JP5488230B2 - DC-DC converter - Google Patents

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Description

本発明は、直流入力電圧を変換し、一対の出力線間に接続する負荷へ安定した直流出力電圧を出力するDC−DCコンバータに関し、更に詳しくは、負荷に流れる出力電流の電流値を、DC−DCコンバータ側から出力するDC−DCコンバータに関する。   The present invention relates to a DC-DC converter that converts a DC input voltage and outputs a stable DC output voltage to a load connected between a pair of output lines. More specifically, the current value of an output current flowing through a load is expressed as DC. The present invention relates to a DC-DC converter that outputs from the DC converter side.

DC−DCコンバータは、不安定な直流入力電圧を安定した所定出力電圧に変換する変換器として、携帯電話機、携帯音楽プレーヤ等の携帯電子機器の充電器やACアダプタに用いられている。   The DC-DC converter is used as a converter for converting an unstable DC input voltage into a stable predetermined output voltage, for a charger or an AC adapter of a portable electronic device such as a mobile phone or a portable music player.

図4は、従来のDC−DCコンバータのうちから絶縁フライバック型DC−DCコンバータ100の一例を示すもので(特許文献1)、図中、1aは、直流電源のの高圧端子、1bは、低圧端子であり、2aは、トランス2の一次巻線、2bは、トランス2の二次出力巻線である。   FIG. 4 shows an example of an insulated flyback DC-DC converter 100 among conventional DC-DC converters (Patent Document 1). In FIG. 4, 1a is a high-voltage terminal of a DC power source, 1b is A low voltage terminal, 2a is a primary winding of the transformer 2, and 2b is a secondary output winding of the transformer 2.

間欠発振素子3は、トランス2の一次巻線2aと、直流電源1に対して直列に接続され、通常は、一定周波数で一次巻線2aと低圧端子1b間を開閉するように連続動作し、制御端子3aに一定の電流を流す休止制御信号が入力されている間は、一次巻線2aと低圧端子1b間を切断させた状態で休止する。   The intermittent oscillation element 3 is connected in series with the primary winding 2a of the transformer 2 and the DC power source 1, and normally operates continuously so as to open and close the primary winding 2a and the low-voltage terminal 1b at a constant frequency. While a stop control signal for supplying a constant current to the control terminal 3a is input, the control terminal 3a is stopped in a state where the primary winding 2a and the low voltage terminal 1b are disconnected.

39は、後述する出力側に設けられたフォトカプラ発光素子35とフォトカップルするフォトカプラ受光素子であり、間欠発振素子3の制御端子3aと直流電源1の低圧端子1b間に接続される。   Reference numeral 39 denotes a photocoupler light-receiving element that is photocoupled with a photocoupler light-emitting element 35 provided on the output side, which will be described later, and is connected between the control terminal 3 a of the intermittent oscillation element 3 and the low-voltage terminal 1 b of the DC power supply 1.

トランス2の二次側(出力側)には、整流平滑化回路を構成する整流用ダイオード4と平滑コンデンサ13が設けられ、二次出力巻線2bの出力を整流平滑化して、高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に出力している。   On the secondary side (output side) of the transformer 2, a rectifying diode 4 and a smoothing capacitor 13 constituting a rectifying / smoothing circuit are provided, and the output of the secondary output winding 2b is rectified and smoothed to obtain a high-voltage side output line. Output between 20a and the low-voltage side output line 20b.

一対の出力線20a、20b間には、その出力電圧と出力電流を監視し、いずれかが所定値に設定する設定電圧若しくは設定電流を越えた際に、図中のフォトカプラ発光素子35を発光させる電圧監視回路と電流監視回路からなる出力監視回路が設けられている。   The output voltage and output current are monitored between the pair of output lines 20a and 20b, and when one of them exceeds a set voltage or set current set to a predetermined value, the photocoupler light emitting element 35 in the figure emits light. An output monitoring circuit including a voltage monitoring circuit and a current monitoring circuit is provided.

上述の間欠発振素子3は、連続動作している間に、高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に発生する出力電力と出力電流が徐々に上昇するように、開閉動作の周波数とオンデューティが設定されている。高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に負荷が接続された状態で、上昇する出力電圧が設定電圧を越えると、誤差増幅器33aの反転入力端子に入力される分圧抵抗30,31の中間タップ32の電位も上昇し、電圧監視用基準電源34aの第1比較電圧との電位差が反転増幅され、フォトカプラ発光素子35の発光しきい値を越える電位となる。   The intermittent oscillation element 3 described above is switched on and off so that the output power and output current generated between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b gradually increase during continuous operation. Duty is set. When a rising output voltage exceeds a set voltage with a load connected between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b, the voltage dividing resistors 30 and 31 input to the inverting input terminal of the error amplifier 33a. The potential of the intermediate tap 32 also rises, and the potential difference from the first comparison voltage of the voltage monitoring reference power supply 34a is inverted and amplified to a potential that exceeds the light emission threshold value of the photocoupler light emitting element 35.

また、高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に接続された負荷によって、出力電流が設定電流を越えて上昇した場合も、低圧側出力線20bに直列に接続される電流検出用抵抗43の出力電流による電圧降下が増加して誤差増幅器33bの反転入力端子に入力される電圧が上昇し、電流監視用基準電源34bの第2比較電圧との電位差が反転増幅され、フォトカプラ発光素子35の発光しきい値を越える電位となる。   Further, even when the output current rises beyond the set current due to the load connected between the high voltage side output line 20a and the low voltage side output line 20b, the current detection resistor 43 connected in series to the low voltage side output line 20b. The voltage drop due to the output current increases, the voltage input to the inverting input terminal of the error amplifier 33b increases, the potential difference with the second comparison voltage of the current monitoring reference power supply 34b is inverted and amplified, and the photocoupler light emitting element 35 The potential exceeds the light emission threshold.

その結果、出力電圧若しくは出力電流のいずれかが設定電圧若しくは設定電流を越える限り、フォトカプラ発光素子35は発光し続け、これらの値を超えたことを示すリミット信号がフォトカプラ受光素子39に連続して出力される。   As a result, as long as either the output voltage or the output current exceeds the set voltage or set current, the photocoupler light emitting element 35 continues to emit light, and a limit signal indicating that these values have been exceeded continues to the photocoupler light receiving element 39. Is output.

フォトカプラ受光素子39は、フォトカプラ発光素子35からのリミット信号を受光している間、間欠発振素子3の制御端子3aから直流電源1の低圧端子1bに一定の電流が流れるので、制御端子3aには、休止制御信号が連続して入力される状態となる。その間間欠発振素子3の開閉動作が休止し、トランス3の1次巻き線2aに流れる電流が遮断され、トランス3の二次出力巻線2bに蓄積される励磁エネルギーが徐々に負荷により消費されていくので、設定電圧若しくは設定電流を越えていた出力電圧若しくは出力電流は、減少し、設定電圧若しくは設定電流以下となる。   Since the photocoupler light receiving element 39 receives the limit signal from the photocoupler light emitting element 35, a constant current flows from the control terminal 3a of the intermittent oscillation element 3 to the low voltage terminal 1b of the DC power supply 1, and thus the control terminal 3a. In this state, the pause control signal is continuously input. Meanwhile, the opening / closing operation of the intermittent oscillation element 3 is stopped, the current flowing through the primary winding 2a of the transformer 3 is cut off, and the excitation energy accumulated in the secondary output winding 2b of the transformer 3 is gradually consumed by the load. As a result, the output voltage or output current that has exceeded the set voltage or set current decreases and becomes lower than the set voltage or set current.

その結果、フォトカプラ発光素子35は発光を停止し、フォトカプラ受光素子39がリミット信号を受光しなくなるので、間欠発振素子3は、再び連続開閉動作を繰り返し、出力電圧と出力電流をそれぞれ設定電圧と設定電流とする定電圧制御と定電流制御が行われる。   As a result, the photocoupler light emitting element 35 stops emitting light, and the photocoupler light receiving element 39 does not receive the limit signal. Therefore, the intermittent oscillation element 3 repeats the continuous opening / closing operation again, and sets the output voltage and output current to the set voltage. Then, constant voltage control and constant current control for setting current are performed.

また、一対の出力線間の出力電圧が何らかの原因で設定電圧を超えその動作を停止させた場合に、異常動作信号を負荷へ出力するDC−DCコンバータも知られている(特許文献2)。   There is also known a DC-DC converter that outputs an abnormal operation signal to a load when the output voltage between a pair of output lines exceeds a set voltage for some reason and the operation is stopped (Patent Document 2).

特許第3391774号公報Japanese Patent No. 3391774 特開2005−323437号公報JP 2005-323437 A

この種の従来のDC−DCコンバータは、充電器やACアダプタとして、その出力定格に適合する負荷である電子機器に接続して使用されるが、近年の電子機器は、汎用のUSB(Universal Serial Bus)コネクタを介して充電器やACアダプタと接続する構成が採用されているので、適合しないDC−DCコンバータとも誤接続する可能性がある。負荷の消費電力を越えた出力定格のDC−DCコンバータに誤接続すると、負荷側からDC−DCコンバータの動作を停止させたり、その動作を制御する手段がないので、負荷の内部で余剰電力を消費しなければならず、異常発熱による火傷や火災発生の危険が生じるものであった。   A conventional DC-DC converter of this type is used as a charger or an AC adapter by connecting to an electronic device that is a load that conforms to its output rating. In recent years, a general-purpose USB (Universal Serial) is used. Since a configuration in which a charger or an AC adapter is connected via a bus connector is adopted, there is a possibility that a non-conforming DC-DC converter is erroneously connected. If a DC-DC converter with an output rating exceeding the power consumption of the load is erroneously connected, there is no means to stop the operation of the DC-DC converter from the load side or to control its operation. There was a risk of burns and fires due to abnormal heat generation.

このような問題が予測されるにもかかわらず、特許文献1に記載のDC−DCコンバータに代表される従来のDC−DCコンバータには、不適合な負荷が接続された場合にその誤接続状態を負荷側へ出力手段がなく、特許文献2に記載されたDC−DCコンバータであっても、自らの異常動作を負荷側へ出力するだけであり、定格出力の正常動作をしながら、上記危険が発生する恐れがあるような誤接続を、負荷側へ伝達する手段は備えていなかった。   In spite of such a problem being predicted, the conventional DC-DC converter represented by the DC-DC converter described in Patent Document 1 has a wrong connection state when an incompatible load is connected. Even if the DC-DC converter described in Patent Document 2 has no output means on the load side, it only outputs its own abnormal operation to the load side. There was no means for transmitting erroneous connections that could occur to the load side.

一方、負荷側で、DC−DCコンバータの出力線に接続する内部配線に、図4の電流検出用抵抗43に相当するシャント抵抗を直列に接続し、その電圧降下からDC−DCコンバータの出力電流が定格電流と異なる場合にDC−DCコンバータの誤接続を表示部へ表示し、使用者へ警告すること方法が考えられる。しかしながら、一般に充電器としてDC−DCコンバータを負荷へ接続する場合には、出力電流(充電電流)が1A程度と大きく、負荷の内部に接続するシャント抵抗の電圧降下を無視できず、負荷内部のバッテリー等は、定電圧出力制御するDC−DCコンバータの出力電圧未満の電圧で充電されることとなり、充電電圧不足の問題が生じる。特に、リチュウムイオン電池は、充電電圧を厳しく管理して充電する必要があり、DC−DCコンバータ側の出力電圧を設定電圧に定電圧制御しても、出力電流の変化で充電電圧が変動するものとなるので、上述のように、負荷側で出力電流を監視して、不適合なDC−DCコンバータとの接続を検出することは実用上困難なものとなっている。   On the other hand, on the load side, a shunt resistor corresponding to the current detection resistor 43 in FIG. 4 is connected in series to the internal wiring connected to the output line of the DC-DC converter, and the output current of the DC-DC converter is determined from the voltage drop. In the case where is different from the rated current, it is conceivable to display an erroneous connection of the DC-DC converter on the display unit and warn the user. However, in general, when a DC-DC converter is connected to a load as a charger, the output current (charging current) is as large as about 1 A, and the voltage drop of the shunt resistor connected to the inside of the load cannot be ignored. A battery or the like is charged with a voltage lower than the output voltage of a DC-DC converter that performs constant voltage output control, which causes a problem of insufficient charging voltage. In particular, a lithium ion battery needs to be charged under strict control of the charging voltage, and even if the output voltage on the DC-DC converter side is controlled at a constant voltage, the charging voltage fluctuates due to a change in the output current. Therefore, as described above, it is practically difficult to detect the connection with the incompatible DC-DC converter by monitoring the output current on the load side.

また、負荷内部の各回路は、一般的に接地レベルのDC−DCコンバータの低圧側出力線20bの電位を基準電位として動作するので、出力電流を表す図4の電流検出用抵抗43による電圧降下は負極性で表され、負荷側へ出力しても通常の負荷側比較回路では検出できない。電流検出用抵抗43による電圧降下を正極性で表すように、電流検出用抵抗43を高圧側出力線20aに直列に接続すると、出力電圧に対して出力電流を表すシャント抵抗の電圧降下が小さいため、出力電圧変動の影響を受け、高精度で出力電流を検出できないという問題があり、結局、DC−DCコンバータ側から負荷へ出力電流の値を伝達する障害となっていた。   Further, each circuit in the load generally operates with the potential of the low-voltage side output line 20b of the DC-DC converter at the ground level as the reference potential, so that the voltage drop caused by the current detection resistor 43 in FIG. 4 representing the output current. Is represented by a negative polarity, and even if output to the load side, it cannot be detected by a normal load side comparison circuit. When the current detection resistor 43 is connected in series to the high-voltage side output line 20a so that the voltage drop due to the current detection resistor 43 is represented by a positive polarity, the voltage drop of the shunt resistor representing the output current is small with respect to the output voltage. However, there has been a problem that the output current cannot be detected with high accuracy due to the influence of the output voltage fluctuation, and as a result, the value of the output current is transmitted from the DC-DC converter side to the load.

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、不適合なDC−DCコンバータが接続されたことを、出力側に接続する負荷へ伝達可能なDC−DCコンバータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such a conventional problem, and provides a DC-DC converter capable of transmitting the fact that an incompatible DC-DC converter is connected to a load connected to the output side. The purpose is to do.

また、簡単な構成で、出力電流を表す電圧信号を正極性で負荷へ出力し、負荷側の比較回路で検出可能としたDC−DCコンバータを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a DC-DC converter having a simple configuration that outputs a voltage signal representing an output current to a load with a positive polarity and that can be detected by a comparison circuit on the load side.

上述の目的を達成するため、請求項1に記載のDC−DCコンバータは、直流電源に直列に接続されるスイッチング素子と、スイッチング素子の開閉動作により直流電源から流れる電流が断続し、負荷に接続する一対の高圧側出力線と低圧側出力線間に、直流電源の入力電圧を異なる直流出力電圧に変換を出力するインダクタと、高圧側出力線と低圧側出力線間の出力電圧に応じてスイッチング素子を開閉制御し、出力電圧を定電圧制御する定電圧制御回路とを備えたDC−DCコンバータであって、
高圧側出力線と低圧側出力線のいずれかにシャント抵抗を直列に配線し、シャント抵抗両端の電位差を表す電圧信号を、負荷へ出力することを最も主要な特徴とする。
In order to achieve the above object, a DC-DC converter according to claim 1 is connected to a switching element connected in series with a DC power supply and a current flowing from the DC power supply intermittently by switching operation of the switching element. Switching between a pair of high-voltage output line and low-voltage output line according to the output voltage between the high-voltage output line and the low-voltage output line A DC-DC converter provided with a constant voltage control circuit that controls opening and closing of an element and performs constant voltage control of an output voltage,
The main feature is that a shunt resistor is connected in series to either the high-voltage side output line or the low-voltage side output line, and a voltage signal representing the potential difference between both ends of the shunt resistor is output to the load.

負荷に出力される電圧信号は、シャント抵抗が直列に接続された高圧側出力線若しくは低圧側出力線に流れる出力電流を表すので、負荷側で、内部負荷への電圧を変動させずに、入力される電圧信号からDC−DCコンバータの出力電流を検出できる。   The voltage signal output to the load represents the output current flowing through the high-voltage side output line or low-voltage side output line connected in series with the shunt resistor, so the load side does not change the voltage to the internal load. The output current of the DC-DC converter can be detected from the voltage signal.

また、請求項2に記載のDC−DCコンバータは、シャント抵抗を、低圧側出力線に直列に配線し、高圧側出力線とシャント抵抗の入力側に接続する低圧側出力線間に、一方を高圧側出力線に接続させたバッファ抵抗と、シャント抵抗の両端の電位差より高い定電圧を発生させる定電圧回路素子とを直列に接続し、定電圧回路素子とバッファ抵抗との直列接続点から電圧信号を出力することを特徴とする。   Further, in the DC-DC converter according to claim 2, a shunt resistor is wired in series with the low-voltage output line, and one is connected between the high-voltage output line and the low-voltage output line connected to the input side of the shunt resistor. A buffer resistor connected to the high-voltage side output line and a constant voltage circuit element that generates a constant voltage higher than the potential difference between both ends of the shunt resistor are connected in series, and voltage is applied from the series connection point of the constant voltage circuit element and the buffer resistor. A signal is output.

負荷に接続する低圧側出力線の電位を基準電位として、シャント抵抗の入力側の電位は、低圧側主力線に流れる出力電流に比例する負極性の電位で表されるが、定電圧回路素子を介して定電圧回路素子とバッファ抵抗との直列接続点から出力される電圧信号は、正極性で負荷に流れる出力電流を表す。   The potential on the input side of the shunt resistor is expressed as a negative potential proportional to the output current flowing through the low-voltage main power line, with the potential of the low-voltage output line connected to the load as the reference potential. The voltage signal output from the series connection point of the constant voltage circuit element and the buffer resistor via the positive voltage represents the output current flowing through the load with a positive polarity.

定電圧回路素子は、出力電圧の変動に依存しない定電圧を発生し、出力電圧の変動に応じてバッファ抵抗の電圧が変化する。   The constant voltage circuit element generates a constant voltage that does not depend on the fluctuation of the output voltage, and the voltage of the buffer resistor changes according to the fluctuation of the output voltage.

また、請求項3に記載のDC−DCコンバータは、定電圧回路素子がシャントレギュレータであることを特徴とする。   The DC-DC converter according to claim 3 is characterized in that the constant voltage circuit element is a shunt regulator.

シャントレギュレータは、負荷と並列に接続され、負荷に出力される直流出力電圧の変動に依存しない定電圧を発生し、数Vの直流出力電圧以下で、シャント抵抗の両端の電位差以上の定電圧を容易に生成できる。   The shunt regulator is connected in parallel with the load, generates a constant voltage that does not depend on fluctuations in the DC output voltage output to the load, and has a constant voltage that is less than a few V DC output voltage and greater than the potential difference across the shunt resistor. Can be easily generated.

また、請求項4に記載のDC−DCコンバータは、シャント抵抗両端の電位差から検出する低圧側出力線に流れる出力電流に応じてスイッチング素子を開閉制御し、前記出力電流を定電流制御する定電流制御回路を更に備えたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a DC-DC converter that controls opening and closing of a switching element in accordance with an output current flowing through a low-voltage side output line detected from a potential difference between both ends of a shunt resistor, and controls the output current at a constant current. A control circuit is further provided.

正極性の電圧信号を出力するために用いるシャント抵抗を定電流制御回路の電流検出用抵抗に利用する。   A shunt resistor used for outputting a positive voltage signal is used as a current detection resistor of the constant current control circuit.

請求項1の発明によれば、負荷のバッテリーへの充電電圧を低下させたり、変動させずに、負荷側で接続しているDC−DCコンバータの出力電流を検出できる。   According to the first aspect of the present invention, the output current of the DC-DC converter connected on the load side can be detected without lowering or changing the charging voltage to the battery of the load.

負荷側で、DC−DCコンバータの出力電流から、異なる定格出力のDC−DCコンバータとの誤接続を検出でき、使用者に注意を喚起させることにより、負荷の異常発熱の危険を未然防止できる。   On the load side, an erroneous connection with a DC-DC converter having a different rated output can be detected from the output current of the DC-DC converter, and the danger of abnormal heat generation of the load can be prevented by alerting the user.

請求項2の発明によれば、DC−DCコンバータから出力される電圧信号は、低圧側出力線の基準電位に対して正極性で、負荷に流れる出力電流を表すので、低圧側出力線の電位を基準電位として動作する負荷側の通常の比較回路でDC−DCコンバータから出力される出力電流を容易に検出できる。   According to the second aspect of the present invention, the voltage signal output from the DC-DC converter is positive with respect to the reference potential of the low-voltage side output line and represents the output current flowing through the load. The output current output from the DC-DC converter can be easily detected by a normal comparison circuit on the load side that operates with reference potential.

シャント抵抗は、低圧側出力線に直列に接続されるので、低圧側出力線の電位を基準電位として比較する出力電流を表す電位が出力電圧の変動に影響せず、高精度で出力電流を検出できる。   Since the shunt resistor is connected in series to the low-voltage output line, the potential that represents the output current that compares the potential of the low-voltage output line with the reference potential does not affect the fluctuation of the output voltage, and the output current is detected with high accuracy. it can.

請求項3の発明によれば、出力電圧が数V、出力電流が1A程度の定格のDC−DCコンバータから、正極性の電圧信号を出力するための定電圧回路素子として適している。   According to the invention of claim 3, it is suitable as a constant voltage circuit element for outputting a positive voltage signal from a rated DC-DC converter having an output voltage of several volts and an output current of about 1A.

請求項4の発明によれば、定電流制御回路の電流検出用抵抗をシャント抵抗として利用できるので、定電圧回路素子とバッファ抵抗を接続するだけで、出力電流を表す正極性の電圧信号を負荷へ接続できる。   According to the invention of claim 4, since the current detection resistor of the constant current control circuit can be used as a shunt resistor, a positive voltage signal representing an output current can be loaded only by connecting the constant voltage circuit element and the buffer resistor. Can be connected to.

本発明の第1実施の形態に係るDC−DCコンバータ10の概略を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing an outline of a DC-DC converter 10 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施の形態に係るDC−DCコンバータ50の回路図である。It is a circuit diagram of the DC-DC converter 50 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. バイポーラトランジスタ60を定電圧回路素子として用いたDC−DCコンバータ70の回路図である。It is a circuit diagram of the DC-DC converter 70 which used the bipolar transistor 60 as a constant voltage circuit element. 従来のDC−DCコンバータ100を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a conventional DC-DC converter 100. FIG.

以下、本発明の一実施の形態に係るDC−DCコンバータ10を図1を参照して説明する。本実施の形態に係るDC−DCコンバータ10は、図4に示す従来のフライバック型DC−DCコンバータ100と基本構成は同一であり、従来のDC−DCコンバータ100に定電圧回路素子7とバッファ抵抗8を設けたものである。従って、従来のDC−DCコンバータ100と共通する回路及び回路素子については、同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。尚、DC−DCコンバータ10にも定電圧制御回路の電圧監視回路、交流負帰還素子を備えているが、図1ではこれらの構成の図示を省略している。   Hereinafter, a DC-DC converter 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The DC-DC converter 10 according to the present embodiment has the same basic configuration as the conventional flyback type DC-DC converter 100 shown in FIG. 4, and the constant voltage circuit element 7 and the buffer are added to the conventional DC-DC converter 100. A resistor 8 is provided. Therefore, circuits and circuit elements common to the conventional DC-DC converter 100 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The DC-DC converter 10 also includes a voltage monitoring circuit of a constant voltage control circuit and an AC negative feedback element, but these configurations are not shown in FIG.

本実施の形態では、DC−DCコンバータ10が100Vの商用交流電源に接続して、5V、1Aの定格出力で負荷である携帯電話機40を充電する充電器に内蔵されているものとして説明する。従って、図中、1は、100Vの商用交流電圧を整流して得られる電圧が変動する可能性のある不安定な直流電源であり、その高圧端子1aと低圧端子1b間の直流入力電圧は、141Vとなっている。2aは、トランス2の一次巻線、2bは、トランス2の二次出力巻線であり、一次巻線2aは、間欠発振素子3と、直流電源1に対して直列に接続されている。   In the present embodiment, it is assumed that the DC-DC converter 10 is connected to a commercial AC power supply of 100 V and is built in a charger that charges the mobile phone 40 that is a load with a rated output of 5 V and 1 A. Accordingly, in the figure, reference numeral 1 denotes an unstable DC power source in which the voltage obtained by rectifying a commercial AC voltage of 100 V may fluctuate. The DC input voltage between the high voltage terminal 1a and the low voltage terminal 1b is 141V. 2a is a primary winding of the transformer 2, 2b is a secondary output winding of the transformer 2, and the primary winding 2a is connected in series to the intermittent oscillation element 3 and the DC power source 1.

間欠発振素子3は、発振器とその発振及び休止を制御する制御素子と、トランス2の1次巻き線2aの電流を断続するスイッチング素子とを内蔵するものであり、制御素子は、通常、発信器から出力される一定の周波数でスイッチング素子を開閉制御し、制御端子3aに一定の電流を流す休止制御信号が入力されている間、発信器の発振を休止し、スイッチング素子を開制御するように動作する。   The intermittent oscillation element 3 incorporates an oscillator, a control element that controls oscillation and pause of the oscillator, and a switching element that interrupts the current of the primary winding 2a of the transformer 2, and the control element is usually a transmitter. The switching element is controlled to open and close at a constant frequency output from the control terminal 3a, and while the pause control signal for passing a constant current is input to the control terminal 3a, the oscillation of the oscillator is paused and the switching element is controlled to open. Operate.

間欠発振素子3の制御端子3aと直流電源1の低圧端子1bの間には、トランス2の二次側に設けられたフォトカプラ発光素子35とフォトカップルするフォトカプラ受光素子39が接続され、トランス2の二次側から負荷40へ出力される出力電圧と出力電流の信号を絶縁されたトランス2の一次側へ帰還させ、間欠発振素子3の間欠発振動作を制御している。   Between the control terminal 3a of the intermittent oscillation element 3 and the low voltage terminal 1b of the DC power source 1, a photocoupler light emitting element 35 and a photocoupler light receiving element 39 that are photocoupled provided on the secondary side of the transformer 2 are connected. 2, the output voltage and output current signals output from the secondary side to the load 40 are fed back to the primary side of the insulated transformer 2 to control the intermittent oscillation operation of the intermittent oscillation element 3.

トランス2の二次出力巻線2bの両端は、負荷40に接続する高圧側出力線20aと低圧側出力線20bに接続し、二次出力巻線2bに発生する出力は、高圧側出力線20aに直列に接続される整流用ダイオード4と二次出力巻線2bに並列に接続される平滑コンデンサ13とから構成される整流平滑化回路により整流平滑化され、高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に出力される。14は、負荷40の負荷変動に対して出力電圧の安定を得るためのコンデンサであるが、必須なものではない。   Both ends of the secondary output winding 2b of the transformer 2 are connected to the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b connected to the load 40, and the output generated in the secondary output winding 2b is the high-voltage side output line 20a. Is rectified and smoothed by a rectifying / smoothing circuit including a rectifying diode 4 connected in series to the rectifying diode 4 and a smoothing capacitor 13 connected in parallel to the secondary output winding 2b, and the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output Output between lines 20b. Reference numeral 14 denotes a capacitor for obtaining the stability of the output voltage against the load fluctuation of the load 40, but it is not essential.

一対の出力線20a、20b間には、その出力電圧と出力電流を監視し、いずれかが所定の設定電圧若しくは設定電流を越えた際に、図中のフォトカプラ発光素子35を発光させる電圧監視回路と電流監視回路からなる出力監視回路が設けられているが、上述の通り、電圧監視回路の図示とその説明は省略する。   The output voltage and the output current are monitored between the pair of output lines 20a and 20b, and the voltage monitor for causing the photocoupler light emitting element 35 in the figure to emit light when either exceeds a predetermined set voltage or set current. Although an output monitoring circuit including a circuit and a current monitoring circuit is provided, the illustration and description of the voltage monitoring circuit are omitted as described above.

電流監視回路は、低圧側出力線20bにシャント抵抗11を直列に接続し、シャント抵抗11の出力側一端を誤差増幅器33bの反転入力端子に、入力側他端を電流監視用基準電源34bを介して非反転入力端子に入力している。これによって、低圧側出力線20bに流れる出力電流は、シャント抵抗11の両端の電位差で表され、誤差増幅器33bで電流監視用基準電源34bの第2比較電圧と比較して、所定の設定電流を越えたかどうかを判定する。   In the current monitoring circuit, the shunt resistor 11 is connected in series to the low-voltage side output line 20b, one end on the output side of the shunt resistor 11 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier 33b, and the other end on the input side is connected to the reference power supply 34b for current monitoring. To the non-inverting input terminal. As a result, the output current flowing through the low-voltage side output line 20b is expressed by the potential difference between both ends of the shunt resistor 11, and is compared with the second comparison voltage of the current monitoring reference power supply 34b by the error amplifier 33b. Determine whether it has been exceeded.

出力電流を定電流制御する目標値となる設定電流は、シャント抵抗11の抵抗値、若しくは電流監視用基準電源34bの第2比較電圧を変更することによって、任意の値に設定することができる。一方、シャント抵抗11には出力電流が流れるので、シャント抵抗11には小抵抗値の抵抗が用いられ、ここでは、出力電流を1Aに定電流制御するために設定電流を1Aとして、抵抗値0.3Ωのシャント抵抗11と、0.3Vの電流監視用基準電源34bを用いている。   The set current, which is a target value for constant current control of the output current, can be set to an arbitrary value by changing the resistance value of the shunt resistor 11 or the second comparison voltage of the current monitoring reference power supply 34b. On the other hand, since an output current flows through the shunt resistor 11, a resistor having a small resistance value is used as the shunt resistor 11. Here, in order to control the output current to 1 A at a constant current, the set current is 1 A, and the resistance value is 0. A 3Ω shunt resistor 11 and a 0.3V current monitoring reference power supply 34b are used.

誤差増幅器33bの出力側には、フォトカプラ発光素子35が接続され、フォトカプラ発光素子35は、電気抵抗36を介して高圧側出力線20aに接続して、駆動電源の供給を受けている。従って、低圧側出力線20bに流れる出力電流が設定電流を越える間、フォトカプラ発光素子35は連続発光し、発光により設定電流を超えたことを示すリミット信号がフォトカプラ受光素子39に出力される。   A photocoupler light emitting element 35 is connected to the output side of the error amplifier 33b. The photocoupler light emitting element 35 is connected to the high voltage side output line 20a via an electric resistor 36 and is supplied with drive power. Accordingly, while the output current flowing through the low-voltage side output line 20b exceeds the set current, the photocoupler light emitting element 35 emits light continuously, and a limit signal indicating that the set current has been exceeded by light emission is output to the photocoupler light receiving element 39. .

シャント抵抗11の入力側の低圧側出力線20bには、定電圧回路素子となるシャントレギュレータ7の低圧側が接続され、シャントレギュレータ7の他側の高圧側は、バッファ抵抗8を介して高圧側出力線20aに接続している。シャントレギュレータ7は、流れる電流にかかわらず、その両端に定電位差を発生させる回路素子で、その電位差は、出力電流が流れるシャント抵抗11の電位差より大きく、定電圧制御する出力電圧より小さい定電位を発生させる定電圧回路素子を用いる。ここでは、出力電圧が5V以下で動作し、少なくとも出力電流が4A以下で、高圧側の電位が正極性の電位となるように、低圧側に対して高圧側の電位が+1.25Vとなるシャントレギュレータを用いている。   The low-voltage side output line 20b on the input side of the shunt resistor 11 is connected to the low-voltage side of the shunt regulator 7 serving as a constant voltage circuit element. It is connected to the line 20a. The shunt regulator 7 is a circuit element that generates a constant potential difference at both ends regardless of the flowing current. The potential difference is larger than the potential difference of the shunt resistor 11 through which the output current flows, and has a constant potential smaller than the output voltage to be controlled with constant voltage. A constant voltage circuit element to be generated is used. Here, the shunt operates with an output voltage of 5 V or less, at least an output current of 4 A or less, and a high-voltage side potential of +1.25 V with respect to the low-voltage side so that the high-voltage side potential is a positive potential. A regulator is used.

高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間の出力電圧は、定電圧制御回路により定電圧制御されるものの、負荷の変動や入力電圧の変化による一時的な変動があるので、バッファ抵抗8に流れる電流が変化し、その電圧降下が出力電圧の変動に伴って変化することにより、直列に接続されたシャントレギュレータ7の電位差が定電位に保たれる。   Although the output voltage between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b is controlled at a constant voltage by a constant voltage control circuit, there are temporary fluctuations due to load fluctuations and input voltage fluctuations. The flowing current is changed, and the voltage drop is changed with the fluctuation of the output voltage, so that the potential difference of the shunt regulators 7 connected in series is kept at a constant potential.

シャントレギュレータ7とバッファ抵抗8との直列接続点は、信号線Dを介して負荷40に接続し、シャントレギュレータ7の高圧側の電位を電圧信号として負荷40へ出力している。   A series connection point of the shunt regulator 7 and the buffer resistor 8 is connected to the load 40 via the signal line D, and the potential on the high voltage side of the shunt regulator 7 is output to the load 40 as a voltage signal.

このように構成されたDC−DCコンバータ10の動作は、高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間の出力電圧とこれらの出力線に流れる出力電流が、所定の設定電圧と設定電流を越えていない間は、間欠発振素子3が一定の周波数で発振し、二次出力巻線2bに発生する出力電力若しくは出力電流が上昇する。   The operation of the DC-DC converter 10 configured as described above is that the output voltage between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b and the output current flowing through these output lines exceed a predetermined set voltage and set current. While not in operation, the intermittent oscillation element 3 oscillates at a constant frequency, and the output power or output current generated in the secondary output winding 2b increases.

高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に接続された負荷40によって、シャント抵抗11に流れる出力電流が設定電流を越えると、誤差増幅器33bの反転入力端子に入力される電圧が電流監視用基準電源34bの第2比較電圧を越え、第2比較電圧との電位差が反転増幅され、フォトカプラ発光素子35の発光しきい値を越える電位となる。   When the output current flowing through the shunt resistor 11 exceeds the set current by the load 40 connected between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b, the voltage input to the inverting input terminal of the error amplifier 33b is used for current monitoring. The second comparison voltage of the reference power supply 34b is exceeded, the potential difference from the second comparison voltage is inverted and amplified, and the potential exceeds the light emission threshold value of the photocoupler light emitting element 35.

出力電流が設定した設定電流を越える限り、フォトカプラ発光素子35は発光し続け、これらの値を超えたことを示すリミット信号をフォトカプラ受光素子39へ連続して出力する。フォトカプラ受光素子39は、フォトカプラ発光素子35からのリミット信号を受光している間、間欠発振素子3の制御端子3aから直流電源1の低圧端子1bに一定の電流が流れるので、制御端子3aには、休止制御信号が入力された状態となる。その結果、間欠発振素子3は、フォトカプラ受光素子39がリミット信号を受光している間、発振器の発振を休止し、内蔵のスイッチング素子は開動作する。   As long as the output current exceeds the set current, the photocoupler light emitting element 35 continues to emit light, and a limit signal indicating that these values have been exceeded is continuously output to the photocoupler light receiving element 39. Since the photocoupler light receiving element 39 receives the limit signal from the photocoupler light emitting element 35, a constant current flows from the control terminal 3a of the intermittent oscillation element 3 to the low voltage terminal 1b of the DC power supply 1, and thus the control terminal 3a. In this state, a pause control signal is input. As a result, the intermittent oscillation element 3 stops the oscillation of the oscillator while the photocoupler light receiving element 39 receives the limit signal, and the built-in switching element is opened.

間欠発振素子3のスイッチング素子が開動作すると、トランス3の1次巻き線2aに流れる電流が遮断され、トランス3の二次出力巻線2bには、出力電力が発生しないので、設定電流を越えていた出力電流は、徐々に設定電流以下となる。その結果、フォトカプラ発光素子35は発光を停止し、フォトカプラ受光素子39がリミット信号を受光しなくなるので、間欠発振素子3は、再び発振を繰り返し、負荷40の電力に応じた安定した出力が得られ、出力電流は設定電流に定電流制御される。   When the switching element of the intermittent oscillation element 3 is opened, the current flowing in the primary winding 2a of the transformer 3 is cut off, and no output power is generated in the secondary output winding 2b of the transformer 3, so that the set current is exceeded. The output current that has been reduced gradually falls below the set current. As a result, the photocoupler light-emitting element 35 stops emitting light, and the photocoupler light-receiving element 39 does not receive the limit signal. Therefore, the intermittent oscillation element 3 repeats oscillation again, and a stable output corresponding to the power of the load 40 is obtained. As a result, the output current is constant-current controlled to the set current.

ここで、DC−DCコンバータ10の低圧側出力線20bが接続する負荷40内部の各回路は、一般的に接地レベルである低圧側出力線20bの電位を基準電位として動作するので、基準電位に対して、シャント抵抗11の入力側、すなわちシャントレギュレータ7の低圧側の電位は、出力電流の電流値に比例する負極性の電位となる。例えば、低圧側出力線20bに設定電流が流れているとすれば、シャント抵抗11の抵抗値0.3Ωに設定電流の1Aを乗じた−0.3Vの電位となる。   Here, each circuit in the load 40 to which the low-voltage output line 20b of the DC-DC converter 10 is connected generally operates with the potential of the low-voltage output line 20b at the ground level as the reference potential. On the other hand, the potential on the input side of the shunt resistor 11, that is, on the low voltage side of the shunt regulator 7, becomes a negative potential proportional to the current value of the output current. For example, if a set current flows through the low-voltage side output line 20b, a potential of −0.3V is obtained by multiplying the resistance value 0.3Ω of the shunt resistor 11 by 1A of the set current.

シャントレギュレータ7は、低圧側に対して高圧側に+1.25Vの定電位差を発生し、また、シャント抵抗11の抵抗値が0.3Ωであるので、出力電流が4.16A以下であれば、高圧側の電位、すなわち、電圧信号として負荷40に出力される信号線Dの電位は、基準電位に対して正極性となり、その電位は、低圧側出力線20bに流れる出力電流が上昇するほど低下する電位となる。例えば、低圧側出力線20bに1Aの設定電流が流れていれば、+0.95Vであり、設定電流以上の1.2Aが流れれば、+0.89Vの電位が電圧信号として信号線Dから負荷40へ出力される。   The shunt regulator 7 generates a constant potential difference of +1.25 V on the high voltage side with respect to the low voltage side, and the resistance value of the shunt resistor 11 is 0.3Ω. Therefore, if the output current is 4.16 A or less, The potential on the high voltage side, that is, the potential of the signal line D output to the load 40 as a voltage signal becomes positive with respect to the reference potential, and the potential decreases as the output current flowing in the low voltage side output line 20b increases. Potential. For example, if a set current of 1 A flows through the low-voltage side output line 20 b, it is +0.95 V, and if 1.2 A more than the set current flows, a potential of +0.89 V is loaded from the signal line D as a voltage signal. 40.

負荷40側では、信号線Dの電位が正極性であるので、基準電位と比較する正極性の差電圧を容易に所定の電位差と判別することができる。定格1Aの出力電流を出力するDC−DCコンバータ10を充電器として用いる負荷40では、信号線Dの電位が基準電位に対して+0.95Vの前後であれば、適合するDC−DCコンバータ10が接続されているものと認識できる。一方、負荷40の充電時の消費電力に対して過大な定格出力のDC−DCコンバータが誤接続された場合には、DC−DCコンバータ10の設定電流より大きい出力電流がシャント抵抗11に流れ、信号線Dの電位が+0.95Vより低下する。また、逆に定格出力の小さいDC−DCコンバータが誤接続された場合には、出力電圧が上昇するとともに、シャント抵抗11に流れる出力電流は設定電流より小さくなり、信号線Dの電位が+1.25Vを上限として+0.95Vより上昇する。従って、負荷40において、信号線Dの電位から適合するDC−DCコンバータ10以外のDC−DCコンバータと誤接続したことを検出でき、そのような場合に図示しない表示器等による警告手段で「異なるDC−DCコンバータ」が誤って接続されたことを操作者へ伝達させることができる。   Since the potential of the signal line D is positive on the load 40 side, the positive difference voltage compared with the reference potential can be easily determined as a predetermined potential difference. In the load 40 using the DC-DC converter 10 that outputs the rated output current of 1 A as a charger, if the potential of the signal line D is around +0.95 V with respect to the reference potential, a suitable DC-DC converter 10 is provided. Recognized as connected. On the other hand, when a DC-DC converter with an excessive rated output with respect to the power consumption during charging of the load 40 is erroneously connected, an output current larger than the set current of the DC-DC converter 10 flows to the shunt resistor 11. The potential of the signal line D falls below + 0.95V. Conversely, when a DC-DC converter with a small rated output is erroneously connected, the output voltage increases, the output current flowing through the shunt resistor 11 becomes smaller than the set current, and the potential of the signal line D becomes +1. It rises from + 0.95V with 25V as the upper limit. Accordingly, it is possible to detect that the load 40 is erroneously connected to a DC-DC converter other than the suitable DC-DC converter 10 from the potential of the signal line D. The operator can be informed that the “DC-DC converter” has been connected by mistake.

尚、上記実施の形態では、低圧側出力線20bの基準電位に対して、出力電流を表す信号線Dの電位を正極性とするために、シャントレギュレータ7を用いたが、負荷40において、出力電流を負極性の電位で表しても判別できるものであれば、図2に示すように、シャント抵抗11の入力側に信号線Dを直接接続し、基準電位に対して負極性の電位で表す電圧信号を負荷40へ出力するDC−DCコンバータ50であってもよい。   In the above embodiment, the shunt regulator 7 is used to make the potential of the signal line D representing the output current positive with respect to the reference potential of the low-voltage side output line 20b. If the current can be discriminated even if it is expressed as a negative potential, as shown in FIG. 2, the signal line D is directly connected to the input side of the shunt resistor 11 and expressed as a negative potential with respect to the reference potential. The DC-DC converter 50 which outputs a voltage signal to the load 40 may be used.

また、定電圧回路素子として、シャントレギュレータ7を用いたが、出力電流が流れるシャント抵抗11の電位差より大きく、定電圧制御する出力電圧より小さい定電位を両端に発生させる定電圧回路素子であれば、高圧側出力線20aから低圧側出力線20bの方向を順方向とするダイオードをシャントレギュレータ7に代用してもよい。ダイオードの順方向電圧降下Vfは、略0.6Vの定電位であるので、図1のシャントレギュレータ7にダイオードを代用すれば、負荷40の内部抵抗に対して充分に高い例えば4.7kΩのバッファ抵抗8を直列に接続し、1Aの設定電流が流れた際に、信号線Dから出力電流を表す正極性の+0.3Vの電位の電圧信号を出力することができる。   Further, although the shunt regulator 7 is used as the constant voltage circuit element, any constant voltage circuit element that generates a constant potential at both ends that is larger than the potential difference of the shunt resistor 11 through which the output current flows and smaller than the output voltage to be constant voltage controlled can be used. The shunt regulator 7 may be replaced with a diode whose forward direction is the direction from the high-voltage side output line 20a to the low-voltage side output line 20b. Since the forward voltage drop Vf of the diode is a constant potential of about 0.6 V, if a diode is substituted for the shunt regulator 7 in FIG. When the resistor 8 is connected in series and a set current of 1 A flows, a positive voltage signal of +0.3 V representing the output current can be output from the signal line D.

更に、定電圧回路素子として、バイポーラトランジスタ60を用いることもできる。図3は、NPN型トランジスタ60をシャントレギュレータ7に代えて用いたDC−DCコンバータ70の回路図であり、ベース−コレクタ間とベース−エミッタ間にそれぞれ1kΩのバイアス抵抗61、62が接続され、また、バッファ抵抗8の抵抗値は、NPN型トランジスタ60を介して大きな電流が流れないように、負荷40の内部抵抗に対して充分に高い3.8kΩとなっている。   Further, a bipolar transistor 60 can be used as the constant voltage circuit element. FIG. 3 is a circuit diagram of a DC-DC converter 70 using an NPN transistor 60 in place of the shunt regulator 7, and bias resistors 61 and 62 of 1 kΩ are connected between the base and the collector and between the base and the emitter, respectively. The resistance value of the buffer resistor 8 is 3.8 kΩ, which is sufficiently high with respect to the internal resistance of the load 40 so that a large current does not flow through the NPN transistor 60.

高圧側出力線20aと低圧側出力線20b間に5Vの出力電圧が発生し、NPN型トランジスタ60が遮断状態にあるとすると、バイアス抵抗62に生じる分電圧によってベース電圧VBEが動作電圧の0.6Vを越え、トランジスタ60は能動状態に移行する。このときバイアス抵抗62に流れる電流は、ベース電圧VEBが0.6Vでほぼ変化しないので、0.6mAで変化せず、一方、バイアス抵抗61を介してベースに流れるベース電流は、コレクタ電流に比べて無視できるほど小さいので、バイアス抵抗61とバイアス抵抗62に流れる電流はほぼ等しく、コレクタ−ベース間の電圧VCBも0.6Vの定電圧となる。その結果、コレクタ−エミッタ間の電圧VCEは1.2Vで安定し、シャント抵抗11の入力側の負極性の電位に対して、信号線Dが接続する電位は、+1.2V上昇し、正極性の電位で出力電流を表すことができる。 If an output voltage of 5V is generated between the high-voltage side output line 20a and the low-voltage side output line 20b, and the NPN transistor 60 is in the cut-off state, the base voltage V BE is reduced to the operating voltage of 0 by the divided voltage generated in the bias resistor 62 .6V is exceeded, transistor 60 transitions to the active state. At this time, since the base voltage V EB does not substantially change when the base voltage V EB is 0.6 V, the current that flows through the bias resistor 62 does not change at 0.6 mA. Since it is negligibly small in comparison, the currents flowing through the bias resistor 61 and the bias resistor 62 are substantially equal, and the collector-base voltage V CB is also a constant voltage of 0.6V. As a result, the collector-emitter voltage V CE is stabilized at 1.2 V, and the potential connected to the signal line D rises by +1.2 V with respect to the negative potential on the input side of the shunt resistor 11. The output current can be expressed by a sex potential.

以上の実施の形態は、絶縁フライバック型のDC−DCコンバータで説明したが、絶縁フォワードバック型やチョークコンバータ等他のDC−DCコンバータであってもよい。   Although the above embodiment has been described with an insulated flyback type DC-DC converter, other DC-DC converters such as an insulated forward back type or a choke converter may be used.

また、出力電流を検出するシャント抵抗を、出力電流の定電流制御に用いる電流検出用抵抗と兼ねたが、別に設けてもよい。   Further, although the shunt resistor for detecting the output current is also used as the current detection resistor used for constant current control of the output current, it may be provided separately.

また、定電圧回路素子を用いる場合には、出力電圧によって変動しない定電圧の加算電圧が得られる素子であれば、インピーダンスの低いツェナーダイオード等の上述以外の素子を用いてもよい。   In the case of using a constant voltage circuit element, an element other than the above, such as a Zener diode having a low impedance, may be used as long as it can obtain a constant voltage addition voltage that does not vary depending on the output voltage.

本発明は、充電器から出力される充電電流を内部回路で検出することが困難な被充電機器を充電する充電器に適している。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a charger that charges a device to be charged that it is difficult to detect a charging current output from the charger with an internal circuit.

1 直流電源
2a トランスの一次巻線(インダクタ)
2b トランスの二次巻線(インダクタ)
3 間欠発振素子(スイッチング素子、定電圧制御回路)
7 シャントレギュレータ(定電圧回路素子)
8 バッファ抵抗
10、50、70 DC−DCコンバータ
11 シャント抵抗
20a 高圧側出力線
20b 低圧側出力線
60 トランジスタ(定電圧回路素子)
1 DC power supply 2a Transformer primary winding (inductor)
2b Transformer secondary winding (inductor)
3 Intermittent oscillation device (switching device, constant voltage control circuit)
7 Shunt regulator (constant voltage circuit element)
8 Buffer resistor 10, 50, 70 DC-DC converter 11 Shunt resistor 20a High voltage side output line 20b Low voltage side output line 60 Transistor (constant voltage circuit element)

Claims (4)

直流電源に直列に接続されるスイッチング素子と、
スイッチング素子の開閉動作により直流電源から流れる電流が断続し、負荷に接続する一対の高圧側出力線と低圧側出力線間に、直流電源の入力電圧を異なる直流出力電圧に変換を出力するインダクタと、
高圧側出力線と低圧側出力線間の出力電圧に応じてスイッチング素子を開閉制御し、出力電圧を定電圧制御する定電圧制御回路とを備えたDC−DCコンバータであって、
高圧側出力線と低圧側出力線のいずれかにシャント抵抗を直列に配線し、
シャント抵抗両端の電位差を表す電圧信号を負荷へ出力することを特徴とするDC−DCコンバータ。
A switching element connected in series to the DC power supply;
An inductor for converting the input voltage of the DC power source into a different DC output voltage between a pair of high-voltage side output lines and a pair of low-voltage side output lines connected to the load, with the current flowing from the DC power source intermittently by the switching operation of the switching element; ,
A DC-DC converter including a constant voltage control circuit that controls opening and closing of the switching element according to an output voltage between the high-voltage side output line and the low-voltage side output line, and performs constant voltage control of the output voltage,
Connect a shunt resistor in series to either the high-voltage side output line or the low-voltage side output line,
A DC-DC converter that outputs a voltage signal representing a potential difference between both ends of a shunt resistor to a load.
シャント抵抗を、低圧側出力線に直列に配線し、
高圧側出力線とシャント抵抗の入力側に接続する低圧側出力線間に、一方を高圧側出力線に接続させたバッファ抵抗と、シャント抵抗の両端の電位差より高い定電圧を発生させる定電圧回路素子とを直列に接続し、
定電圧回路素子とバッファ抵抗との直列接続点から電圧信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のDC−DCコンバータ。
Connect a shunt resistor in series with the low-voltage output line,
Between the high-voltage side output line and the low-voltage side output line connected to the input side of the shunt resistor, a buffer resistor with one connected to the high-voltage side output line, and a constant voltage circuit that generates a constant voltage higher than the potential difference between both ends of the shunt resistor Connect the device in series,
2. The DC-DC converter according to claim 1, wherein a voltage signal is output from a series connection point between the constant voltage circuit element and the buffer resistor.
定電圧回路素子は、シャントレギュレータであることを特徴とする請求項2に記載のDC−DCコンバータ。 The DC-DC converter according to claim 2, wherein the constant voltage circuit element is a shunt regulator. シャント抵抗両端の電位差から検出する低圧側出力線に流れる出力電流に応じてスイッチング素子を開閉制御し、前記出力電流を定電流制御する定電流制御回路を更に備えたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のDC−DCコンバータ。 3. A constant current control circuit for controlling opening and closing of the switching element in accordance with an output current flowing in the low-voltage output line detected from a potential difference between both ends of the shunt resistor, and for controlling the output current at a constant current. Or the DC-DC converter of Claim 3.
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