JPH0224114B2 - - Google Patents
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- JPH0224114B2 JPH0224114B2 JP11190982A JP11190982A JPH0224114B2 JP H0224114 B2 JPH0224114 B2 JP H0224114B2 JP 11190982 A JP11190982 A JP 11190982A JP 11190982 A JP11190982 A JP 11190982A JP H0224114 B2 JPH0224114 B2 JP H0224114B2
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- JP
- Japan
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- winding
- switching element
- transformer
- voltage
- output
- Prior art date
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 56
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は、直流電源スイツチング素子によりス
イツチングし、変圧器の１次側に入力し、変圧器
の２次側の出力を整流し負荷に供給すると共に、
２次側の出力電流を検出し、スイツチング素子の
オン／オフを制御して出力電流を安定化させる定
電流回路を設けたDC−DCコンバータに関する。
イツチングし、変圧器の１次側に入力し、変圧器
の２次側の出力を整流し負荷に供給すると共に、
２次側の出力電流を検出し、スイツチング素子の
オン／オフを制御して出力電流を安定化させる定
電流回路を設けたDC−DCコンバータに関する。
(b) 技術の背景
一般に、DC／DCコンバータに設けられた定電
流回路においては、１次側から２次側への漏れ電
流、電源から生ずる雑音等を除去するために、１
次側回路−２次側回路間の電気的絶縁が大きな課
題になつている。
流回路においては、１次側から２次側への漏れ電
流、電源から生ずる雑音等を除去するために、１
次側回路−２次側回路間の電気的絶縁が大きな課
題になつている。
(c) 従来技術の問題点
上記技術の背景から、従来より、第１図並びに
第２図に示す構成のDC−DCコンバータが用いら
れていた。
第２図に示す構成のDC−DCコンバータが用いら
れていた。
以下、第１図、第２図を用いて、従来のDC／
DCコンバータを説明する。
DCコンバータを説明する。
第１図、第２図に示す従来のDC／DCコンバー
タは、直流電源E1を変圧器T1の１次巻線N1に接
続し、そして切離すのにスイツチング素子TR1を
設けている。このスイツチング素子TR1のオン−
オフ時間の時比率を制御する信号は、直流出力電
流を安定にすべく変圧器T1の２次側から導かれ
ている。
タは、直流電源E1を変圧器T1の１次巻線N1に接
続し、そして切離すのにスイツチング素子TR1を
設けている。このスイツチング素子TR1のオン−
オフ時間の時比率を制御する信号は、直流出力電
流を安定にすべく変圧器T1の２次側から導かれ
ている。
第１図においては、負荷RLに流れる出力電流
を抵抗R1で検出し、この検出電流を絶縁素子で
あるフオトカプラ３を使つて、制御回路２へ伝達
し、該制御回路により、負荷RLに流れる出力電
流が一定になるように、駆動回路１を制御してい
た。また、第２図においては、負荷RLに流れる
出力電流を変圧器T2を使つて、制御回路２′へ伝
達して、スイツチング素子TR1を制御するもので
あつた。
を抵抗R1で検出し、この検出電流を絶縁素子で
あるフオトカプラ３を使つて、制御回路２へ伝達
し、該制御回路により、負荷RLに流れる出力電
流が一定になるように、駆動回路１を制御してい
た。また、第２図においては、負荷RLに流れる
出力電流を変圧器T2を使つて、制御回路２′へ伝
達して、スイツチング素子TR1を制御するもので
あつた。
第２図及び第３図でダイオードＤ１は、スイツ
チイング素子TR１がオンの時の逆流防止に設け
たダイオードである。
チイング素子TR１がオンの時の逆流防止に設け
たダイオードである。
捲線Ｎ２及びＮ３は、スイツチイング素子TR
１がオンの時に変圧器Ｔ１のコアの部分に蓄えら
れた励磁エネルギーをリセツトするために設けら
れたものである。
１がオンの時に変圧器Ｔ１のコアの部分に蓄えら
れた励磁エネルギーをリセツトするために設けら
れたものである。
しかしながら、かかる従来のDC／DCコンバー
タに設けられた定電流回路では、以下の欠点が生
じる。
タに設けられた定電流回路では、以下の欠点が生
じる。
すなわち、出力を定電流にするための制御系の
絶縁のために、フオトカツプラ３、変圧器T2等
の特別な部分が必要となり、コストアツプになつ
ており、また、定電流回路としての構成が複雑と
なるという欠点を有していた。
絶縁のために、フオトカツプラ３、変圧器T2等
の特別な部分が必要となり、コストアツプになつ
ており、また、定電流回路としての構成が複雑と
なるという欠点を有していた。
(d) 発明の目的
本発明は、かかるDC／DCコンバータの欠点を
除去すると共に、変圧器の励磁エネルギーのリセ
ツトをも行う定電流回路とすることで、安価で簡
易な構成の定電流回路を提供することを目的とす
る。
除去すると共に、変圧器の励磁エネルギーのリセ
ツトをも行う定電流回路とすることで、安価で簡
易な構成の定電流回路を提供することを目的とす
る。
(e) 発明の構成
本発明では、第１図乃至第２図に示される従来
の回路と同様に、変圧器の２次側出力電流を検出
し、この検出値に応じて、変圧器の１次側のスイ
ツチング素子のオン／オフ時間を制御して該出力
電流を安定化させる定電流回路を発明の前提とし
ている。
の回路と同様に、変圧器の２次側出力電流を検出
し、この検出値に応じて、変圧器の１次側のスイ
ツチング素子のオン／オフ時間を制御して該出力
電流を安定化させる定電流回路を発明の前提とし
ている。
本発明では、まず変圧器の２次側にリセツト巻
線を設ける。このリセツト巻線に変圧器の２次側
出力電流に対応した電圧を発生させる手段と、ス
イツチング素子がオフとなつた時にのみリセツト
巻線を導通させる手段と、リセツト巻線の導通に
より発生する電圧を２次側出力電流に対応した電
圧にクランプする手段とを設ける。
線を設ける。このリセツト巻線に変圧器の２次側
出力電流に対応した電圧を発生させる手段と、ス
イツチング素子がオフとなつた時にのみリセツト
巻線を導通させる手段と、リセツト巻線の導通に
より発生する電圧を２次側出力電流に対応した電
圧にクランプする手段とを設ける。
一方、変圧器の一次側には電流検出用巻線を設
ける。この電流検出用巻線にリセツト巻線と同様
にスイツチング素子がオフとなつた時にのみリセ
ツト巻線を導通させる手段と、上記リセツト巻線
の出力に応じた電圧を発生した手段を設ける。
ける。この電流検出用巻線にリセツト巻線と同様
にスイツチング素子がオフとなつた時にのみリセ
ツト巻線を導通させる手段と、上記リセツト巻線
の出力に応じた電圧を発生した手段を設ける。
これらにより、電流検出用巻線で発生した上記
リセツト巻線の出力により上記スイツチング素子
のオン／オフ時間を制御する。
リセツト巻線の出力により上記スイツチング素子
のオン／オフ時間を制御する。
即ち、リセツト巻線に発生する電圧値は上記の
通り２次側出力電流に対応した電圧にクランプさ
れているので、結果として２次側出力電流に対応
した電圧で、変圧器の一次側に設けられたスイツ
チング素子のオン／オフ時間が制御される。
通り２次側出力電流に対応した電圧にクランプさ
れているので、結果として２次側出力電流に対応
した電圧で、変圧器の一次側に設けられたスイツ
チング素子のオン／オフ時間が制御される。
本発明では、上記の通り変圧器にリセツト巻
線、電流検出用巻線及びその他の簡単な手段を付
加することにより容易に１次側回路−２次側回路
間の絶縁を実現することができる。
線、電流検出用巻線及びその他の簡単な手段を付
加することにより容易に１次側回路−２次側回路
間の絶縁を実現することができる。
(f) 発明の実施例
以下、第３図乃至第５図を参照して、本発明の
DC／DCコンバータを詳説する。
DC／DCコンバータを詳説する。
第３図は、本発明のDC／DCコンバータを示す
図である。E1は直流電源で、これは、スイツチ
ング素子（例えばトランジスタ）TR1を介して変
圧器T3の１次巻線N4へ接続されている。N5は２
次巻線で、該巻線出力はダイオードD2，D3、チ
ヨークコイルL1及びコンデンサC1から成る整流
回路を経て負荷RLへ接続されている。N7はリセ
ツト巻線で、その出力はダイオードD4を介して、
コンデンサC2、抵抗R3の両端に接続されている。
N6は出力電流検出用巻線である。巻線N6の出力
には、ダイオードD5、コンデンサC3が接続され
ている。このコンデンサC3の両端に発生する電
圧は、制御回路２″に接続されている。また、こ
の制御回路２″の出力は駆動回路１″に接続され、
駆動回路１″の出力は上述のスイツチング素子
TR1、すなわち、トランジスタTR1のベースに接
続されている。
図である。E1は直流電源で、これは、スイツチ
ング素子（例えばトランジスタ）TR1を介して変
圧器T3の１次巻線N4へ接続されている。N5は２
次巻線で、該巻線出力はダイオードD2，D3、チ
ヨークコイルL1及びコンデンサC1から成る整流
回路を経て負荷RLへ接続されている。N7はリセ
ツト巻線で、その出力はダイオードD4を介して、
コンデンサC2、抵抗R3の両端に接続されている。
N6は出力電流検出用巻線である。巻線N6の出力
には、ダイオードD5、コンデンサC3が接続され
ている。このコンデンサC3の両端に発生する電
圧は、制御回路２″に接続されている。また、こ
の制御回路２″の出力は駆動回路１″に接続され、
駆動回路１″の出力は上述のスイツチング素子
TR1、すなわち、トランジスタTR1のベースに接
続されている。
第５図は、第３図の動作波形図である。同図ａ
は１次巻線N4の電圧VN4、ｂは１次側回路に流れ
る電流Lc、ｃはダイオードD4に流れる電流ID4で
ある。
は１次巻線N4の電圧VN4、ｂは１次側回路に流れ
る電流Lc、ｃはダイオードD4に流れる電流ID4で
ある。
以下、第３図の如く構成される本発明のスイツ
チング・レギユレータ方式定電流回路の動作を説
明する。
チング・レギユレータ方式定電流回路の動作を説
明する。
スイツチング素子TR1がオンに転ぜられると、
直流電源E1から変圧器T1の１次巻線N4に電流が
流れ、これに伴つて、２次巻線N5に電圧N′5・
E′1／N′4（ここで、N′5は２次巻線N5の巻線数、
N′4は１次巻線N4の巻線数、E′1は直流電源電圧
である。）の電圧が誘起される。このように、２
次巻線に電圧が誘起されることにより、電流は、
ダイオードD2−チヨークコイルL1−負荷RL−抵
抗R3−２次巻線N5のループを流れる。
直流電源E1から変圧器T1の１次巻線N4に電流が
流れ、これに伴つて、２次巻線N5に電圧N′5・
E′1／N′4（ここで、N′5は２次巻線N5の巻線数、
N′4は１次巻線N4の巻線数、E′1は直流電源電圧
である。）の電圧が誘起される。このように、２
次巻線に電圧が誘起されることにより、電流は、
ダイオードD2−チヨークコイルL1−負荷RL−抵
抗R3−２次巻線N5のループを流れる。
従つて、抵抗R3の両端には２次側出力電流に
対応した電圧が発生し、この電圧値はコンデンサ
C2にクランプされる。リセツト巻線N7には、２
次側巻線と逆方向にダイオードD4が挿入されて
おり、スイツチング素子TR1がオンに転じた際に
誘起される電流が流れないようになつている。同
様に、出力電流検出用巻線N6に於いてもスイツ
チング素子TR1がオンに転じた際に電流が流れな
い方向にダイオードD5が挿入されている。更に、
トランジスタTR１がオンの時は、変圧器Ｔ３の
コアに励磁エネルギーが蓄積する。
対応した電圧が発生し、この電圧値はコンデンサ
C2にクランプされる。リセツト巻線N7には、２
次側巻線と逆方向にダイオードD4が挿入されて
おり、スイツチング素子TR1がオンに転じた際に
誘起される電流が流れないようになつている。同
様に、出力電流検出用巻線N6に於いてもスイツ
チング素子TR1がオンに転じた際に電流が流れな
い方向にダイオードD5が挿入されている。更に、
トランジスタTR１がオンの時は、変圧器Ｔ３の
コアに励磁エネルギーが蓄積する。
スイツチング素子TR1がオンになつた後、該素
子がオフに切換えられるとき、スイツチング素子
TR1がオンのときチヨークコイルL1に蓄えられ
たエネルギーにより、電流がチヨークコイルL1
−負荷RL−抵抗R3−ダイオードD3のループを流
れる。
子がオフに切換えられるとき、スイツチング素子
TR1がオンのときチヨークコイルL1に蓄えられ
たエネルギーにより、電流がチヨークコイルL1
−負荷RL−抵抗R3−ダイオードD3のループを流
れる。
トランジスタTR１がオフの時には、コアに蓄
積された励磁エネルギーは、巻線Ｎ７に放出され
コンデンサＣ２により電圧として発生し、抵抗Ｒ
３に発生する電圧をクランプすることにより蓄積
された励磁エネルギーはリセツトされる。
積された励磁エネルギーは、巻線Ｎ７に放出され
コンデンサＣ２により電圧として発生し、抵抗Ｒ
３に発生する電圧をクランプすることにより蓄積
された励磁エネルギーはリセツトされる。
また、スイツチング素子TR1がオフに転じるこ
とによりリセツト巻線N7に逆起電力が発生し、
電流が流れる。そこで発生する電圧は、コンデン
サC2にクランプされた値、即ち、変圧器の２次
側出力電流に対応した電圧となる。
とによりリセツト巻線N7に逆起電力が発生し、
電流が流れる。そこで発生する電圧は、コンデン
サC2にクランプされた値、即ち、変圧器の２次
側出力電流に対応した電圧となる。
スイツチング素子TR1のオフにより、出力電流
検出用巻線N6にも電流が流れるが、そこで発生
する電圧は、リセツト巻線N7のコンデンサC2に
クランプされた値となる。
検出用巻線N6にも電流が流れるが、そこで発生
する電圧は、リセツト巻線N7のコンデンサC2に
クランプされた値となる。
従つて、出力電流検出用巻線N6のコンデンサ
C3には、コンデンサC2にクランプされた値、即
ち、変圧器の２次側出力電流に対応した電圧がク
ランプされることになる。
C3には、コンデンサC2にクランプされた値、即
ち、変圧器の２次側出力電流に対応した電圧がク
ランプされることになる。
よつて、このコンデンサC3の両端電圧を制御
回路２″で検出して駆動回路１″を制御することに
より、負荷RLに流れる電流を一定にすることが
できる。
回路２″で検出して駆動回路１″を制御することに
より、負荷RLに流れる電流を一定にすることが
できる。
以上の動作波形は、第４図に示す如くなる。
尚、第５図において、Tonはスイツチング素子
TR1のオン時間、Toffはスイツチング素子TR1
のオフ時間、TSはスイツチング素子TR1の周期
を示す。
尚、第５図において、Tonはスイツチング素子
TR1のオン時間、Toffはスイツチング素子TR1
のオフ時間、TSはスイツチング素子TR1の周期
を示す。
(g) 発明の効果
以上詳細に説明したように、本発明は２次側電
流に比例した電圧を発生する手段を設けた巻線Ｎ
７で、２次側の電流に比例した電圧を検出し、巻
線Ｎ６にその電圧を与えることにより、従来のよ
うに絶縁素子としてフオトカプラやカレント・ト
ランス等を不要とし、更にトランスの励磁のリセ
ツトをも可能にすることで安価で簡易なDC／DC
コンバータを実現することができるという効果が
得られる。
流に比例した電圧を発生する手段を設けた巻線Ｎ
７で、２次側の電流に比例した電圧を検出し、巻
線Ｎ６にその電圧を与えることにより、従来のよ
うに絶縁素子としてフオトカプラやカレント・ト
ランス等を不要とし、更にトランスの励磁のリセ
ツトをも可能にすることで安価で簡易なDC／DC
コンバータを実現することができるという効果が
得られる。
第１図並びに第２図は、従来のDC／DCコンバ
ータの構成図、第３図は本発明のDC／DCコンバ
ータを示す図、第４図は第３図の動作説明図であ
る。
ータの構成図、第３図は本発明のDC／DCコンバ
ータを示す図、第４図は第３図の動作説明図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流電源をスイツチング素子によりスイツチ
ングし、変圧器Ｔ３の１次側に入力し、該変圧器
Ｔ３の２次側の出力を整流し負荷に供給すると共
に、該２次側の出力電流を検出し、該スイツチン
グ素子のオン／オフを制御して該出力電流を安定
化させる定電流回路を設けたDC／DCコンバータ
に於いて、 該変圧器Ｔ３は第１の捲線Ｎ４、第２の捲線Ｎ
５、第３の捲線Ｎ７、第４の捲線Ｎ６からなり、 該第１の捲線Ｎ４を該変圧器Ｔ３の１次側とし
て用い、該第１の捲線にはスイツチング素子を介
して電源を接続し、 該第２の捲線Ｎ５を該変圧器Ｔ３の２次側とし
て用い、該第２の捲線には整流回路及び負荷を設
け、 該第３の捲線Ｎ７には該第２の捲線出力電流に
対応した電圧を発生させる手段Ｒ３と、該スイツ
チング素子TR１がオフとなつた時該第３の巻線
Ｎ７を導通させる手段Ｄ４と、当該第３の捲線Ｎ
７の導通により発生する電圧を上記第２の捲線側
出力に対応した電圧でクランプする手段Ｃ２を設
け、 該第４の捲線Ｎ６には、該スイツチング素子
TR１がオフとなつた時に該第４の巻線Ｎ６を導
通させる手段Ｄ５と、該第４の巻線Ｎ６の出力に
応じた電圧を発生する手段Ｃ３を設け、 該スイツチング素子TR１がオフの時該第３の
巻線Ｎ７に発生した電圧を該第２の巻線の出力電
流に対応した電圧によりクランプし、該第４の捲
線Ｎ６によりその電圧を検出し、該スイツチング
素子TR１のオン／オフ時間を制御することを特
徴とするDC−DCコンハータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190982A JPS592568A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Ｄｃ―ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190982A JPS592568A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Ｄｃ―ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592568A JPS592568A (ja) | 1984-01-09 |
| JPH0224114B2 true JPH0224114B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=14573155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11190982A Granted JPS592568A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Ｄｃ―ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592568A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4644458A (en) * | 1984-03-19 | 1987-02-17 | Nec Corporation | Electric power supply circuit capable of reducing a loss of electric power |
| JPS61171486U (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-24 | ||
| JPH0715198U (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-14 | 株式会社キツダ | 順送り金型構造 |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11190982A patent/JPS592568A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS592568A (ja) | 1984-01-09 |
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