JP2876505B2 - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバー
タに関し、詳しくは、例えば携帯型ヘッドホンステレオ
等のバッテリー駆動機器に好適な低消費電力のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関する。
タに関し、詳しくは、例えば携帯型ヘッドホンステレオ
等のバッテリー駆動機器に好適な低消費電力のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの
回路構成を示す。ここで、１は１．８Ｖのバッテリー、
２はスイッチングのタイミングを示すタイミング制御信
号Ｔを発生するコントローラ、３は出力側の電圧を発生
するトランス、Ｑ３はトランス３を介する入力側電源電
圧Ｖccのラインをスイッチングするトランジスタであ
る。
回路構成を示す。ここで、１は１．８Ｖのバッテリー、
２はスイッチングのタイミングを示すタイミング制御信
号Ｔを発生するコントローラ、３は出力側の電圧を発生
するトランス、Ｑ３はトランス３を介する入力側電源電
圧Ｖccのラインをスイッチングするトランジスタであ
る。
【０００３】電圧変換時には、タイミング制御信号Ｔが
交互に“Ｌ”，“Ｈ”の値を採る。タイミング制御信号
Ｔが“Ｌ”のときには、これを受けてオンした入力段回
路のトランジスタＱ１を介してベース電流がトランジス
タＱ３に供給される。これによりトランジスタＱ３がオ
ンしてトランス３に電流が流れる。一方、タイミング制
御信号Ｔが“Ｈ”になると、これを受けて入力段回路で
はトランジスタＱ１がオフしトランジスタＱ２がオンす
る。これによりトランジスタＱ３のベース蓄積電荷が急
速に放出され、速やかにトランジスタＱ３がオフする。
そこで、トランス３を介する電流は、それまでの行き先
を遮断されて昇圧され、トランジスタＱ４により整流さ
れて、平滑コンデンサＣ及び負荷ＲL に供給される。こ
のようなスイッチング動作を高速に繰り返すことで例え
ば１．８Ｖのバッテリー電圧Ｖccから３．３Ｖのオーデ
ィオ回路用電源電圧ＶL が生成されて負荷ＲL に供給さ
れる。
交互に“Ｌ”，“Ｈ”の値を採る。タイミング制御信号
Ｔが“Ｌ”のときには、これを受けてオンした入力段回
路のトランジスタＱ１を介してベース電流がトランジス
タＱ３に供給される。これによりトランジスタＱ３がオ
ンしてトランス３に電流が流れる。一方、タイミング制
御信号Ｔが“Ｈ”になると、これを受けて入力段回路で
はトランジスタＱ１がオフしトランジスタＱ２がオンす
る。これによりトランジスタＱ３のベース蓄積電荷が急
速に放出され、速やかにトランジスタＱ３がオフする。
そこで、トランス３を介する電流は、それまでの行き先
を遮断されて昇圧され、トランジスタＱ４により整流さ
れて、平滑コンデンサＣ及び負荷ＲL に供給される。こ
のようなスイッチング動作を高速に繰り返すことで例え
ば１．８Ｖのバッテリー電圧Ｖccから３．３Ｖのオーデ
ィオ回路用電源電圧ＶL が生成されて負荷ＲL に供給さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のＤＣ
−ＤＣコンバータでは、大きな電流を断続するトランジ
スタＱ３を高速にオンオフさせるために、入力段回路に
はトランジスタＱ３のベース電流を供給するトランジス
タＱ１に加えて、トランジスタＱ３のベース蓄積電荷を
放出するトランジスタＱ２をも具備する。ところで、オ
ーディオ装置等ではミュート状態等の音響出力を要しな
いときがあり、かかる状態では出力側電源電圧が不要で
ある。そこで、トランジスタＱ３のスイッチングによる
バッテリー電力の消費を防止すべく、タイミング制御信
号Ｔを一定値に固定することで、トランジスタＱ３がオ
フ状態に維持されて、待機状態にされる。
−ＤＣコンバータでは、大きな電流を断続するトランジ
スタＱ３を高速にオンオフさせるために、入力段回路に
はトランジスタＱ３のベース電流を供給するトランジス
タＱ１に加えて、トランジスタＱ３のベース蓄積電荷を
放出するトランジスタＱ２をも具備する。ところで、オ
ーディオ装置等ではミュート状態等の音響出力を要しな
いときがあり、かかる状態では出力側電源電圧が不要で
ある。そこで、トランジスタＱ３のスイッチングによる
バッテリー電力の消費を防止すべく、タイミング制御信
号Ｔを一定値に固定することで、トランジスタＱ３がオ
フ状態に維持されて、待機状態にされる。
【０００５】しかし、待機状態では、上述の如くトラン
ジスタＱ３のベース蓄積電荷の放出用トランジスタＱ２
がオンしている。このため、タイミング制御信号Ｔのラ
インから供給されたトランジスタＱ２のベース電流がエ
ミッタ側へ流れる。このベース電流はバッテリー電圧Ｖ
cc下で動作するコントローラ２から供給される。従っ
て、コンバータとして作動しない待機状態のときでも、
このＤＣ−ＤＣコンバータによってバッテリー１の電力
が消費されてしまうので問題である。この電流は２〜３
ｍＡ程度であるが、現在の低消費電力化の要請は一段と
厳しさを増しており、この値は決して無視できるもので
はない。この発明の目的は、このような従来技術の問題
点を解決するものであって、待機状態ではほぼ完全に電
力を消費しない構成のＤＣ−ＤＣコンバータを実現する
ことにある。
ジスタＱ３のベース蓄積電荷の放出用トランジスタＱ２
がオンしている。このため、タイミング制御信号Ｔのラ
インから供給されたトランジスタＱ２のベース電流がエ
ミッタ側へ流れる。このベース電流はバッテリー電圧Ｖ
cc下で動作するコントローラ２から供給される。従っ
て、コンバータとして作動しない待機状態のときでも、
このＤＣ−ＤＣコンバータによってバッテリー１の電力
が消費されてしまうので問題である。この電流は２〜３
ｍＡ程度であるが、現在の低消費電力化の要請は一段と
厳しさを増しており、この値は決して無視できるもので
はない。この発明の目的は、このような従来技術の問題
点を解決するものであって、待機状態ではほぼ完全に電
力を消費しない構成のＤＣ−ＤＣコンバータを実現する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明のＤＣ−ＤＣコンバータの第１の構成は、入
力側電源電圧下で動作するコントローラが発生したトラ
ンジスタをオン／オフさせるタイミング制御信号を受
け、このタイミング制御信号に応じて入力側電源電圧の
受給ラインをスイッチングすることにより出力側電源電
圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、スイッチ
ングを行う第１のバイポーラトランジスタと、タイミン
グ制御信号に応じで外部によるベース電流が流されない
状態でオフになり第１のバイポーラトランジスタをオフ
にしタイミング制御信号に応じてオンしたときに第１の
バイポーラトランジスタをオンさせるベース電流をこれ
に供給する第２のバイポーラトランジスタと、オンする
ことにより第１のバイポーラトランジスタのベース蓄積
電荷を放電する第３のバイポーラトランジスタと、出力
側電源電圧のラインに接続され第３のバイポーラトラン
ジスタにベース電流を供給する抵抗と、タイミング制御
信号に応じて第２のバイポーラトランジスタがオフして
いるときに外部によるベース電流が流されない状態でオ
フになって抵抗を介してベース電流を受けることにより
第３のバイポーラトランジスタをオンさせ、タイミング
制御信号に応じて第２のバイポーラトランジスタがオン
しているときにオンし第３のバイポーラトランジスタを
オフさせる第４のバイポーラトランジスタとを備えるも
のである。
るこの発明のＤＣ−ＤＣコンバータの第１の構成は、入
力側電源電圧下で動作するコントローラが発生したトラ
ンジスタをオン／オフさせるタイミング制御信号を受
け、このタイミング制御信号に応じて入力側電源電圧の
受給ラインをスイッチングすることにより出力側電源電
圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、スイッチ
ングを行う第１のバイポーラトランジスタと、タイミン
グ制御信号に応じで外部によるベース電流が流されない
状態でオフになり第１のバイポーラトランジスタをオフ
にしタイミング制御信号に応じてオンしたときに第１の
バイポーラトランジスタをオンさせるベース電流をこれ
に供給する第２のバイポーラトランジスタと、オンする
ことにより第１のバイポーラトランジスタのベース蓄積
電荷を放電する第３のバイポーラトランジスタと、出力
側電源電圧のラインに接続され第３のバイポーラトラン
ジスタにベース電流を供給する抵抗と、タイミング制御
信号に応じて第２のバイポーラトランジスタがオフして
いるときに外部によるベース電流が流されない状態でオ
フになって抵抗を介してベース電流を受けることにより
第３のバイポーラトランジスタをオンさせ、タイミング
制御信号に応じて第２のバイポーラトランジスタがオン
しているときにオンし第３のバイポーラトランジスタを
オフさせる第４のバイポーラトランジスタとを備えるも
のである。
【０００７】このような目的を達成するこの発明のＤＣ
−ＤＣコンバータの第２の構成は、第１の構成に加え
て、第４のバイポーラトランジスタが、エミッタが入力
側電源電圧の受給ラインに接続されベースにタイミング
制御信号を受ける第５のバイポーラトランジスタと、こ
の第５のバイポーラトランジスタのコレクタからの電流
をベースに受けベースが抵抗を介して接地されエミッタ
が接地されコレクタが第３のバイポーラトランジスタの
ベースに接続された第６のバイポーラトランジスタとか
らなるものである。
−ＤＣコンバータの第２の構成は、第１の構成に加え
て、第４のバイポーラトランジスタが、エミッタが入力
側電源電圧の受給ラインに接続されベースにタイミング
制御信号を受ける第５のバイポーラトランジスタと、こ
の第５のバイポーラトランジスタのコレクタからの電流
をベースに受けベースが抵抗を介して接地されエミッタ
が接地されコレクタが第３のバイポーラトランジスタの
ベースに接続された第６のバイポーラトランジスタとか
らなるものである。
【０００８】このような目的を達成するこの発明のＤＣ
−ＤＣコンバータの第３の構成は、第１の構成又は第２
の構成に加えて、前記タイミング制御信号のラインが前
記入力側電源電圧に抵抗を介してプルアップされている
ものである。
−ＤＣコンバータの第３の構成は、第１の構成又は第２
の構成に加えて、前記タイミング制御信号のラインが前
記入力側電源電圧に抵抗を介してプルアップされている
ものである。
【０００９】
【作用】このような第１の構成のこの発明のＤＣ−ＤＣ
コンバータにあっては、例えば、タイミング制御信号の
値が“Ｈ”に保持されてＤＣ−ＤＣコンバータが待機状
態のときには、スイッチング動作の第１のバイポーラト
ランジスタをオンさせるベース電流を流す第２のバイポ
ーラトランジスタがタイミング制御信号に応じて外部に
よるベース電流が流されない状態でオフになりかつ第４
のバイポーラトランジスタも外部によるベース電流が流
されない状態でオフになる。さらに、第１のバイポーラ
トランジスタのベース蓄積電荷を放電する第３のバイポ
ーラトランジスタは、出力側電源電圧に接続された抵抗
を介してベース電流を受けるようになっているので、こ
れにベース電流が供給されなくなる。そこで、第１のバ
イポーラトランジスタがオフになる待機状態において
は、第２および第３のバイポーラトランジスタにベース
電流を供給することなく、スイッチング動作の第１のバ
イポーラトランジスタをオフ状態に維持することができ
る。このときには、出力側には電源電圧が発生しないの
で、第３のバイポーラトランジスタのベースにも電流が
流れない。その結果、待機状態において第１〜第３のバ
イポーラトランジスタのそれぞれにベース電流を流さな
いで済む。したがって、待機状態のときにコントローラ
を介してＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流によってバ
ッテリー電力が消費されるのを防止することができる。
コンバータにあっては、例えば、タイミング制御信号の
値が“Ｈ”に保持されてＤＣ−ＤＣコンバータが待機状
態のときには、スイッチング動作の第１のバイポーラト
ランジスタをオンさせるベース電流を流す第２のバイポ
ーラトランジスタがタイミング制御信号に応じて外部に
よるベース電流が流されない状態でオフになりかつ第４
のバイポーラトランジスタも外部によるベース電流が流
されない状態でオフになる。さらに、第１のバイポーラ
トランジスタのベース蓄積電荷を放電する第３のバイポ
ーラトランジスタは、出力側電源電圧に接続された抵抗
を介してベース電流を受けるようになっているので、こ
れにベース電流が供給されなくなる。そこで、第１のバ
イポーラトランジスタがオフになる待機状態において
は、第２および第３のバイポーラトランジスタにベース
電流を供給することなく、スイッチング動作の第１のバ
イポーラトランジスタをオフ状態に維持することができ
る。このときには、出力側には電源電圧が発生しないの
で、第３のバイポーラトランジスタのベースにも電流が
流れない。その結果、待機状態において第１〜第３のバ
イポーラトランジスタのそれぞれにベース電流を流さな
いで済む。したがって、待機状態のときにコントローラ
を介してＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流によってバ
ッテリー電力が消費されるのを防止することができる。
【００１０】このような第２の構成のこの発明のＤＣ−
ＤＣコンバータにあっては、第４のバイポーラトランジ
スタを第５および第６のバイポーラトランジスタの２段
積み上げ構成とすることにより、第２，第３のバイポー
ラトランジスタの回路構成と対応させることができるの
で、各トランジスタのタイミング制御が簡単になる。待
機状態のときには、第５および第６のバイポーラトラン
ジスタは、すべてオフ状態になり、かつ、このときこれ
らトランジスタにはベース電流が流れないので、入力側
電源すなわちバッテリー電力が第５および第６バイポー
ラトランジスタそして第３のバイポーラトランジスタに
よって消費されることもない。
ＤＣコンバータにあっては、第４のバイポーラトランジ
スタを第５および第６のバイポーラトランジスタの２段
積み上げ構成とすることにより、第２，第３のバイポー
ラトランジスタの回路構成と対応させることができるの
で、各トランジスタのタイミング制御が簡単になる。待
機状態のときには、第５および第６のバイポーラトラン
ジスタは、すべてオフ状態になり、かつ、このときこれ
らトランジスタにはベース電流が流れないので、入力側
電源すなわちバッテリー電力が第５および第６バイポー
ラトランジスタそして第３のバイポーラトランジスタに
よって消費されることもない。
【００１１】このような第３の構成のこの発明のＤＣ−
ＤＣコンバータにあっては、タイミング制御信号のライ
ンがプルアップされている。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータを待機状態にするときにタイミング制御信号の値が
“Ｈ”に保持される場合ばかりでなくタイミング制御信
号のラインがハイインピーダンス状態に保持される場合
にもタイミング制御信号のラインが“Ｈ”状態にされ
る。したがって、第３の構成のこの発明のＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、トライステートのタイミング制御信号を出
力するコントローラに対しても適用することが可能であ
る。
ＤＣコンバータにあっては、タイミング制御信号のライ
ンがプルアップされている。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータを待機状態にするときにタイミング制御信号の値が
“Ｈ”に保持される場合ばかりでなくタイミング制御信
号のラインがハイインピーダンス状態に保持される場合
にもタイミング制御信号のラインが“Ｈ”状態にされ
る。したがって、第３の構成のこの発明のＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、トライステートのタイミング制御信号を出
力するコントローラに対しても適用することが可能であ
る。
【００１２】
【実施例】図１に、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの
一実施例について、それを使用した回路構成を示す。こ
こで、１は１．８Ｖのバッテリー、２はスイッチングの
タイミングを示すタイミング制御信号Ｔを発生するコン
トローラ、３は出力側の電圧ＶL を発生する外付けのト
ランス、Ｑ３はトランス３の一次側に供給される入力側
電源電圧Ｖccのラインをスイッチングする大電流駆動可
能なトランジスタ、Ｑ４は出力側電流を整流するトラン
ジスタ、Ｃは平滑コンデンサ、ＲL はマイコン，サーボ
アンプ，レーザーアンプ等の負荷である。
一実施例について、それを使用した回路構成を示す。こ
こで、１は１．８Ｖのバッテリー、２はスイッチングの
タイミングを示すタイミング制御信号Ｔを発生するコン
トローラ、３は出力側の電圧ＶL を発生する外付けのト
ランス、Ｑ３はトランス３の一次側に供給される入力側
電源電圧Ｖccのラインをスイッチングする大電流駆動可
能なトランジスタ、Ｑ４は出力側電流を整流するトラン
ジスタ、Ｃは平滑コンデンサ、ＲL はマイコン，サーボ
アンプ，レーザーアンプ等の負荷である。
【００１３】また、バッテリー１の電圧Ｖcc下で動作す
るコントローラ２が発生したタイミング制御信号Ｔを受
けこのタイミング制御信号Ｔに従ってトランジスタＱ３
のベース電流を制御する入力段回路は、後述のトランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ２１，Ｑ２２とそれに接続された抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２
４，Ｒ２５，Ｒ３０によって構成される。そして、トラ
ンス３等の一部の部品を除いてＤＣ−ＤＣコンバータの
主要部がＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ４０として集積され
ている。なお、トランジスタＱ３は第１のトランジスタ
に相当し、トランジスタＱ１とＱ２２は第２のトランジ
スタに相当し、トランジスタＱ２とＱ２１は第３のトラ
ンジスタに相当し、抵抗Ｒ３０はプルアップ抵抗であ
る。
るコントローラ２が発生したタイミング制御信号Ｔを受
けこのタイミング制御信号Ｔに従ってトランジスタＱ３
のベース電流を制御する入力段回路は、後述のトランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ２１，Ｑ２２とそれに接続された抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２
４，Ｒ２５，Ｒ３０によって構成される。そして、トラ
ンス３等の一部の部品を除いてＤＣ−ＤＣコンバータの
主要部がＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ４０として集積され
ている。なお、トランジスタＱ３は第１のトランジスタ
に相当し、トランジスタＱ１とＱ２２は第２のトランジ
スタに相当し、トランジスタＱ２とＱ２１は第３のトラ
ンジスタに相当し、抵抗Ｒ３０はプルアップ抵抗であ
る。
【００１４】トランジスタＱ１は、トランジスタＱ３に
そのベース電流を供給するためのものである。これは、
抵抗Ｒ２３，Ｒ１を介してベースがタイミング制御信号
Ｔを受け、エミッタがバッテリー１の電圧Ｖccを受け、
コレクタがトランジスタＱ３のベースに接続されてい
る。そして、タイミング制御信号Ｔが“Ｌ”のときに
は、オンし、抵抗Ｒ３を介するコレクタ電流をトランジ
スタＱ３のベースに送出することによりトランジスタＱ
３をオンさせる。一方、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”
のときには、オフし、トランジスタＱ３のベース電流を
断つ。これにより、トランジスタＱ３をオンさせず、し
かも、タイミング制御信号Ｔのラインからのベース電流
もバッテリー１の電圧Ｖccのラインからのエミッタ電流
も流すことがない。
そのベース電流を供給するためのものである。これは、
抵抗Ｒ２３，Ｒ１を介してベースがタイミング制御信号
Ｔを受け、エミッタがバッテリー１の電圧Ｖccを受け、
コレクタがトランジスタＱ３のベースに接続されてい
る。そして、タイミング制御信号Ｔが“Ｌ”のときに
は、オンし、抵抗Ｒ３を介するコレクタ電流をトランジ
スタＱ３のベースに送出することによりトランジスタＱ
３をオンさせる。一方、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”
のときには、オフし、トランジスタＱ３のベース電流を
断つ。これにより、トランジスタＱ３をオンさせず、し
かも、タイミング制御信号Ｔのラインからのベース電流
もバッテリー１の電圧Ｖccのラインからのエミッタ電流
も流すことがない。
【００１５】トランジスタＱ２は、トランジスタＱ３の
ベース蓄積電荷を急速に放出すべく、トランジスタＱ３
のベースと接地ＧＮＤ間に挿入接続されている。ただ
し、トランジスタＱ２のベースはタイミング制御信号Ｔ
を直接に受けるのではなくトランジスタＱ２２，Ｑ２１
を介して間接的にタイミング制御信号Ｔの制御を受け
る。すなわち、トランジスタＱ２２は、抵抗Ｒ２３，Ｒ
２２を介してベースがタイミング制御信号Ｔを受け、エ
ミッタがバッテリー１の電圧Ｖｃｃを受け、コレクタが
トランジスタＱ２１のベースに接続されている。さら
に、トランジスタＱ２１は、コレクタがトランジスタＱ
２のベースに接続され、エミッタが接地されている。ま
た、トランジスタＱ２のベースは、出力側電源電圧ＶＬ
を分圧する抵抗Ｒ２５，２４の接続点にも接続される。
このように、トランジスタＱ２のベース電流をＤＣ−Ｄ
Ｃコンバーダの出力側から抵抗Ｒ２５を介して供給する
ようにすれば、ＤＣ−ＤＣコンバータが動作していない
待機状態のときには、ベース電流が発生しないのでトラ
ンジスタＱ２においてベース電流の消費がなくなる。し
かも、次に説明するように、タイミング制御信号Ｔが
“Ｈ”に維持され、トランジスタＱ３がオフに維持され
る待機状態では、トランジスタＱ２１，Ｑ２２とともに
トランジスタＱ１，Ｑ２にはベース電流が流れない。
ベース蓄積電荷を急速に放出すべく、トランジスタＱ３
のベースと接地ＧＮＤ間に挿入接続されている。ただ
し、トランジスタＱ２のベースはタイミング制御信号Ｔ
を直接に受けるのではなくトランジスタＱ２２，Ｑ２１
を介して間接的にタイミング制御信号Ｔの制御を受け
る。すなわち、トランジスタＱ２２は、抵抗Ｒ２３，Ｒ
２２を介してベースがタイミング制御信号Ｔを受け、エ
ミッタがバッテリー１の電圧Ｖｃｃを受け、コレクタが
トランジスタＱ２１のベースに接続されている。さら
に、トランジスタＱ２１は、コレクタがトランジスタＱ
２のベースに接続され、エミッタが接地されている。ま
た、トランジスタＱ２のベースは、出力側電源電圧ＶＬ
を分圧する抵抗Ｒ２５，２４の接続点にも接続される。
このように、トランジスタＱ２のベース電流をＤＣ−Ｄ
Ｃコンバーダの出力側から抵抗Ｒ２５を介して供給する
ようにすれば、ＤＣ−ＤＣコンバータが動作していない
待機状態のときには、ベース電流が発生しないのでトラ
ンジスタＱ２においてベース電流の消費がなくなる。し
かも、次に説明するように、タイミング制御信号Ｔが
“Ｈ”に維持され、トランジスタＱ３がオフに維持され
る待機状態では、トランジスタＱ２１，Ｑ２２とともに
トランジスタＱ１，Ｑ２にはベース電流が流れない。
【００１６】これにより、タイミング制御信号Ｔが
“Ｌ”のときには、トランジスタＱ２２がオンし、さら
にトランジスタＱ２１もオンし、これを受けてトランジ
スタＱ２はオフする。そこで、トランジスタＱ１からの
トランジスタＱ３へのベース電流の供給を妨げない。一
方、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”になると、トランジ
スタＱ２２がオフし、さらにトランジスタＱ２１もオフ
し、これを受けてトランジスタＱ２はオンする。そこ
で、上述の如くトランジスタＱ１からのベース電流の供
給を断たれたトランジスタＱ３のベース蓄積電荷を急速
に接地ＧＮＤに放出すする。
“Ｌ”のときには、トランジスタＱ２２がオンし、さら
にトランジスタＱ２１もオンし、これを受けてトランジ
スタＱ２はオフする。そこで、トランジスタＱ１からの
トランジスタＱ３へのベース電流の供給を妨げない。一
方、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”になると、トランジ
スタＱ２２がオフし、さらにトランジスタＱ２１もオフ
し、これを受けてトランジスタＱ２はオンする。そこ
で、上述の如くトランジスタＱ１からのベース電流の供
給を断たれたトランジスタＱ３のベース蓄積電荷を急速
に接地ＧＮＤに放出すする。
【００１７】つまり、トランジスタＱ２に前置されるト
ランジスタＱ２２はトランジスタＱ２に代わってタイミ
ング制御信号Ｔを受けるものであり、トランジスタＱ２
１はトランジスタＱ２２のオンオフの論理状態を変換し
てトランジスタＱ２に整合させるためのものである。こ
のようにしたことで、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”の
ときには、トランジスタＱ３をオフさせるが、その際に
トランジスタＱ２２ばかりでなくトランジスタＱ２１も
オフとなっているのでベース電流は流れない。さらに、
トランジスタＱ２は、トランジスタＱ２１がオフになる
とオンになるはずれであるが、出力側に電圧が伝送され
ないのでこれのベース電流がＤＣ−ＤＣコンバータの出
力側から抵抗Ｒ２５を介して供給されているので、これ
にベース電流が流れることはない。その結果、タイミン
グ制御信号Ｔのラインからの電流もバッテリー１の電圧
Ｖｃｃのラインからの電流も流すことがない。
ランジスタＱ２２はトランジスタＱ２に代わってタイミ
ング制御信号Ｔを受けるものであり、トランジスタＱ２
１はトランジスタＱ２２のオンオフの論理状態を変換し
てトランジスタＱ２に整合させるためのものである。こ
のようにしたことで、タイミング制御信号Ｔが“Ｈ”の
ときには、トランジスタＱ３をオフさせるが、その際に
トランジスタＱ２２ばかりでなくトランジスタＱ２１も
オフとなっているのでベース電流は流れない。さらに、
トランジスタＱ２は、トランジスタＱ２１がオフになる
とオンになるはずれであるが、出力側に電圧が伝送され
ないのでこれのベース電流がＤＣ−ＤＣコンバータの出
力側から抵抗Ｒ２５を介して供給されているので、これ
にベース電流が流れることはない。その結果、タイミン
グ制御信号Ｔのラインからの電流もバッテリー１の電圧
Ｖｃｃのラインからの電流も流すことがない。
【００１８】このような構成の下で、この発明のＤＣ−
ＤＣコンバータは、タイミング制御信号Ｔが交互に
“Ｌ”，“Ｈ”の値を採る電圧変換時には、トランジス
タＱ３がオンオフのスイッチングを繰り返す。しかも、
トランジスタＱ３は、ベース蓄積電荷を急速に放出され
て速やかにオフするので、タイミング制御信号Ｔに従っ
て通常１００ｋＨｚ程度で高速にスイッチング動作する
ことができる。そこで、通電遮断を繰り返される度にト
ランス３を介する電流は、昇圧されトランジスタＱ４に
より整流されて、平滑コンデンサＣ及び負荷ＲL に供給
される。このようなスイッチング動作を高速に繰り返す
ことで例えば１．８Ｖのバッテリー電圧Ｖccから３．３
Ｖのオーディオ回路用電源電圧ＶL が生成されて負荷に
供給される。
ＤＣコンバータは、タイミング制御信号Ｔが交互に
“Ｌ”，“Ｈ”の値を採る電圧変換時には、トランジス
タＱ３がオンオフのスイッチングを繰り返す。しかも、
トランジスタＱ３は、ベース蓄積電荷を急速に放出され
て速やかにオフするので、タイミング制御信号Ｔに従っ
て通常１００ｋＨｚ程度で高速にスイッチング動作する
ことができる。そこで、通電遮断を繰り返される度にト
ランス３を介する電流は、昇圧されトランジスタＱ４に
より整流されて、平滑コンデンサＣ及び負荷ＲL に供給
される。このようなスイッチング動作を高速に繰り返す
ことで例えば１．８Ｖのバッテリー電圧Ｖccから３．３
Ｖのオーディオ回路用電源電圧ＶL が生成されて負荷に
供給される。
【００１９】また、ＤＣ−ＤＣコンバータを待機状態に
するときには、タイミング制御信号Ｔがコントローラ２
によって“Ｈ”状態に保持される。かかる状態では、上
述の如く、トランジスタＱ１，Ｑ２２がカットオフして
タイミング制御信号Ｔのラインからの電流もバッテリー
１の電圧Ｖccのラインからの電流もＤＣ−ＤＣコンバー
タに向かって流れることがない。したがって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが待機状態のときには、バッテリー１の電
力がＤＣ−ＤＣコンバータによって消費されることはな
い。なお、タイミング制御信号Ｔのラインが抵抗３０に
よってプルアップされているので、コントローラ２がこ
のラインをハイインピーダンス状態することでＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを待機状態とするものであっても、同様の
作用効果が維持される。
するときには、タイミング制御信号Ｔがコントローラ２
によって“Ｈ”状態に保持される。かかる状態では、上
述の如く、トランジスタＱ１，Ｑ２２がカットオフして
タイミング制御信号Ｔのラインからの電流もバッテリー
１の電圧Ｖccのラインからの電流もＤＣ−ＤＣコンバー
タに向かって流れることがない。したがって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが待機状態のときには、バッテリー１の電
力がＤＣ−ＤＣコンバータによって消費されることはな
い。なお、タイミング制御信号Ｔのラインが抵抗３０に
よってプルアップされているので、コントローラ２がこ
のラインをハイインピーダンス状態することでＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを待機状態とするものであっても、同様の
作用効果が維持される。
【００２０】なお、待機状態が長く続いた後や電源投入
直後では、出力側電源電圧ＶL が“０”Ｖでありトラン
ジスタＱ２のベース電圧の供給源が一見無さそうに見え
る。しかし、この状態から動作状態に遷移するときに
は、先ずタイミング制御信号Ｔが“Ｈ”から“Ｌ”に変
化する。これにより出力側への一回目の供給が済んでお
り、トランジスタＱ２のオンすべきタイミングでは出力
側電源電圧ＶL がある程度立ち上がっている。したがっ
て、出力側電源電圧ＶL を受けて動作するトランジスタ
も正常に動作できる。
直後では、出力側電源電圧ＶL が“０”Ｖでありトラン
ジスタＱ２のベース電圧の供給源が一見無さそうに見え
る。しかし、この状態から動作状態に遷移するときに
は、先ずタイミング制御信号Ｔが“Ｈ”から“Ｌ”に変
化する。これにより出力側への一回目の供給が済んでお
り、トランジスタＱ２のオンすべきタイミングでは出力
側電源電圧ＶL がある程度立ち上がっている。したがっ
て、出力側電源電圧ＶL を受けて動作するトランジスタ
も正常に動作できる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、第１
の発明にあっては、スイッチング動作の第１のバイポー
ラトランジスタをオンさせるベース電流を流す第２のバ
イポーラトランジスタがタイミング制御信号に応じて外
部によるベース電流が流されない状態でオフになりかつ
第４のバイポーラトランジスタも外部によるベース電流
が流されない状態でオフになる。さらに、第１のバイポ
ーラトランジスタのベース蓄積電荷を放電する第３のバ
イポーラトランジスタは、出力側電源電圧に接続された
抵抗を介してベース電流を受けるようになっているの
で、これにベース電流が供給されなくなる。そこで、第
１のバイポーラトランジスタをオフになる待機状態にお
いては、第２および第３のバイポーラトランジスタにベ
ース電流を供給することなく、スイッチング動作の第１
のバイポーラトランジスタをオフ状態に維持することが
できる。このときには、出力側には電源電圧が発生しな
いので、第３のバイポーラトランジスタのベースにも電
流が流れない。その結果、待機状態において第１〜第３
のバイポーラトランジスタのそれぞれにベース電流を流
さないで済む。これにより、待機状態のときにコントロ
ーラを介してＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流によっ
てバッテリー電力が消費されるのをほぼ完全に防止する
ことができる。
の発明にあっては、スイッチング動作の第１のバイポー
ラトランジスタをオンさせるベース電流を流す第２のバ
イポーラトランジスタがタイミング制御信号に応じて外
部によるベース電流が流されない状態でオフになりかつ
第４のバイポーラトランジスタも外部によるベース電流
が流されない状態でオフになる。さらに、第１のバイポ
ーラトランジスタのベース蓄積電荷を放電する第３のバ
イポーラトランジスタは、出力側電源電圧に接続された
抵抗を介してベース電流を受けるようになっているの
で、これにベース電流が供給されなくなる。そこで、第
１のバイポーラトランジスタをオフになる待機状態にお
いては、第２および第３のバイポーラトランジスタにベ
ース電流を供給することなく、スイッチング動作の第１
のバイポーラトランジスタをオフ状態に維持することが
できる。このときには、出力側には電源電圧が発生しな
いので、第３のバイポーラトランジスタのベースにも電
流が流れない。その結果、待機状態において第１〜第３
のバイポーラトランジスタのそれぞれにベース電流を流
さないで済む。これにより、待機状態のときにコントロ
ーラを介してＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流によっ
てバッテリー電力が消費されるのをほぼ完全に防止する
ことができる。
【００２２】第２の発明にあっては、第１の発明のＤＣ
−ＤＣコンバータであって、さらに、第４のバイポーラ
トランジスタを第５および第６のバイポーラトランジス
タの２段積み上げ構成とすることにより、第２，第３の
バイポーラトランジスタの回路構成と対応させることが
できるので、各トランジスタのタイミング制御が簡単に
なる。待機状態のときには、第５および第６のバイポー
ラトランジスタは、すべてオフ状態になり、かつ、この
ときこれらトランジスタにはベース電流が流れないの
で、入力側電流すなわちバッテリー電力が第５および第
６バイポーラトランジスタそして第３のバイポーラトラ
ンジスタによって消費されることもない。
−ＤＣコンバータであって、さらに、第４のバイポーラ
トランジスタを第５および第６のバイポーラトランジス
タの２段積み上げ構成とすることにより、第２，第３の
バイポーラトランジスタの回路構成と対応させることが
できるので、各トランジスタのタイミング制御が簡単に
なる。待機状態のときには、第５および第６のバイポー
ラトランジスタは、すべてオフ状態になり、かつ、この
ときこれらトランジスタにはベース電流が流れないの
で、入力側電流すなわちバッテリー電力が第５および第
６バイポーラトランジスタそして第３のバイポーラトラ
ンジスタによって消費されることもない。
【００２３】第３の発明にあっては、第１又は第２の発
明のＤＣ−ＤＣコンバータであって、前記タイミング制
御信号のラインが前記入力側電源電圧に抵抗を介してプ
ルアップされている。これにより、トライステートのタ
イミング制御信号を出力するコントローラに対しても適
用が可能となるという効果がある。
明のＤＣ−ＤＣコンバータであって、前記タイミング制
御信号のラインが前記入力側電源電圧に抵抗を介してプ
ルアップされている。これにより、トライステートのタ
イミング制御信号を出力するコントローラに対しても適
用が可能となるという効果がある。
【図１】図１は、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの一
実施例について、それを使用した回路構成を示す。
実施例について、それを使用した回路構成を示す。
【図２】図２は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの例であ
る。
る。
１ バッテリー ２ コントローラ ３ トランス ４０ ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−69052（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−40890（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44
Claims (3)
- 【請求項１】入力側電源電圧下で動作するコントローラ
が発生したトランジスタをオン／オフさせるタイミング
制御信号を受け、このタイミング制御信号に応じて入力
側電源電圧の受給ラインをスイッチングすることにより
出力側電源電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータにおい
て、前記 スイッチングを行う第１のバイポーラトランジスタ
と、前記タイミング制御信号に応じて外部によるベース
電流が流されない状態でオフになり前記第１のバイポー
ラトランジスタをオフにし前記タイミング制御信号に応
じてオンしたときに前記第１のバイポーラトランジスタ
をオンさせるベース電流をこれに供給する第２のバイポ
ーラトランジスタと、オンすることにより前記第１のバ
イポーラトランジスタのベース蓄積電荷を放電する第３
のバイポーラトランジスタと、前記出力側電源電圧のラ
インに接続され前記第３のバイポーラトランジスタにベ
ース電流を供給する抵抗と、前記タイミング制御信号に
応じて前記第２のバイポーラトランジスタがオフしてい
るときに外部によるベース電流が流されない状態でオフ
になって前記抵抗を介してベース電流を受けることによ
り前記第３のバイポーラトランジスタをオンさせ、前記
タイミング制御信号に応じて前記第２のバイポーラトラ
ンジスタがオンしているときにオンし前記第３のバイポ
ーラトランジスタをオフさせる第４のバイポーラトラン
ジスタとを備えることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバー
タ。 - 【請求項２】前記第４のバイポーラトランジスタは、エ
ミッタが前記入力側電源電圧の受給ラインに接続されベ
ースに前記タイミング制御信号を受ける第５のバイポー
ラトランジスタと、この第５のバイポーラトランジスタ
のコレクタからの電流をベースに受けベースが抵抗を介
して接地されエミッタが接地されコレクタが前記第３の
バイポーラトランジスタのベースに接続された第６のバ
イポーラトランジスタとからなる請求項１記載のＤＣ−
ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載のＤＣ−ＤＣコ
ンバータであって、前記タイミング制御信号のラインが
前記入力側電源電圧に抵抗を介してプルアップされてい
ることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354324A JP2876505B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354324A JP2876505B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189527A JPH06189527A (ja) | 1994-07-08 |
| JP2876505B2 true JP2876505B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=18436789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354324A Expired - Fee Related JP2876505B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876505B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109742843B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-02-09 | 中国空间技术研究院 | 一种面向批量化飞行验证的供配电可重构控制系统及方法 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4354324A patent/JP2876505B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06189527A (ja) | 1994-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |