JP3595328B1 - Voltage conversion circuit - Google Patents

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Abstract

【課題】小型軽量で、有害な電磁波ノイズを発生しない安価な電圧変換回路を提供する。
【解決手段】電力を保持するための直列に接続されたn個の保持コンデンサーC1(1)と、電力を移動するためのn−1個の伝達コンデンサーC2(3)の間に、4個で1組のスイッチをn−1組備え、保持コンデンサーC1(1)の端子TP(2)の任意の2個に直流電源(8)を接続して電力の供給源とし、前記端子TP(2)の任意の少なくとも2個の端子間に少なくとも1個の負荷(9)を接続し、ONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定された方形波によって構成されるコントロール信号φ1により前記4個のスイッチのうちの2個を開閉し、φ1と180度の相進関係を成すコントロール信号φ2により前記4個のスイッチのうちの他の2個の開閉を行うことを特徴とする電圧変換回路であって、前記スイッチをそれぞれMOSFET(10)により構成する。
【選択図】 図1
An inexpensive voltage conversion circuit that is small and lightweight and does not generate harmful electromagnetic wave noise is provided.
Kind Code: A1 Four devices are connected between n holding capacitors C1 (1) connected in series for holding power and n−1 transfer capacitors C2 (3) for transferring power. A DC power supply (8) is connected to any two of the terminals TP (2) of the holding capacitor C1 (1) as a power supply source, and the terminal TP (2) At least one load (9) is connected between at least two arbitrary terminals, and the four signals are controlled by a control signal φ1 constituted by a square wave whose ON time is set shorter than OFF time. And two of the four switches are opened and closed by a control signal .phi.2 having a 180 degree phase relationship with .phi.1. Then, switch off the switch Re configured by MOSFET (10).
[Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、直流電圧の昇圧、降圧および極性の変換を自由に行うことのできる電圧変換回路に関するものである。   The present invention relates to a voltage conversion circuit that can freely perform DC voltage step-up, step-down, and polarity conversion.

従来、直流電圧の昇圧、降圧および極性の変換をする方法として、いわゆるスイッチング電源が用いられていた。スイッチング電源は、入力された直流電圧をパワートランジスター等のスイッチング素子により高速スイッチングすることにより一旦交流電圧に変換し、これを高周波トランスに入力し所望の交流電圧に変換した後、整流することにより再び直流電圧に戻す構成となっている。前記高周波トランスの1次巻き線と2次巻き線の巻き数比を適切に選ぶことにより、入力された直流電圧の昇圧、降圧および極性の変換を自由に行うことができる。
特開平5−64448号公報
Conventionally, a so-called switching power supply has been used as a method of increasing, decreasing, and converting the DC voltage. The switching power supply converts the input DC voltage into an AC voltage once by performing high-speed switching with a switching element such as a power transistor, and then inputs this into a high-frequency transformer, converts it into a desired AC voltage, and then rectifies it. It is configured to return to DC voltage. By appropriately selecting the turn ratio between the primary winding and the secondary winding of the high-frequency transformer, the input DC voltage can be freely boosted, stepped down, and converted in polarity.
JP-A-5-64448

しかしながら、従来技術による電圧変換回路では次に示すような問題があった。
即ち、スイッチング電源は、前記高周波トランスの伝達効率を向上させるためにスイッチング周波数をできるだけ高くする必要があり、入力された直流電圧を100kHz以上に及ぶ高い周波数によりスイッチングしているため大きな高周波ノイズを回路のライン上に発生する。前記高周波ノイズは電力の出力方向だけでなく入力方向にも放出されるため、これを遮断するために入出力両方にラインフィルターを挿入することが不可欠である。さらに、前記高周波トランスは磁気誘導現象を利用して電力を伝えているが、磁気は空中に漏れ易いという欠点を有し、このため前記高周波トランスは電磁波ノイズを空中に向けて発生する。前記電磁波ノイズは、他の隣接する回路に誤動作を引き起こしたり、人体に有害であることが知られており、これを防止するために従来技術ではトランスを磁性筐体で完全にシールドする必要がある。これらのことは電圧変換回路の小型、軽量化およびコストダウンに大きな障害となる。
However, the conventional voltage conversion circuit has the following problems.
That is, the switching power supply needs to increase the switching frequency as much as possible in order to improve the transmission efficiency of the high-frequency transformer. Since the input DC voltage is switched at a high frequency of 100 kHz or more, a large high-frequency noise is generated. Occurs on the line. Since the high-frequency noise is emitted not only in the power output direction but also in the input direction, it is indispensable to insert a line filter on both the input and the output in order to block this. Further, the high-frequency transformer transmits electric power using a magnetic induction phenomenon, but has a disadvantage that magnetism easily leaks into the air. Therefore, the high-frequency transformer generates electromagnetic noise toward the air. The electromagnetic wave noise is known to cause malfunction in other adjacent circuits or is harmful to the human body.In order to prevent this, in the related art, it is necessary to completely shield the transformer with a magnetic housing. . These are major obstacles to reducing the size, weight, and cost of the voltage conversion circuit.

本発明は上記の問題を解決し、小型軽量で、有害な電磁波ノイズを発生しない安価な電圧変換回路を提供する事を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an inexpensive voltage conversion circuit that is small and lightweight and does not generate harmful electromagnetic noise.

本願発明は、電力を保持するための直列に接続されたn個(nは2以上の自然数とする)の保持コンデンサーC1(1)(C11,C12・・・C1n)と、前記保持コンデンサーC1(1)の各両端に対応して設けられたn+1個の端子TP(2)(TP1,TP2,・・・TPn,TPn+1)と、電力を移動するためのn−1個の伝達コンデンサーC2(3)(C21,C22,・・・C2n−1)と、前記伝達コンデンサーC2(3)のそれぞれに対応するマイナス端子と前記端子TP(2)のTP1の間に接続されたn−1個のスイッチSA(4)(SA1,SA2,・・・SAn−1)と、前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のマイナス端子のそれぞれと前記端子TP(2)のn+1番の間にそれぞれ接続されたn−1個のスイッチSB(5)(SB1,SB2,・・・SBn−1)と、前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のプラス端子のそれぞれと前記端子TP(2)のn+1番の間にそれぞれ接続されたn−1個のスイッチSC(6)(SC1,SC2,・・・SCn−1)と、前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のプラス端子のそれぞれと前記端子TP(2)のn+2番の間にそれぞれ接続されたn−1個のスイッチSD(7)(SD1,SD2,・・・SDn−1)と、前記端子TP(2)の任意の2個の間に電力の供給源として接続された直流電源(8)と、前記端子TP(2)の少なくとも2個の間に接続された少なくとも1個の負荷(9)と、ONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定された方形波によって構成されるコントロール信号φ1および前記コントロール信号φ1と180度の相進関係を成すコントロール信号φ2を生成する制御回路であるゲートコントロール回路(11)を備え、前記コントロール信号φ1に対応して前記スイッチSA(4)とスイッチSC(6)の開閉を行い、前記コントロール信号φ2に対応して前記スイッチSB(5)とSD(7)の開閉を行うことを特徴とする電圧変換回路である。   The present invention provides n (n is a natural number of 2 or more) holding capacitors C1 (1) (C11, C12... C1n) connected in series for holding power, and the holding capacitor C1 ( N) terminals TP (2) (TP1, TP2,... TPn, TPn + 1) provided at both ends of (1) and n-1 transfer capacitors C2 (3) for transferring power. ) (C21, C22,... C2n-1) and n-1 switches connected between minus terminals corresponding to the respective transfer capacitors C2 (3) and TP1 of the terminal TP (2). SA (4) (SA1, SA2,..., SAn-1), and n-th minus terminals of the transfer capacitor C2 (3) and n + 1-th of the terminal TP (2). n-1 Switch SB (5) (SB1, SB2,..., SBn-1) and nth positive terminal of the transfer capacitor C2 (3) and n + 1th terminal of the terminal TP (2). N-1 switches SC (6) (SC1, SC2,... SCn-1), n-th positive terminals of the transfer capacitor C2 (3), and n + 2-th terminals of the terminal TP (2). Between the n-1 switches SD (7) (SD1, SD2,..., SDn-1) respectively connected between the terminal TP (2) and the terminal TP (2). The connected DC power supply (8), at least one load (9) connected between at least two of the terminals TP (2), and the ON time is set shorter than the OFF time. Control composed of square waves A gate control circuit (11) which is a control circuit for generating a control signal .phi.2 having a phase relationship of 180 degrees with the signal .phi.1 and the control signal .phi.1, and the switch SA (4) corresponding to the control signal .phi.1; A voltage conversion circuit, which opens and closes a switch SC (6) and opens and closes the switches SB (5) and SD (7) in response to the control signal φ2.

また請求項2は、前記スイッチSA(4)、SB(5)、SC(6)、SD(7)をそれぞれMOSFET(10)により構成したことを特徴とする電圧変換回路である。   A second aspect of the present invention is a voltage conversion circuit, wherein each of the switches SA (4), SB (5), SC (6) and SD (7) is constituted by a MOSFET (10).

本発明によれば、高周波トランスを使用していないため、大きな高周波ノイズを回路のライン上に発生することがなくラインフィルターを挿入する必要がない。また、磁気誘導現象を全く利用しないで電力を伝えているため電磁波ノイズの発生がなく、従って他の隣接する回路に誤動作を引き起こすことがなく、人体にも無害で安全である。さらに、本発明による電圧変換回路は、磁性筐体で完全にシールドする必要がないので、小型、軽量化およびコストダウンに大きな効果がある。   According to the present invention, since no high-frequency transformer is used, large high-frequency noise does not occur on the circuit line, and there is no need to insert a line filter. In addition, since power is transmitted without using the magnetic induction phenomenon at all, there is no generation of electromagnetic noise, so that other adjacent circuits do not malfunction and are harmless to human bodies and safe. Further, the voltage conversion circuit according to the present invention does not need to be completely shielded by a magnetic housing, and thus has a great effect in reducing the size, weight, and cost.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本発明による電圧変換回路の第1の実施例を、図1に示す。図1において、保持コンデンサーC1(1)は電力の保持と多値の電圧を作り出すためにn個(nは2以上の自然数とする)直列に接続されており、順にC11,C12・・・C1nと名称を付す。前記保持コンデンサーC1(1)の各両端には、電力を投入するあるいは電力を取り出すためにn+1個の端子TP(2)が設けられており、順にTP1,TP2,・・・TPn,TPn+1と名称を付す。また前記保持コンデンサーC1(1)に電力を順次伝えるために、n−1個の伝達コンデンサーC2(3)が設けられており、C21,C22,・・・C2n−1と名称を付す。   FIG. 1 shows a first embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. In FIG. 1, n holding capacitors C1 (1) are connected in series (n is a natural number of 2 or more) in order to hold power and generate a multi-valued voltage, and C11, C12,. And the name. At each end of the holding capacitor C1 (1), n + 1 terminals TP (2) are provided for inputting or extracting power, and are sequentially named TP1, TP2,... TPn, TPn + 1. Is attached. In order to sequentially transmit power to the holding capacitor C1 (1), n-1 transfer capacitors C2 (3) are provided, and are named C21, C22,..., C2n-1.

ここで、前記保持コンデンサーC1(1)と伝達コンデンサーC2(3)の材質は、例えばアルミ電解コンデンサーなどを使用すればよく、その容量値は大きいほど負荷(6)に流れる電流変動が少なくなるので好ましいが、実用的には数百μFから数千μFの間に選ぶとよい。   Here, as the material of the holding capacitor C1 (1) and the transmission capacitor C2 (3), for example, an aluminum electrolytic capacitor or the like may be used. Preferably, but practically, it is preferable to select between several hundred μF and several thousand μF.

前記伝達コンデンサーC2(3)から前記保持コンデンサー(1)に電力を順次伝えるために、前記伝達コンデンサーC2(3)1個当たり4個のスイッチが設けられている。まず第1のスイッチとして、前記保持コンデンサー(1)の最も下端にある端子TP1と前記伝達コンデンサーC2(3)のそれぞれのマイナス端子の間を開閉するn−1個のスイッチSA(4)が設けられており、順にSA1,SA2,・・・SAn−1と名称を付す。   In order to sequentially transmit power from the transfer capacitor C2 (3) to the holding capacitor (1), four switches are provided for each transfer capacitor C2 (3). First, as a first switch, there are provided n-1 switches SA (4) for opening and closing between a terminal TP1 at the lowermost end of the holding capacitor (1) and a negative terminal of the transfer capacitor C2 (3). , And SAn-1 in that order.

また第2のスイッチとして、前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のマイナス端子のそれぞれと、前記端子TP(2)のn+1番の間に、それぞれn−1個のスイッチSB(5)が設けられており、順にSB1,SB2,・・・SBn−1と名称を付す。   As a second switch, n-1 switches SB (5) are provided between each of the n-th negative terminals of the transfer capacitor C2 (3) and the n + 1-th terminal of the terminal TP (2). .., And SBn-1.

また第3のスイッチとして、前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のプラス端子のそれぞれと、前記端子TP(2)のn+1番の間に、n−1個のスイッチSC(6)が設けられており、順にSC1,SC2,・・・SCn−1と名称を付す。   As a third switch, n-1 switches SC (6) are provided between each of the n-th positive terminals of the transfer capacitor C2 (3) and the n + 1-th terminal of the terminal TP (2). , And SCn-1 in order.

また第4のスイッチとして前記伝達コンデンサーC2(3)のn番のプラス端子のそれぞれと、前記端子TP(2)のn+2番の間に、n−1個のスイッチSD(7)が設けられており、順にSD1,SD2,・・・SDn−1と名称を付す。   As a fourth switch, n-1 switches SD (7) are provided between each of the n-th positive terminals of the transfer capacitor C2 (3) and the n + 2th terminal of the terminal TP (2). , And are sequentially named SD1, SD2,..., SDn-1.

前記第1のスイッチSA(4)と第3のスイッチSC(6)はゲートコントロール回路(11)によって生成されたONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定された方形波によって構成されるコントロール信号φ1に対応して同時に開閉され、前記第2のスイッチSB(5)と第4のスイッチSD(7)は前記コントロール信号φ1と180度の相進関係を成すコントロール信号φ2に対応して同時に開閉される。   The first switch SA (4) and the third switch SC (6) are formed by a square wave generated by the gate control circuit (11), which is set to be on for a shorter time than for off. The second switch SB (5) and the fourth switch SD (7) are simultaneously opened / closed in response to the control signal φ1 and correspond to the control signal φ2 having a 180 ° phase relation with the control signal φ1. It is opened and closed at the same time.

ここで前記スイッチSA(4)、SB(5)、SC(6)、SD(7)はそれぞれMOSFET(10)によって構成されており、前記各MOSFET(10)のゲート端子に前記コントロール信号φ1またはφ2を入力することにより、これに対応して前記各MOSFET(10)のソース端子とドレイン端子間を流れる電流を高速でON、OFFすることができる。   Here, the switches SA (4), SB (5), SC (6), SD (7) are each constituted by a MOSFET (10), and the control signal φ1 or the control signal φ1 is connected to the gate terminal of each MOSFET (10). By inputting φ2, the current flowing between the source terminal and the drain terminal of each of the MOSFETs (10) can be turned ON / OFF at a high speed correspondingly.

前記MOSFET(10)の性能として、ON抵抗が小さく、ソース・ドレイン端子間電気耐圧が大きく、スイッチング速度が速いパワーMOSFETを選択することにより電力の通過効率を向上させることができる。   As the performance of the MOSFET (10), the power passing efficiency can be improved by selecting a power MOSFET having a small ON resistance, a large electric breakdown voltage between the source and drain terminals, and a high switching speed.

図5にゲートコントロール回路(11)によって生成されたコントロール信号φ1とφ2のタイムチャートを示す。コントロール信号φ1とφ2はそれぞれ連続しており、繰り返し周期Tの間にそれぞれ1回ずつONするが、φ1とφ2は180度の相進関係を成しておりφ1がONの間はφ2がOFF、φ1がOFFの間はφ2がONとなる。なお、ここで180度の相進関係を成しているとは、互いに相補的にON/OFFすることで、φφ1とφ2の立ち上がり波形部がタイムチャート上でT/2ずれているという意味である。 FIG. 5 shows a time chart of the control signals φ1 and φ2 generated by the gate control circuit (11). The control signals φ1 and φ2 are respectively continuous and are turned ON once each during the repetition period T. However, φ1 and φ2 have a 180 ° phase relation, and φ2 is OFF while φ1 is ON. , Φ1 are OFF while φ2 is ON. Here, the fact that a 180 ° phase relation is established means that the rising waveform portions of φφ1 and φ2 are shifted by T / 2 on the time chart by turning ON / OFF complementarily to each other. is there.

また、コントロール信号φ1とφ2はどちらも、ONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定されている。つまり図5に示すようにφ1がOFFとなった瞬間からφ2がONとなるまでの時間と、φ2がOFFとなった瞬間からφ1がONとなるまでの時間はパルス幅伸縮回路によってΔTの間隔が開くように設定されており、φ1とφ2が同時にONとなることが決してないように配慮されている。この理由は、もしφ1とφ2が一瞬でも同時にONすることがあった場合、前記各スイッチの全てが閉じた状態となるため、前記各コンデンサーの両端を短絡することになり大きな電力損失を生じてしまうからである。   Further, both the control signals φ1 and φ2 are set to be shorter in the ON time than in the OFF time. That is, as shown in FIG. 5, the time from the moment when φ1 is turned off to the time when φ2 is turned on and the time from the moment when φ2 is turned off to the time when φ1 is turned on are determined by the interval of ΔT by the pulse width expansion circuit. Are opened so that φ1 and φ2 are never turned on at the same time. The reason is that if φ1 and φ2 are simultaneously turned on even for a moment, all of the switches will be in a closed state, so that both ends of each of the capacitors will be short-circuited and a large power loss will occur. It is because.

ここで、TとΔTの値は小さいほど負荷(9)に流れる電流変動が少なくなるが、あまりTとΔTの値を小さくするといわゆるスイッチングロスが増大し、電力の通過効率を悪化させるので、駆動されるスイッチS1、S2、S3、S4の応答速度に合わせて実用的な範囲内で選択すると良い。具体的には、Tの値は0.001秒(1kHz)前後に選べば良く、またΔTはTの1/10程度に選べば良い。   Here, the smaller the values of T and ΔT, the smaller the fluctuation in the current flowing through the load (9). However, if the values of T and ΔT are too small, the so-called switching loss increases, and the power passing efficiency deteriorates. It is preferable to select a switch within a practical range in accordance with the response speed of the switches S1, S2, S3, and S4. Specifically, the value of T may be selected around 0.001 second (1 kHz), and ΔT may be selected to be about 1/10 of T.

コントロール信号φ1およびφ2は、例えば次のようにして生成される。即ち、図1に示すようにゲートコントロール回路(11)の内部にある発振回路(12)により生成された基本方形波を2つに分け、一方をそのまま第1のパルス幅伸縮回路(14)に通すことにより前記ΔTを付加し、コントロール信号φ1として生成される。また、他方をインバーター(13)により反転させた後、第2のパルス幅伸縮回路(15)に通すことにより前記ΔTを付加し、コントロール信号φ2として生成される。無論、前記コントロール信号φ1とφ2を生成する方法はこれに限らず、他の従来技術による回路を組み合わせて用いても良い。   The control signals φ1 and φ2 are generated, for example, as follows. That is, as shown in FIG. 1, a basic square wave generated by an oscillation circuit (12) inside a gate control circuit (11) is divided into two, and one of them is directly used as a first pulse width expansion circuit (14). By passing through, ΔT is added to generate a control signal φ1. After the other is inverted by an inverter (13), the signal is passed through a second pulse width expansion / contraction circuit (15) to add the above-mentioned ΔT, thereby generating a control signal φ2. Of course, the method of generating the control signals φ1 and φ2 is not limited to this, and other conventional circuits may be used in combination.

さて、前記端子TP(2)のうち任意の2個に電力の供給源として直流電源(8)が接続されており、また前記端子TP(2)のうち任意の2個の端子間に負荷(9)接続されているが、負荷(9)は必要に対応して複数個接続することが可能である。前記直流電源(8)と前記負荷(9)の接続される位置によって、直流電源(8)の直流電圧を昇圧、降圧および極性の変換を選択する構成となっている。   A DC power supply (8) is connected as a power supply source to any two of the terminals TP (2), and a load () is connected between any two of the terminals TP (2). 9) Although connected, a plurality of loads (9) can be connected as necessary. Depending on the position at which the DC power supply (8) and the load (9) are connected, the DC voltage of the DC power supply (8) is selected to be stepped up, stepped down, or converted in polarity.

ここで、前記直流電源(8)として、例えば交流電圧を整流して得てもよく、あるいは蓄電池等を使用しても良い。また負荷(9)は、例えばテレビやラジオなどの家庭用電気製品をはじめとして、パソコン、電話、ファクシミリなどの情報機器、あるいはモーター、電磁弁、リレーなどの動力機器の直流電源として幅広く供用される。   Here, the DC power supply (8) may be obtained by, for example, rectifying an AC voltage, or a storage battery or the like may be used. The load (9) is widely used as a DC power supply for home appliances such as televisions and radios, as well as information devices such as personal computers, telephones and facsimile machines, or power devices such as motors, solenoid valves and relays. .

以上は本発明による電圧変換回路の構成であるが、次にその動作原理について、回路を簡素化した図2を基にして説明する。   The above is the configuration of the voltage conversion circuit according to the present invention. Next, the operation principle will be described with reference to FIG. 2 in which the circuit is simplified.

ここでは、説明を簡潔にするためにn=3の場合について述べる。図2では、入力された直流電源(8)の電圧よりも高い電圧を2個の負荷に同時に供給する昇圧回路について説明する。なお、スイッチSA1,SB1,SC1,SD1,SA2,SB2,SC2,SD2はそれぞれ前記MOSFET(10)によって構成されているが、説明を簡潔にするためにスイッチ記号で表してあり、またゲートコントロール回路(11)は省略してある。   Here, a case where n = 3 will be described for the sake of simplicity. FIG. 2 illustrates a booster circuit that simultaneously supplies a voltage higher than the input voltage of the DC power supply (8) to two loads. The switches SA1, SB1, SC1, SD1, SA1, SB2, SC2, and SD2 are each constituted by the MOSFET (10), but are represented by switch symbols for simplicity of description, and the gate control circuit (11) is omitted.

直流電源(8)と負荷1(12)および負荷2(13)のそれぞれのマイナス端子が端子TP1に接続されており、前記端子TP1は本回路の各部電圧の基準となるアース端子として使用している。端子TP2には前記直流電源(8)のプラス端子が接続されており電圧Eを供給している。また端子TP3と端子TP4にはそれぞれ負荷1(12)および負荷2(13)のプラス端子が接続されており電力の取り出し口としている。   The negative terminal of each of the DC power supply (8), the load 1 (12) and the load 2 (13) is connected to a terminal TP1, and the terminal TP1 is used as a ground terminal which is a reference for each part voltage of the circuit. I have. The plus terminal of the DC power supply (8) is connected to the terminal TP2 to supply the voltage E. The positive terminals of the load 1 (12) and the load 2 (13) are connected to the terminals TP3 and TP4, respectively, and serve as power outlets.

いま、コントロール信号φ1がON、φ2がOFFの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が閉じた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が開いた状態になる。この時、前記直流電源(8)と伝達コンデンサーC21の間に第1の閉回路(16)が形成され、前記直流電源(8)から伝達コンデンサーC21に充電電流i1が流れる。これにより前記伝達コンデンサーC21の両端電圧は前記直流電源(8)の電圧Eと同じ値にまで上昇する。   Now, when the control signal φ1 is ON and φ2 is OFF, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are closed, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are open. At this time, a first closed circuit (16) is formed between the DC power supply (8) and the transfer capacitor C21, and a charging current i1 flows from the DC power supply (8) to the transfer capacitor C21. Thereby, the voltage across the transfer capacitor C21 rises to the same value as the voltage E of the DC power supply (8).

次に、コントロール信号φ1がOFF、φ2がONの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が開いた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が閉じた状態になる。この時、伝達コンデンサーC21と保持コンデンサーC12の間に第2の閉回路(17)が形成され、前記伝達コンデンサーC21から保持コンデンサーC12に充電電流i2が流れる。これにより前記保持コンデンサーC12の両端電圧は前記前記伝達コンデンサーC21の両端電圧Eと同じ値にまで上昇し、従って端子TP3の電圧はアースに対して2Eとなる。   Next, when the control signal φ1 is OFF and φ2 is ON, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are open and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are closed. At this time, a second closed circuit (17) is formed between the transfer capacitor C21 and the holding capacitor C12, and the charging current i2 flows from the transfer capacitor C21 to the holding capacitor C12. This causes the voltage across the holding capacitor C12 to rise to the same value as the voltage E across the transfer capacitor C21, so that the voltage at terminal TP3 is 2E with respect to ground.

さらに、再びコントロール信号φ1がON、φ2がOFFとなり、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が閉じた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が開いた状態になる。この時、端子TP1、TP2、TP3および伝達コンデンサーC22の間に第3の閉回路(18)が形成され、前記TP3から前記伝達コンデンサーC22に充電電流i3が流れる。これにより前記伝達コンデンサーC22の両端電圧は前記TP1とTP3の端子間電圧2Eと同じ値にまで上昇する。   Further, the control signal φ1 is turned ON and φ2 is turned OFF again, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are closed, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are open. At this time, a third closed circuit (18) is formed between the terminals TP1, TP2, TP3 and the transfer capacitor C22, and a charging current i3 flows from the TP3 to the transfer capacitor C22. As a result, the voltage across the transfer capacitor C22 rises to the same value as the voltage 2E between the terminals of the TP1 and TP3.

さらに、再びコントロール信号φ1がOFF、φ2がONの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が開いた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が閉じた状態になる。この時、伝達コンデンサーC22と保持コンデンサーC13の間に第4の閉回路(19)が形成され、前記伝達コンデンサーC22から保持コンデンサーC13に充電電流i4が流れる。これにより前記保持コンデンサーC13の両端電圧は前記前記伝達コンデンサーC22の両端電圧2Eと同じ値にまで上昇し、従って端子TP4の電圧はアースに対して4Eとなる。   Further, when the control signal φ1 is OFF and φ2 is ON again, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are open, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are closed. At this time, a fourth closed circuit (19) is formed between the transfer capacitor C22 and the holding capacitor C13, and the charging current i4 flows from the transfer capacitor C22 to the holding capacitor C13. This causes the voltage across the holding capacitor C13 to rise to the same value as the voltage across the transfer capacitor C22, 2E, so that the voltage at terminal TP4 is 4E with respect to ground.

コントロール信号φ1およびφ2は連続しているので、以上の動作を繰り返すことになり、前記端子TP3の電圧は常に2Eとなり、前記端子TP4の電圧は常に4Eとなる。ところで、前記端子TP3と端子TP4にはそれぞれ負荷1(12)および負荷2(13)が接続されているため、前記負荷1(12)には2Eの電圧が供給され、前記負荷2(13)には4Eの電圧が供給されることになり、それぞれの負荷は供給される電圧に対応して仕事をすることができる。   Since the control signals φ1 and φ2 are continuous, the above operation is repeated, and the voltage at the terminal TP3 is always 2E and the voltage at the terminal TP4 is always 4E. By the way, since the load 1 (12) and the load 2 (13) are connected to the terminal TP3 and the terminal TP4, respectively, a voltage of 2E is supplied to the load 1 (12) and the load 2 (13) Is supplied with a voltage of 4E, and each load can work according to the supplied voltage.

なお、本実施例において前記直流電源(8)の電力供給能力が十分に高い場合には、これと並列接続されている保持コンデンサーC11を省略してもよい。   In this embodiment, when the power supply capability of the DC power supply (8) is sufficiently high, the holding capacitor C11 connected in parallel with the DC power supply (8) may be omitted.

以上のように、本発明による電圧変換回路の第2の実施例は入力された直流電圧よりも高い電圧を作り出すこと、即ち昇圧が可能である。また、以上の説明から明らかなように、前記保持コンデンサーC1の数をn個とすると、入力された直流電圧を最大で2の(n−1)乗倍に昇圧することができる。これは少ないn数で大きな昇圧比が得られることを意味しており、本発明による電圧変換回路の大きな特徴の1つである。   As described above, the second embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention can generate a voltage higher than the input DC voltage, that is, boost the voltage. Further, as is clear from the above description, when the number of the holding capacitors C1 is n, the input DC voltage can be boosted up to 2 (n-1) times at the maximum. This means that a large boost ratio can be obtained with a small number of n, which is one of the great features of the voltage conversion circuit according to the present invention.

次に、図3に本発明による電圧変換回路の第2の実施例を示す。本実施例では、入力された直流電源(8)の電圧よりも高い電圧と低い電圧を2個の負荷に同時に供給する昇圧および降圧回路について説明する。なお、スイッチSA1,SB1,SC1,SD1,SA2,SB2,SC2,SD2はそれぞれ前記MOSFET(10)によって構成されているが、説明を簡潔にするためにスイッチ記号で表してあり、またゲートコントロール回路(11)は省略してある。   Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. In the present embodiment, a step-up and step-down circuit for simultaneously supplying a higher voltage and a lower voltage to the two loads to the input DC power supply (8) will be described. The switches SA1, SB1, SC1, SD1, SA1, SB2, SC2, and SD2 are each constituted by the MOSFET (10), but are represented by switch symbols for simplicity of description, and the gate control circuit (11) is omitted.

直流電源(8)と負荷1(12)および負荷2(13)のそれぞれのマイナス端子が端子TP1に接続されており、前記端子TP1は本回路の各部電圧の基準となるアース端子として使用している。端子TP3には前記直流電源(8)のプラス端子が接続されており電圧Eを供給している。また端子TP2と端子TP4にはそれぞれ負荷1(12)および負荷2(13)のプラス端子が接続されており電力の取り出し口としている。   The negative terminal of each of the DC power supply (8), the load 1 (12) and the load 2 (13) is connected to a terminal TP1, and the terminal TP1 is used as a ground terminal which is a reference for each part voltage of the circuit. I have. The plus terminal of the DC power supply (8) is connected to the terminal TP3 to supply the voltage E. The positive terminals of the load 1 (12) and the load 2 (13) are connected to the terminals TP2 and TP4, respectively, and serve as power outlets.

いま、コントロール信号φ1がON、φ2がOFFの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が閉じた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が開いた状態になる。この時、前記直流電源(8)と伝達コンデンサーC22の間に第5の閉回路(20)が形成され、前記直流電源(8)から前記伝達コンデンサーC22に充電電流i5が流れる。これにより前記伝達コンデンサーC22の両端電圧は前記直流電源(8)の電圧Eと同じ値にまで上昇する。   Now, when the control signal φ1 is ON and φ2 is OFF, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are closed, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are open. At this time, a fifth closed circuit (20) is formed between the DC power supply (8) and the transfer capacitor C22, and a charging current i5 flows from the DC power supply (8) to the transfer capacitor C22. As a result, the voltage across the transfer capacitor C22 rises to the same value as the voltage E of the DC power supply (8).

次に、コントロール信号φ1がOFF、φ2がONの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が開いた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が閉じた状態になる。この時、伝達コンデンサーC22と保持コンデンサーC13の間に第6の閉回路(21)が形成され、前記伝達コンデンサーC22から保持コンデンサーC13に充電電流i6が流れる。これにより前記保持コンデンサーC13の両端電圧は前記前記伝達コンデンサーC22の両端電圧Eと同じ値にまで上昇し、従って端子TP4の電圧はアースに対して2Eとなる。   Next, when the control signal φ1 is OFF and φ2 is ON, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are open and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are closed. At this time, a sixth closed circuit (21) is formed between the transfer capacitor C22 and the holding capacitor C13, and the charging current i6 flows from the transfer capacitor C22 to the holding capacitor C13. This causes the voltage across the holding capacitor C13 to rise to the same value as the voltage E across the transfer capacitor C22, so that the voltage at terminal TP4 is 2E with respect to ground.

またこの時、保持コンデンサーC12と伝達コンデンサーC21の間にも第7の閉回路(22)が形成され、前記保持コンデンサーC12から前記伝達コンデンサーC21に充電電流i7が流れる。ところでTP1とTP3の間には保持コンデンサーC11と前記保持コンデンサーC12が直列に接続され且つ前記直流電源(8)が並列に接続されているため、前記保持コンデンサーC12の両端電圧は前記2個の保持コンデンサーによって分圧された電圧、即ちE/2となっている。従って、前記伝達コンデンサーC21の両端電圧はE/2となる。   At this time, a seventh closed circuit (22) is also formed between the holding capacitor C12 and the transfer capacitor C21, and the charging current i7 flows from the holding capacitor C12 to the transfer capacitor C21. By the way, since the holding capacitor C11 and the holding capacitor C12 are connected in series between TP1 and TP3 and the DC power supply (8) is connected in parallel, the voltage between both ends of the holding capacitor C12 is the two holding capacitors. The voltage divided by the capacitor, that is, E / 2. Therefore, the voltage across the transfer capacitor C21 is E / 2.

さらに、再びコントロール信号φ1がON、φ2がOFFの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が閉じた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が開いた状態になる。この時、伝達コンデンサーC21と保持コンデンサーC11の間に第8の閉回路(23)が形成され、前記伝達コンデンサーC21から保持コンデンサーC11に充電電流i8が流れる。これにより前記保持コンデンサーC11の両端電圧は前記前記伝達コンデンサーC21の両端電圧であるE/2と同じ値となり、従って端子TP2の電圧はアースに対してE/2となる。   Further, when the control signal φ1 is ON and φ2 is OFF again, the switches SA1, SC1, SA2, SC2 are closed, and the switches SB1, SD1, SB2, SD2 are opened. At this time, an eighth closed circuit (23) is formed between the transfer capacitor C21 and the holding capacitor C11, and the charging current i8 flows from the transfer capacitor C21 to the holding capacitor C11. As a result, the voltage between both ends of the holding capacitor C11 becomes the same value as E / 2 which is the voltage between both ends of the transfer capacitor C21, and the voltage of the terminal TP2 becomes E / 2 with respect to the ground.

コントロール信号φ1およびφ2は連続しているので、以上の動作を繰り返すことになり、前記端子TP2の電圧は常にE/2となり、前記端子TP4の電圧は常に2Eとなる。ところで、前記端子TP2と端子TP4にはそれぞれ負荷1(12)および負荷2(13)が接続されているため、前記負荷1(12)にはE/2の電圧が供給され、前記負荷2(13)には2Eの電圧が供給されることになり、それぞれの負荷は供給される電圧に対応して仕事をすることができる。   Since the control signals φ1 and φ2 are continuous, the above operation is repeated, and the voltage of the terminal TP2 is always E / 2 and the voltage of the terminal TP4 is always 2E. By the way, since the load 1 (12) and the load 2 (13) are connected to the terminal TP2 and the terminal TP4, respectively, the voltage of E / 2 is supplied to the load 1 (12), and the load 2 ( 13) is supplied with a voltage of 2E, and each load can work according to the supplied voltage.

以上のように、本発明による電圧変換回路の第2の実施例は入力された直流電圧よりも高い電圧と低い電圧を作り出すこと、即ち昇圧と降圧が同時に可能である。また、以上の説明から明らかなように、前記保持コンデンサーC1の数をn個とすると、入力された直流電圧を最小で2の(n−1)乗分の1に降圧することができる。これは少ないn数で大きな降圧比が得られることを意味しており、本発明による電圧変換回路の大きな特徴の1つである。   As described above, the second embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention can generate a higher voltage and a lower voltage than the input DC voltage, that is, step-up and step-down can be simultaneously performed. Further, as is apparent from the above description, when the number of the holding capacitors C1 is n, the input DC voltage can be reduced to at least 1 / (n-1) th power. This means that a large step-down ratio can be obtained with a small number of n, which is one of the major features of the voltage conversion circuit according to the present invention.

次に、図4に本発明による電圧変換回路の第3の実施例を示す。本実施例では、入力された直流電源(8)の電圧よりも高い電圧と逆極性の電圧を2個の負荷に同時に供給する昇圧および極性変換回路について説明する。なお、スイッチSA1,SB1,SC1,SD1,SA2,SB2,SC2,SD2はそれぞれ前記MOSFET(10)によって構成されているが、説明を簡潔にするためにスイッチ記号で表してあり、またゲートコントロール回路(11)は省略してある。   Next, FIG. 4 shows a third embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. In this embodiment, a step-up and polarity conversion circuit for simultaneously supplying a voltage higher than the voltage of the input DC power supply (8) and a voltage having the opposite polarity to two loads will be described. The switches SA1, SB1, SC1, SD1, SA1, SB2, SC2, and SD2 are each constituted by the MOSFET (10), but are represented by switch symbols for simplicity of description, and the gate control circuit (11) is omitted.

直流電源(8)と負荷1(12)のそれぞれのマイナス端子と負荷2(13)のプラス端子がTP2に接続されており、前記端子TP2は本回路の各部電圧の基準となるアース端子として使用している。端子TP3には前記直流電源(8)のプラス端子が接続されており電圧Eを供給している。端子TP1には負荷2(13)のマイナス端子が、また、端子TP4には負荷1(12)のプラス端子が接続されており、それぞれ電力の取り出し口としている。   The negative terminal of each of the DC power supply (8) and the load 1 (12) and the positive terminal of the load 2 (13) are connected to TP2, and the terminal TP2 is used as a ground terminal which is used as a reference for the voltage of each part of the circuit. are doing. The plus terminal of the DC power supply (8) is connected to the terminal TP3 to supply the voltage E. The terminal TP1 is connected to the minus terminal of the load 2 (13), and the terminal TP4 is connected to the plus terminal of the load 1 (12), which serve as power outlets.

いま、コントロール信号φ1がOFF、φ2がONの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が開いた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が閉じた状態になる。この時、前記直流電源(8)と伝達コンデンサーC21の間に第9の閉回路(24)が形成され、前記直流電源(8)から前記伝達コンデンサーC21に充電電流i9が流れる。これにより前記伝達コンデンサーC21の両端電圧は前記直流電源(8)の電圧Eと同じ値にまで上昇する。   Now, when the control signal φ1 is OFF and φ2 is ON, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are open, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are closed. At this time, a ninth closed circuit (24) is formed between the DC power supply (8) and the transfer capacitor C21, and a charging current i9 flows from the DC power supply (8) to the transfer capacitor C21. Thereby, the voltage across the transfer capacitor C21 rises to the same value as the voltage E of the DC power supply (8).

次に、コントロール信号φ1がON、φ2がOFFの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が閉じた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が開いた状態になる。この時、前記伝達コンデンサーC21と保持コンデンサーC11の間に第10の閉回路(25)が形成され、前記伝達コンデンサーC21から前記保持コンデンサーC13に充電電流i10が流れる。これにより前記保持コンデンサーC11の両端電圧は前記伝達コンデンサーC21の両端電圧Eと同じ値にまで上昇するが、前記保持コンデンサーC11のプラス端子はアース端子であるTP2に接続されているのでTP1の電圧はアースに対して−Eとなる。   Next, when the control signal φ1 is ON and φ2 is OFF, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are closed, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are open. At this time, a tenth closed circuit (25) is formed between the transfer capacitor C21 and the holding capacitor C11, and a charging current i10 flows from the transfer capacitor C21 to the holding capacitor C13. As a result, the voltage between both ends of the holding capacitor C11 rises to the same value as the voltage E between both ends of the transmission capacitor C21. However, since the plus terminal of the holding capacitor C11 is connected to the ground terminal TP2, the voltage of TP1 becomes -E to earth.

またこの時、保持コンデンサーC11およびC12と伝達コンデンサーC22の間にも第11の閉回路(26)が形成され、前記保持コンデンサーC11およびC12から前記伝達コンデンサーC22に充電電流i11が流れる。ところで、前述のように前記保持コンデンサーC11の両端電圧は既にEとなっており、また前記保持コンデンサーC12には前記直流電源(8)が並列に接続されているため両端電圧はEとなっている。従って、これらを直列にした電圧2Eが前記伝達コンデンサーC22の両端電圧となる。   At this time, an eleventh closed circuit (26) is also formed between the holding capacitors C11 and C12 and the transmission capacitor C22, and the charging current i11 flows from the holding capacitors C11 and C12 to the transmission capacitor C22. By the way, as described above, the voltage between both ends of the holding capacitor C11 is already E, and the voltage between both ends is E because the DC power supply (8) is connected in parallel to the holding capacitor C12. . Therefore, the voltage 2E obtained by connecting these in series becomes the voltage across the transfer capacitor C22.

さらに、再びコントロール信号φ1がOFF、φ2がONの時、スイッチSA1、SC1、SA2、SC2が開いた状態になり、スイッチSB1、SD1、SB2、SD2が閉じた状態になる。この時、伝達コンデンサーC22と保持コンデンサーC13の間に第12の閉回路(27)が形成され、前記伝達コンデンサーC22から保持コンデンサーC13に充電電流i12が流れる。これにより前記保持コンデンサーC13の両端電圧は前記前記伝達コンデンサーC22の両端電圧2Eと同じ値となり、従って端子TP4の電圧はアースに対して3Eとなる。   Further, when the control signal φ1 is OFF and φ2 is ON again, the switches SA1, SC1, SA2, and SC2 are open, and the switches SB1, SD1, SB2, and SD2 are closed. At this time, a twelfth closed circuit (27) is formed between the transfer capacitor C22 and the holding capacitor C13, and the charging current i12 flows from the transfer capacitor C22 to the holding capacitor C13. Thereby, the voltage between both ends of the holding capacitor C13 becomes the same value as the voltage 2E between both ends of the transfer capacitor C22, and the voltage of the terminal TP4 becomes 3E with respect to the ground.

コントロール信号φ1およびφ2は連続しているので、以上の動作を繰り返すことになり、前記端子TP1の電圧は常に−Eとなり、前記端子TP4の電圧は常に3Eとなる。ところで、前記端子TP1と端子TP4にはそれぞれ負荷2(13)および負荷1(12)が接続されているため、前記負荷2(13)には−Eの電圧が供給され、前記負荷1(12)には3Eの電圧が供給されることになり、それぞれの負荷は供給される電圧に対応して仕事をすることができる。   Since the control signals φ1 and φ2 are continuous, the above operation is repeated, and the voltage at the terminal TP1 is always −E, and the voltage at the terminal TP4 is always 3E. By the way, since the load 2 (13) and the load 1 (12) are connected to the terminal TP1 and the terminal TP4, respectively, a voltage of -E is supplied to the load 2 (13), and the load 1 (12) is supplied. ) Will be supplied with a voltage of 3E, and each load can work according to the supplied voltage.

なお、本実施例において前記直流電源(8)の電力供給能力が十分に高い場合には、これと並列接続されている保持コンデンサーC12を省略してもよい。   In this embodiment, when the power supply capability of the DC power supply (8) is sufficiently high, the holding capacitor C12 connected in parallel with the DC power supply (8) may be omitted.

以上のように、本発明による電圧変換回路の第3の実施例は入力された直流電圧よりも入力された直流電源(8)の電圧よりも高い電圧と逆極性の電圧を2個の負荷に同時に供給すること、即ち昇圧と極性の変換が同時に可能である。   As described above, the third embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention applies a voltage higher than the input DC voltage to the input DC power supply (8) and a voltage having the opposite polarity to the two loads. Simultaneous supply, ie, boosting and polarity conversion, is possible at the same time.

以上の説明により明らかなように、本発明による電圧変換回路は、以上に示した実施例に限らず、前記n数と前記負荷(9)の数に応じて直流電圧の昇圧、降圧および極性の変換を自由に行うことのできる多様な電圧変換回路を実現することができる。   As is apparent from the above description, the voltage conversion circuit according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes a step-up step, a step-down step, and a step-down step of the DC voltage according to the number n and the number of the loads (9). Various voltage conversion circuits that can perform conversion freely can be realized.

本発明による電圧変換回路の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. 本発明による電圧変換回路の第1の実施例を示す簡略化した回路図である。FIG. 2 is a simplified circuit diagram showing a first embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. 本発明による電圧変換回路の第2の実施例を示す簡略化した回路図である。FIG. 4 is a simplified circuit diagram showing a second embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. 本発明による電圧変換回路の第3の実施例を示す簡略化した回路図である。FIG. 9 is a simplified circuit diagram showing a third embodiment of the voltage conversion circuit according to the present invention. 本発明による電圧変換回路に使用されるゲートコントロール信号のタイムチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a time chart of a gate control signal used in the voltage conversion circuit according to the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 保持コンデンサー
2 端子TP
3 伝達コンデンサー
4 スイッチSA
5 スイッチSB
6 スイッチSC
7 スイッチSD
8 直流電源
9 負荷の代表
10 MOSFET
11 ゲートコントロール回路
12 発振回路
13 インバーター
14 第1のパルス幅伸縮回路
15 第2のパルス幅伸縮回路
16 第1の閉回路
17 第2の閉回路
18 第3の閉回路
19 第4の閉回路
20 第5の閉回路
21 第6の閉回路
22 第7の閉回路
23 第8の閉回路
24 第9の閉回路
25 第10の閉回路
26 第11の閉回路
27 第12の閉回路
1 Holding capacitor 2 Terminal TP
3 Transfer capacitor 4 Switch SA
5 Switch SB
6 Switch SC
7 Switch SD
8 DC power supply 9 Typical load 10 MOSFET
Reference Signs List 11 gate control circuit 12 oscillation circuit 13 inverter 14 first pulse width expansion / contraction circuit 15 second pulse width expansion / contraction circuit 16 first closed circuit 17 second closed circuit 18 third closed circuit 19 fourth closed circuit 20 Fifth closed circuit 21 sixth closed circuit 22 seventh closed circuit 23 eighth closed circuit 24 ninth closed circuit 25 tenth closed circuit 26 eleventh closed circuit 27 twelfth closed circuit

Claims (3)

電力を保持するための直列に接続されたn個(nは2以上の自然数とする)の保持コンデンサーC1(C11,C12・・・C1n)と、
前記保持コンデンサーC1の各両端に対応して設けられたn+1個の入出力用の端子TP(TP1,TP2,・・・TPn,TPn+1)と、
電力を移動するためのn−1個の伝達コンデンサーC2(C21,C22,・・・C2n−1)と、
前記伝達コンデンサーC2の各々のマイナス端子と、前記保持コンデンサーC1の前記端子TPのうちのマイナス側の一つの共通の基準端子TP1との間に各々接続されたn−1個のスイッチSA(SA1,SA2,・・・SAn−1)と、
前記伝達コンデンサーC2の各々のマイナス端子と、前記各保持コンデンサーC1間の対応する各々一つの端子TP間に、それぞれ接続されたn−1個のスイッチSB(SB1,SB2,・・・SBn−1)と、
前記伝達コンデンサーC2の各々のプラス端子と、前記各保持コンデンサーC1間の対応する各々一つの端子TP間に、前記各スイッチSBの各端子とともにそれぞれ接続されたn−1個のスイッチSC(SC1,SC2,・・・SCn−1)と、
前記伝達コンデンサーC2の各プラス端子に一端が接続され、他端は、前記各伝達コンデンサーC2の各マイナス端子対して前記各スイッチSCを介して前記各保持コンデンサーC1のマイナス端子に接続された該保持コンデンサーC1の、各々のプラス側の端子に各々接続されたn−1個のスイッチSD(SD1,SD2,・・・SDn−1)と、
前記端子TPの任意の2個の間に電力の供給源として接続された直流電源と、
前記端子TPの少なくとも2個の間に接続された少なくとも1個の負荷と、
ONとなる時間がOFFとなる時間よりも短く設定された方形波によって構成されるコントロール信号φ1、および前記コントロール信号φ1と相補的にONするとともにON時間がOFF時間よりも短く設定されたコントロール信号φ2を生成するゲートコントロール回路を備え、前記コントロール信号φ1により前記各スイッチSAと各スイッチSCの開閉を行い、前記コントロール信号φ2により前記各スイッチSBと各スイッチSDの開閉を行うことを特徴とする電圧変換回路
N (n is a natural number of 2 or more) holding capacitors C1 (C11, C12... C1n) connected in series for holding power;
N + 1 input / output terminals TP (TP1, TP2,... TPn, TPn + 1) provided at both ends of the holding capacitor C1;
N-1 transfer capacitors C2 (C21, C22,... C2n-1) for transferring power;
Wherein the negative terminal of each of the transfer capacitors C2, the terminal each connected to the n-1 switches SA between one common reference terminal TP1 negative side of the TP (SA1 of the holding capacitor C1 , SA2, ... SAn-1),
Wherein the negative terminal of each of the transfer capacitors C2, the correspondence between each one of the terminals TP to between the holding capacitor C1, respectively connected the n-1 switch SB (SB1, SB2, ··· SBn- 1) and
Between each positive terminal of each of the transfer capacitors C2 and one corresponding terminal TP between each of the holding capacitors C1 , n-1 switches SC (SC1) connected together with each terminal of each of the switches SB. , SC2,... SCn-1);
One end is connected to each plus terminal of each transfer capacitor C2, and the other end is connected to the minus terminal of each holding capacitor C1 via each switch SC for each minus terminal of each transfer capacitor C2. N-1 switches SD (SD1, SD2,..., SDn-1) respectively connected to each positive terminal of the holding capacitor C1 ,
A DC power supply connected as a power supply source between any two of said respective terminals TP,
And at least one load connected between at least two of the respective terminals TP,
A control signal φ1 composed of a square wave whose ON time is set shorter than the OFF time, and a control signal which is turned ON complementarily to the control signal φ1 and whose ON time is set shorter than the OFF time. a gate control circuit for generating φ2, wherein the control signal φ1 opens and closes each of the switches SA and SC, and the control signal φ2 opens and closes each of the switches SB and each switch SD. Voltage conversion circuit
前記各スイッチSAが接続された一つの共通の基準端子TP1は、前記直流電源のマイナス端子に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電圧変換回路 2. The voltage conversion circuit according to claim 1, wherein one common reference terminal TP1 to which each switch SA is connected is connected to a minus terminal of the DC power supply . 前記各スイッチは、MOSFETにより構成したことを特徴とする請求項1または2記載の電圧変換回路。   3. The voltage conversion circuit according to claim 1, wherein each of said switches is constituted by a MOSFET.
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