JPH03107369A - Ｄｃ―ｄｃコンバータの出力オン／オフ制御回路 - 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】 〔概　要〕 多出力ＤＣ−ＤＣコンバータの出力回路として用いられ
る可飽和リアクトルを利用した磁気制御型安定化回路を
有するＤＣ−ＤＣコンバータの出力オン／オフ制御回路
に関し、 出力電圧の完全なオフ、あるいはそのオン時のソフトス
タートを目的とし、 ＤＣ−ＤＣコンバータの出力回路に接続された可飽和リ
アクトルと、出力電圧と基準電圧との誤差電圧を検出増
幅する誤差増幅回路と、該誤差増幅回路の出力を定電圧
制御電圧として前記可飽和リアクトルのリセット電流を
制御する磁気制御回路とを有するＤＣ−ＤＣコンバータ
の磁気制御型安定化回路において、該磁気制御型安定化
回路の負出力側電位よりも低電位の負電圧出力部と前記
誤差増幅回路の出力部との間に接続され、前記磁気制御
回路の制御入力として印加される前記定電圧制御電圧を
出力電圧がオフとなる電圧とし、または出力電圧がオフ
となる電圧から前記定電圧制御電圧へ潮待せしめる電圧
制御回路と、該電圧制御回路の前記２種類の電圧制御を
択一的に切換える出力オン／オフ切換え手段とを設けて
構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明はＤＣ−ＤＣコンバータの出力オン／オフ制御回
路に係り、特に、多出力直流安定化電源装置の出力回路
として用いられる可飽和リアクトルを利用した磁気制御
型安定化回路を有するＤＣＤＣコンバータの出力オン／
オフ制御回路に関する。

（従来の技術） 多出力ＤＣ−ＤＣコンバー・夕において帰還制御される
主出力回路以外の他の出力回路を安定化する場合には、
第３図に示されるような可飽和リアクトルを利用した磁
気制御型安定化回路がよく用いられる。　この磁気制御
型安定化回路は、直流入力電源３２、スイッチング素子
３１、ＰＷＭ制御回路３４及びスイッチングトランス３
０とから構成されるＤＣ−ＤＣコンバータの一次側回路
に対応してスイッチングトランス３０の二次巻線側の出
力回路に構成されるものであり、二次巻線１０に接続さ
れた可飽和リアクトル１１と、ダイオード１２，１３、
チジークコイル１４及びコンデンサ１５から成る整流平
滑回路と、該整流平滑回路の正出力側にトランジスタ１
６のエミッタが接続され、ベース、エミッタ間に抵抗２
４が接続されると共に、トランジスタ１６のコレクタを
抵抗１７、ダイオード１８を介して可飽和リアクトル１
１の出力端に接続した磁気制御回路と、出力電圧を抵抗
１９．２０にて分圧検出し、基準電圧２１との誤差電圧
を検出増幅する誤差増幅器２２の出力がトランジスタ１
６のベースに接続された誤差増幅回路とで構成されてい
る。尚、もう一方の二次巻線側には整流平滑回路３８が
接続され、その出力電圧がＰＷＭ制御回路３４へ帰還さ
れて安定化される主出力回路を構成している。

また、出力電圧のオン／オフ制御のために基準電圧２１
と並列にスイッチ２３を接続して出力オン／オフ制御回
路を構成している。

即ち、スイッチ２３を閉成させると基準電圧２１が零と
なるため、誤差増幅器２２の出力も零電位となり、トラ
ンジスタ１６が急激にオンし、可飽和リアクトル１１の
リセット電流の増大により出力電流が供給できなくなり
出力電圧はオフとなる。

またスイッチ２３を開成させると基準電圧２１が立上が
り、誤差増幅器２２の出力がハイレベルとなってトラン
ジスタ１６がオフし、リセット電流が流れなくなるので
可飽和リアクトル１１は急激に出力電流を供給して出力
電圧が立上がり、その後この出力電圧が抵抗１９．２０
により分圧検出され、基準電圧２１との誤差電圧が誤差
増幅器２２を介してトランジスタ１６のベースに印加さ
れて出力電圧が一定電圧となるように制御されたリセッ
ト電流が可飽和リアクトル１１に供給され、安定化され
た出力が供給されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図の出力オン／オフ制御回路の場合には、スイッチ
２１の接点を開成して出力電圧をオン状態にすると、前
述のリセット電流が瞬時にほぼ零となり、可飽和リアク
トル１１が急激に出力電流を供給するため、ＤＣ−ＤＣ
コンバータのスイッチング素子３１にとって急激な過負
荷となり、サージ電圧等が発生してスイッチング素子３
１が負傷する虞があった。

そこで第４図に示されるような磁気制御型安定化回路の
正出力ラインにスイッチ２３を挿入し、出力電圧をオン
／オフするようにした回路も提案されているが、この場
合には、スイッチ２３の接点の閉成時に全出力容量がス
イッチ２３に印加されるため、スイッチ２３を大容量の
もので構成する必要があり、また機械的な接点を使用す
るために開閉時のアーク発生による接点接触の信頼性低
下の問題が生ずる。

本発明の目的は、磁気制御型安定化回路の出力をオフ状
態からオン状態にするときに出力電圧を徐々に上昇させ
ることができるＤＣ−ＤＣコンバータの出力オン／オフ
制御回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。この図に示す
ように、本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１）の出力
回路に接続された可飽和リアクトル４１と、出力電圧と
基準電圧との誤差電圧を検出増幅する誤差増幅回路２と
、該誤差増幅回路２の出力を定電圧制御電圧として前記
可飽和リアクトル４１のリセット電流を制御する磁気制
御回路４とを有するＤＣ−ＤＣコンバータの磁気制御型
安定化回路において、該磁気制御型安定化回路の負出力
側電位よりも低電位の負電圧出力部と前記誤差増幅回路
２の出力部との間に接続され、前記磁気制御回路４の制
御入力として印加される前記定電圧制御電圧を出力電圧
がオフとなる電圧とし、または出力電圧がオフとなる電
圧から前記定電圧制御電圧へ漸行せしめる電圧制御回路
６と、該電圧制御回路６の前記２種類の電圧制御を択一
的に切換える出力オン／オフ切換え手段８とを設け、該
出力オン／オフ切換え手段８の切換えにより前記可飽和
リアクトル４１のリセット電流を制御して出力電圧をオ
フまたはソフトスタートするようにして構成される。

〔作　用］ 出力オン／オフ切替え手段８へ与えられるオフ指令によ
り磁気制御型安定化回路の出力がオフになった後にオン
指令が発せられると、磁気制御回路の制御入力として印
加される電圧は定電圧制御電圧の方へ漸増するため、磁
気制御回路が徐々に定電圧制御状態へ移行し、磁気制御
型安定化回路の出力レベルが徐々に高くなる。従って磁
気制御型安定化回路がオフ状態からオン状態になるとき
に出力が急激に立ち上がるのが防止される。

〔実施例〕

第２図において、スイッチングトランス３０の一次巻線
側にはスイッチング素子３１、ダイオード３２、コンデ
ンサ３３、Ｐ　Ｗ　Ｍ　ｆｒｉ制御回路３４が設けられ
ている。端子２７．２８の間に直流電源が接続される。

スイッチングトランス３０の二次巻線３５，３６．３７
には出力回路が構成され、第１の出力回路は、二次巻線
３５の交流出力を整流平滑回路３日により整流平滑し、
その出力電圧がＰＷＭ制御回路３４によりＰＷＭ制御さ
れて安定化される主出力回路である。第２の出力回路は
可飽和リアクトルを用いた磁気制御型安定化回路であり
、（１）可飽和リアクトル４１と、（２）ダイオード４
２，４３、チョークコイル４４、コンデンサ４５からな
る整流平滑回路７と、（３）該整流平滑回路７の正出力
ラインにエミッタが接続され、ペース・エミッタ間に抵
抗５Ｉを接続した制御用トランジスタ４６のコレクタが
抵抗４７、ダイオード４８を介して可飽和リアクトル４
１の出力端に接続された可飽和リアクトルの磁気制御回
路と、そして、（４）出力電圧を抵抗５９．６０にて分
圧検出し、基準電圧５４と比較して誤差増幅し、可飽和
リアクトル４１０制御電圧として出力する誤差増幅器５
３による誤差増幅回路とから構成されている。また第３
の出力回路は、整流平滑回路４０と安定化回路５８によ
り構成されており、その出力電圧の正側を第２の出力回
路の負側出力へ接続し、接地することにより負出力回路
としたものである。

制御用トランジスタ４６と誤差増幅器５３の間には、ベ
ース電流制限用の抵抗５２が挿入され、この抵抗５２の
誤差増幅器５３側には抵抗５５．コンデンサ５６及びリ
レー接点５７が並列接続され、この並列回路の他端は、
負出力回路である第３の出力回路の負出力ラインへ接続
されており、これら抵抗５５．コンデンサ５６及びリレ
ー接点５７が第１図の電圧制御回路６に相当し、このリ
レー接点５７の開閉により磁気制御型安定化回路３９の
出力をオン／オフ制御するものである。又、磁気制御型
安定化回路３９の正出力ライン６６と第３の出力回路の
負出力ラインとの間にはツェナーダイオード６１、リレ
ー６２、ダイオード６３、オンオフ指令スイッチ６４が
接続されている。リレー６２は指令スイッチ６４がオン
操作されたときに通電され、リレー６２の接点４９．５
７の接点を閉じるように構成されている。このリレー回
路が第１図の出力オン／オフ切換え手段８に相当する。

又、正出力ライン６６と、抵抗４７及びダイオード４８
の接続点との間にリレー接点４９及び抵抗５０が接続さ
れている。この回路は可飽和リアクトル４１のリセット
電流を十分に流して出力を完全にオフさせるためのもの
である。

以上の構成において、ＰＷＭ制御回路３４からのパルス
信号によってスイッチング素子３１がスイッチングする
と、スイッチングトランス３０から高周波のパルス信号
が各二次コイル３５，３６゜３７側に出力され、矩形波
交流電力が整流平滑回路３８．４０及び磁気制御型安定
化回路３９により直流電力に整流される。

ここで指令スイッチ６４をオンにすると、リレー６２に
通電され、リレー接点４９．５７の閉成が生じ制御用ト
ランジスタ４６のベースは負出力回路である第３の出力
回路の負出力ラインへ抵抗５２を介して接続されている
ので、十分なベース電流が流れて完全にオンすることが
できる。即ち、リレー接点５７の閉成によりトランジス
タ４６がオンとなり、抵抗４７．ダイオード４８を介し
て可飽和リアクトル４１をオフさせるための十分なリセ
ット電流が供給され、しかもリレー接点４９も同時に閉
成することにより、確実にリセット電流が供給されるた
めに、出力を完全にオフすることができる。

次に指令スイッチ６４をオンの位置からオフの状態に操
作すると、リレー６２が非通電状態となり、リレー接点
４９．５７の接点は開成される。

このため、制御用トランジスタ４６のベースへ印加され
る電圧は誤差増幅器５３からの制御電圧の方へ徐々に上
昇する。即ち、抵抗５５、コンデンサ５６とからなる充
電回路の時定数によって制御用トランジスタ４６のベー
ス電圧が徐々に上昇し、制御用トランジスタ４６は徐々
に定電圧制御状態へ移行される。かくして、制御用トラ
ンジスタ４６が誤差検出の制御電圧によって定電圧制御
されるようになると、可飽和リアクトル４１のリセット
電流が制御され、これにより可飽和リアクトル４１のオ
ン、オフ期間が制御されて、磁気制御型安定化回路とし
て機能し、当該直流出力電圧は一定電圧に維持される。

このように、本実施例においては、磁気制御型安定化回
路３９の出力をオフ状態からオン状態にするとき、制御
用トランジスタ４６のベースへ印加される電圧が定電圧
制御電圧の方へ徐々に移行されるため、磁気制御型安定
化回路３９をソフトスタートさせることが可能となり、
ＤＣ−ＤＣコンバータ（特にスイッチング素子３１）の
過負荷耐量を軽減することが可能となる。又、さらに指
令スイッチ６４のオン／オフ操作により磁気制御型安定
化回路３９を任意にオン／オフ状態にすることができる
ため、他の出力回路とのシーケンスが容易となる。

又、前記実施例においては、制御用トランジスタ４６が
オンになるときに制御用トランジスタ４６のエミッタコ
レクタ間に抵抗５０が挿入されるため、可飽和リアクト
ル４１のオフ時の残留電圧を小さくすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、磁気制御型安定化
回路の出力を確実にオフすることができ、またオフ状態
からオン状態に移行させるときに、可飽和リアクトルの
リセット電流を制御する磁気制御回路を徐々に定電圧制
御の方へ移行せしめ、磁気制御型安定化回路の出力レベ
ルが急激に立ち上がるのを防止するようにしたため、Ｄ
Ｃ−ＤＣの過負荷耐量を軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの１つの出力オン
／オフ制御回路を示す図、 第４図は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの他の出力オン／
オフ制御回路を示す図である。 第１図及び第２図において、 ２は誤差増幅回路（抵抗５９，６０、誤差増幅器５３、
基準電圧５４）、 ４は磁気制御回路（制御用トランジスタ４６、抵抗４７
，５１、ダイオード４８）、 ６は電圧制御回路（抵抗５５、コンデンサ５６、リレー
接点５７）、 ８は出力オン／オフ切替え手段（指令スイッチ６４、ツ
ェナーダイオード６１、リレー６２、ダイオード６３）
、 ６６は正出力ライン、 ６７は負出力ラインである。 ＋ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＤＣ−ＤＣコンバータ（１）の出力回路に接続さ
   れた可飽和リアクトル（４１）と、出力電圧と基準電圧
   との誤差電圧を検出増幅する誤差増幅回路（２）と、該
   誤差増幅回路（２）の出力を定電圧制御電圧として前記
   可飽和リアクトル（４１）のリセット電流を制御する磁
   気制御回路（４）とを有するＤＣ−ＤＣコンバータの磁
   気制御型安定化回路において、 該磁気制御型安定化回路の負出力側電位よりも低電位の
   負電圧出力部と前記誤差増幅回路（２）の出力部との間
   に接続され、前記磁気制御回路（４）の制御入力として
   印加される前記定電圧制御電圧を出力電圧がオフとなる
   電圧とし、または出力電圧がオフとなる電圧から前記定
   電圧制御電圧へ漸行せしめる電圧制御回路（６）と、 該電圧制御回路（６）の前記２種類の電圧制御を択一的
   に切換える出力オン／オフ切換え手段（８）とを設け、
   該出力オン／オフ切換え手段（８）の切換えにより前記
   可飽和リアクトル（４１）のリセット電流を制御して出
   力電圧をオフまたはソフトスタートすることを特徴とす
   るＤＣ−ＤＣコンバータの出力オン／オフ制御回路。