JPH01186164A - 昇圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パルス信号をドライブしてコイルに残留電流
を発生させ、これを整流して昇圧電圧を得る昇圧回路に
関する。

従来の技術 例えば、１本の乾電池を電源として、この電圧値よりも
高い直流電圧を得る第６図に示すような昇圧回路がある
。

第６図において、１はパルス信号を増幅するＮＰＮ型の
トランジスタ、２はトランジスタ１の負荷としてコレク
タと電源ｖＤＤ間に接続されるコイル、３はコレクタに
接続されてコイル２の残留電流によって発生する電圧な
′整流出力するダイオード、４はダイオード３の出力側
とアース間に接続されるツェナーダイオード、５はツェ
ナーダイオード４に並列接続されて整流出力を平滑する
コンデンサ、６は電源ＶＤＤとアース間に接続されて電
源インピーダンスを低くするだめのコンデンサである。

ここで、ダイオード３、ツェナーダイオード４及びコン
デンサ５は直流出力部を構成している。

次に、第６図の構成の動作について説明する。

電源ｖＤＤとアース間には、乾電池等の直流低電圧を出
力するものが接続されている。トランジスタ１には第６
図に示すようなパルス信号が印加され、このパルス信号
に応じてトランジスタ１はコイル２にパルス電流を通電
させる。トランジスタ１の導通時には、電源ＶＤＤ→コ
イル２→トランジスタ１→アースの経路で流れる。また
、トランジスタ１のオフ時には、コイル２の残留電流が
コイル２→ダイオード３→負荷→アースの経路で流れる
。このとき、残留電流によってコイル２に発生する電圧
は、電源ｖＤＤより高い電圧値であり、この整流出力は
ツェナーダイオード４によって安定化され、そのツェナ
ー電圧で定まる電圧（Ｖａｎより高い値）が負荷に供給
される。

なお、第６図は正極性の昇圧出力を得る場合の構成であ
るが、負極性の昇圧出力を得る場合には第８図のように
構成する。第８図の構成は、第６図のトランジスタ１を
ＰＮＰ型のトランジスタ７に代え、ツェナーダイオード
４及びコンデンサ５の低電位側を電源ＶＤ　ｏへ接続替
えしたものである。

動作原理は、極性が逆になるのみで第６図と同一である
ので、重複する説明を省略する。

発明が解決しようとする課題 しかし、以上のような従来の構成では、負荷電流に対応
するフィードバック手段が無いため、負荷電流の大小に
かかわらず消費電流が一定で、低消費電流化が図れない
という問題がある。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するもので、
低消費電流化を図り、電池の使用時間を長くできるよう
にした昇圧回路を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するだめの手段 本発明は、上記問題点を解決するため、負荷電流の変化
に応じた周波数及びデユーティ比のパルス信号を出力す
るパルス信号発生手段と、このパルス信号発生手段から
供給されるパルス信号によってスイッチング動作をする
増幅素子と、負荷として上記増幅素子に接続されるコイ
ルと、このコイルの残留電流による発生電圧を整流なら
びに安定化して出力する直流出力部とを具備したもので
ある。

作用 本発明は上記構成により次のような作用を有する。

すなわち、負荷電流の大小に応じてパルス信号の周波数
及び変えて、負荷電流に応じた消費電流が流れるように
する。したがって、負荷電流が小さいときには消費電流
も小さくなシ、電源に乾電池を用いた場合、その使用寿
命を延ばすことができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しなから説明
する。

第１図は本発明の一実施例における昇圧回路の回路図で
ある。

本実施例においては、上記第６図の従来例と同一部分に
ついては同一符号を付してその説明を省略し、異なる構
成について説明する。本実施例の特徴とするところは、
負荷電流の状態を検出する負荷電流検出信号及びパルス
信号を発生させる起動信号に対応して周波数及びデユー
ティ比の異なるパルス信号を発生するパルス信号発生手
段１０を設ケ、そのパルス信号をトランジスタ１のペー
スに印加するようにしたことにある。

パルス信号発生手段１０は、第２図に示すように、負荷
電流が少ない場合には″１”レベル期間の短いパルス信
号を発生する。コイル２からは第２図の波形に対応して
パルス幅の狭い電圧が発生するが、負荷に流れる電流が
少ないため、コンデンサ５への充電は適当になされ、電
流（電圧）波形を大きく乱すようなことはない。

また、第８図の負極性出力の構成に対しては、第３図の
ようにデユーティが逆のパルス信号を用いる。

ところで、第２図又は第３図に示すようなパルス信号を
用いることによって、消費電流を少なくすることはでき
るものの、負荷電流が大、小に変化する場合、これに応
じて出力電圧の安定度が悪くなシ、立ち上がり時間が長
くなることは避けられない。

そこで、これを解決するために、第４図に示すように、
負荷電流の少ない期間においてはパルス信号の周波数を
低くすると共にデユーティ比を５０チから遠ざけ、負荷
電流の多くなる期間では周波数を高くすると共にデユー
ティ比を５０チに近づけるよ５にする。同様に負極性出
力の構成に対しては、パルス信号を反転させた第５図の
波形のパルス信号にする。

このような信号波形にすることによシ、負荷電流の多い
ときにはその消費量に追従してコイル２の電圧発生回数
を多くし、逆に負荷電流が少ないときには出力電圧にリ
ップルの生じない程度にコイル２から電圧を発生させる
ことができる。

さらに、立ち上がり時には、可能な限シパルス信号の周
波数を高くする。これによシ、コンデンサ５に対する充
電をす早く行なうことができ、立ち上がり時間を早くす
ることができる。

なお、負荷電流検出信号は、との昇圧回路を使用する装
置のＣＰＵ等から与えるようにしてもよいし、出力端子
から負荷を経た電源ライン中に小抵抗を介在させ、その
小抵に生じる端子電圧値を用いるようにしてもよい。

上記のように本発明によれば、負荷電流に応じて昇圧回
路の消費電流を最小にすることができるので、電源に乾
電池等の１次電池、２次電池を用いる装置、例えば、選
択呼出受信装置に用いて効果がある。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、負荷電流に応じて
スイッチング用のパルス信号の周波数及びデユーティ比
を変えるようにしているので、出力電圧の安定度を悪化
させることなく消費電流の低減を図ることができる。し
たがって、電−源に電池を用いた場合、その使用時間を
延長させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における昇圧回路の回路図、
第２図及び第３図は低消費電流化を考慮した正極性出力
及び負極性出力を得るための原理的パルス信号波形図、
第４図及び第５図は本発明における正極性出力及び負極
性出力を得るためのパルス信号波形図、第６図は正極性
出力を得る従来の昇圧回路を示す回路図、第７図は従来
の昇圧回路に用いられるパルス信号を示す波形図、第８
図は負極性出力を得る従来の昇圧回路を示す回路図であ
る。 １・・・トランジスタ、２・・・コイル、３・・・ダイ
オード、４・・・ツェナーダイオード、５・・・コンデ
ンサ、１０・・・パルス信号発生手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男ほか１名第１Ｆ
ＸＪ 第２図 第３図 １４図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷電流の変化に応じた周波数及びデューティ比
   のパルス信号を出力するパルス信号発生手段と、このパ
   ルス信号発生手段から供給されるパルス信号によってス
   イッチング動作をする増幅素子と、負荷として上記増幅
   素子に接続されるコイルと、このコイルの残留電流によ
   る発生電圧を整流ならびに安定化して出力する直流出力
   部とを具備することを特徴とする昇圧回路。
2. （２）上記パルス信号の周波数を負荷電流値に比例して
   高くなるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の昇圧回路。
3. （３）上記パルス信号のデューティ比を、負荷電流の大
   小に応じて５０％を中心に増減することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の昇圧回路。
4. （４）上記パルス信号の立ち上がり時の周波数を他の期
   間に比べて高くしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の昇圧回路。