JPH02119575A - Power conversion circuit - Google Patents

Power conversion circuit

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JPH02119575A
JPH02119575A JP1112845A JP11284589A JPH02119575A JP H02119575 A JPH02119575 A JP H02119575A JP 1112845 A JP1112845 A JP 1112845A JP 11284589 A JP11284589 A JP 11284589A JP H02119575 A JPH02119575 A JP H02119575A
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JP
Japan
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switching means
coil
circuit
voltage
current
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JP1112845A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyasu Suzuki
利康 鈴木
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Individual
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Abstract

PURPOSE:To utilize a voltage drive type switching means by providing a current detecting means controlling the switching means to an OFF state and limiting the maximum value of main currents when the main currents of the switching means reach a specified value. CONSTITUTION:A coil L1 and a switching means SW1 are connected in series, and a coil L2 and a switching means SW2 are connected in series, thus constituting a push-pull circuit. The control signal voltage of the switching means SW2 is supplied from the series circuit of a DC power E1 and the coil L1, and the control signal voltage of the switching means SW1 is fed from the series circuit of the DC power E1 and the coil L2. Current detecting means CD1, CD2; 6-9 controlling the switching means SW1, SW2 to an OFF state and limiting the maximum values of main currents I1, I2 are provided respectively when each main current I1, I2 of separate switching means SW1, SW2 reaches a specified value. Accordingly, a voltage drive type switching means can be used.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、バイポーラ・トランジスタしか使えなかっ
た、変圧器の飽和を利用した自励式電力変換回路におい
て、パワーMO3−FETの様な電圧駆動形のスイッチ
ング手段を使えるようにした電力変換回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] Technical field The present invention makes it possible to use voltage-driven switching means such as power MO3-FETs in self-commutated power conversion circuits that utilize transformer saturation, where only bipolar transistors could be used. The present invention relates to a power conversion circuit configured as described above.

従って、この発明は、DC−ACインバータ回路とDC
−DCコンバータ回路に使え、特に、比較的容量の大き
い電源コンデンサをその2次側に持つDC−DCコンバ
ータ回路や、頻繁に充放電を繰り返す大容量コンデンサ
の充電を行うDC−DCコンバータ回路に最適である。
Therefore, the present invention provides a DC-AC inverter circuit and a DC-AC inverter circuit.
-Can be used in DC converter circuits, and is especially suitable for DC-DC converter circuits that have a relatively large capacity power supply capacitor on their secondary side, and DC-DC converter circuits that charge large capacity capacitors that are frequently charged and discharged. It is.

例えば、コンデンサ放電点火(CDI)方式の点火装置
や、そのコンデンサの充電時にもスパークを発生させる
ことができるコンデンサ充放電点火(CCD I )方
式の点火装置(9考:日本特開昭62−5019号、開
開63−302217号 )で使うDC−DCコンバー
タ回路に本発明は鰻適である。
For example, there are capacitor discharge ignition (CDI) type ignition devices and capacitor charge/discharge ignition (CCD I) type ignition devices that can generate sparks even when the capacitor is charged (9 studies: Japanese Patent Publication No. 62-5019). The present invention is suitable for the DC-DC converter circuit used in the Japanese Patent Application No. 63-302217).

背禁技術 従来の自励式インバータ回路として、第2図の回路(日
本特開昭49−39026客・)、第3図の回路がよく
知られている。
As conventional self-excited inverter circuits, the circuit shown in FIG. 2 (Japanese Patent Publication No. 49-39026) and the circuit shown in FIG. 3 are well known.

これらの回路は、それぞれの変圧器の飽和とそれぞれの
バイポーラ・トランジスタのコレクタ電流の飽和を利用
して、それぞれのトランジスタがターン・オフする切っ
掛けを作っている。
These circuits utilize the saturation of each transformer and the saturation of the collector current of each bipolar transistor to create a trigger for each transistor to turn off.

ただし、このオン、オフ切り換わりの際の現象は従来正
しく理解されていなかったと思われる。
However, it seems that the phenomenon that occurs when switching on and off has not been properly understood.

この現象は正しくは次の様に考えられる。This phenomenon can be thought of as follows.

例えば、第2図の回路において、トランジスタ3のオン
期間中、1次コイル4aの電流Iによって変圧器4のコ
アーの磁束密度が飽和すると、その透磁率と共にその励
磁インダクタンスLが急減する。
For example, in the circuit shown in FIG. 2, when the magnetic flux density of the core of the transformer 4 is saturated by the current I of the primary coil 4a during the ON period of the transistor 3, the magnetic permeability and the excitation inductance L thereof rapidly decrease.

一方、その急減度合に比べればその磁気エネルギーB 
(:L I” /2)の方は急激に消費されず一定と見
なせるので、エネルギー保存法則からそのエネルギーE
を一定に保つために、変圧器4それ自体か1次コイル4
aの電流Iを急増させようとする。
On the other hand, compared to its rapid decrease, the magnetic energy B
(:L I” /2) is not consumed rapidly and can be considered constant, so according to the law of conservation of energy, the energy E
In order to keep constant the transformer 4 itself or the primary coil 4
An attempt is made to rapidly increase the current I of a.

しかし、電流Iはトランジスタ3の飽和電流値以上にト
ランジスタ3を流れることはできないから、変圧器4は
、そのあぶれた分に相当する電流を帰還コイル4b等に
流そうとrt用する。
However, since the current I cannot flow through the transistor 3 in an amount greater than the saturation current value of the transistor 3, the transformer 4 uses rt to cause a current corresponding to the overflow to flow through the feedback coil 4b and the like.

この間、帰還コイル4bの電圧低下に伴うトランジスタ
3のベース電流及びその飽和電流値の低下がその作用を
さらに強める。
During this time, the base current of the transistor 3 and its saturation current value decrease as the voltage of the feedback coil 4b decreases, further intensifying its effect.

その結果、トランジスタ3のオン電圧が増加した後、1
次コイル4aとJtt還コイル4bの電圧が反転し、ダ
イオード2がターン・オンして、帰還コイル4bの電流
が直流電源1に帰還する。
As a result, after the on-voltage of transistor 3 increases, 1
The voltages of the secondary coil 4a and the JTT return coil 4b are reversed, the diode 2 is turned on, and the current of the feedback coil 4b is returned to the DC power supply 1.

ここで、大事な点は、変圧器4が飽和するまではこれは
受動的な立場にあって、直流電源1だけが1次コイル4
aの電流Iを増加させようとするが、変圧器4が飽和す
るとこれが能動的な立場に変わり、これ自体が電流Iを
増加させようとする、という点にある。
The important point here is that until the transformer 4 is saturated, it is in a passive position, and only the DC power supply 1 is connected to the primary coil 4.
The point is that when the transformer 4 becomes saturated, it changes to an active position and itself tries to increase the current I.

こうして、トランジスタ3のターン・オフの切っ掛けが
つくられる。第3図の回路でも各トランジスタのターン
・オフの切っ掛けは同様である。
In this way, a trigger for turning off transistor 3 is created. In the circuit of FIG. 3, the trigger for turning off each transistor is the same.

(以上の動作説明は後述の各実hト例が動作するという
ことや、日本特開昭63−294250号の発明が成り
立つということで証明される。)しかしながら、その主
電流が飽和特性を持たないパワーMO5−FET−IG
BT、S■トランジスタ、あるいは、パワーMO3−F
ETとバイポーラ・トランジスタをカスケード接続した
BIMO3複合素子など、の電圧駆動形のスイッチング
手段を5これらの回路に使うことができないという問題
点がこれらの回路にある。
(The above explanation of the operation is proven by the fact that each actual example described below works and the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-294250 is valid.) However, the main current has saturation characteristics. No power MO5-FET-IG
BT, S transistor, or power MO3-F
A problem with these circuits is that voltage-driven switching means, such as a BIMO3 composite element in which an ET and a bipolar transistor are cascaded, cannot be used in these circuits.

そこで、本発明は、変圧器の飽和とこれらの様な電圧駆
動形のスイッチング手段を利用した自励式の電力変換回
路を提供することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to provide a self-excited power conversion circuit that utilizes transformer saturation and voltage-driven switching means such as these.

発明の開示 即ち、第1の本発明は、 直流電源E1、変圧器T1のコイルLl、L2及び電圧
駆動形のスイッチング手段SW1、SW2があって、前
記コイルL 1とmr記スイッチング手段SWIを直列
接続し、そして、+Fr記コイルL2と前記スイッチン
グ手段SW2を直列接続してプッシュ・プル回路を構成
12、 かつ、前記直流電源E1と前記コイルL1の直列回路か
ら前記スイッチング手段SW2の制御信号電圧を供給し
、 かつ、前記直流電源E1と前記コイルL2の直列回路か
ら前記スイッチング手段SWIの制御信号電圧と供給し
、 かつ、前記スイッチング手段SW1の主電流■1を検出
し、この主電流■1が部所定値に達しなら前記スイッチ
ング手段SWIをオフの方へ制御して前記主電流11の
最大値を制限する電流検出手段CDIを設け。
Disclosure of the invention, that is, the first invention includes a DC power supply E1, coils Ll and L2 of a transformer T1, and voltage-driven switching means SW1 and SW2, and the coil L1 and the switching means SWI are connected in series. and connect the +Fr coil L2 and the switching means SW2 in series to form a push-pull circuit 12, and the control signal voltage of the switching means SW2 is obtained from the series circuit of the DC power supply E1 and the coil L1. and supplying a control signal voltage to the switching means SWI from the series circuit of the DC power supply E1 and the coil L2, and detecting the main current (1) of the switching means SW1, and detecting the main current (1) of the switching means SW1. Current detecting means CDI is provided for controlling the switching means SWI to turn off when the main current 11 reaches a predetermined value, thereby limiting the maximum value of the main current 11.

かつ、前記スイッチング手段SW2の主電流■2を検出
し、この主電流■2が#所定値に達したら前記スイッチ
ング手段SW2をオフの方へ制御して前記主電流I2の
最大値を制限する電流検出手段CD2を設けた電力変換
回路である。
and detects the main current (2) of the switching means SW2, and when this main current (2) reaches a predetermined value, controls the switching means SW2 to turn off to limit the maximum value of the main current I2. This is a power conversion circuit provided with a detection means CD2.

このことによって、スイッチング手段SW1、SW2そ
れぞれの主電流は飽和特性を示すので、本発明は第3図
の回路と同様に自動式の電力変換回路として動作する。
As a result, the main currents of each of the switching means SW1 and SW2 exhibit saturation characteristics, so that the present invention operates as an automatic power conversion circuit similarly to the circuit shown in FIG.

従って、本発明は、電圧駆動形のスイッチング手段を使
うことができるという効果を持つ。
Therefore, the present invention has the advantage that voltage-driven switching means can be used.

そして、第2の本発明は、 直流電源E2、変圧器T2のコイルL3.L4及び電圧
駆動形のスイッチング手段SW3があって、前記直流電
源E2の両出力端子間に前記コイルL3と前記スイッチ
ング手段SW3を直列接続しかつ、前記直流電源B2と
前記コイル【、4を直列接続した直列回路から前記スイ
ッチング手段SW3の制m信号電圧を供給し、 かつ、前記スイッチング手段SW3の主電流I3を検出
し、この主電流■3がキ≠所定値(こ達したら11η記
スイッチング手段SW3をオフの方へ制御して前記主電
流I3の最大値をルI限する電流検出手段CD3を設け
た電力変換回路である。
The second aspect of the present invention includes DC power supply E2, coil L3 of transformer T2. L4 and a voltage-driven switching means SW3, the coil L3 and the switching means SW3 are connected in series between both output terminals of the DC power source E2, and the DC power source B2 and the coil 4 are connected in series. A control signal voltage of the switching means SW3 is supplied from the series circuit, and a main current I3 of the switching means SW3 is detected. This power conversion circuit is provided with a current detecting means CD3 that controls the main current I3 toward OFF to limit the maximum value of the main current I3.

このことによって、スイッチング手段SW3の主電流は
飽和特性を示すので、本発明は第2図の回路と同様に自
動式の電力変換回路として動作する。従って、本発明は
、電圧駆動形のスイッチング手段を使うことができると
いう効果を持つ。
As a result, the main current of the switching means SW3 exhibits saturation characteristics, so that the present invention operates as an automatic power conversion circuit similar to the circuit shown in FIG. Therefore, the present invention has the advantage that voltage-driven switching means can be used.

ただし、スイッチング手段SW3がオンで、変圧器T2
が不飽和のとき、コイル144と直流電源E2の両電圧
が加算されてそのオンを助けるように、つまり、正1m
還されるようにコイルL4と直流電源E2は接続される
However, when the switching means SW3 is on, the transformer T2
is unsaturated, the voltages of both the coil 144 and the DC power supply E2 are added to help turn it on, that is, the voltage of the positive 1 m
The coil L4 and the DC power source E2 are connected so that the voltage is returned to the DC power source E2.

発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説明するために、以下添付図面に従
ってこれを説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to explain the present invention in more detail, the same will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図(a)の実施例は、第3図の回路を基にパワーM
OS電界効果形のトランジスタ532つ用いた電力変換
回路で、請求項1記載の電力変換回路に対応する。
The embodiment of FIG. 1(a) is based on the circuit of FIG.
This is a power conversion circuit using two OS field effect transistors 53, and corresponds to the power conversion circuit according to claim 1.

トランジスタ9と抵抗6〜8の組合せの各組が、前述の
電流検出手段CD1、CD2それぞれに相当し、各トラ
ンジスタ5の主電流(ドレイン電流)がそれぞれの所定
値に達するとそれぞれのゲート・ソース間電圧を小さく
して各主電流がそれ以上大きくならないように制御する
。(それぞれの所定値は、トランジスタ9がターン・オ
ンするときのベース・エミッタ間電圧と抵抗6〜8の値
によって決まる。) このため、各主電流に鉋!U特性が現われるようになり
、この実施例には、第3図の回路と同様の動作をするこ
とができるという効果がある。
Each of the combinations of the transistor 9 and the resistors 6 to 8 corresponds to the aforementioned current detection means CD1 and CD2, respectively, and when the main current (drain current) of each transistor 5 reaches its respective predetermined value, the respective gate and source The main currents are controlled so that they do not increase any further by reducing the voltage between them. (The respective predetermined values are determined by the base-emitter voltage when the transistor 9 is turned on and the values of the resistors 6 to 8.) For this reason, each main current is determined by the voltage between the base and emitter when the transistor 9 is turned on and the values of the resistors 6 to 8. The U characteristic now appears, and this embodiment has the advantage of being able to perform the same operation as the circuit shown in FIG.

ところで、第3図の回路では各ベース電流はその電源電
圧によって変わるし、各電流増幅率も温度などによって
変わるので、各バイポーラ・トランジスタのコレクタ飽
和電流値は不安定である。
By the way, in the circuit of FIG. 3, each base current changes depending on its power supply voltage, and each current amplification factor also changes depending on temperature, etc., so the collector saturation current value of each bipolar transistor is unstable.

これに応じて、これらのトランジスタのスイッチング損
失が増減するので、これらのトランジスタに充分大きな
電流容駿やコレクタ損失を持つものを使う必要がある。
The switching loss of these transistors increases or decreases accordingly, so it is necessary to use transistors with sufficiently large current capacity and collector loss.

一方、この実施例などの場合、その電流検出手段がしっ
かりとその飽和電流値を固定するので、スイッチング手
段SW1.SW2の電流容置や許容損失に大きく余裕を
持たせなくても構わない。
On the other hand, in the case of this embodiment, since the current detection means firmly fixes its saturation current value, the switching means SW1. There is no need to provide a large margin for the current capacity or power dissipation of SW2.

こういう効果も本実施例などにある。This embodiment also has this effect.

尚、この実施例の場合、直流電源lの電圧は各トランジ
スタ5のゲー■・・ソース間の耐電圧の半分以下でなけ
ればならない。
In this embodiment, the voltage of the DC power source 1 must be less than half the withstand voltage between the gate and the source of each transistor 5.

また、この実施例の出力電圧は両トランジスタ5のドレ
イン間から収り出される。
Further, the output voltage in this embodiment is collected from between the drains of both transistors 5.

第1図(b)の実施例は、第2図の回路を基にした電力
変換回路で、請求項3記載の電力変換回路に対応する。
The embodiment shown in FIG. 1(b) is a power conversion circuit based on the circuit shown in FIG. 2, and corresponds to the power conversion circuit according to claim 3.

また、この実施例をプッシュ・プル形にすれば第1図(
a)の回路になる。
Also, if this embodiment is made into a push-pull type, it is possible to make it as shown in Figure 1 (
This becomes the circuit a).

第1図(b)の回路では、第21fjUの回路の様に帰
還ダイオードが無いので、負荷抵抗11がこの回路の出
力に接続されたままになっている。もちろん、リー還ダ
イオードを第4UAの回路の様に接続してもよい。
In the circuit of FIG. 1(b), unlike the circuit of 21st fjU, there is no feedback diode, so the load resistor 11 remains connected to the output of this circuit. Of course, a leak diode may be connected like the 4th UA circuit.

尚、この実施例でもトランジスタ5のゲート・ソース間
にその耐電圧以上の電圧が印加されないように直流電源
1の電圧や負荷抵抗11の値に注意する必要がある。
In this embodiment as well, it is necessary to pay attention to the voltage of the DC power supply 1 and the value of the load resistor 11 so that a voltage higher than the withstand voltage is not applied between the gate and source of the transistor 5.

以下にこの回路定数などの一例を示す。An example of this circuit constant is shown below.

電源電圧・・・・・・5ボルト トランジスタ 5−・・・・・2SK532 (株)東芝製 9・・・・・・2SC2002 日本電気(株)製 変圧器 コアー・・・・・PQ26/25 TDK(株)製 1次、2次巻線・・・・・−各15ターン抵抗 6・・・−・・1オーム 7・・・−・510オーム 8・・・・・・1キロ・オーム 11・・・・・・5オーム 以   上 第4図の実施例は、第1図(b)の回路を使い易く発展
させたものである。
Power supply voltage...5 volts Transistor 5-...2SK532 Manufactured by Toshiba Corporation 9...2SC2002 Transformer core made by NEC Corporation...PQ26/25 TDK Primary and secondary windings made by Co., Ltd. - 15 turns each Resistance 6 - 1 ohm 7 - 510 ohm 8 - 1 kilo ohm 11 ...5 ohms or more The embodiment shown in FIG. 4 is an improved version of the circuit shown in FIG. 1(b) to make it easier to use.

この出力は変圧器12の第3の巻線から取り出される。This output is taken from the third winding of transformer 12.

2つのツェナー・ダイオード13はサージ電圧対策であ
る。
The two Zener diodes 13 are a measure against surge voltage.

抵抗14とツェナー・ダイオード15はトランジスタ5
のゲート・ソース間に過電圧が印加されるのを防ぐ。
Resistor 14 and Zener diode 15 are transistor 5
Prevents overvoltage from being applied between the gate and source of the device.

ダイオード16は帰還ダイオードである。Diode 16 is a feedback diode.

第5図の実施例は、第1図(a)の回路を使い易く発展
させたもので、請求項2記載の電力変換回路に対応する
The embodiment shown in FIG. 5 is an easy-to-use development of the circuit shown in FIG. 1(a), and corresponds to the power conversion circuit according to claim 2.

トランジスタ9.2つのダイオード17及び抵抗6〜8
が両トランジスタ5に対して電流検出手段を構成する。
Transistor 9. Two diodes 17 and resistors 6-8
constitutes current detection means for both transistors 5.

従って、1つの電流検出手段が節約されている。Therefore, one current sensing means is saved.

この電流検出手段が、両トランジスタ5の主電流を検出
し、両生電流が飽和特性を示すように、:れらを制御す
る。
This current detection means detects the main currents of both transistors 5, and controls them so that both currents exhibit saturation characteristics.

第6図の実施例では、トランジスタ18.9゜2つのダ
イオード17及び抵抗6〜8等が電流検出手段を構成す
る。
In the embodiment shown in FIG. 6, a transistor 18.9°, two diodes 17, resistors 6 to 8, etc. constitute current detection means.

このように、抵抗6〜8等は変圧器12側に有っても横
わない。要するに、各トランジスタ5の主電流を検出し
てその各最大値を制限することができればよいのである
In this way, even if the resistors 6 to 8 are located on the transformer 12 side, they do not lie side by side. In short, it is only necessary to detect the main current of each transistor 5 and limit its maximum value.

第7図の実施例は、シュミット・トリガー回路を用いて
そのマイナス出力電圧をほぼ一定に制御したDC−DC
コンバータ回路である。
The embodiment shown in FIG. 7 is a DC-DC converter whose negative output voltage is controlled almost constant using a Schmitt trigger circuit.
It is a converter circuit.

トランジスタ20.21などがそのシュミット・トリガ
ー回路を構成する。出力端子28のマイナス電位が所定
値に達すると、トランジスタ20と2つのダイオード1
9が両トランジスタ5のゲート・ソース間電圧をほぼゼ
ロにして、そのインバータ動作を停止させる。
Transistors 20, 21, etc. constitute the Schmitt trigger circuit. When the negative potential of the output terminal 28 reaches a predetermined value, the transistor 20 and the two diodes 1
9 makes the voltage between the gate and source of both transistors 5 almost zero, and stops the inverter operation.

しかし、このシュミット・トリガー回路は直接そのマイ
ナス出力電圧を検出することができないため、その入力
電圧とその出力電圧のマツチングをとるのが、ダイオー
ド25.26、抵抗22〜24及びコンデンサ27の回
路部である。
However, since this Schmitt trigger circuit cannot directly detect its negative output voltage, the circuit section consisting of diodes 25, 26, resistors 22 to 24, and capacitor 27 is used to match its input voltage and its output voltage. It is.

その仕組みは以下の通りである。ダイオード25のアノ
ード電位はダイオード25.26、抵抗23及びコンデ
ンサ27によって1.2ボルト前後の一定電位に固定さ
れる。
The mechanism is as follows. The anode potential of the diode 25 is fixed to a constant potential of around 1.2 volts by the diodes 25, 26, the resistor 23, and the capacitor 27.

このアノード電位とトランジスタ21のベース電位と出
力端子28の電位の関係は、ちょうど「てこの原理」に
おける支点、作用点、力点の関係に似ており、抵抗24
.22の抵抗比でほぼ決まる。ただし、抵抗30の大き
さは無視できる程小さく設定する。(数オーム) 尚、ダイオード25.26の代わりにツェナー・ダイオ
ードを使うことはもらろん横わない。
The relationship between this anode potential, the base potential of the transistor 21, and the potential of the output terminal 28 is just like the relationship between the fulcrum, the point of action, and the point of force in the "lever principle";
.. It is almost determined by the resistance ratio of 22. However, the size of the resistor 30 is set so small that it can be ignored. (Several ohms) Of course, it is not acceptable to use a Zener diode instead of the diode 25 or 26.

また、ダイオード29の2つは両トランジスタ5のター
ン・オフを早め、両スイッチング損失を減らず役割を果
たすが、無ぐ(もよい。あるいは、各ダイオード29の
代わりにコンデンサを1つずつ接続してもよい。
Also, the two diodes 29 play a role in accelerating the turn-off of both transistors 5 without reducing both switching losses, but they can be used without one (or one capacitor can be connected in place of each diode 29). It's okay.

第8図の実施例は、第1図(b)の回路を変形して簡単
にLた回路である。
The embodiment shown in FIG. 8 is a simple L circuit that is a modification of the circuit shown in FIG. 1(b).

この回路の場合、電流検出手段は抵抗31と直流電源1
で構成されていると考えられる。トランジスタ5の主電
流が増えると、そのソース電位が抵抗31によって上が
るため、そのゲート・ソース間電圧が低下し、トランジ
スタ5がオフの方へ一津ダされる。
In this circuit, the current detection means consists of a resistor 31 and a DC power source 1.
It is thought to be composed of. When the main current of the transistor 5 increases, its source potential is increased by the resistor 31, so that its gate-source voltage decreases, and the transistor 5 is turned off.

Rつで、その主電流の最大値は、その電源電圧と抵抗3
1の大きさ及びトランジスタ5のオン・オフのしきい値
などで決まる。
R, the maximum value of its main current is its power supply voltage and resistance 3
It is determined by the size of 1 and the on/off threshold of the transistor 5.

以下に、この回路の定数などの一例を示す。An example of the constants of this circuit is shown below.

電源電圧−・−・・・15ボルト トランジスタ 5・・・・・・2SK532 ダイオード 16・・・・・・12.JGll 以上、(株)東芝製 ンエナー・ダイオード 15・・・・・・RDIOF 日本電気(株)製 変圧器10 コアー・・・・・・PQ26/25 TDK(株)製 各コイル・・・・・・15ターン 抵抗 14・・・−・・1キロ・オーム 31・・・・・・3.4オーム 以     上 ただし、ダイオード16と流れる帰還電流を直流電源1
が吸収てきなければならない。その−解決方法は、電源
コンデンサを直流電源1に並列接続することである。
Power supply voltage: 15 volts Transistor 5: 2SK532 Diode: 16: 12. JGll Ener diode 15 made by Toshiba Corporation......RDIOF Transformer 10 made by NEC Corporation Core...PQ26/25 Each coil made by TDK Corporation...・15 turn resistor 14...1 kilo ohm 31...3.4 ohm or more However, the feedback current flowing with the diode 16 is connected to the DC power supply 1.
must be absorbed. The solution is to connect the power supply capacitor in parallel to the DC power supply 1.

第9図の実施例は、第8EAの回路をプッシュ・プル形
にしたものである。
In the embodiment shown in FIG. 9, the eighth EA circuit is of a push-pull type.

各ダイオード16は、その各帰還電流が各抵抗31で消
費されるのを防ぐが、無くてもよい。
Each diode 16 prevents its respective feedback current from being consumed by each resistor 31, but may be omitted.

第10図の実施例は、第7図の回路と同様に定電圧ルI
I御されなI) C−D Cコンバータ回路である。た
だし、この出力電圧はプラスで、電源コンデンサ36と
直流電源1の両電圧の和になっており、出力端子38か
ら出力される。
The embodiment of FIG. 10 has a constant voltage loop I, similar to the circuit of FIG.
This is a C-DC converter circuit that is not controlled by I). However, this output voltage is positive and is the sum of both the voltages of the power supply capacitor 36 and the DC power supply 1, and is output from the output terminal 38.

トランジスタ20.21等が形成するシュミット・トリ
ガー回路がそのインバータ部を制御する。その直流出力
電圧はほとんど抵抗45.46の抵抗比で決まる。抵抗
30は無視できるほど小さく設定されている。(数オー
ム) 本発明者は、2つのトランジスタ5のうち一方がオンの
とき、そのもう一方をしっかりとオフに保つために2つ
の抵抗32を追加接続した。
A Schmitt trigger circuit formed by transistors 20, 21, etc. controls the inverter section. The DC output voltage is almost determined by the resistance ratio of the resistor 45.46. The resistance 30 is set so small that it can be ignored. (Several ohms) The inventor additionally connected two resistors 32 in order to firmly keep the other transistor 5 off when one of the two transistors 5 is on.

以下に、この回路の定数などの一例を示す。An example of the constants of this circuit is shown below.

直流電源の電圧・・・・・・ (+6)〜+12−(+16)ボルト ただし、電源コンデンサが必要。DC power supply voltage... (+6)~+12-(+16) volts However, a power supply capacitor is required.

1) C−D Cコンバータ回路の定格出力電圧・・・
・・・約+400ボルト トランジスタ 5  ・・・・・・IRF150 インターナショナル・レ クティファイア(株)製 9.20. 21.37−・・・・・2SC2003ンエナー・ダイ
オード 15  ・−・・・・RD 101? 13  ・・・・・・RD391; 以上、白木電気(株)製 ダイオード 19.41・・・・・・l51588 (株)東芝製 ゛整?fL3 35  ・・・・・・VO9Gを4本ブリッジ接続。
1) Rated output voltage of C-DC converter circuit...
...About +400 volts transistor 5 ...IRF150 International Rectifier Co., Ltd. 9.20. 21.37-...2SC2003 Ener Diode 15...RD 101? 13...RD391; The above is a diode made by Shiraki Electric Co., Ltd. 19.41...151588 Made by Toshiba Co., Ltd. fL3 35...4 VO9G bridge connections.

(株)日立製作新製 コンデンサ(単位はマイクロ・ファラッド)36  ・
・・・・・2.2X5 42  ・・・・・・0.001〜0.01抵抗 6−・・・・・0.05オーム(10ワツト)7 ・・
・・・・200オーム 8.14 (0,5ワツト)、33.34・・・・・・
1キロ・オーム 30・−・−・・5.1オーム  (要調整)32.4
4・・・・・・4.7キロ・オーム39.40.46 ・・・・・・3.3キロ・オーム 43・・・・・・7.5キロ・オーム 45・・・・・・約2メグ・オーム(要調整)変圧器 12: フェライト・コアー及びホビン・・・・・PQ
32/30 TDK(株)製 1次コイル12a、12b ・・−・・直径0.4ミリのホル、マリン線を4木並列
で10ターン。
Newly manufactured capacitor manufactured by Hitachi Co., Ltd. (unit: micro farad) 36 ・
...2.2X5 42 ...0.001 to 0.01 resistance 6- ...0.05 ohm (10 watts) 7 ...
...200 ohm 8.14 (0.5 watts), 33.34...
1 kilo ohm 30 --- 5.1 ohm (adjustment required) 32.4
4...4.7 kilo ohm 39.40.46...3.3 kilo ohm 43...7.5 kilo ohm 45... Approximately 2 meg ohm (adjustment required) Transformer 12: Ferrite core and hobbin...PQ
32/30 Primary coils 12a, 12b manufactured by TDK Co., Ltd. 10 turns of 0.4 mm diameter hole and marine wire with 4 pieces of wood parallel.

2次コイル12c −・・・・・直径0.3ミリのポルマリン線を369タ
ーン。
Secondary coil 12c - 369 turns of Polmarine wire with a diameter of 0.3 mm.

以      」二 最後に、各実施例ではパワーMO3−F[E、Tの代わ
りにIGI−3T、S I )−ランジスタ、あるいは
、BIMO8複合素子などの電圧駆動形スイッチング手
段を使っても差し支えない。
Finally, in each embodiment, a voltage-driven switching means such as a power MO3-F[IGI-3T, S I instead of E, T] transistor or a BIMO8 composite element may be used.

また、第1諷(a〉、第4図〜第10図の各回路では、
その直流電源がその変圧器からの帰還電流を吸収できる
ことが望ましい、具体的な一解決方法は、その直流電源
に電源コンデンサを並列接続することである。
In addition, in the first example (a), each circuit in FIGS. 4 to 10,
It is desirable that the DC power supply be able to absorb the feedback current from the transformer. One particular solution is to connect a power supply capacitor in parallel with the DC power supply.

さらに、前述した様に「変圧器それ自体が飽和する際に
その巻線の電流を増加させる」という本発明者の説明に
関して、こういう作用が無いと、エネルギー保存法則の
点で矛盾が生じ゛るし、例えば、第1図(b)の回路の
発振をうまく説明することはできない。
Furthermore, as mentioned above, regarding the inventor's explanation that "when the transformer itself saturates, the current in its winding increases", if such an effect does not exist, there will be a contradiction in terms of the law of conservation of energy. However, for example, the oscillation of the circuit shown in FIG. 1(b) cannot be well explained.

もし、この作用が無ければ、変圧2!:iloが飽和し
て、そのコイルの電圧がゼロに近1・tいても、■・ラ
ンジスタ5にゲート順バイアス電圧は供給され続けるの
で、I・ランジスタ5はオンを保つ。
If this effect does not exist, transformation 2! :Even if ilo is saturated and the voltage of its coil is close to zero (1·t), the gate forward bias voltage continues to be supplied to the transistor 5, so the transistor 5 remains on.

その直後、抵抗6の電流が増えて、トランジスタ9等が
トランジスタ5のオン抵抗を大きくするから、トランジ
スタ5の抵抗と抵抗6が直流電源1の電圧を分配した状
ftJが保たれ続けることになる。
Immediately after that, the current in the resistor 6 increases and the transistor 9 etc. increase the on-resistance of the transistor 5, so the state ftJ in which the voltage of the DC power supply 1 is distributed between the resistor 5 and the resistor 6 continues to be maintained. .

前記作用を明確するのが、日本特開昭63−29425
9号の技術である。この中の回路では、11「述の様な
ゲート順バイアス電圧は、その変圧器のコ・イルを介さ
ずにその直流電源から供給されている。
The above action is clarified in Japanese Patent Application Publication No. 63-29425.
This is technology number 9. In this circuit, the gate forward bias voltage as described in 11 is supplied from the DC power supply without going through the coil of the transformer.

関連特許: (日本特願昭6L013938号 〉 日本特開昭62−5019号 PCT/J I) 8710 O053号日木特[胴貼
62−217017号 日本特開昭62−228815号 PCT/JP87100595号 丁)CT/J )’87100612 号日本特開昭6
3−294259号 日本特開昭63−302217号
Related patents: (Japanese Patent Application No. 6L013938 > Japan Patent Application Publication No. 62-5019 PCT/JI) No. 8710 O053 Hiki Toku [Body Paste No. 62-217017 Japan Patent Application No. 62-228815 PCT/JP87100595] ) CT/J ) '87100612 Japanese Unexamined Publication No. 6
No. 3-294259 Japanese Patent Publication No. 63-302217

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)、(+))−第4図〜第10図はそれぞれ
本発明の一実施例を示す回路図、 第2I71、第3図はそれぞれ従来のインバータ回路を
示す回路図、である。 (符号の説明) ■・・・・・・直流電源 、 4.10.12・・・・
・・変圧器4a、12a、12 b ・−−1次コイル
4b・・・・・・帰還コイル 、  12c・・・−・
・2次コイル 、 1L・・・・・負荷抵抗 、 28
.38・山・・出力端子 、 35・・・・・・整流器
Figures 1(a) and (+)) - Figures 4 to 10 are circuit diagrams showing one embodiment of the present invention, and Figures 2I71 and 3 are circuit diagrams showing conventional inverter circuits, respectively. be. (Explanation of symbols) ■・・・DC power supply, 4.10.12・・・・
...Transformers 4a, 12a, 12b ...Primary coil 4b...Feedback coil, 12c...-
・Secondary coil, 1L...Load resistance, 28
.. 38・mountain・・output terminal, 35・・・・rectifier

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源E1、変圧器T1のコイルL1、L2及
び電圧駆動形のスイッチング手段SW1、SW2があっ
て、前記コイルL1と前記スイッチング手段SW1を直
列接続し、そして、前記コイルL2と前記スイッチング
手段SW2を直列接続してプッシュ・プル回路を構成し
、 かつ、前記直流電源E1と前記コイルL1の直列回路か
ら前記スイッチング手段SW2の制御信号電圧を供給し
、 かつ、前記直流電源E1と前記コイルL2の直列回路か
ら前記スイッチング手段SW1の制御信号電圧を供給し
、 かつ、前記スイッチング手段SW1の主電流I1を検出
し、この主電流I1が所定値に達したら前記スイッチン
グ手段SW1をオフの方へ制御して前記主電流I1の最
大値を制限する電流検出手段CD1を設け、 かつ、前記スイッチング手段SW2の主電流I2を検出
し、この主電流I2が所定値に達したら前記スイッチン
グ手段SW2をオフの方へ制御して前記主電流I2の最
大値を制限する電流検出手段CD2を設けたことを特徴
とする電力変換回路。
(1) There is a DC power source E1, coils L1 and L2 of a transformer T1, and voltage-driven switching means SW1 and SW2, the coil L1 and the switching means SW1 are connected in series, and the coil L2 and the switching means are connected in series. means SW2 are connected in series to form a push-pull circuit, and a control signal voltage for the switching means SW2 is supplied from a series circuit of the DC power source E1 and the coil L1; A control signal voltage for the switching means SW1 is supplied from the series circuit L2, and a main current I1 of the switching means SW1 is detected, and when this main current I1 reaches a predetermined value, the switching means SW1 is turned off. A current detection means CD1 is provided to control and limit the maximum value of the main current I1, and detects the main current I2 of the switching means SW2, and turns off the switching means SW2 when the main current I2 reaches a predetermined value. A power conversion circuit characterized in that a current detection means CD2 is provided for controlling the main current I2 to limit the maximum value of the main current I2.
(2)電流検出手段CD1、CD2をひとつにまとめた
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換回路。
(2) The power conversion circuit according to claim 1, characterized in that the current detection means CD1 and CD2 are integrated into one.
(3)直流電源E2、変圧器T2のコイルL3、L4及
び電圧駆動形のスイッチング手段SW3があつて、前記
直流電源E2の両出力端子間に前記コイルL3と前記ス
イッチング手段SW3を直列接続し、 かつ、前記直流電源E2と前記コイルL4を直列接続し
た直列回路から前記スイッチング手段SW3の制御信号
電圧を供給し、 前記スイッチング手段SW3の主電流I3を検出し、こ
の主電流I3が所定値に達したら前記スイッチング手段
SW3をオフの方へ制御して前記主電流I3の最大値を
制限する電流検出手段CD3を設けたことを特徴とする
電力変換回路。
(3) A DC power supply E2, coils L3 and L4 of a transformer T2, and voltage-driven switching means SW3 are provided, and the coil L3 and the switching means SW3 are connected in series between both output terminals of the DC power supply E2, A control signal voltage for the switching means SW3 is supplied from a series circuit in which the DC power supply E2 and the coil L4 are connected in series, and a main current I3 of the switching means SW3 is detected, and when this main current I3 reaches a predetermined value. A power conversion circuit characterized in that a current detection means CD3 is provided for controlling the switching means SW3 in the off direction to limit the maximum value of the main current I3.
JP1112845A 1988-05-06 1989-05-06 Power conversion circuit Pending JPH02119575A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015505451A (en) * 2011-12-29 2015-02-19 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミットベシュレンクテル ハフツングConti Temic microelectronic GmbH Charging device for charging energy storage of portable electrical equipment

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