JP2737391B2 - リンギングチョークコンバータ - Google Patents
リンギングチョークコンバータInfo
- Publication number
- JP2737391B2 JP2737391B2 JP2297649A JP29764990A JP2737391B2 JP 2737391 B2 JP2737391 B2 JP 2737391B2 JP 2297649 A JP2297649 A JP 2297649A JP 29764990 A JP29764990 A JP 29764990A JP 2737391 B2 JP2737391 B2 JP 2737391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- coil
- voltage
- switching element
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流出力電圧の安定化を図るリンギングチョ
ークコンバータに関する。
ークコンバータに関する。
変圧器の一次コイルに断続直流電流を流し、この断続
直流電流のデューティサイクルを制御して前記変圧器の
出力コイルに得られる電圧で出力コンデンサを充電し、
この充電電圧を安定化電源として利用する第３図に示す
ようなリンギングチョークコンバータが知られている。
ここで１は交流電源を整流平滑化した直流電源で、その
出力端に変圧器２の一次コイル2aと電界効果形トランジ
スタ（以下FETと略称する）３のドレイン・ソースの直
列回路が接続されている。このFET3のゲートは一端がFE
T3に接続された一次コイル2aの他端に始動抵抗４を介し
て接続されている。変圧器２は一次コイル2aのほかに制
御コイル2bと出力コイル2cを有し、この制御コイル2bと
FET3のゲートの間にコンデンサ５とインピーダンス６を
直列に接続した駆動回路７が接続されている。またFET3
のゲートには制御回路８が接続されている。制御回路８
はFET3のゲート・ソース間にトランジスタ９のコレクタ
・エミッタが接続され、このトランジスタ９のベースと
制御コイル2bの一端との間にツエナダイオード10と抵抗
11の直列回路が接続され、トランジスタ９のベースとエ
ミッタ間にはコンデンサ12が接続され、エミッタは制御
コイル2bの他端に接続されている。また制御コイル2bの
両端にはダイオード13とコンデンサ14の直列回路が接続
され、このダイオード13とコンデンサ14の接続点とトラ
ンジスタ９のベースとの間に出力回路と結合するホトカ
プラ15のホトトランジスタ15bが接続されている。出力
コイル2cにはダイオード17とコンデンサ18の直列回路か
らなる出力回路16が接続され、コンデンサ18の両端に電
圧検出回路19が接続されて、この検出回路19の検出出力
がホトカプラ15の発光ダイオード15aに接続されてい
る。
直流電流のデューティサイクルを制御して前記変圧器の
出力コイルに得られる電圧で出力コンデンサを充電し、
この充電電圧を安定化電源として利用する第３図に示す
ようなリンギングチョークコンバータが知られている。
ここで１は交流電源を整流平滑化した直流電源で、その
出力端に変圧器２の一次コイル2aと電界効果形トランジ
スタ（以下FETと略称する）３のドレイン・ソースの直
列回路が接続されている。このFET3のゲートは一端がFE
T3に接続された一次コイル2aの他端に始動抵抗４を介し
て接続されている。変圧器２は一次コイル2aのほかに制
御コイル2bと出力コイル2cを有し、この制御コイル2bと
FET3のゲートの間にコンデンサ５とインピーダンス６を
直列に接続した駆動回路７が接続されている。またFET3
のゲートには制御回路８が接続されている。制御回路８
はFET3のゲート・ソース間にトランジスタ９のコレクタ
・エミッタが接続され、このトランジスタ９のベースと
制御コイル2bの一端との間にツエナダイオード10と抵抗
11の直列回路が接続され、トランジスタ９のベースとエ
ミッタ間にはコンデンサ12が接続され、エミッタは制御
コイル2bの他端に接続されている。また制御コイル2bの
両端にはダイオード13とコンデンサ14の直列回路が接続
され、このダイオード13とコンデンサ14の接続点とトラ
ンジスタ９のベースとの間に出力回路と結合するホトカ
プラ15のホトトランジスタ15bが接続されている。出力
コイル2cにはダイオード17とコンデンサ18の直列回路か
らなる出力回路16が接続され、コンデンサ18の両端に電
圧検出回路19が接続されて、この検出回路19の検出出力
がホトカプラ15の発光ダイオード15aに接続されてい
る。
電源１が印加され、FET3に始動抵抗４を介してゲート
電圧が印加されると、FET3のドレイン・ソース間に電流
が流れ始め、制御コイル2bと出力コイル2cに電圧が誘起
する。この制御コイル2bの電圧が駆動回路７のコンデン
サ５−インピーダンス６を介してFET3のゲート・ソース
間に印加され、FET3のゲート電圧が増加し、ドレイン・
ソース間の電流が増加し、FET3は正帰還作用により瞬時
に完全なオン状態になる。このため一次コイル2aの電流
は直線的に増加し、変圧器２に電磁エネルギーを蓄え
る。電流が最大値に達し、変圧器鉄心が磁気飽和を起こ
すと、制御コイル2bと出力コイル2cの誘起電圧は零にな
るからFET3は瞬時にオフする。このとき変圧器２に蓄え
られたエネルギーは出力ダイオード17を介してコンデン
サ18に蓄積される。変圧器２の蓄積エネルギーが放出し
終わると最初に戻りFET3が導通し始める。上述の動作を
繰返して電源１側の電力は変圧器２を介してコンデンサ
18に蓄積され、出力電圧V0で図示しない負荷に給電され
る。またコンデンサ14はダイオード13を介して制御コイ
ル2bの電圧で充電され、この電圧は出力電圧V0に比例す
る。
電圧が印加されると、FET3のドレイン・ソース間に電流
が流れ始め、制御コイル2bと出力コイル2cに電圧が誘起
する。この制御コイル2bの電圧が駆動回路７のコンデン
サ５−インピーダンス６を介してFET3のゲート・ソース
間に印加され、FET3のゲート電圧が増加し、ドレイン・
ソース間の電流が増加し、FET3は正帰還作用により瞬時
に完全なオン状態になる。このため一次コイル2aの電流
は直線的に増加し、変圧器２に電磁エネルギーを蓄え
る。電流が最大値に達し、変圧器鉄心が磁気飽和を起こ
すと、制御コイル2bと出力コイル2cの誘起電圧は零にな
るからFET3は瞬時にオフする。このとき変圧器２に蓄え
られたエネルギーは出力ダイオード17を介してコンデン
サ18に蓄積される。変圧器２の蓄積エネルギーが放出し
終わると最初に戻りFET3が導通し始める。上述の動作を
繰返して電源１側の電力は変圧器２を介してコンデンサ
18に蓄積され、出力電圧V0で図示しない負荷に給電され
る。またコンデンサ14はダイオード13を介して制御コイ
ル2bの電圧で充電され、この電圧は出力電圧V0に比例す
る。
出力回路16に接続される負荷Ｌが減少すると出力電圧
V0が上昇し、この電圧V0が所定値を超えると電圧検出回
路19はこれを検出し、この検出出力でホトカプラ15の発
光ダイオード15aを発光させる。こうしてホトトランジ
スタ15bが導通し、トランジスタ９がオンする。出力回
路16に接続される負荷Ｌとホトカプラ15のホトトランジ
スタ15bに流れる電流IPとの関係は、第４図に示すよう
に負荷Ｌが減少すると電流IPは急増する（L1は定格負荷
である。）。そこでこの電流IPでトランジスタ９をオン
し、これによりFET3のゲート電圧が短絡されるからFET3
はオフし、一次コイル2aの電流は遮断される。結局出力
電圧V0が上昇すると一次コイル2aへの通電時間が短縮さ
れ、変圧器２を介して一次コイル2aから出力コイル2cへ
の伝達エネルギーが減少し、出力電圧V0は所定値に保た
れる。
V0が上昇し、この電圧V0が所定値を超えると電圧検出回
路19はこれを検出し、この検出出力でホトカプラ15の発
光ダイオード15aを発光させる。こうしてホトトランジ
スタ15bが導通し、トランジスタ９がオンする。出力回
路16に接続される負荷Ｌとホトカプラ15のホトトランジ
スタ15bに流れる電流IPとの関係は、第４図に示すよう
に負荷Ｌが減少すると電流IPは急増する（L1は定格負荷
である。）。そこでこの電流IPでトランジスタ９をオン
し、これによりFET3のゲート電圧が短絡されるからFET3
はオフし、一次コイル2aの電流は遮断される。結局出力
電圧V0が上昇すると一次コイル2aへの通電時間が短縮さ
れ、変圧器２を介して一次コイル2aから出力コイル2cへ
の伝達エネルギーが減少し、出力電圧V0は所定値に保た
れる。
上述のようなリンギングチョークコンバータにおい
て、例えば入力電圧がAC85V〜264Vのようにその範囲が
広い場合、入力電圧が高く、軽負荷時のスイッチング素
子のスイッチング周波数は、入力電圧が低く、定格負荷
のときのスイッチング周波数の数倍にもなる。このため
スイッチング素子のターンオフ損失が増大し、軽負荷時
の損失が定格負荷時の２倍にもなる。このためスイッチ
ング素子の加熱や損傷を防ぐため定格以上のスイッチン
グ素子を採用したり、冷却フィンを大きくしたりしてい
たが、冷却フィンを大きくすればその形状も大きくな
り、さらにコストが高くなるという欠点があった。ま
た、軽負荷時の損失が大きく冷却フィンを大きくせねば
ならないことから負荷にダミー抵抗を追加することもあ
るが、この方法では電源の効率が低下するという問題が
あった。
て、例えば入力電圧がAC85V〜264Vのようにその範囲が
広い場合、入力電圧が高く、軽負荷時のスイッチング素
子のスイッチング周波数は、入力電圧が低く、定格負荷
のときのスイッチング周波数の数倍にもなる。このため
スイッチング素子のターンオフ損失が増大し、軽負荷時
の損失が定格負荷時の２倍にもなる。このためスイッチ
ング素子の加熱や損傷を防ぐため定格以上のスイッチン
グ素子を採用したり、冷却フィンを大きくしたりしてい
たが、冷却フィンを大きくすればその形状も大きくな
り、さらにコストが高くなるという欠点があった。ま
た、軽負荷時の損失が大きく冷却フィンを大きくせねば
ならないことから負荷にダミー抵抗を追加することもあ
るが、この方法では電源の効率が低下するという問題が
あった。
本発明の目的は、軽負荷時のターンオフ損失を低減し
たリンギングチョークコンバータを提供することにあ
る。
たリンギングチョークコンバータを提供することにあ
る。
上述の課題を解決するため本発明は、一次コイルと制
御コイルとを有する変圧器の一次コイルにスイッチング
素子を接続し、前記制御コイルの電圧と始動抵抗により
駆動回路を介して前記スイッチング素子をオン・オフす
るとともに制御回路を介して前記スイッチング素子のオ
ン・オフのデューティサイクルを制御して各コイルの出
力電圧を所定値に保つリンギングチョークコンバータに
おいて、前記制御回路に発光ダイオードを接続し、この
発光ダイオードとホトカプラを構成するホトトランジス
タにより前記スイッチング素子のオフ時における前記駆
動回路のインピーダンスを分路するとともに、前記発光
ダイオードと並列に抵抗値の変更可能な抵抗を接続した
ことを特徴とする。
御コイルとを有する変圧器の一次コイルにスイッチング
素子を接続し、前記制御コイルの電圧と始動抵抗により
駆動回路を介して前記スイッチング素子をオン・オフす
るとともに制御回路を介して前記スイッチング素子のオ
ン・オフのデューティサイクルを制御して各コイルの出
力電圧を所定値に保つリンギングチョークコンバータに
おいて、前記制御回路に発光ダイオードを接続し、この
発光ダイオードとホトカプラを構成するホトトランジス
タにより前記スイッチング素子のオフ時における前記駆
動回路のインピーダンスを分路するとともに、前記発光
ダイオードと並列に抵抗値の変更可能な抵抗を接続した
ことを特徴とする。
駆動回路のインピーダンスを低くすればターンオフ時
間が短縮できることと、出力回路の負荷が軽くなると出
力電圧が上昇し、制御回路にスイッチング素子をターン
オフする制御電流が流れることに着目し、この制御電流
を発光ダイオードに流し、この発光ダイオードとホトカ
プラを構成するホトトランジスタにより駆動回路のイン
ピーダンスを分路して、この合成インピーダンスを低く
する。こうして駆動回路のインピーダンスを低くすれば
ターンオフ時間が短縮でき、ターンオフ損失が低減す
る。また、発光ダイオードと並列に可変抵抗または抵抗
とスイッチの直列回路を接続し、発光ダイオードに流れ
る電流を分路して駆動条件のレベルを調整する。
間が短縮できることと、出力回路の負荷が軽くなると出
力電圧が上昇し、制御回路にスイッチング素子をターン
オフする制御電流が流れることに着目し、この制御電流
を発光ダイオードに流し、この発光ダイオードとホトカ
プラを構成するホトトランジスタにより駆動回路のイン
ピーダンスを分路して、この合成インピーダンスを低く
する。こうして駆動回路のインピーダンスを低くすれば
ターンオフ時間が短縮でき、ターンオフ損失が低減す
る。また、発光ダイオードと並列に可変抵抗または抵抗
とスイッチの直列回路を接続し、発光ダイオードに流れ
る電流を分路して駆動条件のレベルを調整する。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明によるリン
ギングチョークコンバータの実施例を示し、第３図と同
一のものには同図と同一の符号を付している。第１図に
おいて、変圧器２、変圧器２の一次コイル2aに接続され
たFET3および出力回路16は従来のものと同様であるから
この構成の説明は省略する。この原理図が従来のものと
異なる点は制御回路８のホトトランジスタ15bとトラン
ジスタ９のベースとの間の直列に抵抗20が接続され、こ
の抵抗20と並列にホトカプラ21を構成する発光ダイオー
ド21aが接続されている。そしてこのホトカプラ21のホ
トトランジスタ21bは抵抗22およびダイオード23が直列
に接続されて駆動回路７のインピーダンス６と並列に接
続されている。また抵抗20の抵抗値は定格負荷時のホト
トランジスタ15bの電流により発光ダイオード21aの順方
向電圧降下以下になるように設定されている。
ギングチョークコンバータの実施例を示し、第３図と同
一のものには同図と同一の符号を付している。第１図に
おいて、変圧器２、変圧器２の一次コイル2aに接続され
たFET3および出力回路16は従来のものと同様であるから
この構成の説明は省略する。この原理図が従来のものと
異なる点は制御回路８のホトトランジスタ15bとトラン
ジスタ９のベースとの間の直列に抵抗20が接続され、こ
の抵抗20と並列にホトカプラ21を構成する発光ダイオー
ド21aが接続されている。そしてこのホトカプラ21のホ
トトランジスタ21bは抵抗22およびダイオード23が直列
に接続されて駆動回路７のインピーダンス６と並列に接
続されている。また抵抗20の抵抗値は定格負荷時のホト
トランジスタ15bの電流により発光ダイオード21aの順方
向電圧降下以下になるように設定されている。
第４図について説明したように負荷Ｌが減少するとホ
トカプラ15のホトトランジスタ15bの電流IPは増加し、
発光ダイオード21aの順方向電圧を超えると発光ダイオ
ード21aに通電され発光ダイオード21aは発光し、ホトト
ランジスタ21bが導通して駆動回路７のインピーダンス
６を分路し、駆動回路７のインピーダンスを低くする。
このためFET3のターンオフ時間を短縮でき、ターンオフ
損失を低減できる。
トカプラ15のホトトランジスタ15bの電流IPは増加し、
発光ダイオード21aの順方向電圧を超えると発光ダイオ
ード21aに通電され発光ダイオード21aは発光し、ホトト
ランジスタ21bが導通して駆動回路７のインピーダンス
６を分路し、駆動回路７のインピーダンスを低くする。
このためFET3のターンオフ時間を短縮でき、ターンオフ
損失を低減できる。
第２図は本発明の実施例を示す。この実施例が第１図
に示す原理図と異なる点は制御回路８の抵抗20と並列に
抵抗24とスイッチ25の直列回路が接続されている。
に示す原理図と異なる点は制御回路８の抵抗20と並列に
抵抗24とスイッチ25の直列回路が接続されている。
この実施例ではスイッチ25の開閉により発光ダイオー
ド21aに流れ始める電流を調整し駆動回路７の動作レベ
ルを変更でき、FET3のターンオフ時間が変更できる。な
お抵抗24とスイッチ25の直列回路は可変抵抗としてもよ
い。
ド21aに流れ始める電流を調整し駆動回路７の動作レベ
ルを変更でき、FET3のターンオフ時間が変更できる。な
お抵抗24とスイッチ25の直列回路は可変抵抗としてもよ
い。
本発明によれば、スイッチング素子のターンオフ損失
を減少できるとともに、駆動回路の動作レベルを変更で
き、スイッチング素子のターンオフ時間を変更できると
いう効果が得られる。
を減少できるとともに、駆動回路の動作レベルを変更で
き、スイッチング素子のターンオフ時間を変更できると
いう効果が得られる。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明によるリンギ
ングチョークコンバータの実施例を示し、第１図は本発
明の原理図を示す結線図、第２図は本発明の実施例を示
す結線図、第３図および第４図は従来のリンギングチョ
ークコンバータの一例を示し、第３図は結線図、第４図
は負荷とホトトランジスタの電流との関係図である。 2:変圧器、2a:一次コイル、2b:制御コイル、3:FET、4:
始動抵抗、6:インピーダンス、7:駆動回路、8:制御回
路、15a:発光ダイオード、15b:ホトトランジスタ、21:
ホトカプラ、21a:発光ダイオード、21b:ホトトランジス
タ、24:抵抗、25:スイッチ。
ングチョークコンバータの実施例を示し、第１図は本発
明の原理図を示す結線図、第２図は本発明の実施例を示
す結線図、第３図および第４図は従来のリンギングチョ
ークコンバータの一例を示し、第３図は結線図、第４図
は負荷とホトトランジスタの電流との関係図である。 2:変圧器、2a:一次コイル、2b:制御コイル、3:FET、4:
始動抵抗、6:インピーダンス、7:駆動回路、8:制御回
路、15a:発光ダイオード、15b:ホトトランジスタ、21:
ホトカプラ、21a:発光ダイオード、21b:ホトトランジス
タ、24:抵抗、25:スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】一次コイルと制御コイルとを有する変圧器
の一次コイルにスイッチング素子を接続し、前記制御コ
イルの電圧と始動抵抗とにより駆動回路を介して前記ス
イッチング素子をオン・オフするとともに制御回路を介
して前記スイッチング素子のオン・オフのデューティサ
イクルを制御して各コイルの出力電圧を所定値に保つリ
ンギングチョークコンバータにおいて、前記制御回路に
発光ダイオードを接続し、この発光ダイオードとホトカ
プラを構成するホトトランジスタにより前記スイッチン
グ素子のオフ時における前記駆動回路のインピーダンス
を分路するとともに、前記発光ダイオードと並列に抵抗
値の変更可能な抵抗を接続したことを特徴とするリンギ
ングチョークコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297649A JP2737391B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | リンギングチョークコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297649A JP2737391B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | リンギングチョークコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172967A JPH04172967A (ja) | 1992-06-19 |
| JP2737391B2 true JP2737391B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17849323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2297649A Expired - Fee Related JP2737391B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | リンギングチョークコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737391B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI462647B (zh) * | 2012-05-25 | 2014-11-21 | Hep Tech Co Ltd | Light source supply module with linear dimming control |
| TWI469688B (zh) * | 2012-05-25 | 2015-01-11 | Hep Tech Co Ltd | A light source supply module with local switch control |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102104319A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-06-22 | 欧瑞传动电气有限公司 | 一种igbt驱动电路及控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234048A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Seiko Epson Corp | リンギングチョークコンバータの出力制御回路 |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2297649A patent/JP2737391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI462647B (zh) * | 2012-05-25 | 2014-11-21 | Hep Tech Co Ltd | Light source supply module with linear dimming control |
| TWI469688B (zh) * | 2012-05-25 | 2015-01-11 | Hep Tech Co Ltd | A light source supply module with local switch control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04172967A (ja) | 1992-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5305191A (en) | Drive circuit for zero-voltage switching power converter with controlled power switch turn-on | |
| US5726869A (en) | Synchronous rectifier type DC-to-DC converter in which a saturable inductive device is connected in series with a secondary-side switching device | |
| US5268830A (en) | Drive circuit for power switches of a zero-voltage switching power converter | |
| EP1868284B1 (en) | Driver arrangement for LED lamps | |
| US7254046B2 (en) | DC-DC converter | |
| US5353212A (en) | Zero-voltage switching power converter with ripple current cancellation | |
| US20110235369A1 (en) | Synchronous rectifier post regulator | |
| US7019988B2 (en) | Switching-type power converter | |
| CA2059457C (en) | Method for minimizing the switching loss in a power switch | |
| US4763236A (en) | DC-DC converter | |
| JP5464557B2 (ja) | 電力コンバータを制御するためのコントローラ、方法、集積回路、および電力コンバータ | |
| US4719404A (en) | Switched resistor regulator with linear dissipative regulator | |
| US6169681B1 (en) | Power supply topology to reduce the effects of supply pumping | |
| EP0519555A1 (en) | Quasi push-pull single switch current-fed fly-back converter | |
| US6185112B1 (en) | Switching power supply having a frequency limiting circuit | |
| JP2737391B2 (ja) | リンギングチョークコンバータ | |
| US20050057951A1 (en) | Controlled synchronous rectifier for controlling an output voltage of a switched mode power supply | |
| JP2000004579A (ja) | 自励型ｄｃ−ｄｃコンバータ及び電源装置 | |
| JP2002272112A (ja) | パワートランジスタの駆動用電源回路 | |
| JPS60156269A (ja) | 直流−直流コンバ−タ | |
| US6380722B2 (en) | Method to increase the efficiency of a power switching device | |
| JPS60197162A (ja) | スイツチング電源 | |
| JP2916927B2 (ja) | 発振回路のサージ電圧吸収回路 | |
| JPH06189545A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JPH041592B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |