JPH0295166A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コイルを使用したＤＣ−ＤＣコンバータにお
けるコイルのスイッチング駆動方法に関する。

［従来の技術］ 従来のコイルを使用したＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧
型ＤＣ−ＤＣコンバータの場合、第３図に示す如く、入
力電圧端子１　（以下、ＶＩＮ端子という。）とＧＮＤ
端子２の間にコイル４とスイッチングトランジスタ６を
直列に接続し、コイル４とスイッチングトランジスタ６
の接続箇所Ａと出力電圧端子（以下、Ｖ　ＯＵＴ端子と
いう。）の間にダイオード５を接続し、Ｖ　ＯＵＴ端子
３とＧＮＤ端子２の間に整流用コンデンサ７を接続した
回路構成になっていた。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、スイッチングトランジス
タ６の導通状態の期間にコイル４にエネルギーを蓄え、
スイッチングトランジスタ６が非導通状態の期間にコイ
ル４に逆起電力が発生しダイオード５を通して整流用コ
ンデンサ７を充電する回路のため、スイッチングトラン
ジスタ６の導通状態の期間は、整流用コンデンサ７がら
のみ負荷９へ電流を供給するだけになり、Ｖ　ＯＵＴ端
子３の出力電圧が低下し、リプル電圧も大きくなるとい
う問題点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、コイルを使用したＤＣ−ＤＣコ
ンバータにおいて、整流用コンデンサ７のみから負荷９
へ電流を供給する期間をなくし、出力電流能力の向上と
りプル電圧の低減を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、コイルを使用したＤ
Ｃ−ＤＣコンバータにおいて、入力電圧端子とＧＮＤ端
子の間に２系統のコイルとスイッチングトランジスタを
直列に接続し、各系統のコイルとスイッチングトランジ
スタの接続箇所と出力電圧端子の間にダイオードを接続
した回路構成にし、一方のスイッチングトランジスタの
オン・オフ制御信号として、もう一方のスイッチングト
ランジスタのオン・オフ制御信号の位相反転信号を入力
することを特徴とする。

〔作　用］ 本発明の上記の構成によれば、■、端子と整流用コンデ
ンサの間に接続されている２系統のコイルとスイッチン
グトランジスタのうち一方のスイッチングトランジスタ
のオン・オフ制御信号をもう一方のスイッチングトラン
ジスタのオン・オフ制御信号の位相反転信号としたので
、一方のコイルが整流用コンデンサに電流を供給しない
期間は、もう一方のコイルにより整流用コンデンサに電
流を供給する構成になるため、整流用コンデンサのみか
ら負荷へ電流を供給する期間がなくなり、最大出力電流
能力の向上とりプル電圧の低減を実現させることが可能
となる。

［実　施　例］ 以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明する
。第１図は、本発明の具体的な一実施例である昇圧型Ｄ
Ｃ’−ＤＣコンバータの回路図を示す。ｌは、■、端子
、２は、ＧＮＤ端子、３は、Ｖｏｕア端子、４１．４２
は、コイル、５１．５２は、ダイオード、６１．６２は
、スイッチングトランジスタ、７は、整流用コンデンサ
、８は、スイッチングトランジスタのオン・オフ制御信
号（以下、ＳＷ制御信号という。）９は、負荷、１０は
、インバータである。

次に第１図の実施例におけるＤＣ−ＤＣコンバータの動
作を説明する。

Ｖ　ＩＮ端子１とＧＮＤ端子２の間に入力電圧■１が印
加されると、スイッチングトランジスタ６１の導通状態
では、ＶＩＮ端子ｌからコイル４１を通して電流１１が
流れる。コイル４１をＬ　４１とするとコイル４１を流
れる電流は時間ｔに比例して単調に増加し、 ｉ　＋　＝Ｖ＋　　・ｔ／　Ｌ４１ となる。但し、スイッチングトランジスタ６１での電圧
降下は無視している。スイッチングトランジスタ６１の
導通期間をｔｌとすると、コイル４１に蓄えられるエネ
ルギーＰＬＩは、スイッチングトランジスタ６１のスイ
ッチング周波数をｆとすると単位時間当たりでは、 となる。

次にスイッチングトランジスタ６１が非導通状態になる
とコイル４１に逆起電力が発生しダイオード５１を通し
て電流１２が流れ、整流用コンデンサ７を充電する。整
流用コンデンサ７の電圧、即ち出力電圧ｖ８は、出力電
流Ｉｏ、負荷抵抗ＲＬとすると出力電力とコイルＬ８１
に蓄積された電力が等しいので ｖｏ２　　Ｖ＋”・　ｔ、２ となり、 ２Ｌ４．・　工６ となる。また、コイル４１、ダイオード５１を通して出
力の整流用コンデンサ７への充電電流１２は、スイッチ
ングトランジスタ６１の非導通期間のみで、 となる。但し、ダイオード５１での電圧降下は無視して
いる。従って、負荷電流■８の増加に比例して出力電圧
Ｖ＝が低下し、出力のりプル電圧も大きくなる。そこで
、本発明では■、端子１とＧＮＤ端子２の間にＳＷ制御
信号８の反転信号をゲート入力としたスイッチングトラ
ンジスタ６２とコイル４２を直列接続し、スイッチング
トランジスタ６２とコイル４２の接続箇所とＶＯＩＪＴ
端子３の間にダイオード５２を接続した回路を付加する
。スイッチングトランジスタ６１が導通状態の期間は、
コイル４１、ダイオード５１を通して整流用コンデンサ
７に充電電流は供給されないが、スイッチングトランジ
スタ６２が非導通状態となりコイル４２、ダイオード５
２を通して整流用コンデンサ７に充電電流が供給される
。従って、整流用コンデンサ７に充電電流が供給されな
い期間がなくなり出力電圧の低下を防ぐことができ、最
大出力電流能力が向上し、リプル電圧を低減させること
ができる。第１図の上記実施例は、昇圧型のＤＣ−ＤＣ
コンバークの場合であるが、極性反転型のＤＣ−ＤＣコ
ンバータの場合でも実施は可能である。第２図にその具
体的な一実施例を示す。第１図の実施例に対してＶＩＮ
端子ｌとＧＮＤ端子２の間に接続されているコイル４１
．４２とスイッチングトランジスタ６１．６２の配置が
反対になり、ダイオード５１．５２の向きが反対になっ
た回路構成になっているが、動作原理は全く同様である
。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、出力の整流用コンデ
ンサのみから負荷へ電流を供給する期間をなくすように
構成したので、出力電圧の低下を防ぐことができ最大出
力電流能力の向上とりプル電圧を低減することができる
などすぐれた効果を有するものである。また、本発明の
スイッチングトランジスタやダイオードを同一の半導体
集積回路内に形成することは、機器の部品点数の削減・
基板における実装含有面積の減少につながり、機器の小
型化、信頼性の向上に寄与するなどすぐれた効果を有す
るものである。

１　・　・　・　・　・　・　・ ２　・　・　・　・　・　・　・ ３　・　・　・　・　・　・　・ ４、４１、４２　・ ５、５　ｌ、　５２　・ ６、６　ｌ、　６２　・ ７　・　・　・　・　・　・　・ ８　・　・　・　・　・　・　・ ９　・　・　・　・　・　・　・ ｌ　Ｏ・　・　・　・　・　・　・ ＶＩＮ端子 ＧＮＤ端子 ■ｉア端子 コイル ダイオード スイッチングトランジスタ 整流用コンデンサ ＳＷ制御信号 負荷 インバータ 以上

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの一実
施例を示す回路図。 第２図は、本発明の極性反転型ＤＣ−ＤＣコンバークの
一実施例を示す回路図。 第３図は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図。 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　上　柳　雅　誉（他１名）窩 う ？ 楽 図 回 名 凹

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイルを使用したＤＣ−ＤＣコンバータにおいて
   、入力電圧端子とＧＮＤ端子の間に２系統のコイルとス
   イッチングトランジスタを直列に接続し、各系統のコイ
   ルとスイッチングトランジスタの接続箇所と出力電圧端
   子の間にダイオードを接続した回路構成にし、一方のス
   イッチングトランジスタのオン・オフ制御信号として、
   もう一方のスイッチングトランジスタのオン・オフ制御
   信号の位相反転信号を入力することを特徴とするＤＣ−
   ＤＣコンバータ。
2. （２）請求項１記載の２個のスイッチングトランジスタ
   を同一の半導体集積回路上に形成することを特徴とする
   ＤＣ−ＤＣコンバータ。
3. （３）請求項１記載の２個のスイッチングトランジスタ
   と２個のダイオードを同一の半導体集積回路上に形成す
   ることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。