JP3805149B2

JP3805149B2 - DC-DC converter

Info

Publication number: JP3805149B2
Application number: JP29547799A
Authority: JP
Inventors: 真一中野
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2001119931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュールタイプの測定器のモジュール上にある複数の動作用電源に使用する他励式の絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２を用いて従来のＤＣ−ＤＣコンバータについて説明する。同図において、矩形波を発生する発振器Ｕ１の出力は、バッファ回路Ｕ２の入力及びインバータ回路Ｕ３の入力に接続されている。また、発振器Ｕ１とバッファ回路Ｕ２とインバータ回路Ｕ３には、ロジック回路用電源Ｖ２が接続されている。
【０００３】
前記バッファ回路Ｕ２の出力は、ソースを共通電位に接続され、ドレインをプルアップ抵抗Ｒ１の第２の端子に接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１のゲートに接続されている。また、インバータ回路Ｕ３の出力は、ソースを共通電位に接続され、ドレインをプルアップ抵抗Ｒ２の第２の端子に接続されたＦＥＴＱ２のゲートに接続されている。
【０００４】
更にＦＥＴＱ１のドレインはＦＥＴＱ３のゲートに接続され、ＦＥＴＱ３のソースは共通電位に接続され、ドレインはトランスＴ１の一次側巻線の第１の端子に接続されている。また、ＦＥＴＱ２のドレインはＦＥＴＱ４のゲートに接続され、ＦＥＴＱ４のソースは共通電位に接続され、ドレインはトランスＴ１の一次側巻線の第２の端子に接続されている。
【０００５】
また、電力供給用電源Ｖ１はプルアップ抵抗Ｒ１及びプルアップ抵抗Ｒ２の第１の端子とトランスＴ１のセンタータップに接続されている。
【０００６】
トランスＴ１の２次側巻線には２次側回路Ｕ２０が接続されている。
【０００７】
このような構成のＤＣ−ＤＣコンバータの動作について以下に説明する。
【０００８】
まず、発振器Ｕ１によって発生される矩形波信号は、バッファ回路Ｕ２とインバータ回路Ｕ３を通過することによって位相が１８０度ずれた２相の矩形波となる。
【０００９】
ここで得られた位相が１８０度ずれた２相の矩形波は、それぞれ上記の構成を成したＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２のゲートに入力されることにより、各矩形波の振幅がレベルシフトされ、この信号が更にそれぞれ上記の構成を成したＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４のゲートに入力されることにより、トランスＴ１の一次電流をオンオフし、２次側回路Ｕ２０に１次側と絶縁された電力を供給する。
【００１０】
このようなＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば、モジュールタイプの測定器のモジュール部の電源として用いられる。モジュールタイプの測定器とは、熱電対や測温抵抗体、ロータリーエンコーダ等、異なる種類の信号を出力するセンサに対応する入力信号処理回路をモジュール化し、このモジュールをセンサの種類に応じて交換することによって幅広い測定を行うことを可能にした測定器である。
【００１１】
また、上記のＤＣ−ＤＣコンバータでは、ＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２を用いて位相が１８０度ずれた２相の矩形波の振幅をレベルシフトしているが、これは、通常、発振器Ｕ１とバッファ回路Ｕ２及びインバータＵ３はロジック回路であるため５Ｖ程度のロジック回路用電源Ｖ２で動作するが、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４として用いられるＦＥＴは、ゲート−ソース間電圧が高い程、オン抵抗が低くなるため、このゲート−ソース間電圧を高くして変換効率を向上させるために用いられている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のＤＣ−ＤＣコンバータでは、以下に述べる問題点があった。
【００１３】
図２のＤＣ−ＤＣコンバータでは、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４に流れる電流を適切な動作電流範囲の中でできるだけ低く抑えるために、電力供給用電源Ｖ１に、適切な動作電圧範囲の中でできるだけ高い電圧を用いている。これに対し、上述のように通常、発振器Ｕ１とバッファ回路Ｕ２及びインバータＵ３はロジック回路であるため５Ｖ程度のロジック回路用電源Ｖ２で動作する。従って図１のＤＣ−ＤＣコンバータでは、電力供給用電源Ｖ１と５Ｖ程度のロジック回路用電源Ｖ２の２種類の電源が必要となる。
【００１４】
通常、モジュール型測定器のモジュール部に、このようなＤＣ−ＤＣコンバータを用いた場合、上記電力供給用電源Ｖ１とロジック回路用電源Ｖ２は、モジュール型測定器（図示せず。）の本体から供給される。
【００１５】
このようなＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、電源投入時に電力供給用電源Ｖ１が上記ロジック回路用電源Ｖ２より先に立ちあがると、この時のＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２のゲート電位は０Ｖであるので、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４のゲート電位は、プルアップ抵抗Ｒ１及びプルアップ抵抗Ｒ２によって電力供給用電源Ｖ１の電圧にプルアップされ、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４は導通状態となる。
【００１６】
この時、トランスＴ１の一次巻線のインダクタンスにより時間に比例した電流がＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４に流れるため、この状態のまま発振器Ｕ１の発振の安定が遅れると、最終的にはＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４の素子破壊に至る。
【００１７】
従来のＤＣ−ＤＣコンバータでは、この現象を防止するため電力供給用電源Ｖ１の立ち上がりを規定して、電力供給用電源Ｖ１が上記ロジック回路用電源Ｖ２より先に立ちあがらないようにする工夫が成されていた。
【００１８】
例えば、図２のＤＣ−ＤＣコンバータがモジュールタイプの測定器のモジュール部に用いられていた場合、測定器本体側で、最初にロジック回路用電源Ｖ２を投入し、一定時間後、電力供給用電源Ｖ１を投入するように動作する電源立ち上がりシーケンスを備えることにより、この問題を回避できるが、この場合、測定器本体側の電源回路を上記の動作に対応させる必要があるため、測定器本体側のコストアップを招くという問題点があった。
【００１９】
また、図３に示すように電力供給用電源Ｖ１とトランスＴ１のセンタータップの間にスイッチＳＷ１を挿入し、電源検出回路Ｕ４を用いてロジック回路用電源Ｖ２が立ち上がったことを検出し、スイッチＳＷ１をオン状態にすることでも上記の問題点を回避できるが、この場合、スイッチＳＷ１には常時トランスＴ１の一次電流が流れると共に、スイッチＳＷ１をターンオンした瞬間に非常に大きな突入電流が流れるため、スイッチＳＷ１はこれらの電流に耐えうる大容量のものを用いる必要がある。このことは、ＤＣ−ＤＣコンバータのコストアップを招くばかりでなく故障率を増大させる要因となるという問題点があった。
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するもので、ロジック回路用電源と電力供給用電源の投入順序を意識すること無く電源投入することが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明では、以下のことを特徴とするものである。
（１）交換可能なモジュール部に用いたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記モジュール部は、一端が本体から供給される電力供給用電源に接続される第１のスイッチング素子と、前記本体から供給されるロジック回路用電源の電源投入から前記第１のスイッチング素子のオンを一定時間遅延させる電圧印加遅延回路と、前記ロジック回路用電源から電力が供給されるバッファ回路またはインバータ回路と、前記第１のスイッチング素子の他端に接続され前記バッファ回路の出力または前記インバータ回路の出力に基づいてスイッチングする第２のスイッチング素子と、前記電力供給用電源に接続され前記第２のスイッチング素子の出力に基づいてスイッチングし電力を供給する第３のスイッチング素子とを備えたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
（２）前記本体と前記モジュール部とは、異なる種類の信号を出力するセンサに対応する入力信号処理回路がモジュール化され、このモジュールが前記センサの種類に応じて交換される測定器であることを特徴とする（１）に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
さらに、トランスの一次側巻線に入力される電源を、スイッチング素子でスイッチングするように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記スイッチング素子の駆動を電源投入から一定時間遅延させる手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、一次側巻線のセンタータップに電力供給用電源Ｖ１が接続されたトランスＴ１と、矩形波を発生する発振器Ｕ１と、前記発振器Ｕ１の出力に接続されたバッファ回路Ｕ２及びインバータ回路Ｕ３と、少なくとも、前記発振器Ｕ１と前記バッファ回路Ｕ２及びインバータ回路Ｕ３に電力を供給するロジック回路用電源Ｖ２と、前記バッファ回路Ｕ２の出力をゲートに接続され、ソースを共通電位に接続され、ドレインをプルアップ抵抗Ｒ１の第２の端子に接続されたＦＥＴＱ１と、前記インバータ回路Ｕ３の出力をゲートに接続され、ソースを共通電位に接続され、ドレインをプルアップ抵抗Ｒ２の第２の端子に接続されたＦＥＴＱ２と、前記ＦＥＴＱ１のドレインをゲートに接続され、ソースを共通電位に接続され、ドレインを前記トランスＴ１の一次側巻線の第１の端子に接続されたＦＥＴＱ３と、前記ＦＥＴＱ２のドレインをゲートに接続され、ソースを共通電位に接続され、ドレインを前記トランスＴ１の一次側巻線の第２の端子に接続されたＦＥＴＱ４と、前記プルアップ抵抗Ｒ１及びプルアップ抵抗Ｒ２の第１の端子に前記ロジック回路用電源Ｖ２の電源投入から一定時間後に、電力供給用電源Ｖ１を印加する電圧印加遅延回路を備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
このような構成によれば、ＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２のプルアップ電圧をＤＣ−ＤＣコンバータの電源投入から前記電圧印加遅延回路に設定された遅延時間だけ遅らせて印加することが可能となる。
【００２４】
また、上記の目的に用いられる電圧印加遅延回路は、電力供給用電源Ｖ１をソースに接続され、ドレインを前記プルアップ抵抗Ｒ１及びプルアップ抵抗Ｒ２の第１の端子に接続されたＦＥＴＱ６と、第１の端子をロジック回路用電源Ｖ２に接続された抵抗Ｒ３と、第１の端子を前記抵抗Ｒ３の第２の端子に接続され、第２の端子を共通電位に接続されたコンデンサＣ１と、前記抵抗Ｒ３の第１の端子にカソードを接続され、前記抵抗Ｒ３の第２の端子にアノードを接続されたダイオードＤ１と、前記コンデンサＣ１の第１の端子をベースに接続され、コレクタを前記ＦＥＴＱ６のゲートに接続され、エミッタを共通電位に接続されたトランジスタＱ５と、前記ＦＥＴＱ６のゲート−ソース間を接続する抵抗Ｒ４から成る回路によって実現することが可能である。
【００２５】
このような構成によれば、電圧印加遅延回路を簡単な構成の回路で実現することが可能となる。また、ＦＥＴＱ６は、プルアップ電圧のオンオフに用いられるものであり大きな電流が流れないので、電流容量の小さな安価な部品を用いることができる。
【００２６】
また、上記に説明したＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるＦＥＴは、エンハンスメントタイプのＮ−ＣＨＭＯＳＦＥＴ及びエンハンスメントタイプのＰ−ＣＨＭＯＳＦＥＴを用いて実現することが可能であり、上記に説明したＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるトランジスタは、ＮＰＮトランジスタを用いて実現することが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの一実施例を示す回路図である。尚、同図において従来例と同様の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
同図において、図２に説明したＤＣ−ＤＣコンバータと異なる点は、プルアップ抵抗Ｒ１及びＲ２の第１の端子に、ロジック回路用電源Ｖ２の電源投入から一定時間後に電力供給用電源Ｖ１をプルアップ抵抗Ｒ１及びＲ２に印加する電圧印加遅延回路１１を備えた点である。
【００２９】
上記電圧印加遅延回路１１は、電力供給用電源Ｖ１をソースに接続され、ドレインを前記プルアップ抵抗Ｒ１及びプルアップ抵抗Ｒ２の第１の端子に接続されたＦＥＴＱ６と、第１の端子をロジック回路用電源Ｖ２に接続された抵抗Ｒ３と、第１の端子を抵抗Ｒ３の第２の端子に接続され、第２の端子を共通電位に接続されたコンデンサＣ１と、抵抗Ｒ３の第１の端子にカソードを接続され、抵抗Ｒ３の第２端子にアノードを接続されたダイオードＤ１と、コンデンサＣ１の第１の端子をベースに接続され、コレクタを前記ＦＥＴＱ６のゲートに接続され、エミッタを共通電位に接続されたトランジスタＱ５と、ＦＥＴＱ６のゲート−ソース間を接続する抵抗Ｒ４によって構成されている。
【００３０】
このような構成のＤＣ−ＤＣコンバータでは、ロジック回路用電源Ｖ２が立ち上がると、従来例と同様に発振器Ｕ１によって矩形波が発生され、この矩形波はバッファ回路Ｕ２及びインバータ回路Ｕ３によって位相が１８０度ずれた２相の矩形波となる。
【００３１】
ところが、ロジック回路用電源Ｖ２が立ち上がってから抵抗Ｒ３を介してコンデンサＣ１が充電されるまでの期間（以下、遅延時間ＤＴという。）は、トランジスタＱ５がオフ状態となり、更にＦＥＴＱ６のゲート−ソース間は抵抗Ｒ４によって接続されているので、ＦＥＴＱ６は、遅延時間ＤＴが経過するまでオフ状態におかれる。
【００３２】
そのため、ロジック回路用電源Ｖ２が立ち上がる前に電力供給用電源Ｖ１が立ち上がっていても、この時点ではＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２をプルアップする電源がないのでＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４のゲートは駆動されず、両者はオフの状態におかれる。
【００３３】
その後、ロジック回路用電源Ｖ２が立ち上がり、上記遅延時間ＤＴが経過すると、トランジスタＱ５がオンの状態となり、ＦＥＴＱ６のゲートが０ＶとなるのでＦＥＴＱ６がオンの状態となる。
【００３４】
この時点で、電力供給用電源Ｖ１が立ち上がっていれば、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４が交番で駆動されＤＣ−ＤＣコンバータが正常に動作を始める。また、この時点で電力供給用電源Ｖ１が立ち上がっていない場合、ＤＣ−ＤＣコンバータはこの状態をそのまま保持し、電力供給用電源Ｖ１が立ち上がると同時にＤＣ−ＤＣコンバータは正常に動作を始める。
【００３５】
つまり上述したＤＣ−ＤＣコンバータは、常に電力供給用電源Ｖ１がロジック回路用電源Ｖ２より遅れてプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２に印加されるため、例えば本発明のＤＣ−ＤＣコンバータをモジュールタイプの測定器のモジュール部に用いた場合、測定器本体側で電源立ち上がりシーケンスを備える必要が無くなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。本発明では、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路に、ダイオードや抵抗及びコンデンサ等で構成される簡単な回路で構成された電圧印加遅延回路を付加するだけで、ロジック回路用電源と電力供給用電源の投入順序を意識すること無く電源投入することが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを実現することが可能である。
【００３７】
このことは、例えば本発明のＤＣ−ＤＣコンバータをモジュールタイプの測定器のモジュール部に用いた場合、測定器本体側で電源立ち上がりシーケンスを備える必要が無くなるため、測定器本体側のコストダウンを実現することが可能である。
【００３８】
更に、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータに用いた電圧印加遅延回路は、プルアップ電圧を印加するスイッチ素子（図１においてＦＥＴＱ６である。）に小さな電流しか流れず、且つ、オン状態になった時、突入電流が流れないので、電流容量の小さい安価な素子を用いることができる。
【００３９】
このため、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、低コストで製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの一実施例を示す回路図である。
【図２】従来のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す回路図である。
【図３】従来のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｕ１発振器
Ｕ２バッファ回路
Ｕ３インバータ回路
Ｕ２０２次側回路
Ｖ１電力供給用電源
Ｖ２ロジック回路用電源
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ６ＦＥＴ
Ｑ５トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４抵抗
Ｄ１ダイオード
Ｃ１コンデンサ
Ｔ１トランス
ＳＷ１スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a separately-excited isolated DC-DC converter used for a plurality of operation power supplies on a module-type measuring instrument module.
[0002]
[Prior art]
A conventional DC-DC converter will be described with reference to FIG. In the figure, an output of an oscillator U1 that generates a rectangular wave is connected to an input of a buffer circuit U2 and an input of an inverter circuit U3. The logic circuit power source V2 is connected to the oscillator U1, the buffer circuit U2, and the inverter circuit U3.
[0003]
The output of the buffer circuit U2 is connected to the gate of a FET (field effect transistor) Q1 whose source is connected to the common potential and whose drain is connected to the second terminal of the pull-up resistor R1. The output of the inverter circuit U3 has a source connected to the common potential and a drain connected to the gate of the FET Q2 connected to the second terminal of the pull-up resistor R2.
[0004]
Further, the drain of the FET Q1 is connected to the gate of the FET Q3, the source of the FET Q3 is connected to the common potential, and the drain is connected to the first terminal of the primary side winding of the transformer T1. The drain of the FET Q2 is connected to the gate of the FET Q4, the source of the FET Q4 is connected to the common potential, and the drain is connected to the second terminal of the primary side winding of the transformer T1.
[0005]
The power supply V1 is connected to the first terminals of the pull-up resistor R1 and the pull-up resistor R2 and the center tap of the transformer T1.
[0006]
A secondary circuit U20 is connected to the secondary winding of the transformer T1.
[0007]
The operation of the DC-DC converter having such a configuration will be described below.
[0008]
First, the rectangular wave signal generated by the oscillator U1 becomes a two-phase rectangular wave whose phase is shifted by 180 degrees by passing through the buffer circuit U2 and the inverter circuit U3.
[0009]
The two-phase rectangular waves obtained by shifting the phase by 180 degrees are input to the gates of the FETQ1 and FETQ2 having the above-described configuration, so that the amplitude of each rectangular wave is level-shifted. Furthermore, the primary current of the transformer T1 is turned on / off by being input to the gates of the FETQ3 and the FETQ4 having the above-described configurations, respectively, and power isolated from the primary side is supplied to the secondary side circuit U20.
[0010]
Such a DC-DC converter is used, for example, as a power source for a module part of a module type measuring instrument. Module-type measuring instruments are modularized input signal processing circuits corresponding to sensors that output different types of signals, such as thermocouples, RTDs, and rotary encoders, and these modules are exchanged according to the type of sensor. It is a measuring instrument that makes it possible to perform a wide range of measurements.
[0011]
In the DC-DC converter, the amplitude of a two-phase rectangular wave whose phase is shifted by 180 degrees is level-shifted by using the FET Q1 and the FET Q2, which is usually an oscillator U1, a buffer circuit U2, and an inverter. Since U3 is a logic circuit, it operates with a logic circuit power supply V2 of about 5V. However, the FET used as FETQ3 and FETQ4 has a lower on-resistance as the gate-source voltage is higher. It is used to increase the voltage and improve the conversion efficiency.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional DC-DC converter has the following problems.
[0013]
In the DC-DC converter of FIG. 2, in order to keep the current flowing through the FET Q3 and the FET Q4 as low as possible within the appropriate operating current range, the power supply power source V1 uses a voltage as high as possible within the appropriate operating voltage range. ing. On the other hand, as described above, the oscillator U1, the buffer circuit U2, and the inverter U3 are normally logic circuits, and therefore operate with a logic circuit power supply V2 of about 5V. Therefore, the DC-DC converter shown in FIG. 1 requires two types of power supplies: a power supply power supply V1 and a logic circuit power supply V2 of about 5V.
[0014]
Usually, when such a DC-DC converter is used for the module part of the module type measuring instrument, the power supply power source V1 and the logic circuit power source V2 are supplied from the main body of the module type measuring instrument (not shown). Supplied.
[0015]
In such a DC-DC converter, when the power supply V1 rises before the logic circuit power supply V2 when the power is turned on, the gate potentials of the FETQ1 and FETQ2 at this time are 0V, so the gates of the FETQ3 and FETQ4. The potential is pulled up to the voltage of the power supply V1 by the pull-up resistor R1 and the pull-up resistor R2, and the FET Q3 and the FET Q4 are turned on.
[0016]
At this time, since the current proportional to time flows to the FET Q3 and FET Q4 due to the inductance of the primary winding of the transformer T1, if the oscillation stabilization of the oscillator U1 is delayed in this state, the element of the FET Q3 and FET Q4 is eventually destroyed. It reaches.
[0017]
In the conventional DC-DC converter, in order to prevent this phenomenon, the rising of the power supply V1 is specified so that the power supply V1 does not rise before the logic circuit power V2. It had been.
[0018]
For example, when the DC-DC converter of FIG. 2 is used in the module part of a module type measuring instrument, the logic circuit power supply V2 is first turned on on the measuring instrument main body side, and after a certain time, the power supply power supply is supplied. This problem can be avoided by providing a power supply start-up sequence that operates to turn on V1, but in this case, the power supply circuit on the measuring instrument main body side needs to correspond to the above operation. There was a problem of increasing the cost.
[0019]
Further, as shown in FIG. 3, the switch SW1 is inserted between the power supply V1 and the center tap of the transformer T1, and it is detected that the logic circuit power supply V2 has risen using the power supply detection circuit U4. However, in this case, since the primary current of the transformer T1 always flows through the switch SW1 and a very large inrush current flows at the moment when the switch SW1 is turned on, SW1 must have a large capacity capable of withstanding these currents. This has the problem of not only increasing the cost of the DC-DC converter but also increasing the failure rate.
[0020]
The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a DC-DC converter that can be turned on without being conscious of the turn-on order of the power supply for the logic circuit and the power supply.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention is characterized by the following.
(1) In the DC-DC converter used for the replaceable module unit, the module unit is supplied from the main body with a first switching element connected to a power supply power source having one end supplied from the main body. A voltage application delay circuit that delays turning on the first switching element for a predetermined time from power-on of the logic circuit power supply; a buffer circuit or an inverter circuit to which power is supplied from the logic circuit power supply; and the first switching A second switching element connected to the other end of the element and switching based on the output of the buffer circuit or the output of the inverter circuit; and switching based on the output of the second switching element connected to the power supply DC-D which is characterized by comprising a third switching element for supplying power Converter.
(2) The main body and the module unit are measuring instruments in which an input signal processing circuit corresponding to a sensor that outputs different types of signals is modularized, and the module is exchanged according to the type of the sensor. The DC-DC converter as described in (1) characterized by these.
Further, in the DC-DC converter configured to switch the power input to the primary winding of the transformer with the switching element, the DC-DC converter includes means for delaying the driving of the switching element for a certain time from the power-on. It is a feature.
[0022]
Further , a transformer T1 having a power supply V1 connected to the center tap of the primary winding, an oscillator U1 that generates a rectangular wave, a buffer circuit U2 and an inverter circuit U3 connected to the output of the oscillator U1, At least the oscillator U1, the logic circuit power supply V2 for supplying power to the buffer circuit U2 and the inverter circuit U3, the output of the buffer circuit U2 is connected to the gate, the source is connected to a common potential, and the drain is pulled up The FET Q1 connected to the second terminal of the resistor R1, the FET Q2 connected to the gate of the output of the inverter circuit U3, the source connected to the common potential, and the drain connected to the second terminal of the pull-up resistor R2. FET Q1 has a drain connected to the gate, a source connected to a common potential, and a drain connected to the transistor. FET Q3 connected to the first terminal of the primary side winding of the transformer T1, the drain of the FET Q2 is connected to the gate, the source is connected to the common potential, and the drain is the second side of the primary winding of the transformer T1. The voltage application delay for applying the power supply V1 to the FET Q4 connected to the terminals of the power supply and the first terminal of the pull-up resistor R1 and the pull-up resistor R2 after a predetermined time from the power-on of the logic circuit power V2 A circuit is provided.
[0023]
According to such a configuration, the pull-up voltages of the FET Q1 and the FET Q2 can be applied with a delay of a delay time set in the voltage application delay circuit from turning on the DC-DC converter.
[0024]
In addition, the voltage application delay circuit used for the above purpose includes a FET Q6 having a power supply V1 connected to the source and a drain connected to the first terminals of the pull-up resistor R1 and the pull-up resistor R2, A resistor R3 having one terminal connected to the logic circuit power supply V2, a capacitor C1 having a first terminal connected to the second terminal of the resistor R3, and a second terminal connected to a common potential; A diode D1 having a cathode connected to the first terminal of the resistor R3, an anode connected to the second terminal of the resistor R3, a first terminal of the capacitor C1 is connected to the base, and a collector is connected to the FET Q6. This is realized by a circuit comprising a transistor Q5 connected to the gate and having an emitter connected to a common potential, and a resistor R4 connecting the gate and source of the FET Q6. Bets are possible.
[0025]
According to such a configuration, the voltage application delay circuit can be realized by a circuit having a simple configuration. The FET Q6 is used for turning on and off the pull-up voltage, and a large current does not flow. Therefore, an inexpensive component having a small current capacity can be used.
[0026]
The FET used in the DC-DC converter described above can be realized using an enhancement type N-CH MOS FET and an enhancement type P-CH MOS FET. The transistor used in the DC converter can be realized using an NPN transistor .
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. In the figure, the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0028]
In this figure, the difference from the DC-DC converter described in FIG. 2 is that the power supply V1 is pulled to the first terminals of the pull-up resistors R1 and R2 after a certain time from the power-on of the logic circuit power V2. A voltage application delay circuit 11 applied to the up resistors R1 and R2 is provided.
[0029]
The voltage application delay circuit 11 has a power supply V1 connected to the source, a FET Q6 whose drain is connected to the first terminals of the pull-up resistor R1 and the pull-up resistor R2, and a first terminal that is a logic circuit. A resistor R3 connected to the power supply V2, a first terminal connected to the second terminal of the resistor R3, a second terminal connected to the common potential, and a first terminal of the resistor R3 The diode D1 is connected to the cathode, the anode is connected to the second terminal of the resistor R3, the first terminal of the capacitor C1 is connected to the base, the collector is connected to the gate of the FET Q6, and the emitter is connected to the common potential. The transistor Q5 and the resistor R4 connecting the gate and source of the FET Q6.
[0030]
In the DC-DC converter having such a configuration, when the logic circuit power supply V2 rises, a rectangular wave is generated by the oscillator U1 as in the conventional example, and the phase of the rectangular wave is 180 degrees by the buffer circuit U2 and the inverter circuit U3. The two-phase rectangular waves are shifted.
[0031]
However, during the period from when the power supply V2 for the logic circuit rises until the capacitor C1 is charged through the resistor R3 (hereinafter referred to as delay time DT), the transistor Q5 is turned off, and further between the gate and source of the FET Q6. Are connected by the resistor R4, the FET Q6 is kept off until the delay time DT elapses.
[0032]
Therefore, even if the power supply power source V1 is started before the logic circuit power source V2 is started, there is no power source for pulling up the FET Q1 and the FET Q2 at this time, so the gates of the FET Q3 and the FET Q4 are not driven, and both are turned off. Put in condition.
[0033]
Thereafter, when the logic circuit power source V2 rises and the delay time DT elapses, the transistor Q5 is turned on, and the gate of the FET Q6 becomes 0 V, so that the FET Q6 is turned on.
[0034]
At this time, if the power supply V1 is started, the FET Q3 and the FET Q4 are driven alternately, and the DC-DC converter starts operating normally. If the power supply V1 is not started up at this time, the DC-DC converter maintains this state as it is, and the DC-DC converter starts to operate normally as soon as the power supply V1 starts up.
[0035]
That is, in the above-described DC-DC converter, the power supply V1 is always applied to the pull-up resistors R1 and R2 later than the logic circuit power supply V2, so that the DC-DC converter of the present invention is replaced with a module type measuring instrument, for example. When used in the module section, it is not necessary to provide a power-up sequence on the measuring instrument body side.
[0036]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. In the present invention, a logic circuit power supply and a power supply power supply are simply added to a conventional DC-DC converter circuit by adding a voltage application delay circuit composed of a simple circuit composed of a diode, a resistor, a capacitor, and the like. It is possible to realize a DC-DC converter that can be powered on without being conscious of the order of power supply.
[0037]
This means that, for example, when the DC-DC converter of the present invention is used in the module part of a module type measuring instrument, it is not necessary to provide a power-on sequence on the measuring instrument main unit side, thus realizing a cost reduction on the measuring instrument main unit side. Is possible.
[0038]
Further, the voltage application delay circuit used in the DC-DC converter of the present invention has a small current flowing through the switch element (FET Q6 in FIG. 1) for applying the pull-up voltage and is turned on. Since an inrush current does not flow, an inexpensive element having a small current capacity can be used.
[0039]
For this reason, the DC-DC converter of the present invention can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional DC-DC converter.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional DC-DC converter.
[Explanation of symbols]
U1 Oscillator U2 Buffer circuit U3 Inverter circuit U20 Secondary side circuit V1 Power supply V2 Logic circuit power supply Q1, Q2, Q3, Q4, Q6 FET
Q5 Transistors R1, R2, R3, R4 Resistor D1 Diode C1 Capacitor T1 Transformer SW1 Switch

Claims

In the DC-DC converter used for the replaceable module part,
The module part is
A first switching element having one end connected to a power supply for power supply supplied from the main body;
A voltage applying delay circuit by a predetermined time delay the on of the first switching element from power supply for the logic circuit is supplied from the main body,
A buffer circuit or an inverter circuit to which power is supplied from the power supply for the logic circuit;
A second switching element connected to the other end of the first switching element and switching based on the output of the buffer circuit or the output of the inverter circuit;
A DC-DC converter comprising: a third switching element connected to the power supply for power supply and switching based on an output of the second switching element to supply power .

The main body and the module unit are measuring devices in which an input signal processing circuit corresponding to a sensor that outputs different types of signals is modularized, and the module is exchanged according to the type of the sensor. The DC-DC converter according to claim 1.