JPH0237274Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は直流電源の電圧レベルを変換するイン
バータ、コンバータ等の直流電圧変換回路に関す
るものである。

(ロ) 従来の技術 第２図は従来の直流電圧変換回路としてのDC
−DCコンバータの回路図である。第２図におい
て、１は直流電源（図示せず）の正極に接続され
る正入力端子、２は前記直流電源の負極に接続さ
れる負入力端子である。３は一端が正入力端子１
に接続された入力コイルで、この入力コイル３の
他端はNPN型の第１のトランジスタ４のコレク
タに接続されている。前記第１のトランジスタ４
のエミツタは負入力端子２に接続されていて、こ
の第１のトランジスタ４のベースには第１のダイ
オード５のカソードが接続されている。６は入力
コイル３と相互結合された帰環コイルで、この帰
環コイル６の一端は負入力端子２に接続されてい
る。そして、前記帰環コイル６の他端は、第１の
トランジスタ４のベースに帰環をかけ得るよう
に、抵抗７、コンデンサ８を介して第１のダイオ
ード５のアノードに接続されている。９は一端が
正入力端子１に接続され、他端が第１のダイオー
ド５のカソードに接続された始動抵抗である。

また、第１のダイオード５のアノードには、第
２のダイオード１０のアノードが接続されてい
る。そして、第２のダイオード１０のカソードに
は、NPN型の第２のトランジスタ１１のコレク
タが接続されていて、この第２のトランジスタ１
１のエミツタは負入力端子２に接続されている。

１２は入力コイル３と相互結合された出力コイ
ルで、この出力コイル１２にはコンデンサ１３，
１４，１５、ダイオード１６，１７，１８から成
る３倍圧の整流回路１９が接続されている。２０
は正出力端子、２１は負出力端子で、これら正出
力端子２０と負出力端子２１との間に負荷が接続
される。

次に、第２図に示す回路の動作について説明す
る。まず、正入力端子１と負入力端子２との間に
直流電源が投入されると、始動抵抗９を通じて、
第１のトランジスタ４のベースに所定のベース電
流が供給される。すると、第１のトランジスタ４
が導通し始めて、入力コイル３に電流が流れ出
す。入力コイル３に電流が流れ始めると、帰環コ
イル６に起電力が誘起される。このとき、帰環コ
イル６に発生する起電力は、第１のトランジスタ
４のベースにベース電流を供給する。したがつ
て、第１のトランジスタ４ベース電流は増加し、
入力コイル３に流れる電流も次第に増加する。と
ころが、第１のトランジスタ４が飽和すると、も
はや入力コイル３に流れる電流は増加しない。す
ると、帰環コイル６には起電力が発生しなくな
る。帰環コイル６の起電力が無くなると、第１の
トランジスタ４のベース電流が減少する。第１の
トランジスタ４のベース電流が減少すると、入力
コイル３に流れる電流も減少し始める。そうする
と、今度は帰環コイル６に先とは逆の起電力が発
生する。これにより、第１のトランジスタ４のベ
ースに流れるべき電流が、帰環コイル６に吸い取
られる。したがつて、入力コイル３にながれる電
流はますます減少する。そして、ついには第１の
トランジスタ４が不導通となり、入力コイル３に
は電流が流れなくなる。この状態が初期の状態
で、以後は以上の説明と同じ動作が繰り返され、
入力コイル３に振動電流が流れる。よつて、入力
コイル３と相互結合された出力コイル１２には、
その巻数比に応じた交流起電力が発生する。そし
てこの交流起電力は整流回路１９によつて、直流
出力電源として交流波高値の３倍圧に整流平滑さ
れる。なお、正出力端子２０と負出力端子２１と
の間に負荷が接続されたときには、前記直流出力
電源はコンデンサ１５の正極から抵抗２２，２
３，２４、負荷、抵抗２５を経て、コンデンサ１
４の負極に電流を流す。

ところで、第２のトランジスタ１１のベースに
はツエナダイオード２６のカソードが接続されて
いて、このツエナダイオード２６のアノードは、
抵抗２３の可変端子に接続されている。したがつ
て、正出力端子２０と負出力端子２１との間に接
続された負荷に過電流が流れると、ツエナダイオ
ード２６のアノードと第２のトランジスタ１１の
エミツタとの電位差が大きくなつて、ツエナダイ
オード２６が導通する。そうすると、第２のトラ
ンジスタ１１が導通し、第１のトランジスタ４の
ベースに流れるべき電流が負入力端子２にひつぱ
られる。すると、第１のトランジスタ４のベース
には電流が供給されなくなり、第１のトランジス
タ４は不導通となる。

ところで、第２のダイオード１０は第２のトラ
ンジスタ１１のベースからコレクタに電流が流れ
るのを防止するために必要なものである。しか
し、第２のダイオード１０が存在すると、第２の
トランジスタ１１の導通時において、第２のダイ
オード１０と第２のトランジスタ１１とで、合わ
せて１ボルト弱の電圧降下が生じる。すると、こ
のとき第１のダイオード５のアノードと第１のト
ランジスタ４のエミツタとの間には、前記電圧降
下による１ボルト弱の電位差が存在する。しか
し、この電位差は第１のダイオード５によつて吸
収されるので、第１のトランジスタ４は第２のト
ランジスタ１１の導通時には、完全に不導通とな
る。ところが、もし第１のダイオード５が無けれ
ば、第２のトランジスタ１１が導通しても、第１
のトランジスタ４は完全には不導通とならない。
したがつて、第２のトランジスタ１１によつて第
１のトランジスタ４の導通、不導通を制御するた
めには、第１のダイオード５が必要となる。な
お、第２のトランジスタ１１により第１のトラン
ジスタ４を不導通にすることで、直流出力電源の
出力が低下される。

上述のように、この回路において第１のダイオ
ード５と第２のダイオード１０とは共に必要なも
のであるが、第１のダイオード５を設けることに
よつて、第１のトランジスタ４のベースの接合部
に電荷が蓄積され易くなることが判明した。

なお、このようなDC−DCコンバータについて
は例えば実公昭58−391号公報等に記載されてい
る。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 第１のトランジスタのベースに電荷が蓄積され
易くなると、第１のトランジスタが導通から不導
通へ移行し難くなる。したがつて、第１のトラン
ジスタのベースに第１のダイオードを接続しただ
けの従来の回路ではコレクタ損失が大きくなり、
効率が低下していた。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、直流電源の一極に一端が接続された
入力コイルと、この入力コイルの他端と前記直流
電源の他極との間にコレクタ、エミツタが接続さ
れた第１のトランジスタと、この第１のトランジ
スタのベースに一端が接続された第１のダイオー
ドと、この第１のダイオードの他端に一端が接続
された第２のダイオードと、この第２のダイオー
ドの他端と前記直流電源の他極との間にコレク
タ、エミツタが接続された第２のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのベースに前記第１
のダイオードを介して帰環をかけ得るように前記
入力コイルと相互結合された帰環コイルと、電源
出力を取り出し得るように前記入力コイルと相互
結合された出力コイルとが具備されている直流電
圧変換回路において、前記第１のトランジスタの
ベースと前記第１のダイオードの他端との間に、
第３のダイオードが前記第１のダイオードとは逆
向きに並列接続されたことを特徴とする直流電圧
変換回路である。

(ホ) 作用 前記第１のトランジスタが導通から不導通に移
行するときに、前記第３のダイオードを通じて前
記第１のトランジスタのベースから速やかに電荷
が除去される。

(ヘ) 実施例 第１図は本考案の一実施例としてのDC−DCコ
ンバータの回路図である。なお、第１図において
第２図と同一部分には同一符号を付してその説明
は省略する。

すなわち、この実施例では第２図に示す従来の
回路に加えて、第１のトランジスタ４のベースと
第２のダイオード１０のアノードとの間に、第１
のダイオード５と逆向きに第３のダイオード２７
が並列接続されている。したがつて、第１のトラ
ンジスタ４が導通から不導通に移行するときに
は、第３のダイオード２７を通じて第１のトラン
ジスタ４のベースから速やかに電荷が放出され
る。よつて、第３のダイオード２７を第１のダイ
オード５と逆向きに並列接続することで、第１の
トランジスタ４のスイツチング特性が向上され
る。

(ト) 考案の効果 本考案は入力コイルに振動電流を流すようにス
イツチングされる第１のトランジスタのベース
に、第３のダイオードを接続して、前記第１のト
ランジスタのベースに電荷が蓄積されないように
しているので、前記第１のトランジスタのスイツ
チング特性が改善される。

したがつて、第１のトランジスタのスイツチン
グ特性が向上されることによつて、第１のトラン
ジスタでのコレクタ損失が減少し、直流電圧変換
回路の効率が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は
従来のDC−DCコンバータの回路図である。 ３……入力コイル、４……第１のトランジス
タ、５……第１のダイオード、６……帰環コイ
ル、１０……第２のダイオード、１１……第２の
トランジスタ、１２……出力コイル、２７……第
３のダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源の一極に一端が接続された入力コイル
   と、この入力コイルの他端と前記直流電源の他極
   との間にコレクタ、エミツタが接続された第１の
   トランジスタと、この第１のトランジスタのベー
   スに一端が接続された第１のダイオードと、この
   第１のダイオードの他端に一端が接続された第２
   のダイオードと、この第２のダイオードの他端と
   前記直流電源の他極との間にコレクタ、エミツタ
   が接続された第２のトランジスタと、前記第１の
   トランジスタのベースに前記第１のダイオードを
   介して帰環をかけ得るように前記入力コイルと相
   互結合された帰環コイルと、電源出力を取り出し
   得るように前記入力コイルと相互結合された出力
   コイルとが具備されている直流電圧変換回路にお
   いて、前記第１のトランジスタのベースと前記第
   １のダイオードの他端との間に、第３のダイオー
   ドが前記第１のダイオードとは逆向きに並列接続
   されたことを特徴とする直流電圧変換回路。