuit for charging the capacitor is unnecessary, the apparatus is small and inexpensive, and the configuration is simple.
また、出力回路が出力したPWM信号のデューティが100%である場合に、他方のスイッチにおけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力したPWM信号の周期よりも長いため、2つのスイッチ夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替え回数は少ない。このため、2つのスイッチ夫々について、一定期間中に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失が低い。 Further, when the duty of the PWM signal output from the output circuit is 100%, the sum of the ON period in the other switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the period of the output PWM signal. For each of the two switches, the number of on / off switching operations repeated in a certain period is small. For this reason, each of the two switches has a low loss caused by ON / OFF switching repeatedly during a certain period.
本発明に係る降圧装置は、前記出力回路は、前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する生成部と、該生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合、前記第1PWM信号を、前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記オン期間及びオフ期間の合計が前記第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する変更部とを有し、前記出力回路は、前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%未満である場合に前記第1PWM信号を出力し、前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合に前記第2PWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 In the step-down device according to the present invention, the output circuit generates a first PWM signal used for on / off switching in the other switch, and a duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 100%. The first PWM signal is repeatedly turned on / off in the other switch, and the changing unit changes the sum of the on period and the off period to a second PWM signal longer than the period of the first PWM signal. The output circuit outputs the first PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is less than 100%, and the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 100 The second PWM signal is output when the value is%.
本発明にあっては、出力回路は生成部及び変更部を有する。生成部は、他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する。変更部は、生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合、第1PWM信号を、他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、他方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が前記第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する。 In the present invention, the output circuit includes a generation unit and a change unit. The generation unit generates a first PWM signal used for on / off switching in the other switch. When the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 100%, the changing unit repeatedly switches on / off the first PWM signal in the other switch, the on period in the other switch, and the on period Is changed to a second PWM signal that is longer than the period of the first PWM signal.
出力回路は、生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%未満である場合に第1PWM信号を出力し、生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合に第2PWM信号を出力する。これにより、出力回路は、出力した第1PWM信号のデューティが100%である場合、他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し、他方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号を出力する。 The output circuit outputs the first PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is less than 100%, and outputs the second PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 100%. Output. Thereby, when the duty of the output first PWM signal is 100%, the output circuit repeats on / off switching in the other switch, the on period in the other switch, and the off period adjacent to the on period. The second PWM signal whose total is longer than the period of the first PWM signal is output.
本発明に係る降圧装置は、前記オン期間及びオフ期間の合計は一定であることを特徴とする。 The step-down device according to the present invention is characterized in that the sum of the on period and the off period is constant.
本発明にあっては、出力回路が出力したPWM信号のデューティが100%である場合にオン/オフされる他方のスイッチについて、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定である。更に、2つのスイッチ夫々は相補的にオン/オフされるので、一方のスイッチについても、オフ期間と、このオフ期間に隣接するオン期間との合計は一定である。このため、定期的に、一方及び他方夫々のスイッチがオン及びオフとなる期間が設けられ、他方のスイッチをオンにするためのコンデンサが安定的に充電され、2つのスイッチ夫々の他端間に印加された電圧がより適切に降圧される。 In the present invention, for the other switch that is turned on / off when the duty of the PWM signal output from the output circuit is 100%, the sum of the on period and the off period adjacent to the on period is constant. It is. Furthermore, since each of the two switches is complementarily turned on / off, the sum of the off period and the on period adjacent to the off period is constant for one of the switches. Therefore, a period is periodically provided in which one and the other switches are turned on and off, the capacitor for turning on the other switch is stably charged, and the other switch is connected between the other ends of the two switches. The applied voltage is stepped down more appropriately.
本発明に係る昇圧装置は、夫々の一端がコイルの一端に接続してある2つのスイッチの相補的なオン/オフを繰り返すことによって、前記コイルの他端と、前記2つのスイッチ中の一方のスイッチの他端との間に印加された電圧を昇圧し、昇圧した電圧を前記2つのスイッチ夫々の他端間から出力する昇圧装置において、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を出力する出力回路を備え、該出力回路は、出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記一方のスイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記出力したPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 The boosting device according to the present invention repeats complementary ON / OFF of two switches each having one end connected to one end of the coil, so that the other end of the coil and one of the two switches In a booster that boosts a voltage applied to the other end of a switch and outputs the boosted voltage from the other end of each of the two switches, PWM used for on / off switching of the one switch An output circuit for outputting a signal, and when the duty of the output PWM signal is zero%, the output circuit repeatedly performs on / off switching in the one switch, The PWM signal is configured such that the sum of the off period adjacent to the on period is longer than the period of the output PWM signal. That.
本発明にあっては、コイルの一端に2つのスイッチ夫々の一端が接続してある。2つのスイッチの相補的なオン/オフを繰り返し、例えば、バッテリによって、コイルの他端、及び、2つのスイッチ中の一方のスイッチの他端間に印加された電圧を昇圧する。昇圧した電圧を2つのスイッチ夫々の他端間から出力し、例えば、2つのスイッチ夫々の他端間に接続してある負荷を給電する。 In the present invention, one end of each of the two switches is connected to one end of the coil. The two switches are repeatedly turned on / off in a complementary manner, and the voltage applied between the other end of the coil and the other end of one of the two switches is boosted by, for example, a battery. The boosted voltage is output from the other end of each of the two switches, and for example, a load connected between the other ends of each of the two switches is fed.
出力回路は、2つのスイッチ中の一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を出力する。PWM信号は、例えば、一方のスイッチのオンを示すハイレベルの電圧と、一方のスイッチのオフを示すローレベルの電圧とからなり、デューティは、1周期においてPWM信号がハイレベルの電圧である期間の割合である。 The output circuit outputs a PWM signal used for switching on / off in one of the two switches. The PWM signal is composed of, for example, a high level voltage indicating that one switch is on and a low level voltage indicating that one switch is off, and the duty is a period in which the PWM signal is a high level voltage in one cycle. Is the ratio.
出力回路は、出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号を出力する。このPWM信号の出力によって行われる切替えについて、一方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力したPWM信号の周期よりも長い。 When the duty of the output PWM signal is zero%, the output circuit outputs a PWM signal that repeatedly switches on / off in one of the switches. Regarding the switching performed by the output of the PWM signal, the sum of the ON period in one switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the cycle of the output PWM signal.
従って、一方のスイッチにおけるオン/オフは一定期間中に必ず切替えられ、2つのスイッチは相補的にオン/オフされるので、他方のスイッチが長期間オンとなることはない。このため、一方及び他方夫々のスイッチがオン及びオフとなって、他方のスイッチをオンにするためのコンデンサを充電する期間が一定期間中に必ず設けられる。これにより、コンデンサを充電するチャージポンプ回路は不要であるので、装置が小型、かつ、安価であり、構成が簡単である。 Accordingly, on / off in one switch is always switched during a certain period, and the two switches are complementarily turned on / off, so that the other switch is not turned on for a long time. For this reason, one and the other switches are turned on and off, and a period for charging the capacitor for turning on the other switch is always provided during a certain period. Accordingly, since a charge pump circuit for charging the capacitor is unnecessary, the apparatus is small and inexpensive, and the configuration is simple.
また、出力回路が出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、一方のスイッチにおけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力したPWM信号の周期よりも長いため、2つのスイッチ夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替え回数は少ない。このため、2つのスイッチ夫々について、一定期間中に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失が低い。 When the duty of the PWM signal output from the output circuit is 0%, the sum of the ON period in one switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the period of the output PWM signal. For each of the two switches, the number of on / off switching repeated in a certain period is small. For this reason, each of the two switches has a low loss caused by ON / OFF switching repeatedly during a certain period.
本発明に係る昇圧装置は、前記出力回路は、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する生成部と、該生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第1PWM信号を、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記オン期間及びオフ期間の合計が前記第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する変更部とを有し、前記出力回路は、前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に前記第1PWM信号を出力し、前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合に前記第2PWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 In the booster according to the present invention, the output circuit generates a first PWM signal used for on / off switching of the one switch, and a duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 0%. The first PWM signal is repeatedly turned on / off in the one switch, and the changing unit changes the sum of the on period and the off period to a second PWM signal that is longer than the cycle of the first PWM signal. The output circuit outputs the first PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit exceeds zero%, and the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is The second PWM signal is configured to be output when it is zero%.
本発明にあっては、出力回路は生成部及び変更部を有する。生成部は、他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する。変更部は、生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合、第1PWM信号を、一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し、一方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する。 In the present invention, the output circuit includes a generation unit and a change unit. The generation unit generates a first PWM signal used for on / off switching in the other switch. When the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is zero%, the changing unit repeats the on / off switching of the first PWM signal in one switch, the on period in one switch, and the on period in this on period. The sum of the adjacent off periods is changed to a second PWM signal that is longer than the period of the first PWM signal.
出力回路は、生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に第1PWM信号を出力し、生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合に第2PWM信号を出力する。これにより、出力回路は、出力した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合、一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、一方のスイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号を出力する。 The output circuit outputs the first PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit exceeds zero%, and outputs the second PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is zero%. Is output. As a result, when the duty of the output first PWM signal is zero%, the output circuit repeatedly switches on / off in one switch, and the on period in one switch and the off period adjacent to the on period And outputs a second PWM signal that is longer than the period of the first PWM signal.
本発明に係る昇圧装置は、前記オン期間及びオフ期間の合計は一定であることを特徴とする。 The booster according to the present invention is characterized in that the sum of the on period and the off period is constant.
本発明にあっては、出力回路が出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合にオン/オフされる一方のスイッチについて、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定である。更に、2つのスイッチ夫々は相補的にオン/オフされるので、他方のスイッチについても、オフ期間と、このオフ期間に隣接するオン期間との合計は一定である。このため、定期的に、一方及び他方夫々のスイッチがオン及びオフとなる期間が設けられ、他方のスイッチをオンにするためのコンデンサが安定的に充電され、2つのスイッチ夫々の他端間に印加された電圧がより適切に昇圧される。 In the present invention, the sum of the on period and the off period adjacent to the on period is constant for one switch that is turned on / off when the duty of the PWM signal output from the output circuit is zero%. It is. Furthermore, since each of the two switches is complementarily turned on / off, the sum of the off period and the on period adjacent to the off period is constant for the other switch. Therefore, a period is periodically provided in which one and the other switches are turned on and off, the capacitor for turning on the other switch is stably charged, and the other switch is connected between the other ends of the two switches. The applied voltage is boosted more appropriately.
本発明に係る変圧装置は、夫々の一端がコイルの一端に接続してある第1及び第2スイッチと、一端が前記コイルの他端に接続してある第3スイッチと、前記コイル及び第2スイッチ夫々の他端間に接続してある第4スイッチとを備え、前記第1及び第2スイッチの相補的なオン/オフと、前記第3及び第4スイッチの相補的なオン/オフとを繰り返すことによって、前記第1及び第2スイッチ夫々の他端間に印加された電圧を変圧し、変圧した電圧を前記第3スイッチの他端と第4スイッチの前記第2スイッチ側の一端との間から出力する変圧装置において、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号、及び、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第2PWM信号を出力する出力回路を備え、該出力回路は、出力する第1PWM信号のデューティが100%である場合、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第1スイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記第1PWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力し、出力する第2PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第4スイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記第2PWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 The transformer device according to the present invention includes a first switch and a second switch each having one end connected to one end of the coil, a third switch having one end connected to the other end of the coil, the coil and the second switch. A fourth switch connected between the other ends of the switches, and complementary ON / OFF of the first and second switches and complementary ON / OFF of the third and fourth switches. By repeating, the voltage applied between the other ends of the first and second switches is transformed, and the transformed voltage is transformed between the other end of the third switch and one end of the fourth switch on the second switch side. Output circuit for outputting a first PWM signal used for on / off switching in the first switch and a second PWM signal used for on / off switching in the fourth switch When the duty of the first PWM signal to be output is 100%, the output circuit repeatedly performs on / off switching in the first switch, and the on-period in the first switch and the off-state adjacent to the on-period When a PWM signal having a total period longer than the period of the first PWM signal is output and the duty of the second PWM signal to be output is zero%, the fourth switch is repeatedly turned on / off, and the second switch A total of an ON period in the four switches and an OFF period adjacent to the ON period is configured to output a PWM signal longer than the cycle of the second PWM signal.
本発明にあっては、コイルの一端に第1及び第2スイッチ夫々の一端が接続してあり、コイルの他端に第3スイッチが接続してあり、コイル及び第2スイッチ夫々の他端間に第4スイッチが接続してある。第1及び第2スイッチの相補的なオン/オフと、第3及び第4スイッチの相補的なオン/オフとを繰り返し、例えば、バッテリによって第1及び第2スイッチ夫々の他端間に印加された電圧を変圧する。変圧した電圧を第3スイッチの他端と第4スイッチの第2スイッチ側の一端との間から出力し、例えば、第3スイッチの他端と第4スイッチの第2スイッチ側の一端との間に接続してある負荷を給電する。 In the present invention, one end of each of the first and second switches is connected to one end of the coil, a third switch is connected to the other end of the coil, and between the other ends of the coil and the second switch. The 4th switch is connected to. Complementary ON / OFF of the first and second switches and complementary ON / OFF of the third and fourth switches are repeated, for example, applied between the other ends of the first and second switches by a battery, for example. Transform the voltage. The transformed voltage is output between the other end of the third switch and one end on the second switch side of the fourth switch, for example, between the other end of the third switch and one end on the second switch side of the fourth switch. Power is supplied to the load connected to.
出力回路は、第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号と、第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第2PWM信号とを出力する。第1PWM信号(又は第2PWM信号)は、例えば、第1スイッチ(又は第4スイッチ)のオンを示すハイレベルの電圧と、第1スイッチ(又は第4スイッチ)のオフを示すローレベルの電圧とからなり、デューティは、1周期において第1PWM信号(又は第2PWM信号)がハイレベルの電圧である期間の割合である。 The output circuit outputs a first PWM signal used for on / off switching in the first switch and a second PWM signal used for on / off switching in the fourth switch. The first PWM signal (or the second PWM signal) is, for example, a high level voltage indicating that the first switch (or the fourth switch) is on, and a low level voltage indicating that the first switch (or the fourth switch) is off. The duty is a ratio of a period in which the first PWM signal (or the second PWM signal) is a high level voltage in one cycle.
出力回路は、出力する第1PWM信号のデューティが100%である場合、第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号を出力する。このPWM信号の出力によって行われる切替えについて、第1スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力する第1PWM信号の周期よりも長い。また、出力回路は、出力する第2PWM信号のデューティがゼロ%である場合、第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号を出力する。このPWM信号の出力によって行われる切替えについて、第4スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、出力する第2PWM信号の周期よりも長い。 When the duty of the first PWM signal to be output is 100%, the output circuit outputs a PWM signal that repeatedly switches on / off in the first switch. Regarding the switching performed by outputting the PWM signal, the sum of the ON period in the first switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the cycle of the first PWM signal to be output. Further, the output circuit outputs a PWM signal that repeatedly switches on / off in the fourth switch when the duty of the second PWM signal to be output is zero%. Regarding the switching performed by the output of the PWM signal, the sum of the ON period in the fourth switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the cycle of the output second PWM signal.
従って、第1及び第4スイッチ夫々におけるオン/オフは一定期間中に必ず切替えられる。また、第1及び第2スイッチは相補的にオン/オフされ、第3及び第4スイッチは相補的にオン/オフされるので第2及び第3スイッチ夫々におけるオン/オフも一定期間中に必ず切替えられる。このため、第1及び第2スイッチ夫々が長期間オン及びオフとなることはなく、第3及び第4スイッチ夫々が長期間オン及びオフとなることはない。従って、第1及び第3スイッチ夫々についてオンにするためのコンデンサを充電する期間が一定期間中に必ず設けられるので、コンデンサを充電するチャージポンプ回路は不要である。このため、装置が小型、かつ、安価であり、構成が簡単である。 Therefore, ON / OFF in each of the first and fourth switches is always switched during a certain period. Since the first and second switches are complementarily turned on / off, and the third and fourth switches are complementarily turned on / off, the second and third switches are always turned on / off during a certain period. Switched. Therefore, the first and second switches are not turned on and off for a long time, and the third and fourth switches are not turned on and off for a long time. Therefore, since a period for charging the capacitor for turning on each of the first and third switches is always provided during a certain period, a charge pump circuit for charging the capacitor is unnecessary. Therefore, the apparatus is small and inexpensive, and the configuration is simple.
また、出力回路が出力する第1PWM信号のデューティが100%である場合、第1スイッチにおけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計は、第1PWM信号の周期よりも長い。同様に、出力回路が出力する第2PWM信号のデューティがゼロ%である場合、第4スイッチにおけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計も、第2PWM信号の周期よりも長い。従って、第1、第2、第3及び第4スイッチについて、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失が低い。 When the duty of the first PWM signal output from the output circuit is 100%, the sum of the ON period in the first switch and the OFF period adjacent to the ON period is longer than the period of the first PWM signal. Similarly, when the duty of the second PWM signal output from the output circuit is zero%, the sum of the ON period in the fourth switch and the OFF period adjacent to the ON period is also longer than the period of the second PWM signal. Therefore, the first, second, third, and fourth switches have low loss caused by ON / OFF switching that is repeated for a certain period.
本発明に係る変圧装置は、前記出力回路は、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第3PWM信号を生成する第1生成手段と、該第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合、前記第3PWM信号を、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第1スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計が前記第3PWM信号の周期よりも長い第4PWM信号に変更する第1変更手段とを有し、前記出力回路は、前記第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%未満である場合に、該第3PWM信号を出力し、前記第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合に、前記第4PWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 In the transformer device according to the present invention, the output circuit includes a first generation unit that generates a third PWM signal used for on / off switching in the first switch, and a third PWM signal generated by the first generation unit. When the duty is 100%, the third PWM signal is repeatedly switched on / off in the first switch, and the sum of the on period and the off period in the first switch is longer than the cycle of the third PWM signal. First changing means for changing to a fourth PWM signal, and the output circuit outputs the third PWM signal when the duty of the third PWM signal generated by the first generating means is less than 100%, The fourth PWM signal is output when the duty of the third PWM signal generated by the first generation means is 100%. And features.
本発明にあっては、出力回路は第1生成手段及び第1変更手段を有する。第1生成手段は、第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第3PWM信号を生成する。第1変更手段は、第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合、第3PWM信号を、第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、第1スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第3PWM信号の周期よりも長い第4PWM信号に変更する。 In the present invention, the output circuit includes first generation means and first change means. The first generation means generates a third PWM signal used for on / off switching in the first switch. When the duty of the third PWM signal generated by the first generation unit is 100%, the first changing unit repeatedly performs on / off switching of the third PWM signal in the first switch, and the ON period in the first switch The sum of the on period and the off period adjacent to the on period is changed to a fourth PWM signal that is longer than the period of the third PWM signal.
出力回路は、第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%未満である場合に第3PWM信号を出力し、第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合に第4PWM信号を出力する。これにより、出力回路は、出力する第3PWM信号のデューティが100%である場合、第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し、第1スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第3PWMの周期よりも長い第4PWM信号を出力する。 The output circuit outputs the third PWM signal when the duty of the third PWM signal generated by the first generator is less than 100%, and when the duty of the third PWM signal generated by the first generator is 100% The fourth PWM signal is output. Thereby, when the duty of the output third PWM signal is 100%, the output circuit repeatedly switches on / off in the first switch, and the on-period in the first switch and the off-period adjacent to the on-period The fourth PWM signal whose total is longer than the period of the third PWM is output.
本発明に係る変圧装置は、前記第1スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計は一定であることを特徴とする。 The transformer device according to the present invention is characterized in that the sum of the ON period and the OFF period in the first switch is constant.
本発明にあっては、出力回路が出力した第1PWM信号のデューティが100%である場合にオン/オフされる第1スイッチについて、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定である。更に、第1及び第2スイッチは相補的にオン/オフされるので、第2スイッチについても、オフ期間と、このオフ期間に隣接するオン期間との合計は一定である。このため、定期的に、第1及び第2スイッチ夫々がオフ及びオンとなる期間が設けられ、第1スイッチをオンにするためのコンデンサが安定的に充電され、第1及び第2スイッチ夫々の他端間に印加された電圧がより適切に変圧される。 In the present invention, for the first switch that is turned on / off when the duty of the first PWM signal output from the output circuit is 100%, the sum of the on period and the off period adjacent to the on period is It is constant. Furthermore, since the first and second switches are complementarily turned on / off, the sum of the off period and the on period adjacent to the off period is also constant for the second switch. For this reason, a period in which each of the first and second switches is turned off and on is provided periodically, and a capacitor for turning on the first switch is stably charged, and each of the first and second switches is charged. The voltage applied between the other ends is more appropriately transformed.
本発明に係る変圧装置は、前記出力回路は、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第5PWM信号を生成する第2生成手段と、該第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第5PWM信号を、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第4スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計が前記第5PWM信号の周期よりも長い第6PWM信号に変更する第2変更手段とを有し、前記出力回路は、前記第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に前記第5PWM信号を出力し、前記第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合に前記第6PWM信号を出力するように構成してあることを特徴とする。 In the transformer device according to the present invention, the output circuit includes a second generation unit that generates a fifth PWM signal used for on / off switching in the fourth switch, and a fifth PWM signal generated by the second generation unit. When the duty is zero%, the fifth PWM signal is repeatedly turned on / off in the fourth switch, and the sum of the on period and the off period in the fourth switch is longer than the cycle of the fifth PWM signal. Second output means for changing to a sixth PWM signal, and the output circuit outputs the fifth PWM signal when the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means exceeds zero%, The sixth PWM signal is output when the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means is zero%. To.
本発明にあっては、出力回路は第2生成手段及び第2変更手段を有する。第2生成手段は、第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第5PWM信号を生成する。第2変更手段は、第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合、第5PWM信号を、第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、第4スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第5PWM信号の周期よりも長い第6PWM信号に変更する。 In the present invention, the output circuit includes second generation means and second change means. The second generation means generates a fifth PWM signal used for on / off switching in the fourth switch. When the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation unit is zero%, the second changing unit repeatedly switches the fifth PWM signal on / off in the fourth switch, and sets the ON period in the fourth switch. The sum of the on period and the off period adjacent to the on period is changed to a sixth PWM signal that is longer than the cycle of the fifth PWM signal.
出力回路は、第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に第5PWM信号を出力し、第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合に第6PWM信号を出力する。これにより、出力回路は、出力した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合、第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、第4スイッチにおけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が第5PWM信号の周期よりも長い第6PWM信号を出力する。 The output circuit outputs the fifth PWM signal when the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means exceeds zero%, and the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means is zero% To output the sixth PWM signal. Thus, when the duty of the output fifth PWM signal is zero%, the output circuit repeatedly performs on / off switching in the fourth switch, and the on period in the fourth switch and the off period adjacent to the on period And outputs a sixth PWM signal that is longer than the cycle of the fifth PWM signal.
本発明に係る変圧装置は、前記第4スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計は一定であることを特徴とする。 The transformer device according to the present invention is characterized in that the sum of the ON period and the OFF period in the fourth switch is constant.
本発明にあっては、出力回路が出力した第2PWM信号のデューティがゼロ%である場合にオン/オフされる第4スイッチについて、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定である。更に、第3及び第4スイッチは相補的にオン/オフされるので、第3スイッチについても、オフ期間と、このオフ期間に隣接するオン期間との合計は一定である。このため、定期的に、第3及び第4スイッチ夫々がオフ及びオンとなる期間が設けられ、第3スイッチをオンにするためのコンデンサが安定的に充電され、第1及び第2スイッチ夫々の他端間に印加された電圧がより適切に変圧される。 In the present invention, for the fourth switch that is turned on / off when the duty of the second PWM signal output from the output circuit is zero%, the sum of the on period and the off period adjacent to the on period is It is constant. Furthermore, since the third and fourth switches are complementarily turned on / off, the sum of the off period and the on period adjacent to the off period is also constant for the third switch. For this reason, a period in which each of the third and fourth switches is periodically turned off and on is provided, and a capacitor for turning on the third switch is stably charged, and each of the first and second switches is The voltage applied between the other ends is more appropriately transformed.
本発明に係る変圧装置よれば、変圧を適切に行うことができ、第1、第2、第3及び第4スイッチ夫々において一定期間中に行われるオン/オフの切替えによって生じる損失が小さく、装置が小型、かつ、安価であり、構成が簡単である。 According to the voltage transforming apparatus according to the present invention, the voltage can be appropriately transformed, and the loss caused by the on / off switching performed during a predetermined period in each of the first, second, third, and fourth switches is small. Is small, inexpensive, and simple in construction.
本発明に係る降圧装置によれば、降圧を適切に行うことができ、2つのスイッチ夫々において一定期間中に行われるオン/オフの切替えによって生じる損失が小さく、装置が小型、かつ、安価であり、構成が簡単である。 According to the step-down device according to the present invention, the step-down operation can be performed appropriately, loss caused by ON / OFF switching performed during a certain period in each of the two switches is small, and the device is small and inexpensive. The configuration is simple.
本発明に係る昇圧装置によれば、昇圧を適切に行うことができ、2つのスイッチ夫々において一定期間中に行われるオン/オフの切替えによって生じる損失が小さく、装置が小型、かつ、安価であり、構成が簡単である。 According to the boosting device of the present invention, boosting can be performed appropriately, loss caused by on / off switching performed during a certain period in each of the two switches is small, and the device is small and inexpensive. The configuration is simple.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における変圧装置の構成を示すブロック図である。この変圧装置1は、バッテリ3及び負荷4夫々の両端に各別に接続されており、バッテリ3によって印加された電圧の昇圧及び降圧を行って、該電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷4に印加する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the transformer device in the first embodiment. The transformer device 1 is connected to both ends of each of the
変圧装置1は、Nチャネル型のFET11,12,13,14、差動増幅器15、出力回路16、駆動回路17,19,21,22、反転器18,20、コンデンサC1,C2,・・・,C5、ダイオードD1,D2、コイルL1及び抵抗R1を備える。出力回路16は、生成部51、変更部52、AND回路53及びOR回路54を有する。駆動回路17は反転器61及びスイッチS1,S2を有し、駆動回路21はスイッチS3及び抵抗R2を有する。また、駆動回路19は、スイッチS4及び抵抗R3を有し、駆動回路22は反転器71及びスイッチS5,S6を有する。
The transformer 1 includes N-
FET11のドレインにはバッテリ3の正極端子が接続されており、FET12のソースにはバッテリ3の負極端子が接続されている。FET11のソース、及び、FET12のドレイン夫々は、コイルL1の一端に接続してある。コイルL1の他端には、FET13のソース、及び、FET14のドレイン夫々が接続してある。FET14のソースは、FET12のソースに接続してある。このように、FET14は、コイルL1の他端と、FET12のソースとの間に接続してある。FET12,14夫々のソースは接地されている。
The drain of the
FET13のドレインは、コンデンサC1及び抵抗R1夫々の一端に接続してあり、抵抗R1の他端は負荷4の一端に接続してある。FET14のソースは、コンデンサC1及び負荷4の他端に接続してある。抵抗R1の一端及び他端夫々には、差動増幅器15のプラス端子及びマイナス端子が接続してあり、差動増幅器15の出力端子は出力回路16に接続されている。出力回路16は、更に、FET11,13夫々のドレインと、駆動回路17,19と、反転器18,20夫々の入力端子とに接続されている。
The drain of the
出力回路16では、差動増幅器15の出力端子と、FET11,13夫々のドレインとが生成部51に接続されている。AND回路53及びOR回路54夫々は、2つの入力端子と1つの出力端子とを有しており、生成部51は、更に、AND回路53及びOR回路54夫々の一方の入力端子に接続されている。AND回路53及びOR回路54夫々の他方の入力端子は変更部52に接続されている。変更部52は、生成部51と同様に、FET11,13夫々のドレインに接続されている。生成部51及び変更部52は接地されている。AND回路53の出力端子は、駆動回路17と、反転器18の入力端子とに接続され、OR回路54の出力端子は、駆動回路19と、反転器20の入力端子とに接続されている。
In the
駆動回路17は、更に、FET11のゲートと、ダイオードD1のカソードと、コンデンサC2,C3夫々の一端とに接続されている。ダイオードD1のアノードはFET11のドレインに接続されており、コンデンサC2,C3夫々の他端はFET11のソースに接続されている。駆動回路17は接地されている。
The
駆動回路17において、反転器61の入力端子はAND回路53の出力端子に接続されている。スイッチS1の一端は、ダイオードD1のカソード、及び、コンデンサC2の一端に接続されている。スイッチS1の他端は、FET11のゲート、並びに、コンデンサC3及びスイッチS2夫々の一端に接続されている。スイッチS2の他端は接地されている。
In the
反転器18の出力端子は駆動回路21に接続されている。駆動回路21は、更に、FET12のゲートに接続されており、接地もされている。また、駆動回路21は、一定の電圧Vccが印加されている。
駆動回路21において、スイッチS3の一端には電圧Vccが印加されており、スイッチS3の他端は、FET12のゲート、及び、抵抗R2の一端に接続されている。抵抗R2の他端は接地されている。
The output terminal of the
In the
駆動回路19は、更に、FET14のゲートに接続されており、接地もされている。また、駆動回路19にも一定の電圧Vccが印加されている。
駆動回路19において、スイッチS4の一端には電圧Vccが印加されており、スイッチS4の他端は、FET14のゲート、及び、抵抗R3の一端に接続されている。抵抗R3の他端は接地されている。
The
In the
反転器20の出力端子は駆動回路22に接続されている。駆動回路22は、更に、FET13のゲートと、ダイオードD2のカソードと、コンデンサC4,C5夫々の一端とに接続されている。ダイオードD2のアノードはFET11のドレインに接続されており、コンデンサC4,C5夫々の他端は、FET13のソースに接続されている。
The output terminal of the
駆動回路22において、反転器71の入力端子は反転器20の出力端子に接続されている。スイッチS5の一端は、ダイオードD2のカソード、及び、コンデンサC4の一端に接続されている。スイッチS5の他端は、FET13のゲート、並びに、コンデンサC5及びスイッチS6夫々の一端に接続されている。スイッチS6の他端は接地されている。
In the
FET11,12,13,14はスイッチとして機能する。FET11,12,13,14夫々は、ソースの電位を基準としてゲートに一定電圧以上の電圧が印加された場合、ドレインからソースへ電流が流れるのでオンとなり、ソースの電位を基準としてゲートに印加されている電圧が一定電圧未満である場合、ドレインからソースへ電流が流れないのでオフとなる。変圧装置1では、ゲートに印加されている電圧を調整することによって、FET11,12,13,14夫々をオン/オフをする。
FET11,12,13,14夫々は、第1、第2、第3及び第4スイッチとして機能する。
The
The
変圧装置1では、FET11,12の相補的なオン/オフと、FET13,14の相補的なオン/オフとを繰り返すことによって、バッテリ3がFET11のドレインとFET12のソースとの間に印加した電圧を変圧し、変圧した電圧をFET13のドレイン及びFET14のソース間から出力する。これにより、変圧した電圧が抵抗R1を介して負荷4に印加され、負荷4が給電される。
In the transformer 1, the voltage applied by the
FET11,12の相補的なオン/オフは、FET11をオンにすると共にFET12をオフにし、FET11をオンにすると共にFET12をオンにすることによって行われる。同様に、FET13,14の相補的なオン/オフは、FET14をオンにすると共にFET13をオフにし、FET14をオフにすると共にFET13をオンにすることによって行われる。
Complementary on / off of the
FET13,14の相補的なオン/オフが繰り返されている状態で、FET11,12の相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリ3がFET11のドレインとFET12のソースとの間に印加した電圧を降圧する。FET11,12がオン及びオフである場合、電流がバッテリ3の正極端子からFET11を介してコイルL1へ流れ、コイルL1にエネルギーが蓄積される。ここで、FET13,14がオフ及びオンである場合、電流はコイルL1からFET14を流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。また、FET13,14がオン及びオフである場合、電流はコイルL1からFET13、抵抗R1及び負荷4を流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、FET13のドレイン及びFET14のソース間に電圧が印加される。
The voltage applied by the
FET11,12がオン及びオフである状態からFET11,12がオフ及びオンである状態に切替わった場合、コイルL1へ流れる電流が遮断され、コイルL1は、自身に流れる電流の量を維持すべく、エネルギーを放出し、電流がコイルL1から発生する。ここで、FET13,14がオフ及びオンである場合、電流がコイルL1の他端からFET14,12の順に流れてコイルL1の一端に戻る。また、FET13,14がオン及びオフである場合、電流がコイルL1の他端からFET13、抵抗R1、負荷4及びFET12を流れてコイルL1の一端に戻る。このとき、FET13のドレイン及びFET14のソース間に電圧が印加され、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された電圧は、コイルL1のエネルギーの放出につれて降圧される。
When the
FET13,14の相補的なオン/オフが繰り返されている状態で、FET11,12の相補的なオン/オフが繰り返された場合、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された電圧は、コンデンサC1によって平滑化された後、抵抗R1を介して負荷4に印加される。このとき、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された平均電圧、即ち、コンデンサC1によって平滑化された電圧は、バッテリ3によって印加された電圧を降圧した電圧である。降圧幅は、FET11,12がオフ及びオンである期間の大小に応じて大小となる。
When the complementary ON / OFF of the
FET11,12の相補的なオン/オフが繰り返されている状態で、FET13,14の相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリ3がFET11のドレインとFET12のソースとの間に印加した電圧を昇圧する。FET13,14がオフ及びオンである場合において、FET11,12がオン及びオフであるとき、電流がバッテリ3の正極端子からFET11、コイルL1及びFET14の順に流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、多量の電流がコイルL1に流れて、コイルL1にエネルギーが蓄積される。
The voltage applied by the
FET13,14がオフ及びオンである状態からオン及びオフである状態に切替わった場合において、FET11,12がオン及びオフであるとき、電流が、バッテリ3の正極端子からFET11、コイルL1、FET13、抵抗R1及び負荷4の順に流れて、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、電流が抵抗R1及び負荷4を流れるため、コイルL1に流れる電流の量が低下する。このため、コイルL1は、自身に流れる電流の量を維持すべく、コイルL1のFET11側の一端に印加されている電圧を基準として、コイルL1のFET13側の他端における電圧を昇圧する。これにより、FET13のドレイン、及び、FET14のソース間に印加された電圧は、バッテリ3がFET11のドレイン、及び、FET12のソース間に印加した電圧よりも高い。
When the
FET11,12の相補的なオン/オフが繰り返されている状態で、FET13,14の相補的なオン/オフが繰り返された場合、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された電圧は、コンデンサC1によって平滑化された後、抵抗R1を介して負荷4に印加される。このとき、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された平均電圧、即ち、コンデンサC1によって平滑化された電圧は、バッテリ3によって印加された電圧を昇圧した電圧である。昇圧幅は、FET13,14がオフ及びオンである期間の大小に応じて大小となる。
なお、FET11,12夫々がオフ及びオンである場合、FET13,14夫々のオン/オフ状態に無関係に、電流がバッテリ3の正極端子からFET11を介してコイルL1へ流れることはない。
When the complementary ON / OFF of the
When the
差動増幅器15は、抵抗R1の両端間の電圧、即ち、負荷4に流れる出力電流の量に比例する電圧を増幅し、増幅した電圧を出力端子から出力回路16へ出力する。出力回路16は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧と、差動増幅器15から入力された電圧とに基づく2つのPWM信号を出力する。具体的には、出力回路16は、FET11,12夫々におけるオン/オフの切替えに用いられる一方のPWM信号を駆動回路17と反転器18の入力端子とに出力し、FET13,14夫々におけるオン/オフの切替えに用いられる他方のPWM信号を反転器20の入力端子と駆動回路19とに出力する。
The
出力回路16において、生成部51は、FET11のドレイン及びFET12のソース間に印加された電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間に印加された電圧と、差動増幅器15から入力された電圧とに基づいてPWM信号1及びPWM信号2を生成する。
In the
PWM信号1は、ハイレベルの電圧と、ハイレベルの電圧よりも低いローレベルの電圧とによって構成され、FET11におけるオン/オフの切替えに用いられる。PWM信号1のデューティ、即ち、1周期においてPWM信号1がハイレベルの電圧である期間の割合はゼロ%以上100%以下である。
PWM信号2も、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成され、FET14におけるオン/オフの切替えに用いられる。PWM信号2のデューティ、即ち、1周期においてPWM信号2がハイレベルの電圧である期間の割合はゼロ%以上100%以下である。
The PWM signal 1 is composed of a high level voltage and a low level voltage lower than the high level voltage, and is used for on / off switching in the
The
生成部51は、生成したPWM信号1をAND回路53の一方の入力端子に出力し、生成したPWM信号2をOR回路54の一方の入力端子に出力する。生成部51は第1及び第2生成手段に該当する。
変更部52は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧とに基づいて、PWM信号1を変更するための変更信号1と、PWM信号2を変更するための変更信号2を生成する。
The
The changing
変更信号1及び変更信号2夫々は、PWM信号1及びPWM信号2と同様に、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成される。
変更部52は、変更信号1をAND回路53の他方の入力端子に出力し、変更信号2をOR回路54の他方の入力端子に入力する。
Like the PWM signal 1 and the
The
AND回路53は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号1及び変更信号1が共にハイレベルの電圧を示している場合にハイレベルの電圧を出力し、PWM信号1及び変更信号1の少なくとも一方がローレベルの電圧を示している場合にローレベルの電圧を出力する。
AND回路53は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号1及び変更信号1に応じたPWM信号を、反転器18の入力端子と、駆動回路17の反転器61の入力端子とに出力する。
The AND
The AND
OR回路54は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号2及び変更信号2の少なくとも一方がハイレベルの電圧を示している場合にハイレベルの電圧を出力し、PWM信号2及び変更信号2が共にローレベルの電圧を示している場合にローレベルの電圧を出力する。
OR回路54は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号2及び変更信号2に応じたPWM信号を、反転器20の入力端子と、駆動回路19とに出力する。
The OR
The OR
反転器18,20,61,71夫々は、入力端子に入力されたPWM信号がハイレベルの電圧である場合に出力端子からローレベルの電圧を出力し、入力端子に入力されたPWM信号がローレベルの電圧である場合に出力端子からハイレベルの電圧を出力する。反転器18,20,61,71夫々は、入力端子に入力されたPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧を反転し、ハイレベル及びローレベルの電圧を反転したPWM信号を出力端子から出力する。
Each of the
反転器18,61は、AND回路53の出力端子から出力されたPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧を反転する。反転器20は、OR回路54の出力端子から出力されたPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧を反転し、ハイレベル及びローレベルの電圧を反転したPWM信号を反転器71の入力端子に出力する。反転器71は、反転器20の出力端子から出力されたPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧を反転する。
The
スイッチS1は、AND回路53が出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなり、スイッチS2は、反転器61が出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。また、スイッチS3は、反転器18が出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。
The switch S1 is turned on and off according to the high level and low level voltages of the PWM signal output from the output terminal by the AND
スイッチS4は、OR回路54が出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。スイッチS5は、反転器20が出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなり、スイッチS6は、反転器71の出力端子から出力したPWM信号のハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。
The switch S4 is turned on and off according to the high-level and low-level voltages of the PWM signal output from the output terminal by the
AND回路53の出力端子から出力されたPWM信号がローレベルの電圧である場合、スイッチS1,S2,S3夫々は、オフ、オン及びオンとなる。このとき、スイッチS3がオンであるので、FET12のゲートに、一定電圧よりも高い電圧Vccが印加され、FET12はオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the AND
また、電流が、バッテリ3の正極端子からダイオードD1、コンデンサC2及びFET12の順に流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。これにより、コンデンサC2が充電される。
更に、電流が、コンデンサC3のFET11側の一端からスイッチS2及びFET12の順に流れて、コンデンサC3の他端に戻り、コンデンサC3は放電する。これにより、FET11のゲートに印加されている電圧は一定電圧未満となり、FET11はオフとなる。
以上のように、AND回路53が出力端子からローレベルの電圧を出力した場合、FET11,12はオフ及びオンとなる。
Further, current flows in the order of the diode D1, the capacitor C2, and the
Furthermore, current flows in the order of the switch S2 and the
As described above, when the AND
AND回路53の出力端子から出力されたPWM信号がハイレベルの電圧である場合、スイッチS1,S2,S3夫々は、オン、オフ及びオフとなる。このとき、コンデンサC2は放電し、電流がコンデンサC2のダイオードD1側の一端からスイッチS1及びコンデンサC3の順に流れ、コンデンサC2の他端に戻る。これにより、コンデンサC3が充電され、FET11のソース及びゲート間に一定電圧以上の電圧が印加され、FET11がオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the AND
また、スイッチS3がオフであるので、FET12のゲートに印加されている電圧はゼロボルトとなり、FET12はオフとなる。
以上のように、AND回路53が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、FET11,12はオン及びオフとなる。
Further, since the switch S3 is off, the voltage applied to the gate of the
As described above, when the AND
従って、AND回路53の出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合にFET11,12夫々はオフ及びオンとなり、AND回路53の出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合にFET11,12夫々はオン及びオフとなる。このように、FET11,12は相補的にオン/オフされる。
Therefore, when the PWM signal output from the output terminal of the AND
なお、コンデンサC3の容量は、FET11の入力容量である。また、駆動回路17は、AND回路53が出力端子から出力したPWM信号に応じてFET11をオン/オフする回路として機能し、駆動回路21は、反転器18が出力端子から出力したPWM信号に応じてFET12をオン/オフする回路として機能する。
Note that the capacitance of the capacitor C3 is the input capacitance of the
OR回路54の出力端子から出力されたPWM信号がハイレベルの電圧である場合、スイッチS4,S5,S6夫々は、オン、オフ及びオンとなる。このとき、スイッチS4がオンであるので、FET14のゲートに、一定電圧よりも高い電圧Vccが印加され、FET14はオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the
また、電流が、バッテリ3の正極端子からダイオードD2、コンデンサC4及びFET14の順に流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。これにより、コンデンサC4が充電される。
更に、電流が、コンデンサC5のFET13側の一端からスイッチS6及びFET14の順に流れて、コンデンサC5の他端に戻り、コンデンサC5は放電する。これにより、FET13のゲートに印加されている電圧は一定電圧未満となり、FET13はオフとなる。
以上のように、OR回路54が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、FET13,14はオフ及びオンとなる。
Further, current flows in the order of the diode D2, the capacitor C4, and the
Furthermore, current flows in the order of the switch S6 and the
As described above, when the
OR回路54の出力端子から出力されたPWM信号がローレベルの電圧である場合、スイッチS4,S5,S6夫々は、オフ、オン及びオフとなる。このとき、コンデンサC4は放電し、電流がコンデンサC4のダイオードD2側の一端からスイッチS5及びコンデンサC5の順に流れ、コンデンサC4の他端に戻る。これにより、コンデンサC5が充電され、FET13のソース及びゲート間に一定電圧以上の電圧が印加され、FET13がオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the
また、スイッチS4がオフであるので、FET14のゲートに印加されている電圧はゼロボルトとなり、FET14はオフとなる。
以上のように、OR回路54が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、FET13,14はオン及びオフとなる。
Further, since the switch S4 is off, the voltage applied to the gate of the
As described above, when the
従って、OR回路54の出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合にFET13,14夫々はオフ及びオンとなり、OR回路54の出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合にFET13,14夫々はオン及びオフとなる。このように、FET13,14は相補的にオン/オフされる。
Therefore, when the PWM signal output from the output terminal of the
なお、コンデンサC5の容量は、FET13の入力容量である。また、駆動回路19は、OR回路54が出力端子から出力したPWM信号に応じてFET14をオン/オフする回路として機能し、駆動回路22は、反転器20が出力端子から出力したPWM信号に応じてFET13をオン/オフする回路として機能する。
Note that the capacitance of the capacitor C5 is the input capacitance of the
図2は変圧装置1の昇圧動作を説明するためのタイミングチャートである。図2では、生成部51が出力するPWM信号1及びPWM信号2と、変更部52が出力する変更信号1及び変更信号2と、AND回路53及びOR回路54夫々の出力信号とが示されている。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the step-up operation of the transformer 1. In FIG. 2, the PWM signal 1 and the
変圧装置1で昇圧動作が行われている場合、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧、即ち、バッテリ3の出力電圧よりも高い。生成部51は、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧がFET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧よりも高い場合、デューティが100%であるPWM信号1を出力し、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号2を出力する。このとき、生成部51が出力するPWM信号2のデューティはゼロ%を超えている。
When the voltage step-up operation is performed in the transformer 1, the voltage between the drain of the
変圧装置1で降圧動作が行われている場合、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧、即ち、バッテリ3の出力電圧よりも低い。生成部51は、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧がFET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧よりも低い場合、デューティがゼロ%であるPWM信号2を出力し、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号1を出力する。このとき、生成部51が出力するPWM信号1のデューティは100%未満である。
When the voltage step-down operation is performed in the transformer 1, the voltage between the drain of the
図2には、デューティが100%であるPWM信号1と、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号2とが示されている。図2に示す例では、生成部51は、差動増幅器15が出力した電圧を下げるべく、即ち、抵抗R1を介して負荷4に流れる出力電流を下げるべく、PWM信号2のデューティを徐々に小さくしている。
なお、図2において、破線はPWM信号1の周期を表しており、互いに隣り合う破線の間隔はPWM信号1の1周期に相当する。
FIG. 2 shows a PWM signal 1 having a duty of 100% and a
In FIG. 2, the broken line represents the period of the PWM signal 1, and the interval between adjacent broken lines corresponds to one period of the PWM signal 1.
変更部52は、FET13のゲート及びFET14のソース間の電圧が、FET13のゲート及びFET14のソース間の電圧よりも高い場合に、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%であり、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%を超えていると判断する。また、FET13のゲート及びFET14のソース間の電圧が、FET13のゲート及びFET14のソース間の電圧よりも低い場合に、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%未満であり、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%であると判断する。
In the changing
変更部52は、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%であると判断した場合、言い換えると、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%を超えていると判断した場合、図2に示すようなパルス信号を変更信号1として出力する。変更信号1として出力されるパルス信号は、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成される。ここで、変更信号1がハイレベルの電圧を示すハイレベル期間と、変更信号1がローレベルの電圧を示すローレベル期間中で、前述のハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、図2に示すようにPWM信号1の1周期よりも長く、具体的には、PWM信号1の1周期の5倍である。更には、ローレベル期間は、PWM信号1の1周期よりも短く、例えば、PWM信号1における1周期の10分の1である。1つのハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定であり、ローレベル期間も一定である。
When the changing
図2に示すPWM信号1及び変更信号1夫々が2つの入力端子に入力されたAND回路53は、入力されているPWM信号1のデューティが100%であるため、入力された変更信号1をそのまま、PWM信号として、出力端子から出力する。
In the AND
前述したように、AND回路53が出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合にFET11,12夫々はオン及びオフとなり、AND回路53が出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合にFET11,12夫々はオフ及びオンとなる。従って、AND回路53が出力したPWM信号において、ハイレベル期間はFET11がオンであるオン期間に相当し、ローレベル期間はFET11がオフであるオフ期間に相当する。FET11,12は、前述したように相補的にオン/オフされるので、AND回路53が出力したPWM信号において、ハイレベル期間はFET12のオフ期間に相当し、ローレベル期間はFET12のオン期間に相当する。
As described above, when the PWM signal output from the output terminal of the AND
従って、変更部52は、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%である場合、変更信号1を出力することによって、PWM信号1を、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号に変更する。このPWM信号によって行われるFET11のオン/オフの切替えでは、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計はPWM信号1の周期よりも長く、具体的には、PWM信号1の周期の5倍である。出力回路16は、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%である場合に、変更部52が変更したPWM信号を出力する。変更部52は第1変更手段として機能する。
Therefore, when the duty of the PWM signal 1 generated by the
更に、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%である場合、変更信号1、即ち、AND回路53が出力するPWM信号のハイレベル期間及びローレベル期間が一定であるため、FET11におけるオン期間及びオフ期間の合計は一定である。また、この場合、AND回路53が出力するPWM信号のローレベル期間は、PWM信号1の1周期よりも短いので、FET11におけるオフ期間もPWM信号1の1周期よりも短い。
FET11,12は相補的にオン/オフされるので、FET12におけるオン期間及びオフ期間の合計は一定であり、FET12におけるオン期間はPWM信号1の1周期よりも短い。
Further, when the duty of the PWM signal 1 generated by the
Since the
また、変更部52は、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%であると判断した場合、言い換えると、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%を超えていると判断した場合、ローレベルの電圧で一定である変更信号2を出力する。これにより、OR回路54は、生成部51が生成したPWM信号2をそのままOR回路54の出力端子から出力する。
従って、出力回路16は、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%を超えている場合に、生成部51が生成したPWM信号2を出力する。
When the changing
Therefore, the
図3は、昇圧動作が行われている場合におけるFET11,12,13,14のオン/オフ動作を示すタイミングチャートである。図3に示すように、FET13,14夫々は、差動増幅器15が出力端子から出力した電圧に応じたデューティで相補的にオン/オフされ、負荷4に所定量の電流が流れるように昇圧幅が調整されている。また、一定期間中に、FET11,12がオフ及びオンであってコンデンサC2を充電する期間が必ず設けられるため、FET11,12のオン/オフ状態に無関係にコンデンサC2を充電するチャージポンプ回路が不要である。このため、変圧装置1は小型かつ安価であり、変圧装置1の構成は簡単である。
FIG. 3 is a timing chart showing the on / off operation of the
また、出力回路16がAND回路53から出力するPWM信号のデューティが100%である場合に、FET11,12夫々について、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部51が生成したPWM信号1の周期よりも長く、具体的には、該周期の5倍である。このため、一定期間中に繰り返されるFET11,12夫々のオン/オフの切替え回数が少なく、FET11,12夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失は低い。
Further, when the duty of the PWM signal output from the AND
また、出力回路16がAND回路53から出力したPWM信号のデューティが100%である場合にオン/オフされるFET11,12夫々について、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定であるので、定期的に、FET11,12がオフ及びオンとなる期間が設けられる。これにより、FET11をオンにするためのコンデンサC2が安定的に充電され、FET11のドレイン及びFET12のソース間に印加された電圧がより適切に変圧される。
The sum of the on period and the off period adjacent to the on period is the sum of the
図4は変圧装置1の降圧動作を説明するためのタイミングチャートである。図4では、図2と同様に、生成部51が出力するPWM信号1及びPWM信号2と、変更部52が出力する変更信号1及び変更信号2と、AND回路53及びOR回路54夫々の出力信号とが示されている。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the step-down operation of the transformer 1. 4, similarly to FIG. 2, the PWM signal 1 and the
降圧動作が行われている場合、生成部51は、前述したように、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号1と、デューティがゼロ%であるPWM信号2とを生成する。図4に示す例では、生成部51は、差動増幅器15が出力した電圧を上げるべく、即ち、抵抗R1を介して負荷4に流れる出力電流を上げるべく、PWM信号1のデューティを徐々に大きくしている。
なお、図4において、破線はPWM信号2の周期を表しており、互いに隣り合う破線の間隔はPWM信号2の1周期に相当する。
When the step-down operation is performed, the
In FIG. 4, the broken line represents the period of the
変更部52は、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%であると判断した場合、言い換えると、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%未満であると判断した場合、図4に示すようなパルス信号を変更信号2として出力する。変更信号2として出力されるパルス信号は、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成される。ここで、変更信号2がハイレベルの電圧を示すハイレベル期間と、変更信号2がローレベルの電圧を示すローレベル期間中で、前述のハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、図4に示すようにPWM信号2の1周期よりも長く、具体的には、PWM信号2の1周期の5倍である。更には、ハイレベル期間は、PWM信号2の1周期よりも短く、例えば、PWM信号2における1周期の10分の1である。1つのハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定であり、ハイレベル期間も一定である。
When the changing
図4に示すPWM信号2及び変更信号2夫々が入力端子に入力されたOR回路54は、入力されているPWM信号2のデューティがゼロ%であるため、入力された変更信号2をそのまま、PWM信号として、出力端子から出力する。
In the
前述したように、OR回路54が出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合にFET13,14がオフ及びオンとなり、OR回路54が出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合にFET13,14がオン及びオフとなる。従って、OR回路54が出力したPWM信号において、ハイレベル期間はFET14がオンであるオン期間に相当し、ローレベル期間はFET14がオフであるオフ期間に相当する。FET13,14は、前述したように相補的にオン/オフされるので、OR回路54が出力したPWM信号において、ハイレベル期間はFET13のオフ期間に相当し、ローレベル期間はFET13のオン期間に相当する。
As described above, when the PWM signal output from the output terminal of the
従って、変更部52は、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%である場合、変更信号2を出力することによって、PWM信号2を、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号に変更する。このPWM信号によって行われるFET14のオン/オフの切替えでは、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計はPWM信号2の周期よりも長く、具体的には、PWM信号2の周期の5倍である。出力回路16は、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%である場合に、変更部52が変更したPWM信号を出力する。変更部52は第2変更手段として機能する。
Therefore, the changing
更に、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%である場合、変更信号2、即ち、OR回路54が出力するPWM信号のハイレベル期間及びローレベル期間が一定であるため、FET14におけるオン期間及びオフ期間の合計は一定である。また、この場合、OR回路54が出力するPWM信号のハイレベル期間は、PWM信号2の1周期よりも短いので、FET14におけるオン期間もPWM信号2の1周期よりも短い。
FET13,14は相補的にオン/オフされるので、FET13におけるオン期間及びオフ期間の合計は一定であり、FET13におけるオフ期間はPWM信号2の1周期よりも短い。
Furthermore, when the duty of the
Since the
また、変更部52は、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%であると判断した場合、言い換えると、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%未満であると判断した場合、ハイレベルの電圧で一定である変更信号1を出力する。これにより、AND回路53は、生成部51が生成したPWM信号1をそのままAND回路53の出力端子から出力する。
従って、出力回路16は、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%未満である場合に、生成部51が生成したPWM信号1を出力する。
Further, when the changing
Therefore, the
図5は、降圧動作が行われている場合におけるFET11,12,13,14のオン/オフ動作を示すタイミングチャートである。図5に示すように、FET11,12夫々は、差動増幅器15が出力端子から出力した電圧に応じたデューティで相補的にオン/オフされ、負荷4に所定量の電流が流れるように降圧幅が調整されている。また、一定期間中に、FET13,14がオフ及びオンであってコンデンサC2を充電する期間が必ず設けられるため、FET13,14のオン/オフ状態に無関係にコンデンサC4を充電するチャージポンプ回路が不要である。このため、変圧装置1は小型かつ安価であり、変圧装置1の構成は簡単である。
FIG. 5 is a timing chart showing the on / off operation of the
また、出力回路16がOR回路54から出力するPWM信号のデューティがゼロ%である場合に、FET13,14夫々について、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部51が生成したPWM信号2の周期よりも長く、具体的には、該周期の5倍である。このため、一定期間中に繰り返されるFET13,14夫々のオン/オフの切替え回数が少なく、FET13,14夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失は低い。
Further, when the duty of the PWM signal output from the
また、出力回路16がOR回路54から出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合にオン/オフされるFET13,14夫々について、オン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定であるので、定期的に、FET13,14がオフ及びオンとなる期間が設けられる。これにより、FET13をオンにするためのコンデンサC2が安定的に充電され、FET11のドレイン及びFET12のソース間に印加された電圧がより適切に変圧される。
Further, for each of the
以上のように構成された変圧装置1では、出力回路16は、降圧動作が行われている間、生成部51が生成したPWM信号1をAND回路53の出力端子から出力する。そして、出力回路16は、降圧動作から昇圧動作に切替わって、AND回路53の出力端子から出力するPWM信号1のデューティが100%である場合、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号をAND回路53の出力端子から出力する。このPWM信号によって行われるFET11のオン/オフの切替えでは、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部51が生成したPWM信号1の周期よりも長い。
In the transformer 1 configured as described above, the
また、出力回路16は、昇圧動作が行われている間、生成部51が生成したPWM信号2をOR回路54の出力端子から出力する。そして、出力回路16は、昇圧動作から降圧動作に切替わって、OR回路54の出力端子から出力するPWM信号2のデューティがゼロ%である場合、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号をOR回路54の出力端子から出力する。このPWM信号によって行われるFET14のオン/オフの切替えでは、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部51が生成したPWM信号2の周期よりも長い。
Further, the
なお、実施の形態1において、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%である場合に、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、PWM信号1における周期の5倍でなくてもよく、PWM信号1の周期よりも長ければよい。即ち、変更部52が変更信号1を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、PWM信号1における周期の5倍でなくてもよく、PWM信号1の周期よりも長ければよい。
In the first embodiment, when the duty of the PWM signal 1 generated by the
同様に、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%である場合に、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、PWM信号2における周期の5倍でなくてもよく、PWM信号2の周期よりも長ければよい。即ち、変更部52が変更信号2を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、PWM信号1における周期の5倍でなくてもよく、PWM信号2の周期よりも長ければよい。
Similarly, when the duty of the
また、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%である場合に、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定でなくてもよい。即ち、変更部52が変更信号1を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定でなくてもよい。この場合であっても、FET11,12がオフ及びオンである期間が一定期間中に必ず設けられ、更には、FET11,12の切替え回数が少ない。
In addition, when the duty of the PWM signal 1 generated by the
同様に、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%である場合に、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定でなくてもよい。即ち、変更部52が変更信号2を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定でなくてもよい。この場合であっても、FET13,14がオフ及びオンである期間が一定期間中に必ず設けられ、更には、FET13,14の切替え回数が少ない。
Similarly, when the duty of the
更に、出力回路16は、生成部51が生成したPWM信号1及びPWM信号2夫々を変更する構成でなくてもよい。出力回路16は、出力するPWM信号1のデューティが100%である場合、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET11におけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計がPWM信号1の周期よりも長いPWM信号を出力し、出力するPWM信号2のデューティがゼロ%である場合、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET14におけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計がPWM信号2の周期よりも長いPWM信号を出力する構成であればよい。
Further, the
(実施の形態2)
図6は実施の形態2における降圧装置の構成を示すブロック図である。この降圧装置8は、バッテリ3及び負荷4夫々の両端に各別に接続されており、バッテリ3によって印加された電圧を降圧し、降圧した電圧を負荷4に印加する。降圧装置8については、実施の形態1の変圧装置1と比較して、バッテリ3によって印加された電圧の降圧のみを行う点が異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the step-down device according to the second embodiment. The step-down
以下では、実施の形態2における降圧装置8について、実施の形態1における変圧装置1と異なる点を説明する。実施の形態1と共通する実施の形態2の構成には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
Hereinafter, the step-down
降圧装置8は、実施の形態1における変圧装置1と同様に、FET11,12、差動増幅器15、駆動回路17,21、反転器18、コンデンサC1,C2,C3、ダイオードD1、コイルL1及び抵抗R1を備える。降圧装置8は、出力回路16の代わりに、出力回路8aを更に備え、出力回路8aは、AND回路53、生成部81及び変更部82を有する。
The step-down
降圧装置8において、FET11,12、駆動回路17,21、反転器18、コンデンサC2,C3、ダイオードD1及びコイルL1は、実施の形態1と同様に接続されている。FET12のソースは接地されている。一端がFET11のソース及びFET12のドレインに接続してあるコイルL1の他端は、コンデンサC1及び抵抗R1夫々の一端に接続してあり、抵抗R1の他端は負荷4の一端に接続してある。
In the step-down
FET12のソースは、コンデンサC1及び負荷4夫々の他端に接続してある。抵抗R1の一端及び他端夫々には、差動増幅器15のプラス端子及びマイナス端子に接続してあり、差動増幅器15の出力端子は、出力回路8aに接続されている。出力回路8aは、更に、FET11のドレインと、コイルL1の他端と、駆動回路17と、反転器18の入力端子とに接続されている。
The source of the
出力回路8aでは、差動増幅器15の出力端子が生成部81に接続されている。生成部81は、更に、AND回路53の一方の入力端子に接続されている。FET11のドレイン及びコイルL1の他端は変更部82に各別に接続されている。変更部82は更にAND回路53の他方の入力端子に接続されている。AND回路53の出力端子は、駆動回路17及び反転器18の入力端子に接続されている。生成部81及び変更部82夫々は接地されている。
In the output circuit 8 a, the output terminal of the
降圧装置8では、ソースがコイルL1の一端に接続してあるFET11と、ドレインがコイルL1の一端に接続してあるFET12との相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリ3がFET11のドレインとFET12のソースとの間に印加した電圧を降圧する。降圧した電圧は、FET12のソースとコイルL1の他端との間から出力される。これにより、降圧した電圧が抵抗R1を介して負荷4に印加され、負荷4が給電される。
In the step-down
FET11,12がオン及びオフである場合、電流がバッテリ3の正極端子からFET11、コイルL1、抵抗R1及び負荷4の順に流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、コイルL1にエネルギーが蓄積される。
When the
FET11,12がオン及びオフである状態からFET11,12がオフ及びオンである状態に切替わった場合、コイルL1へ流れる電流が遮断され、コイルL1は、自身に流れる電流の量を維持すべく、エネルギーを放出し、電流がコイルL1から発生する。電流は、コイルL1から抵抗R1、負荷4及びFET12の順に流れ、コイルL1に戻る。このとき、FET12のソース及びコイルL1の他端間に電圧が印加され、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧は、コイルL1のエネルギーの放出につれて降圧される。
When the
FET11,12の相補的なオン/オフが繰り返された場合、FET12のソース及びコイルL1の他端間に印加された電圧は、コンデンサC1によって平滑化された後、抵抗R1を介して負荷4に印加される。このとき、FET12のソース及びコイルL1の他端間に印加された平均電圧、即ち、コンデンサC1によって平滑化された電圧は、バッテリ3によって印加された電圧を降圧した電圧である。降圧幅は、FET11,12がオフ及びオンである期間の大小に応じて大小となる。
When complementary ON / OFF of the
差動増幅器15は、実施の形態1と同様に、抵抗R1の両端間の電圧、即ち、負荷4に流れる出力電流の量に比例する電圧を増幅し、増幅した電圧を出力端子から出力回路8aへ出力する。出力回路8aは、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧と、差動増幅器15から入力された電圧とに基づいてPWM信号を出力する。具体的には、出力回路8aは、AND回路53の出力端子から、FET11,12夫々におけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を駆動回路17と反転器18の入力端子とに出力する。
As in the first embodiment, the
出力回路8aにおいて、生成部81は、差動増幅器15から入力された電圧に基づいて、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成され、FET11におけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を生成する。生成部81が生成するPWM信号のデューティ、即ち、1周期においてPWM信号がハイレベルの電圧である期間の割合はゼロ%以上100%以下である。生成部81は、生成したPWM信号をAND回路53の一方の入力端子に出力する。
In the output circuit 8 a, the
変更部82は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧とに基づいて、生成部81が生成したPWM信号を変更するための変更信号を生成し、生成した変更信号をAND回路53の他方の入力端子に出力する。変更信号は、生成部81が生成したPWM信号と同様に、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成される。
The changing
AND回路53は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号及び変更信号が共にハイレベルの電圧を示している場合にハイレベルの電圧を出力し、PWM信号及び変更信号の少なくとも一方がローレベルの電圧を示している場合にローレベルの電圧を出力する。AND回路53は、実施の形態1と同様に、反転器18の入力端子と、駆動回路17の反転器61の入力端子とに出力し、駆動回路17のスイッチS1は、AND回路53が出力端子から出力したハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。
The AND
AND回路53が出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合、実施の形態1と同様に、FET12がオンとなり、コンデンサC3が放電されてFET11がオフとなり、コンデンサC2が充電される。AND回路53が出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合も、実施の形態1と同様に、FET12がオフとなり、コンデンサC2が放電してコンデンサC3が充電され、FET11がオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the AND
生成部81は、差動増幅器15が出力端子から出力した電圧に応じて、図2又は図4に示したPWM信号1をAND回路53の一方の入力端子に出力する。具体的には、生成部81が生成したPWM信号が100%未満である場合、図4のPWM信号1のように、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号を生成する。
The
そして、抵抗R1を介して負荷4に流れる出力電流の量が十分に少なくて差動増幅器15が出力した電圧が低い場合、生成部81は、出力電流の量を増やすべく、デューティがより高いPWM信号の生成を繰り返す。そして、生成部81が生成したPWM信号のデューティが既に100%であり、かつ、出力電流量が依然として少ない場合、生成部81は、図2に示すPWM信号1のように、デューティが100%であるPWM信号を生成し、生成したPWM信号をAND回路53の一方の入力端子に出力する。
When the amount of output current flowing through the
変更部82は、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%未満である場合、図4に示す変更信号1のように、ハイレベルの電圧で一定である変更信号をAND回路53の他方の入力端子に入力する。このため、AND回路53は、生成部81が生成したPWM信号をそのまま出力端子から駆動回路17と反転器18の入力端子とに出力する。これにより、生成部81が生成したPWM信号に応じてFET11,12が相補的にオン/オフされ、負荷4に所定量の電流が流れるように降圧幅が調整される。
When the duty of the PWM signal generated by the
変更部82は、デューティが100%であるPWM信号がAND回路53の出力端子から出力された場合における降圧幅、即ち、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧との差を、予め記憶している。
The changing
変更部82は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧との差が予め記憶してある降圧幅以下である場合に、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%であると判断する。そして、変更部82は、FET11のドレイン及びFET12のソース間の電圧と、FET12のソース及びコイルL1の他端間の電圧との差が予め記憶してある降圧幅よりも大きい場合に、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%未満であると判断する。
When the difference between the voltage between the drain of the
変更部82は、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%であると判断した場合、実施の形態1において、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%であると判断した場合に変更部52が出力する図2の変更信号1と同様の変更信号を出力する。また、変更部82は、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%未満であると判断した場合、実施の形態1において、生成部51が生成したPWM信号1のデューティが100%未満であると判断した場合に変更部52が出力する図4の変更信号1と同様の変更信号を出力する。
When the changing
従って、降圧装置8は、FET11,12をオン/オフする構成について、変圧装置1と同様に作用する。
このため、変更部82は、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%である場合、変更信号を出力することによって、生成部81が生成したPWM信号を、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号に変更する。このPWM信号によって行われるFET11のオン/オフの切替えでは、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部81が生成したPWM信号の周期よりも長く一定である。出力回路8aは、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%未満である場合に、生成部81が生成したPWM信号を出力し、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%である場合に、変更部82が変更したPWM信号を出力する。
Accordingly, the step-down
Therefore, when the duty of the PWM signal generated by the
これにより、出力回路8aは、出力したPWM信号のデューティが100%である場合、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計が、生成部81が生成したPWM信号の周期よりも長いPWM信号をAND回路53の出力端子から出力する。
Thereby, when the duty of the output PWM signal is 100%, the output circuit 8a repeatedly switches on / off in the
以上のように、降圧装置8が作用することによって、降圧装置8は実施の形態1における変圧装置1と同様の効果を得る。具体的には、一定期間中に、FET11,12がオフ及びオンであってコンデンサC2を充電する期間が必ず設けられるため、FET11,12のオン/オフ状態に無関係にコンデンサC2を充電するチャージポンプ回路が不要である。このため、降圧装置8は小型かつ安価であり、降圧装置8の構成は簡単である。
As described above, when the step-down
また、一定期間中に繰り返されるFET11,12夫々のオン/オフの切替え回数が少なく、FET11,12夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失は低い。
更には、定期的に、FET11,12夫々がオフ及びオンとなる期間が設けられる。これにより、FET11をオンにするためのコンデンサC2が安定的に充電され、FET11のドレイン及びFET12のソース間に印加された電圧がより適切に降圧される。
Further, the number of on / off switchings of the
Furthermore, a period in which the
なお、実施の形態2において、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%である場合に、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部81が生成したPWM信号における周期の5倍でなくてもよく、該PWM信号の周期よりも長ければよい。即ち、変更部82が変更信号を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、生成部81が生成したPWM信号の周期の5倍でなくてもよく、生成部81が生成したPWM信号の周期よりも長ければよい。
In the second embodiment, when the duty of the PWM signal generated by the
また、生成部81が生成したPWM信号のデューティが100%である場合に、FET11におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定でなくてもよい。即ち、変更部82が変更信号を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定でなくてもよい。この場合であっても、FET11,12がオフ及びオンである期間が一定期間中に必ず設けられ、更には、FET11,12の切替え回数が少ない。
Further, when the duty of the PWM signal generated by the
更に、出力回路8aは、生成部81が生成したPWM信号を変更する構成でなくてもよい。出力回路8aは、出力したPWM信号のデューティが100%である場合、FET11におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET11におけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計が、生成部81によって生成されたPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力する構成であればよい。
Furthermore, the output circuit 8a may not be configured to change the PWM signal generated by the
(実施の形態3)
図7は実施の形態3における昇圧装置の構成を示すブロック図である。この昇圧装置9は、バッテリ3及び負荷4夫々の両端に各別に接続されており、バッテリ3によって印加された電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷4に印加する。昇圧装置9については、実施の形態1の変圧装置1と比較して、バッテリ3によって印加された電圧の昇圧のみを行う点が異なる。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the booster according to the third embodiment. The
以下では、実施の形態3における昇圧装置9について、実施の形態1における変圧装置1と異なる点を説明する。実施の形態1,2と共通する実施の形態3の構成には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
Below, the
昇圧装置9は、実施の形態1における変圧装置1と同様に、FET13,14、差動増幅器15、駆動回路19,22、反転器20、コンデンサC1,C4,C5、ダイオードD2、コイルL1及び抵抗R1を備える。昇圧装置9は、出力回路16の代わりに、出力回路9aを更に備え、出力回路9aは、OR回路54、生成部91及び変更部92を有する。
As with the voltage transformer 1 in the first embodiment, the
昇圧装置9において、FET13,14、差動増幅器15、駆動回路19,22、反転器20、コンデンサC1,C4,C5、ダイオードD2、コイルL1及び抵抗R1は、実施の形態1と同様に接続されている。FET14のソースは接地されている。他端がFET13のソース及びFET14のドレインに接続してあるコイルL1の一端は、ダイオードD2のアノード及びバッテリ3の正極端子に接続してあり、FET14のソースにはバッテリ3の負極端子が接続してある。
In the
差動増幅器15の出力端子は、出力回路9aに接続されている。出力回路9aは、更に、コイルL1のバッテリ3側の一端と、FET13のドレインと、駆動回路19と、反転器20の入力端子とに接続されている。
The output terminal of the
出力回路9aでは、差動増幅器15の出力端子が生成部91に接続されている。生成部91は、更に、OR回路54の一方の入力端子に接続されている。コイルL1のバッテリ3側の一端、及び、FET13のドレインは変更部92に各別に接続されている。変更部92は更にOR回路54の他方の入力端子に接続されている。OR回路54の出力端子は、駆動回路19及び反転器20の入力端子に接続されている。生成部91及び変更部92夫々は接地されている。
In the output circuit 9 a, the output terminal of the
昇圧装置9では、ソースがコイルL1の他端に接続してあるFET13と、ドレインがコイルL1の他端に接続してあるFET14との相補的なオン/オフを繰り返すことによって、バッテリ3がコイルL1の他端とFET14のソースとの間に印加した電圧を昇圧する。昇圧した電圧は、FET13のドレインとFET14のソースとの間から出力される。これにより、昇圧した電圧が抵抗R1を介して負荷4に印加され、負荷4が給電される。
In the
FET13,14がオフ及びオンである場合、電流がバッテリ3の正極端子からコイルL1及びFET14の順に流れ、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、多量の電流がコイルL1に流れて、コイルL1にエネルギーが蓄積される。
When the
FET13,14がオフ及びオンである状態からFET13,14がオン及びオフである状態に切替わった場合、電流が、バッテリ3の正極端子からコイルL1、FET13、抵抗R1及び負荷4の順に流れて、バッテリ3の負極端子に戻る。このとき、電流が抵抗R1及び負荷4を流れるため、コイルL1に流れる電流の量が低下する。このため、コイルL1は、自身に流れる電流の量を維持すべく、コイルL1のバッテリ3側の一端に印加されている電圧を基準として、コイルL1のFET13側の他端における電圧を昇圧する。これにより、FET13のドレイン、及び、FET14のソース間に印加された電圧は、バッテリ3がコイルL1の一端、及び、FET14のソース間に印加した電圧よりも高い。
When the
FET13,14の相補的なオン/オフが繰り返された場合、FET13のドレイン、及び、FET14のソース間に印加された電圧は、コンデンサC1によって平滑化された後、抵抗R1を介して負荷4に印加される。このとき、FET13のドレイン、及び、FET14のソース間に印加された平均電圧、即ち、コンデンサC1によって平滑化された電圧は、バッテリ3によって印加された電圧を昇圧した電圧である。昇圧幅は、FET13,14がオフ及びオンである期間の大小に応じて大小となる。
When the on / off operations of the
差動増幅器15は、実施の形態1と同様に、抵抗R1の両端間の電圧、即ち、負荷4に流れる出力電流の量に比例する電圧を増幅し、増幅した電圧を出力端子から出力回路9aへ出力する。出力回路9aは、コイルL1の一端及びFET14のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧と、差動増幅器15から入力された電圧とに基づいてPWM信号を出力する。具体的には、出力回路9aは、OR回路54の出力端子から、FET13,14夫々におけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を反転器20の入力端子と駆動回路19とに出力する。
Similarly to the first embodiment, the
出力回路9aにおいて、生成部91は、差動増幅器15から入力された電圧に基づいて、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成され、FET14におけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を生成する。生成部91が生成するPWM信号のデューティ、即ち、1周期においてPWM信号がハイレベルの電圧である期間の割合はゼロ%以上100%以下である。生成部91は、生成したPWM信号をOR回路54の一方の入力端子に出力する。
In the output circuit 9 a, the
変更部92は、バッテリ3が印加したコイルL1の一端及びFET14のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧とに基づいて、生成部91が生成したPWM信号を変更するための変更信号を生成し、生成した変更信号をOR回路54の他方の入力端子に出力する。変更信号は、生成部91が生成したPWM信号と同様に、ハイレベル及びローレベルの電圧によって構成される。
The changing
OR回路54は、2つの入力端子夫々に入力されたPWM信号及び変更信号の少なくとも一方がハイレベルの電圧を示している場合にハイレベルの電圧を出力し、PWM信号及び変更信号が共にローレベルの電圧を示している場合にローレベルの電圧を出力する。OR回路54は、実施の形態1と同様に、駆動回路19と、反転器20の入力端子とに出力し、駆動回路19のスイッチS4は、OR回路54が出力端子から出力したハイレベル及びローレベルの電圧に応じてオン及びオフとなる。
The OR
OR回路54が出力端子から出力したPWM信号がハイレベルの電圧である場合、実施の形態1と同様に、FET14がオンとなり、コンデンサC5が放電されてFET13がオフとなり、コンデンサC4が充電される。OR回路54が出力端子から出力したPWM信号がローレベルの電圧である場合も、実施の形態1と同様に、FET14がオフとなり、コンデンサC4が放電してコンデンサC5が充電され、FET13がオンとなる。
When the PWM signal output from the output terminal of the
生成部91は、差動増幅器15が出力端子から出力した電圧に応じて、図2又は図4に示したPWM信号2をOR回路54の一方の入力端子に出力する。具体的には、生成部91が生成したPWM信号がゼロ%を超えている場合、図2のPWM信号2のように、差動増幅器15が出力した電圧の高低に応じてデューティが小大となるPWM信号を生成する。
The
そして、抵抗R1を介して負荷4に流れる出力電流の量が十分に多くて差動増幅器15が出力した電圧が高い場合、生成部91は、出力電流の量を減らすべく、デューティがより高いPWM信号の生成を繰り返す。そして、生成部91が生成したPWM信号のデューティが既にゼロ%であり、かつ、出力電流量が依然として多い場合、生成部91は、図4に示すPWM信号2のように、デューティがゼロ%であるPWM信号を生成し、生成したPWM信号をOR回路54の一方の入力端子に出力する。
When the amount of output current flowing to the
変更部92は、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合、図2に示す変更信号2のように、ローレベルの電圧で一定である変更信号をOR回路54の他方の入力端子に入力する。このため、OR回路54は、生成部91が生成したPWM信号をそのまま出力端子から反転器20の入力端子と駆動回路19とに出力する。これにより、生成部91が生成したPWM信号に応じてFET13,14が相補的にオン/オフされ、負荷4に所定量の電流が流れるように昇圧幅が調整される。
When the duty of the PWM signal generated by the
変更部92は、デューティがゼロ%であるPWM信号がOR回路54の出力端子から出力された場合における昇圧幅、即ち、コイルL1の一端及びFET14のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧との差を、予め記憶している。
The changing
変更部92は、コイルL1の一端及びFET14のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧との差が予め記憶してある昇圧幅以下である場合に、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%であると判断する。そして、変更部92は、コイルL1の一端及びFET14のソース間の電圧と、FET13のドレイン及びFET14のソース間の電圧との差が予め記憶してある昇圧幅よりも大きい場合に、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%を超えていると判断する。
The changing
変更部92は、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%であると判断した場合、実施の形態1において、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%であると判断した場合に変更部52が出力する図4の変更信号2と同様の変更信号を出力する。また、変更部92は、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%を超えていると判断した場合、実施の形態1において、生成部51が生成したPWM信号2のデューティがゼロ%を超えていると判断した場合に変更部52が出力する図2の変更信号2と同様の変更信号を出力する。
When the changing
従って、昇圧装置9は、FET13,14をオン/オフする構成について、変圧装置1と同様に作用する。
このため、変更部92は、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、変更信号を出力することによって、生成部91が生成したPWM信号を、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行うPWM信号に変更する。このPWM信号によって行われるFET14のオン/オフの切替えでは、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部91が生成したPWM信号の周期よりも長く一定である。出力回路9aは、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に、生成部91が生成したPWM信号を出力し、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%である場合に、変更部92が変更したPWM信号を出力する。
Accordingly, the
Therefore, when the duty of the PWM signal generated by the
これにより、出力回路9aは、出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部91が生成したPWM信号の周期よりも長いPWM信号をOR回路54の出力端子から出力する。
As a result, when the duty of the output PWM signal is 0%, the output circuit 9a repeatedly switches on / off in the
以上のように、昇圧装置9が作用することによって、昇圧装置9は実施の形態1における変圧装置1と同様の効果を得る。具体的には、一定期間中に、FET13,14がオフ及びオンであってコンデンサC4を充電する期間が必ず設けられるため、FET13,14のオン/オフ状態に無関係にコンデンサC4を充電するチャージポンプ回路が不要である。このため、昇圧装置9は小型かつ安価であり、昇圧装置9の構成は簡単である。
As described above, when
また、一定期間中に繰り返されるFET13,14夫々のオン/オフの切替え回数が少なく、FET13,14夫々について、一定期間に繰り返されるオン/オフの切替えによって生じる損失は低い。
更には、定期的に、FET13,14夫々がオフ及びオンとなる期間が設けられる。これにより、FET13をオンにするためのコンデンサC4が安定的に充電され、バッテリ3がコイルL1の一端及びFET14のソース間に印加された電圧はより適切に昇圧される。
In addition, the number of on / off switchings of the
Furthermore, a period in which the
なお、実施の形態3において、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%である場合に、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は、生成部91が生成したPWM信号における周期の5倍でなくてもよく、該PWM信号の周期よりも長ければよい。即ち、変更部92が変更信号を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は、生成部91が生成したPWM信号の周期の5倍でなくてもよく、生成部91が生成したPWM信号の周期よりも長ければよい。
In the third embodiment, when the duty of the PWM signal generated by the
また、生成部91が生成したPWM信号のデューティがゼロ%である場合に、FET14におけるオン期間と、このオン期間に隣接するオフ期間との合計は一定でなくてもよい。即ち、変更部92が変更信号を出力することによって変更したPWM信号において、ハイレベル期間と、このハイレベル期間に隣接するローレベル期間との合計は一定でなくてもよい。この場合であっても、FET13,14がオフ及びオンである期間が一定期間中に必ず設けられ、更には、FET13,14の切替え回数が少ない。
Further, when the duty of the PWM signal generated by the
更に、出力回路9aは、生成部91が生成したPWM信号を変更する構成でなくてもよい。出力回路9aは、出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、FET14におけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、FET14におけるオン期間とこのオン期間に隣接するオフ期間との合計が、生成部91によって生成されたPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力する構成であればよい。
Furthermore, the output circuit 9a may not be configured to change the PWM signal generated by the
実施の形態1から3において、FET11,12,13,14夫々について、Nチャネル型のFETではなく、NPN型のバイポーラトランジスタを用いてもよい。
In the first to third embodiments, each of the
開示された実施の形態1から3は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The disclosed embodiments 1 to 3 should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 変圧装置
11 FET(請求項1の他方のスイッチ、第1スイッチ)
12 FET(請求項1の一方のスイッチ、第2スイッチ)
13 FET(請求項4の他方のスイッチ、第3スイッチ)
14 FET(請求項4の一方のスイッチ、第4スイッチ)
16,8a,9a 出力回路
51 生成部(第1生成手段、第2生成手段)
52 変更部(第1変更手段、第2変更手段)
8 降圧装置
81,91 生成部
82,92 変更部
9 昇圧装置
L1 コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 FET (one switch of claim 1, second switch)
13 FET (the other switch of
14 FET (one switch according to
16, 8a,
52 changing section (first changing means, second changing means)
8 Voltage Step-
Claims (11)
前記2つのスイッチ中の他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を出力する出力回路を備え、
該出力回路は、出力したPWM信号のデューティが100%である場合、前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記他方のスイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記出力したPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする降圧装置。 By repeating complementary ON / OFF of two switches each having one end connected to one end of the coil, the voltage applied between the other ends of the two switches is stepped down, and the stepped down voltage is In the step-down device that outputs from between the other end of one of the two switches and the other end of the coil,
An output circuit for outputting a PWM signal used for switching on / off in the other switch of the two switches;
When the duty of the output PWM signal is 100%, the output circuit repeatedly performs on / off switching in the other switch, and an on period of the other switch and an off period adjacent to the on period are A step-down device characterized in that a PWM signal whose total is longer than the period of the output PWM signal is output.
前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する生成部と、
該生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合、前記第1PWM信号を、前記他方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記オン期間及びオフ期間の合計が前記第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する変更部と
を有し、
前記出力回路は、
前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%未満である場合に前記第1PWM信号を出力し、
前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティが100%である場合に前記第2PWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする請求項1に記載の降圧装置。 The output circuit is
A generator for generating a first PWM signal used for on / off switching in the other switch;
When the duty of the first PWM signal generated by the generator is 100%, the first PWM signal is repeatedly switched on / off in the other switch, and the sum of the on period and the off period is the first PWM signal. A changing unit for changing to a second PWM signal that is longer than the period of the signal,
The output circuit is
When the duty of the first PWM signal generated by the generating unit is less than 100%, the first PWM signal is output,
The step-down device according to claim 1, wherein the step-down device is configured to output the second PWM signal when the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is 100%.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の降圧装置。 The step-down device according to claim 1, wherein the sum of the on period and the off period is constant.
前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられるPWM信号を出力する出力回路を備え、
該出力回路は、出力したPWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記一方のスイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記出力したPWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする昇圧装置。 By repeating complementary on / off of two switches, each having one end connected to one end of the coil, between the other end of the coil and the other end of one of the two switches. In the boosting device that boosts the applied voltage and outputs the boosted voltage from between the other ends of the two switches,
An output circuit that outputs a PWM signal used for on / off switching in the one switch;
When the duty of the output PWM signal is zero%, the output circuit repeatedly performs on / off switching in the one switch, and an on period in the one switch and an off period adjacent to the on period A booster characterized in that the PWM signal is configured to output a PWM signal whose total is longer than the period of the output PWM signal.
前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号を生成する生成部と、
該生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第1PWM信号を、前記一方のスイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記オン期間及びオフ期間の合計が前記第1PWM信号の周期よりも長い第2PWM信号に変更する変更部と
を有し、
前記出力回路は、
前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に前記第1PWM信号を出力し、
前記生成部が生成した第1PWM信号のデューティがゼロ%である場合に前記第2PWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする請求項4に記載の昇圧装置。 The output circuit is
A generator for generating a first PWM signal used for on / off switching in the one switch;
When the duty of the first PWM signal generated by the generation unit is zero%, the first PWM signal is repeatedly switched on / off in the one switch, and the sum of the on period and the off period is the first PWM signal. A changing unit for changing to a second PWM signal that is longer than the period of the signal,
The output circuit is
When the duty of the first PWM signal generated by the generation unit exceeds zero%, the first PWM signal is output,
5. The boosting device according to claim 4, wherein the second PWM signal is output when a duty of the first PWM signal generated by the generation unit is zero%.
を特徴とする請求項4又は請求項5に記載の昇圧装置。 The boosting device according to claim 4 or 5, wherein the sum of the on period and the off period is constant.
前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第1PWM信号、及び、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第2PWM信号を出力する出力回路を備え、
該出力回路は、
出力する第1PWM信号のデューティが100%である場合、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第1スイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記第1PWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力し、
出力する第2PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第4スイッチにおけるオン期間と該オン期間に隣接するオフ期間との合計が前記第2PWM信号の周期よりも長いPWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする変圧装置。 A first switch and a second switch each having one end connected to one end of the coil, a third switch having one end connected to the other end of the coil, and a connection between the other ends of the coil and the second switch The first and second switches, and the first and second switches are repeatedly turned on and off, and the third and fourth switches are turned on and off repeatedly. In a transformer for transforming a voltage applied between the other ends of the second switches, and outputting the transformed voltage from between the other end of the third switch and one end of the fourth switch on the second switch side,
An output circuit that outputs a first PWM signal used for on / off switching in the first switch and a second PWM signal used for on / off switching in the fourth switch;
The output circuit is
When the duty of the first PWM signal to be output is 100%, ON / OFF switching in the first switch is repeatedly performed, and the sum of the ON period in the first switch and the OFF period adjacent to the ON period is the first switch. Output a PWM signal longer than the period of one PWM signal,
When the duty of the second PWM signal to be output is zero%, the on / off switching of the fourth switch is repeatedly performed, and the sum of the on period of the fourth switch and the off period adjacent to the on period is the first number. 2. A transformer apparatus configured to output a PWM signal longer than a period of 2 PWM signals.
前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第3PWM信号を生成する第1生成手段と、
該第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合、前記第3PWM信号を、前記第1スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第1スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計が前記第3PWM信号の周期よりも長い第4PWM信号に変更する第1変更手段と
を有し、
前記出力回路は、
前記第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%未満である場合に、該第3PWM信号を出力し、
前記第1生成手段が生成した第3PWM信号のデューティが100%である場合に、前記第4PWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする請求項7に記載の変圧装置。 The output circuit is
First generation means for generating a third PWM signal used for on / off switching in the first switch;
When the duty of the third PWM signal generated by the first generation means is 100%, the third PWM signal is repeatedly switched on and off in the first switch, and the on period and the off period in the first switch And a first changing means for changing to a fourth PWM signal whose total is longer than the period of the third PWM signal,
The output circuit is
When the duty of the third PWM signal generated by the first generation means is less than 100%, the third PWM signal is output,
The transformer according to claim 7, wherein the fourth PWM signal is output when the duty of the third PWM signal generated by the first generation means is 100%.
を特徴とする請求項7又は請求項8に記載の変圧装置。 The transformer device according to claim 7 or 8, wherein a sum of an ON period and an OFF period in the first switch is constant.
前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えに用いられる第5PWM信号を生成する第2生成手段と、
該第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合、前記第5PWM信号を、前記第4スイッチにおけるオン/オフの切替えを繰り返し行い、前記第4スイッチにおけるオン期間及びオフ期間の合計が前記第5PWM信号の周期よりも長い第6PWM信号に変更する第2変更手段と
を有し、
前記出力回路は、
前記第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%を超えている場合に前記第5PWM信号を出力し、
前記第2生成手段が生成した第5PWM信号のデューティがゼロ%である場合に前記第6PWM信号を出力するように構成してあること
を特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1つに記載の変圧装置。 The output circuit is
Second generation means for generating a fifth PWM signal used for on / off switching in the fourth switch;
When the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means is 0%, the fifth PWM signal is repeatedly switched on / off in the fourth switch, and the on period and the off period in the fourth switch Second changing means for changing to a sixth PWM signal whose total is longer than the cycle of the fifth PWM signal,
The output circuit is
When the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means exceeds zero%, the fifth PWM signal is output.
10. The configuration according to claim 7, wherein the sixth PWM signal is output when the duty of the fifth PWM signal generated by the second generation means is zero%. The transformer device described in 1.
を特徴とする請求項7から請求項10のいずれか1つに記載の変圧装置。 The transformer device according to any one of claims 7 to 10, wherein the sum of the ON period and the OFF period in the fourth switch is constant.
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Citations (2)
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JP2006304512A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Fujitsu Ltd | Voltage step-up/down dc-dc converter and circuit and method for controlling the same |
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- 2013-08-12 JP JP2013167579A patent/JP2015037343A/en active Pending
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