JPH028551Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH028551Y2
JPH028551Y2 JP1983183781U JP18378183U JPH028551Y2 JP H028551 Y2 JPH028551 Y2 JP H028551Y2 JP 1983183781 U JP1983183781 U JP 1983183781U JP 18378183 U JP18378183 U JP 18378183U JP H028551 Y2 JPH028551 Y2 JP H028551Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
winding
output
transformer
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1983183781U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6093494U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP18378183U priority Critical patent/JPS6093494U/en
Publication of JPS6093494U publication Critical patent/JPS6093494U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPH028551Y2 publication Critical patent/JPH028551Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はベース回路に接続された変流器の飽和
を利用して自励発振させるトランジスタDC−DC
コンバータの小型化に関するものである。
[Detailed explanation of the invention] This invention uses a DC-DC transistor that self-oscillates by utilizing the saturation of a current transformer connected to the base circuit.
This relates to miniaturization of converters.

トランジスタのエミツタ・ベース間に接続され
た変流器の飽和を利用して自励発振する、第1図
に示す従来の自励式トランジスタDC−DCコンバ
ータは、トランジスタQ1,Q2を交互にオンさせ
て、直流電源から出力変圧器Tの1次巻線N1
交互に逆極性の電流を流して、その2次巻線出力
をダイオードD1,D2とコンデンサCとにより整
流平滑することにより、直流電源と絶縁された任
意所望の電圧値をもつ直流出力を得るものであ
る。またこのときトランジスタQ1,Q2を次のよ
うにオンオフ制御して自励発振が行われる。即ち
図示しない起動回路により、先づトランジスタ
Q2をオン状態として、出力変圧器Tの1次巻線
N1に流される電流を、可飽和変流器CTの1次巻
線n1に流して、可飽和変流器CTを飽和させるこ
とによりトランジスタQ2のベース入力を零とし
て、これをオンからオフの状態とし、また出力変
圧器Tの3次巻線N2に得られた電圧を可飽和変
流器CTの巻線n3,n4を介してトランジスタQ1
ベースに加えて、これをオンとする。そして出力
変圧器Tの1次巻線N1を介して変流器CTの巻線
n1に流される電流による飽和によりQ1をオンか
らオフ状態とする。そして以下上記と同一要領に
より、トランジスタQ1,Q2に交互にオンオフさ
せて、自励発振を行わせて出力電圧を得る。なお
図中C1,C2は電圧分割用コンデンサ、R1,R2
バランス用抵抗である。
The conventional self-excited transistor DC-DC converter shown in Figure 1, which self-oscillates using the saturation of a current transformer connected between the emitter and base of the transistor, turns on transistors Q 1 and Q 2 alternately. Then, a current of opposite polarity is alternately passed from the DC power supply to the primary winding N1 of the output transformer T, and the output from the secondary winding is rectified and smoothed by the diodes D1 , D2 and the capacitor C. This provides a DC output with any desired voltage value that is isolated from the DC power source. Also, at this time, self-oscillation is performed by controlling the transistors Q 1 and Q 2 on and off as follows. In other words, a starting circuit (not shown) first turns on the transistor.
With Q 2 in the on state, the primary winding of output transformer T
The current flowing through N 1 is passed through the primary winding n 1 of the saturable current transformer CT to saturate the saturable current transformer CT, thereby setting the base input of transistor Q 2 to zero and turning it on. OFF state and also apply the voltage obtained in the tertiary winding N 2 of the output transformer T to the base of the transistor Q 1 via the windings n 3 , n 4 of the saturable current transformer CT; Turn on. and the winding of the current transformer CT through the primary winding N 1 of the output transformer T
Saturation caused by the current flowing through n 1 changes Q 1 from the on state to the off state. Then, in the same manner as above, the transistors Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off to perform self-oscillation and obtain an output voltage. In the figure, C 1 and C 2 are voltage dividing capacitors, and R 1 and R 2 are balancing resistors.

ところでこのようなDC−DCコンバータにおい
て、その大きさを決定するものは出力変圧器Tの
大きさであるといつても過言ではない。従つてコ
ンバータの小型軽量化の要請に応えるためには、
出力変圧器の小型軽量化が要求され、その手段と
して従来からトランジスタQ1,Q2のオンオフ周
期即ち自励発振周波数を高くすることが行われて
いる。またこの場合コンバータの自励発振周波数
は、前記したように変流器CTに入力が加えられ
てから、飽和するまでの時間によつて決定される
ので発振周波数を高くする方法として、従来から
鉄心の断面積を極力小として飽和を速くする方法
が行われている。また2次巻線の出力電圧をV
(ボルト)、その巻数をn(ターン)、鉄心の断面積
をA(cm2)、その最大磁束密度をBm(キロガウス)
としたとき、発振周波数f(Hz)は次式によつて
与えられる。
By the way, it is no exaggeration to say that what determines the size of such a DC-DC converter is the size of the output transformer T. Therefore, in order to meet the demand for smaller and lighter converters,
There is a demand for output transformers to be smaller and lighter, and as a means of achieving this, conventional methods have been to increase the on-off period, that is, the self-oscillation frequency, of transistors Q 1 and Q 2 . In addition, in this case, the self-oscillation frequency of the converter is determined by the time from when the input is applied to the current transformer CT until it becomes saturated, as described above, so as a method to increase the oscillation frequency, conventionally A method is being used to speed up saturation by minimizing the cross-sectional area of . Also, the output voltage of the secondary winding is V
(volt), the number of turns is n (turns), the cross-sectional area of the iron core is A (cm 2 ), and the maximum magnetic flux density is Bm (kilogauss).
Then, the oscillation frequency f (Hz) is given by the following equation.

f=V/4BmAn×108 上式から明らかなように、発振周波数fは巻数
n以外を一定としたとき巻数nに逆比例する。そ
こで可飽和変流器CTの2次巻線n1,n2(n4)の巻
数比を極力1:1に近付けるようにして発振周波
数を高くすることが方法がとられている。
f=V/4BmAn×10 8 As is clear from the above equation, the oscillation frequency f is inversely proportional to the number of turns n when everything other than the number of turns n is constant. Therefore, a method is used to increase the oscillation frequency by making the turns ratio of the secondary windings n 1 , n 2 (n 4 ) of the saturable current transformer CT as close to 1:1 as possible.

しかし鉄心の断面積を現在以下に小さくするこ
とは困難であり、また1次2次巻線比もトランジ
スタQ1,Q2の増幅率との関連から、現在以下と
することが難かしい。従つてこれらの方法によつ
ては現状以下の発振周波数の上昇を望み得ない。
また上式から可飽和変流器の2次巻線の出力電圧
Vを上昇できれば発振周波数fも高くなるが、そ
の方法として2次巻線の出力端からトランジスタ
側を見た回路の巻圧降下を大とすればよく、その
ためにはバランス用抵抗R1,R2を高抵抗にする
ことも考えられる。しかしこの場合トランジスタ
のベース電流はコレクタ電流によつて変化して、
電圧降下の変動を招き、このため発振周波数の変
動を招いて安定な出力電圧を得ることはできない
ため、この方法の採用は好ましくない。従つて第
1図の従来の回路においては、バランス用抵抗
R1,R2の電圧降下は極めて小さいことから、2
次巻線の電圧降下即ち前式における電圧Vは、ト
ランジスタQ1,またはQ2の電圧降下(例えば抵
抗R1,R2の0.1Vに対し、0.7V)により決定され、
発振周波数fを電圧Vによつて定められる値以下
に高くすることができない。
However, it is difficult to reduce the cross-sectional area of the iron core below the current level, and it is also difficult to reduce the primary/secondary winding ratio below the current level due to the relationship with the amplification factors of the transistors Q 1 and Q 2 . Therefore, with these methods, it is impossible to increase the oscillation frequency below the current level.
Also, from the above equation, if the output voltage V of the secondary winding of the saturable current transformer can be increased, the oscillation frequency f will also increase. It is only necessary to make the resistance large, and for this purpose, it is possible to make the balancing resistors R 1 and R 2 high resistance. However, in this case, the base current of the transistor changes depending on the collector current,
Adoption of this method is not preferable because it causes fluctuations in the voltage drop, which in turn causes fluctuations in the oscillation frequency, making it impossible to obtain a stable output voltage. Therefore, in the conventional circuit shown in Figure 1, the balancing resistor
Since the voltage drop of R 1 and R 2 is extremely small, 2
The voltage drop of the next winding, that is, the voltage V in the previous equation, is determined by the voltage drop of the transistor Q 1 or Q 2 (for example, 0.7 V compared to 0.1 V of the resistors R 1 and R 2 ),
The oscillation frequency f cannot be increased below the value determined by the voltage V.

本考案はトランジスタのエミツタ・ベース回路
への簡単な回路の付加により、発振周波数の上昇
を図ると同時に、トランジスタのストレージタイ
ムの短縮化によりオフの迅速化と、2つのトラン
ジスタ間におけるストレージタイムのばらつきを
少なくして、発振周波数の上昇を助けて、出力変
圧器従つてDC−DCコンバータの一層の小型径量
化を図りうるようにしたものである。次に図面を
用いて本考案を詳細に説明する。
This invention aims to increase the oscillation frequency by adding a simple circuit to the emitter-base circuit of the transistor, and at the same time, shortens the storage time of the transistor to speed up the turn-off and to reduce the variation in storage time between the two transistors. This helps increase the oscillation frequency, thereby making it possible to further downsize the output transformer and hence the DC-DC converter. Next, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第2図は本考案の一実施例を示す回路図(第1
図と同一符号は同等部分を示す)であつて、本考
案の特徴とするところは次の点にある。即ちトラ
ンジスタQ1とQ2のそれぞれのベース回路に直列
に、ベース電流を流しうる極性で、正方向電圧降
下を得る一方向性の非直線抵抗素子、例えばダイ
オードD3とD4を接続すると同時に、ダイオード
D3とD4とに並列に逆バイアス用のコンデンサC3
とC4を接続する。そしてダイオードの一方向性
を利用して、コンデンサにトランジスタの逆バイ
アス電圧を作ると同時に、ダイオードの非直線抵
抗性によりコレクタ電流によるベース電流の変化
を生じても、ほゞ一定の電圧降下を生じるように
して、発振周波数の上昇を可能としたものであ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram (first embodiment) showing one embodiment of the present invention.
The same reference numerals as in the figures indicate equivalent parts), and the features of the present invention are as follows. In other words, in series with the respective base circuits of transistors Q 1 and Q 2 , unidirectional non-linear resistance elements, such as diodes D 3 and D 4 , are connected in series to obtain a positive voltage drop with a polarity that allows the base current to flow. ,diode
Reverse bias capacitor C 3 in parallel with D 3 and D 4
and connect C 4 . The unidirectionality of the diode is used to create a reverse bias voltage for the transistor in the capacitor, and at the same time, even if the base current changes due to the collector current due to the nonlinear resistance of the diode, a nearly constant voltage drop is generated. In this way, it is possible to increase the oscillation frequency.

今トランジスタQ1とQ2の回路の動作は同じで
あるので、図示しない起動回路により先づトラン
ジスタQ2がオン状態となつた状態について本考
案の動作を説明する。トランジスタQ2がオンす
ると、第1図によつて説明したと同様に、〔電圧
分割用コンデンサC1,C2の中点→出力変圧器T
の1次巻線N1→可飽和変流器CTの1次巻線n1
トランジスタQ2のコレクタ・エミツタ→直流電
源〕の径路で電流が流れる。そしてトランジス
タQ2に変流器CTの巻線n1,n2の比によつて定ま
るベース電流が供給されてQ2はオンとなり、こ
の状態は可飽和変流器CTが飽和するまで継続さ
れる。次に変流器CTが飽和してベース電流が流
れなくなると、オン期間中ダイオードD4の電圧
降下により、図中の極性のもとに充電されたコン
デンサC4の充電電荷が、〔巻線n2→トランジスタ
Q2のエミツタ・ベース〕の径路で放電されて、
トランジスタQ2に逆バイアス電流を流す。従つ
てトランジスタのストレージタイムを短かくし
て、それだけ変流器CTの飽和時におけるオフを
迅速化し、発振周波数の上昇を助ける。
Since the circuit operations of transistors Q 1 and Q 2 are the same, the operation of the present invention will be described first with respect to a state in which transistor Q 2 is turned on by a starting circuit (not shown). When the transistor Q 2 is turned on , as explained in FIG.
Primary winding N 1 → Primary winding n 1 of saturable current transformer CT →
Current flows in the path from the collector/emitter of transistor Q 2 to the DC power supply. Then, a base current determined by the ratio of the windings n 1 and n 2 of the current transformer CT is supplied to the transistor Q 2 , and Q 2 is turned on, and this state continues until the saturable current transformer CT is saturated. Ru. Next, when the current transformer CT is saturated and the base current no longer flows, the voltage drop across the diode D 4 during the on period causes the charge in the capacitor C 4 charged under the polarity shown in the figure to n 2 →transistor
It is discharged in the path of the emitter base of Q 2 ,
A reverse bias current flows through transistor Q2 . Therefore, the storage time of the transistor is shortened, and the current transformer CT is turned off more quickly when it is saturated, which helps increase the oscillation frequency.

一方トランジスタQ2にベース電流が流れたと
き、ベース回路に直列に接続されたダイオード
D4に電圧降下を生じ、変流器CTの2次巻線n2
両端の電圧は、トランジスタQ2のエミツタ・ベ
ース間電圧降下と、ダイオードD4の電圧降下の
和によつて定まる。従つて従来回路のようにトラ
ンジスタQ2のエミツタ・ベース間の電圧降下に
よつてのみ定まるものに対して、2次巻線n2の電
圧を高くできる。その結果前式における出力電圧
Vを高くしたことになり、鉄心の断面積や巻数を
小さくすることができなくても、発振周波数を上
昇できる。しかも本考案では電圧降下の取得に当
つて、電圧降下がこゝに流れる電流により直線的
に変化する固定抵抗ではなく、非直線性素子を用
いている。従つて負荷の大きさの変化によるトラ
ンジスタのコレクタ電流の変化により、ベース電
流が変化しても電圧降下が変化することがなく、
発振周波数を一定にできる。なお、ダイオード
D3,D4に並列されるバランス抵抗R1,R2の抵抗
値はダイオードD3,D4に所要に電圧降下を得る
ように選定されることはいうまでもない。
On the other hand, when the base current flows through transistor Q 2 , the diode connected in series with the base circuit
A voltage drop occurs across D 4 , and the voltage across the secondary winding n 2 of current transformer CT is determined by the sum of the emitter-base voltage drop of transistor Q 2 and the voltage drop across diode D 4 . Therefore, the voltage of the secondary winding n2 can be made higher than in the conventional circuit, which is determined only by the voltage drop between the emitter and the base of the transistor Q2 . As a result, the output voltage V in the previous equation is increased, and the oscillation frequency can be increased even if it is not possible to reduce the cross-sectional area of the iron core or the number of turns. Moreover, in the present invention, in order to obtain the voltage drop, a non-linear element is used instead of a fixed resistor in which the voltage drop changes linearly with the current flowing there. Therefore, even if the base current changes due to changes in the collector current of the transistor due to changes in the load size, the voltage drop does not change.
The oscillation frequency can be kept constant. In addition, the diode
It goes without saying that the resistance values of the balance resistors R 1 and R 2 placed in parallel with D 3 and D 4 are selected so as to obtain the required voltage drop across the diodes D 3 and D 4 .

実験によれば可飽和変流器CTの断面積を0.036
cm2、その最大磁束密度を4Kg、巻数をn1=1ター
ン、n3=15ターン、n2=n4=5ターンとしたと
き、第1図の従来回路における巻線n2の電圧は
0.7ボルトであるのに対し、本考案ではその約2
倍強の1.7ボルトにすることができた。また従来
のものでは発振周波数は約25KHzであるに対し、
本考案ではその約2倍強の約60KHzにすることが
できた。
According to experiments, the cross-sectional area of saturable current transformer CT is 0.036
cm 2 , its maximum magnetic flux density is 4 kg, and the number of turns is n 1 = 1 turn, n 3 = 15 turns, and n 2 = n 4 = 5 turns, then the voltage of winding n 2 in the conventional circuit shown in Figure 1 is
0.7 volts, whereas in this invention it is about 2 volts.
I was able to double the voltage to 1.7 volts. In addition, the oscillation frequency of the conventional model is approximately 25KHz,
In the present invention, we were able to increase the frequency to about 60KHz, which is more than twice that.

以上の説明さら明らかなように、本考案によれ
ば自励式トランジスタDC−DCコンバータの自励
発振周波数を高くして、出力変圧器を小型軽量化
できるもので、実用上の効果は大である。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, the self-excited oscillation frequency of the self-excited transistor DC-DC converter can be increased and the output transformer can be made smaller and lighter, which has great practical effects. .

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

第1図は従来装置の回路図、第2図は本考案の
実施例を示す回路図である。 Q1,Q2……トランジスタ、R1,R2……バラン
ス用抵抗、T1……出力変圧器、N1,N2……その
巻線、D1,D2……整流用ダイオード、C……平
滑用コンデンサ、CT……可飽和変流器、n1,n2
n3,n4……その巻線、C1,C2……電圧分割用コン
デンサ、D3,D4……正方向電圧降下ダイオード、
C3,C4……逆バイアス用コンデンサ。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional device, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Q 1 , Q 2 ... transistor, R 1 , R 2 ... balance resistor, T 1 ... output transformer, N 1 , N 2 ... its winding, D 1 , D 2 ... rectifier diode, C...Smoothing capacitor, CT...Saturable current transformer, n 1 , n 2 ,
n 3 , n 4 ... winding, C 1 , C 2 ... voltage dividing capacitor, D 3 , D 4 ... positive direction voltage drop diode,
C 3 , C 4 ... Reverse bias capacitor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 直列接続され直流電源に接続された第1、第2
トランジスタと、第1、第2トランジスタの交互
オンにより正逆交互に電流が流される1次巻線お
よび3次巻線と出力巻線とを有する出力変圧器
と、その出力を整流平滑して負荷に供給する回路
と、前記出力変圧器の1次巻線電流が流される巻
線および3次巻線の電流が流される巻線と、第
1、第2出力巻線を有する可飽和変流器と、その
第1、第2出力巻線電圧が第1、第2バランス用
抵抗を介してそれぞれ前記第1、第2トランジス
タのエミツタ・ベース間に接続された可飽和変流
器の飽和を利用して自動発振するトランジスタ
DC−DCコンバータにおいて、前記第1、第2バ
ランス用抵抗とそれぞれ並列に第1、第2の正方
向電圧降下取得用ダイオードとトランジスタの逆
バイアス電圧取得用の第1、第2コンデンサとを
接続し、前記第1、第2トランジスタのオン時、
第1、第2ダイオードの非直線抵抗性を利用して
負荷電流の変化にもかかわらず一定の電圧降下を
得て可飽和変流器の出力巻線電圧の上昇を図ると
共に、第1、第2コンデンサの充電電圧によりト
ランジスタオフ時に逆バイアスを加えてストレー
ジタイムを短縮して、発振周波数の上昇を図るこ
とを特徴とする可飽和変流器の飽和を利用して自
励発振するトランジスタDC−DCコンバータ。
A first and a second connected in series and connected to a DC power supply.
An output transformer having a transistor, a primary winding, a tertiary winding, and an output winding through which current flows alternately in forward and reverse directions by alternately turning on the first and second transistors, and a load by rectifying and smoothing the output. a saturable current transformer having a circuit for supplying the output transformer, a winding through which the primary winding current of the output transformer flows, a winding through which the tertiary winding current flows, and first and second output windings. and its first and second output winding voltages utilize the saturation of a saturable current transformer connected between the emitters and bases of the first and second transistors via first and second balancing resistors, respectively. Transistor that automatically oscillates
In the DC-DC converter, first and second diodes for obtaining positive direction voltage drop and first and second capacitors for obtaining reverse bias voltage of the transistor are connected in parallel with the first and second balance resistors, respectively. and when the first and second transistors are turned on,
By utilizing the nonlinear resistance of the first and second diodes, a constant voltage drop is obtained despite changes in the load current, and the output winding voltage of the saturable current transformer is increased. A transistor DC- that self-oscillates using the saturation of a saturable current transformer, which is characterized by applying reverse bias when the transistor is off using the charging voltage of two capacitors to shorten the storage time and increase the oscillation frequency. DC converter.
JP18378183U 1983-11-30 1983-11-30 Transistor DC-DC converter that self-oscillates using the saturation of a saturable current transformer Granted JPS6093494U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18378183U JPS6093494U (en) 1983-11-30 1983-11-30 Transistor DC-DC converter that self-oscillates using the saturation of a saturable current transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18378183U JPS6093494U (en) 1983-11-30 1983-11-30 Transistor DC-DC converter that self-oscillates using the saturation of a saturable current transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6093494U JPS6093494U (en) 1985-06-26
JPH028551Y2 true JPH028551Y2 (en) 1990-02-28

Family

ID=30397662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18378183U Granted JPS6093494U (en) 1983-11-30 1983-11-30 Transistor DC-DC converter that self-oscillates using the saturation of a saturable current transformer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6093494U (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55178285U (en) * 1979-06-11 1980-12-20

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6093494U (en) 1985-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4563731A (en) Resonant type constant voltage supply apparatus
JPH0258862B2 (en)
US3697851A (en) Regulating converter circuit
JPH028551Y2 (en)
JPH0152766B2 (en)
US5043680A (en) Resonant converter oscillator usable for powering a magnetron
US3295043A (en) D. c. to d. c. regulated converter
US3074000A (en) Voltage regulator
US2954531A (en) Transistor oscillator
JPH047669Y2 (en)
JPS6118416B2 (en)
JPS6316311Y2 (en)
JPH0635661Y2 (en) Switching regulator
JPH0756635Y2 (en) Self-excited switching power supply circuit
JP2857794B2 (en) Stabilized power supply
JP3005316B2 (en) Power supply circuit
JPS5932219Y2 (en) switching regulator
SU1256124A1 (en) Controlled one-step d.c.voltage converter
JPH0510555Y2 (en)
JPH0237275Y2 (en)
JPS6070969A (en) Switching regulator
JPH0312066Y2 (en)
JPS5816291Y2 (en) Dengen Cairo
JPH01157268A (en) Switching power source device
JPS5838068B2 (en) Single-stone DC-DC converter