JPH0270266A - 共振式スイッチング電圧変換装置 - 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】 し発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、各種電子装置の電源として広く用いられる
スイッチング電圧変換装置、所謂スイッチング電源に関
する。

（従来の技術） 従来のスイッチング電圧変換装置に於いては、直流を矩
形波の高周波交流に変換し電圧変成器を通うして電圧の
変換を行っていた。この技術では損失が大きいこととノ
イズの発生が大きいという問題があり、共振式スイッチ
ング電圧変換装置が検討されて来たがまだ実用に耐える
物は出来ていない。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、前記事情に基づいて成されたものであり、
従来の共振式スイッチング電圧変換装置では、共振状態
を狭い範囲でしか維持する事が出来ず、本来の性能を十
分発揮出来ながった点を解決し、あらゆる条件下に於い
ても共振状態を維持出来る共振式スイッチング電圧変換
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、駆動素子に掛かる電圧又は駆動素子を流れ
る電流を検出する検出回路を設け、駆動素子を常に電圧
又は電流が零になった状態で駆動しようとするものであ
る。

（作用） この発明による共振式スイッチング電圧変換装置は、パ
ルス発生器、駆動素子、電圧変成器及び電圧（又は電流
）検出回路を主構成要素として構成され、パルス発生器
から出力状態に応じたパルス幅のパルスが駆動素子に送
られ、駆動素子がオンし電圧変成器に電流が流れる、駆
動素子がオフすると素子に掛かる電圧は共振定数に従い
正弦波と描いて上昇し下降する、電圧が零になった点で
検出回路から信号がパルス発生器に送られ再び動作が開
始する。

従って、この発明によれば、どんな条件に於いても共振
が完了しないと次ぎの動作にはいらないので共振状態が
崩れることはない。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第一図はこの発明による共振式スイッチング電圧変換装
置のブロック図である。

図において１は電源であり、装置に電力を供給する。

２はパルス発生器であり、その出力は駆動素子５のＮ　
Ｐ　Ｎ　ｌ−ランリスタのベースに接続されており、駆
動素子５をオン、オフする。

このパルス発生器２には駆動素子５のコレクタの電圧を
検出する電圧検出回路６と出力電圧を検出する出力電圧
検出回路１２が接続されており、それぞれ駆動素子に掛
がる電圧及び出力電圧に関する信号を得ている。

４は電圧変成器（トランス）であり、その−次巻線には
コンデンサ３が接続され共振回路が形成されている、そ
して二次巻線にはダイオード７．８、チョウクコイル９
及びコンデンサ１ｏからなる通常の整流回路が接続され
負荷１１に直流出力を供給する。

第二図に各部の動作波形を示す。

図中（１）は電圧検出回路の出方波形であり、駆動素子
５に掛かる電圧が零がそれに近い値になった時パルス信
号を出力する。

（２）はパルス発生器２の出力波形であり、電圧検出回
路６の信号を受は−っのパルスを出力する。

そして、そのパルス幅は出力電圧検出回路１２からの信
号によって決まる。

（３）は駆動素子５を流れる電流波形である。

説明するまでもなく、パルス発生器の出力がハイのとき
、駆動素子５はオンとなり、ローのときオフとなる。

従って駆動素子５を流れる電流波形はパルス発生器２の
出力波形とほぼ相似したものとなる。

（４）は駆動素子５に掛がる電圧の波形である。

駆動素子５がオン状態ではそれに掛かる電圧が零となる
ことは特に説明を要しない、駆動素子５がオフとなると
、そのコレクタには電圧変成器（トランス）４の一次巻
線とコンデンサ３とから成る共振回路が接続されている
ため電圧は一度に上昇する事ができず共振定数に従って
正弦波を描いて上昇しピーク値に達した後同様に正弦波
を描いて下降する。

駆動素子５に掛かる電圧が零がそれに近い値に達すると
電圧検出回路６がそれ分検出しく１）に示す様に再びパ
ルス信号を発生し次ぎのサイクルに入ることになる。

この実施例では電圧共振回路について説明したが、電圧
変成器の一次巻線と共振用コンデンサを直列に接続し電
流共振を生じさせ電流検出回路により駆動素子に流れる
電流が零に成る点を検出する様にすれば電流共振式スイ
ッチング電圧変換装置も容易に実現する事が出来る。

また、周波数検出回路を設け、コンデンサを可変容量型
とするかコンデンサと可変抵抗器を組み合わせ、前記周
波数検出回路がらの信号により前記可変容量コンデンサ
又は可変抵抗器の値を制御して周波数を一定にすること
も容易に実現可能である。

その他、この発明の要旨を変えない範囲で種々変形可能
な事は勿論である。

［発明の効果］ 以上、詳述した様にこの発明によれば、負荷の変動や入
力の変動といった条件の変化にとられれず、常に共振状
態を維持することが出来る共振式スイッチング電圧変換
装置を提供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第一図はこの発明に係る共振式スイッチング電圧変換装
置のブロック回路図であり、第二図は各部の電圧又は電
流波形である。 ■・・　・・・・・電源 ２・・・・・・・・パルス発生器 ３．１０・・・・・コンデンサ ４・・・・・・・・電圧変成器 ５・・・・・・・・駆動素子 ６・・・・・・・・電圧検出回路 ７．８・・・・・・ダイオード ９・・・・・・・・チョウクコイル １１・・・・・・・負荷 １２・・・・・・・出力電圧検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルス発生器、駆動素子及び電圧変成器（トランス）を
   主構成要素とするスイッチング電圧変換装置において、
   電圧変成器（トランス）にコンデンサを組み合わせて共
   振回路を構成し、且つ駆動素子に掛かる電圧又は駆動素
   子を流れる電流を検出する回路を設け、電圧又は電流が
   零となる点を検出し前記パルス発生器に信号を送り駆動
   用パルスを発生させる事を特徴とする共振式スイッチン
   グ電圧変換装置。