JPH03124260A - Dc-dc converter - Google Patents

Dc-dc converter

Info

Publication number
JPH03124260A
JPH03124260A JP25771589A JP25771589A JPH03124260A JP H03124260 A JPH03124260 A JP H03124260A JP 25771589 A JP25771589 A JP 25771589A JP 25771589 A JP25771589 A JP 25771589A JP H03124260 A JPH03124260 A JP H03124260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fet
pwm
terminal
current
transistor
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.)
Pending
Application number
JP25771589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yairo
八色 修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP25771589A priority Critical patent/JPH03124260A/en
Publication of JPH03124260A publication Critical patent/JPH03124260A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the power loss of a DC-DC converter by using a field-effect transistor of the conductivity type opposite to that of a field effect transistor (p-channel FET) for PWM. CONSTITUTION:A field effect transistor(FET) Q4 is an N-channel FET, the conductivity type of which is opposite to that of a P-channel field effect transistor Q1 for PWM. The FET Q4 is cut off when the FET Q1 for PWM conducts to energize a load through a smoothing circuit SC. When the Q1 is cut off, on the other hand, the FET Q4 conducts to supply the lead with the energy stored in a smoothing inductance L1. The resistance of the FET Q4 is smaller than that of a flywheel diode. According to this method, the power loss of a DC-DC converter can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はDC−DCコンバータの改良に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to improvements in DC-DC converters.

特に、損失が少なく、そのため発熱量が少なく、その結
果、回路効率を向上することを目的とするDC−DCコ
ンバータの改良に関する。
In particular, the present invention relates to improvements in DC-DC converters that aim to have less loss and therefore less heat, thereby improving circuit efficiency.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術に係るD(、−DCコンバータについての1例
を第2図を参照して説明する。
An example of a conventional D(, -DC converter) will be described with reference to FIG.

第2図参照 図において、E8は入力端子INに印加される入力電圧
であり、Eoは出力端子OUTから出力される出力電圧
である。Qlは、DC−DCコンバータのスイッチング
手段であるPチャネル電界効果トランジスタ(以下PW
M用FETと云う。)であり、C2は電流信号PSに応
答してPWM用FETQ、のオン・オフを制御する制御
用トランジスタであり、Rは抵抗であり、PWM用FE
TQ、のゲート信号Q電源をDC−DCコンバータの入
力電源と共用にする場合、上記の制御用トランジスタQ
2の電流制限抵抗として、及び、上記のPWM用FET
Q、のゲート・ソース間の浮遊キャパシティに蓄積され
ていた電荷を放電する放電回路用抵抗として、機能する
。L、は平滑用インダクタンスであり、C2は平滑用キ
ャパシタであり、これら双方をもって、逆り型平滑回路
SCを構成している。D、ばフライホイールダイオード
である。また、0■はグランド電位を示すが、入力電圧
E、と出力電圧E0とのいづれよりも低い電位でなけれ
ばならない。
Referring to FIG. 2, E8 is the input voltage applied to the input terminal IN, and Eo is the output voltage output from the output terminal OUT. Ql is a P-channel field effect transistor (hereinafter PW) which is the switching means of the DC-DC converter.
It is called M FET. ), C2 is a control transistor that controls on/off of the PWM FET Q in response to the current signal PS, R is a resistor, and C2 is a control transistor that controls the on/off of the PWM FET Q in response to the current signal PS.
When the gate signal Q power supply of TQ is shared with the input power supply of the DC-DC converter, the above control transistor Q
2 as the current limiting resistor, and the above PWM FET.
It functions as a discharge circuit resistor to discharge the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source of Q. L is a smoothing inductance, C2 is a smoothing capacitor, and both constitute an inverted smoothing circuit SC. D is a flywheel diode. Further, 0■ indicates the ground potential, which must be lower than either the input voltage E or the output voltage E0.

図に示す従来技術に係るDC−DCコンバータの回路の
動作について簡単に説明する。電流信号PSが不存在で
制御用トランジスタQ2がオフの状態では、PWM用F
ETQ、のゲート電位はソース電位と同一であるので、
PWM用FETQ。
The operation of the conventional DC-DC converter circuit shown in the figure will be briefly described. When the current signal PS is absent and the control transistor Q2 is off, the PWM F
Since the gate potential of ETQ is the same as the source potential,
FETQ for PWM.

はオフ状態にある。次に、制御用トランジスタQ2のベ
ースに図示のようにパルス状制御電流信号PSが供給さ
れると、制御用トランジスタQ2がオンし、PWM用F
 E T Q I のゲート電位がはソ0■に低下する
ので、PWM用FETQ、はオンスる。オンした制御用
トランジスタQ2のコレクタ電流は抵抗Rによって制限
された値となる。電流信号PSが消滅して制御用トラン
ジスタQ2のベース電流が0(零)にもどると、制御用
トランジスタQ2は再びオフし、PWM用FETQI 
のゲート電位は、再度、ソース電位と同一となるので、
PWM用F E T Q r は再度オフする。PWM
用FETQ、がオンするときに、PWM用FETQ、の
ゲート・ソース間の浮遊キャパシティに蓄積されていた
電荷の放電は、抵抗Rを通じて行われるのであるが、十
分速いターン・オフ速度を実現するためには、抵抗Rの
値を小さくする必要がある。
is in the off state. Next, when a pulsed control current signal PS is supplied to the base of the control transistor Q2 as shown in the figure, the control transistor Q2 is turned on and the PWM F
Since the gate potential of E T Q I drops to so 0, the PWM FET Q turns on. The collector current of the turned-on control transistor Q2 has a value limited by the resistor R. When the current signal PS disappears and the base current of the control transistor Q2 returns to 0 (zero), the control transistor Q2 is turned off again and the PWM FET QI
The gate potential of is again the same as the source potential, so
The PWM FETQr is turned off again. PWM
When the PWM FETQ turns on, the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source of the PWM FETQ is discharged through the resistor R, achieving a sufficiently fast turn-off speed. In order to achieve this, it is necessary to reduce the value of the resistor R.

PWM用FETQIがオンの状態において、電力はPW
M用F E T Q + と逆り型平滑回路SCと出力
端子OUTとを介して負荷側に供給される。
When the PWM FETQI is on, the power is
It is supplied to the load side via the M FET Q + , the inverse smoothing circuit SC, and the output terminal OUT.

この際、逆り型平滑回路SCが出力電圧E0を平滑にす
る。PWM用FETQ、がオフの状態においては、平滑
用インダクタンスL1に蓄積されていたエネルギーが、
フライホイールダイオードD5を介して、負荷側に供給
されるので、出力電流は断続しない。
At this time, the inverse smoothing circuit SC smoothes the output voltage E0. When the PWM FETQ is off, the energy stored in the smoothing inductance L1 is
Since the output current is supplied to the load side via the flywheel diode D5, the output current is not interrupted.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来技術に係るD(、−DCコンバータにおいては、上
記のPWM用FETQ、がオン期間中に、平滑回路SC
を構成するインダクタンスし、に蓄積されたエネルギー
が、PWM用FETQI のオフ期間に負荷に供給され
る際に、通電路となるフライホイールダイオードD5に
おいて発生ずる損失が軽視し得ない量であり、DC−D
Cコンバータの効率を大いに低下させているという欠点
が存在する。
In the D(, -DC converter according to the prior art), during the ON period of the above PWM FETQ, the smoothing circuit SC
When the energy stored in the inductance constituting the PWM FET QI is supplied to the load during the OFF period of the PWM FET QI, the loss generated in the flywheel diode D5, which serves as the current-carrying path, is an amount that cannot be ignored, and the DC -D
There are drawbacks that greatly reduce the efficiency of the C converter.

また、上記の電流制限抵抗Rにおける損失も、上記のフ
ライホイールダイオードD5における損失同様、DC−
DCコンバータの効率を著しく低下せしめている。しか
し、この電流制限抵抗Rは、単に制御用トランジスタQ
2のコレクタ電流を制限する機能のみでなく、上記のP
WM用FETQのターン・オフ時に、このPWM用FE
TQ、のゲート・ソース間の浮遊キャパシティに蓄積さ
れていた電荷の放電回路を構成するという機能をも持っ
ている。したがって、従来技術に係るDC−DCコンバ
ータにおいては、上記の電流制限抵抗Rにおける損失を
小さくする目的から単に抵抗値を増大したのでは、ゲー
ト・ソース間の電荷の放電が遅れ、ターン・オフ速度が
遅くなり、上記のPWM用F E T Q Iのスイッ
チング周波数を高めることが困難となり、平滑用インダ
クタンスL。
Also, the loss in the current limiting resistor R is similar to the loss in the flywheel diode D5.
This significantly reduces the efficiency of the DC converter. However, this current limiting resistor R is simply a control transistor Q.
In addition to the function of limiting the collector current of 2, the above P
When the WM FETQ is turned off, this PWM FE
It also has the function of configuring a discharge circuit for the charges accumulated in the floating capacitance between the gate and source of the TQ. Therefore, in the conventional DC-DC converter, if the resistance value is simply increased for the purpose of reducing the loss in the current limiting resistor R, the discharge of charge between the gate and source will be delayed, and the turn-off speed will be reduced. becomes slow, making it difficult to increase the switching frequency of the above-mentioned PWM FET QI, and the smoothing inductance L.

および平滑用キャパシタC2が大形化するという欠点が
存在する。
Another disadvantage is that the smoothing capacitor C2 becomes large in size.

本発明の目的は、これらの欠点を解消することにあり、
第1の目的として、フライホイールダイオードD5と同
一の機能を有しながら、より損失の少ない回路要素を有
し、発熱量が少なく、回路効率を向上し得るDC−DC
コンバータを提供することにある。また、第2の目的は
、第1の目的に付加して、PWM用FETQIのターン
・オフ速度を低下することなく、制御用トランジスタQ
2の電流制限抵抗Rと制御用トランジスタQ2とにおけ
る損失を低減し、発熱量を減少し、回路効率を向上し得
るDC−DCコンバータを提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate these drawbacks,
The first purpose is to provide a DC-DC that has the same function as the flywheel diode D5, but has circuit elements with lower loss, generates less heat, and can improve circuit efficiency.
The purpose is to provide a converter. In addition to the first purpose, the second purpose is to reduce the turn-off speed of the PWM FET QI without reducing the turn-off speed of the PWM FET QI.
It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter that can reduce loss in current limiting resistor R and control transistor Q2, reduce heat generation, and improve circuit efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の第1の目的は、 イ、一方の電流端子(S1)が入力端子(IN)に接続
され、他方の電流端子(D1)が平滑回路(SC)を介
して出力端子(OUT)に接続され、電圧制御端子(G
1)が、電流制御端子(B)に印加される電流信号(p
s)に応答して動作し一方の主電流端子(E)はグラン
ド電位とされている制御用トランジスタ(G2)の他方
の主電流端子(C)に接続されてなるPWM用FET(
Q1)と、 ロ、一端は前記の入力端子(IN)に接続され、他端は
前記の制御用トランジスタ(G2)の他方の主電流端子
(C)に接続されている制御用トランジスタ主電流制限
用抵抗(R)と ハ、前記のPWM用F ET (Q+ )の電圧制御端
子(G1)に電圧制御端子(G4)が接続され、一方の
電流端子(S4)はグランド電位とされ、他方の電流端
子(D4)は前記のPWM用FET(Q1)の他方の電
流端子(D1)に接続され、前記のPWM用FET(Q
1)の導通・非導通に対応して非導通・導通となる導電
極性を有するFET(G4)と を有するD(、−DCコンバータ をもって達成される。
The first purpose of the above is: a. One current terminal (S1) is connected to the input terminal (IN), and the other current terminal (D1) is connected to the output terminal (OUT) via the smoothing circuit (SC). voltage control terminal (G
1) is the current signal (p) applied to the current control terminal (B).
A PWM FET (
Q1) and B. A control transistor main current limiter whose one end is connected to the input terminal (IN) and whose other end is connected to the other main current terminal (C) of the control transistor (G2). The voltage control terminal (G4) is connected to the voltage control terminal (G1) of the PWM FET (Q+), one current terminal (S4) is set to ground potential, and the other The current terminal (D4) is connected to the other current terminal (D1) of the PWM FET (Q1), and the current terminal (D4) is connected to the other current terminal (D1) of the PWM FET (Q1).
This is achieved using a D(, -DC converter) having a FET (G4) having a conductive polarity that becomes non-conductive or conductive in response to conduction or non-conduction in 1).

第2の目的は、請求項(1〕記載のDC−DCコンバー
タに、下記構成のPWM用FET短絡手段(DC)を付
加することによって達成される。
The second object is achieved by adding a PWM FET shorting means (DC) having the following configuration to the DC-DC converter according to claim (1).

付加されるPWM用FET短絡手段(DC)は、入力端
子(IN)にコレクタが接続され、制御用トランジスタ
主電流制限用抵抗(R)の出力側1端にベースが接続さ
れ、PWM用FET(Q1)の電圧制御端子(Gl )
にエミッタが接続されている放電回路用トランジスタ(
Q3)と、PWM用FET(Q1)の電圧制御端子(G
1)に正方向端子が接続され、制御用トランジスタ(Q
2)の他方の主電流端子(C)に負方向端子が接続され
ている逆バイアス用ダイオード(D2)とよりなり、P
WM用FET(Q1)がオフすると同時に、PWM用F
ET (Q1)の前記の一方の電流端子(S+ )と前
記の電圧制御端子(Gl >とを短絡する機能を有する
(請求項〔2〕)。
The added PWM FET shorting means (DC) has its collector connected to the input terminal (IN), its base connected to one end of the output side of the control transistor main current limiting resistor (R), and the PWM FET (DC) Q1) voltage control terminal (Gl)
A discharge circuit transistor whose emitter is connected to (
Q3) and the voltage control terminal (G
1), the positive direction terminal is connected to the control transistor (Q
It consists of a reverse bias diode (D2) whose negative direction terminal is connected to the other main current terminal (C) of 2), and P
At the same time as the WM FET (Q1) turns off, the PWM FET (Q1) turns off.
It has a function of short-circuiting the one current terminal (S+) of the ET (Q1) and the voltage control terminal (Gl>) (Claim [2]).

ただ、この請求項〔2]に係るDC−DCコンバータに
おいては、下記するように、PWM用FET短絡手段(
DC)が十分満足に機能しない場合があるので、上記に
加えて、前記のPWM用FET (Q1)がオフしてい
る期間、前記のPWM1 用FET短絡手段(DC)の動作を維持するPWM用F
ET短絡手段動作維持手段(HC)を有すると、さらに
優れたDC−DCコンバータを実現しうる(請求項〔3
])。
However, in the DC-DC converter according to claim [2], as described below, the PWM FET shorting means (
DC) may not function satisfactorily, so in addition to the above, a PWM FET (DC) that maintains the operation of the PWM1 FET shorting means (DC) while the PWM FET (Q1) is off is added. F
If the ET shorting means operation maintaining means (HC) is provided, an even better DC-DC converter can be realized (Claim [3]
]).

〔作用〕 従来技術においては、PWM用FET (1導電型(P
チャネル)FET)Qlがターン・オフした時に、平滑
用インダクタンスL+ に発生する電圧の極性がフライ
ホイールダイオードD5の順方向となるので、フライホ
イールダイオードD5は通電し、平滑用インダクタンス
L、に蓄積されていたエネルギーが負荷に供給されるが
、本発明においては、このフライホイールダイオードD
、に替えて、PWM用FET (1導電極性(Pチャネ
ル)のFET)Ql とは反対の導電極性を有する電界
効果トランジスタQ4を使用すること−されている。
[Function] In the conventional technology, PWM FET (1 conductivity type (P
When channel FET) Ql is turned off, the polarity of the voltage generated across the smoothing inductance L+ is in the forward direction of the flywheel diode D5, so the flywheel diode D5 conducts current and is accumulated in the smoothing inductance L. However, in the present invention, this flywheel diode D
, a field effect transistor Q4 having a conductivity polarity opposite to that of the PWM FET (FET with single conductivity polarity (P channel)) Ql is used instead.

この反対導電極性のFETQ、の動作について、図を参
照して、以下に説明する。
The operation of this opposite conductive polarity FETQ will be explained below with reference to the drawings.

2 第1a図参照 図において、Qlは1導電極性(Pチャネル)のPWM
用FETであり、DC−DCコンバータの主電流回路の
スイッチング素子であり、これがオンした時平滑回路S
Cを介して負荷にエネルギーを供給するが、この時、平
滑回路SCを構成する平滑用インダクタンスL、にエネ
ルギーが蓄積される。Q4が本発明の第1の要旨に係る
FETであり、PWM用FETQ、とは反対の導電極性
(Nチャネル)を有する。
2 In the diagram shown in Figure 1a, Ql is PWM of 1 conductivity polarity (P channel)
It is a switching element of the main current circuit of the DC-DC converter, and when it is turned on, the smoothing circuit S
Energy is supplied to the load via C, and at this time, energy is accumulated in the smoothing inductance L that constitutes the smoothing circuit SC. Q4 is a FET according to the first aspect of the present invention, and has conductivity (N channel) opposite to that of the PWM FETQ.

このFETQ、は、PWM用F E T Q +がオン
して平滑回路SCを介して負荷にエネルギーを供給して
いる時はオフしているが、PWM用FETQ、がオフし
た時はオンして、平滑用インダクタンスL+ に蓄積し
ていたエネルギーを負荷に供給するように動作する。こ
の動作は、フライホイールダイオードD5の動作と全く
同一である。ただ、異なるところは、このFETQ、の
抵抗がフライホイールダイオードD、の抵抗より小さく
、フライホイールダイオードD、を使用した場合より電
力損失が少ないことである。
This FETQ is off when the PWM FETQ + is on and supplying energy to the load via the smoothing circuit SC, but it is on when the PWM FETQ is off. , operates to supply the energy stored in the smoothing inductance L+ to the load. This operation is exactly the same as that of the flywheel diode D5. However, the difference is that the resistance of this FET Q is smaller than the resistance of the flywheel diode D, and the power loss is lower than when the flywheel diode D is used.

このように、FETの電力損失がダイオードの電力損失
より小さいと云う性質にもとすいて、本発明の第1の目
的は達成される。
Thus, the first object of the present invention is achieved based on the property that the power loss of the FET is smaller than the power loss of the diode.

つぎに、本発明の第2の要旨に係るPWM用のFET短
絡手段DCの作用について、図を参照して説明する。
Next, the operation of the FET shorting means DC for PWM according to the second aspect of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1c図参照 図はPWM用FET短絡手段DCの1例を示す。See Figure 1c. The figure shows an example of the PWM FET shorting means DC.

図において、Q3はPWM用F E T Q + のソ
ースSIとゲートG、とを短絡する電荷放電回路用トラ
ンジスタであり、ゲート・ソース間の浮遊キャパシティ
に蓄積されていた電荷を、PWM用FETQ、のターン
オフする時に、放電する機能を有する。D2は放電回路
用トランジスタQ3のベースに逆バイアス電圧を付与す
る逆バイアス用ダイオードである。
In the figure, Q3 is a charge discharge circuit transistor that short-circuits the source SI and gate G of the PWM FET Q , has the function of discharging when turned off. D2 is a reverse bias diode that applies a reverse bias voltage to the base of the discharge circuit transistor Q3.

制御用トランジスタQ2がオンすると、PWM用FET
Q+のゲート電位は下がり、PWM用FETQ、はオン
する。この時、放電回路用トランジスタQ、は、逆バイ
アス用ダイオードD2によって逆バイアスされてオフ状
態となっている。
When the control transistor Q2 turns on, the PWM FET
The gate potential of Q+ falls, and PWM FET Q is turned on. At this time, the discharge circuit transistor Q is reverse biased by the reverse bias diode D2 and is in an off state.

こ−で、制御用トランジスタQzがオフすると、それま
で抵抗Rを通じて制御用トランジスタQ2に流れていた
電流が放電回路用トランジスタQ3のベース電流となる
ため、放電回路用トランジスタQ3ばオンして、FET
Q、のゲート・ソース間は放電回路用トランジスタQ3
によって短絡される。そこで、PWM用F E T Q
 + のゲートには、放電回路用トランジスタQ3を通
じて電流が急速に供給され、PWM用FETQ、のゲー
ト電位が急速に上昇してPWM用F E T Q I 
は急速にオフしようとする。この時、PWM用FETQ
+ のターンオフ動作を阻害する要因が、FETQ、の
ゲート・ソース間の浮遊キャパシティに蓄積されていた
電荷であるが、PWM用F E T Q Iのゲート・
ソース間電位が変化を開始すると、同時に、上記の浮遊
キャパシティに蓄積されていた電荷も放電回路用トラン
ジスタQ3を介して急速に放電され、上記のPWM用F
 E T Q + のターンオフ動5 作に対する阻害要因が減少し、結果的に、PWM用FE
TQ、のターンオフ時間が短縮する。
When the control transistor Qz turns off, the current that had been flowing to the control transistor Q2 through the resistor R becomes the base current of the discharge circuit transistor Q3, so the discharge circuit transistor Q3 turns on and the FET
A discharge circuit transistor Q3 is connected between the gate and source of Q.
shorted by. Therefore, FETQ for PWM
A current is rapidly supplied to the gate of + through the discharge circuit transistor Q3, and the gate potential of the PWM FET Q rapidly rises, causing the PWM FET QI
tries to turn off rapidly. At this time, PWM FETQ
The factor that inhibits the turn-off operation of FETQ is the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source of FETQ, but the gate and source of PWM FETQI
When the potential between the sources starts to change, at the same time, the charge accumulated in the above floating capacitor is also rapidly discharged via the discharge circuit transistor Q3, and the above PWM F
The factors inhibiting the turn-off operation of E T Q + are reduced, and as a result, the PWM FE
The turn-off time of TQ is shortened.

このように、FETのゲート・ソース間の浮遊キャパシ
ティに蓄積されていた電荷にもとすくスイッチング速度
の低下は避けられ、本発明の第2の目的は達成される。
In this way, a reduction in switching speed can be avoided due to the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source of the FET, and the second object of the present invention is achieved.

第3に、本発明の第3の要旨に係るPWM用のFET短
絡手段動作維持手段HCの作用について、図を参照して
説明する。
Thirdly, the operation of the PWM FET shorting means operation maintaining means HC according to the third aspect of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1d図参照 図はPWM用FET短絡手段動作維持手段HCの1例を
示す。図において、C3はPWM用FET短絡動作維持
用キャパシタであり、D、はキャパシタC3の電荷が入
力端に流出することを阻止する逆流阻止用ダイオードで
ある。上記以外の符号は第1c図の場合と同一である。
Referring to FIG. 1d, an example of the PWM FET short-circuiting means operation maintaining means HC is shown. In the figure, C3 is a capacitor for maintaining short-circuit operation of the PWM FET, and D is a reverse current blocking diode that prevents the charge of the capacitor C3 from flowing out to the input terminal. Reference numerals other than those mentioned above are the same as in FIG. 1c.

上記のPWM用のFET短絡手段DCの動作に引き続き
、PWM用FETQ、のゲート電位がさらに上昇すると
、抵抗Rを通じて放電回路用トランジスタQ3のヘース
に流れ込んでいた電流が滅6 少して、遂には放電回路用トランジスタQ3のオン状態
を維持できなくなり、その時までにPWM用F E T
 Q +のターン・オフが完了していない場合は、ター
ン・オフ速度が急速に激減することになる。これを防止
するための手段がPWM用FET短絡手段動作維持手段
HCである。
When the gate potential of the PWM FET Q further rises following the operation of the PWM FET short-circuiting means DC described above, the current flowing into the heath of the discharge circuit transistor Q3 through the resistor R decreases and finally discharges. It becomes impossible to maintain the on state of the circuit transistor Q3, and by that time the PWM FET
If the turn-off of Q+ is not completed, the turn-off speed will rapidly deplete. A means for preventing this is the PWM FET shorting means operation maintaining means HC.

PWM用FETQ、のゲート電位が上昇して来ると、逆
流阻止用ダイオードD3のカソード側の電位は入力電圧
E、より高くなるため、キャパシタC3に蓄積されてい
た電荷が抵抗Rを通じて放電回路用トランジスタQ3の
ベース電流として供給されることになる。キャパシタC
3の静電容量の値と抵抗Rの値の積がスイッチング周期
より大きくなるように、キャパシタC1の静電容量の値
と抵抗Rの値を設定しておけば、放電回路用トランジス
タQ3のオン状態を維持することができ、PWM用FE
TQ、のゲート・ソース間の短絡動作を維持し、PWM
用FETQI の所望のターン・オフ速度を確保するこ
とができる。
When the gate potential of the PWM FET Q rises, the potential on the cathode side of the reverse blocking diode D3 becomes higher than the input voltage E, so the charge accumulated in the capacitor C3 passes through the resistor R to the discharge circuit transistor. It will be supplied as the base current of Q3. Capacitor C
If the capacitance value of the capacitor C1 and the value of the resistor R are set so that the product of the capacitance value of the capacitor C1 and the value of the resistor R is larger than the switching period, the discharge circuit transistor Q3 can be turned on. The state can be maintained and the FE for PWM
Maintain short-circuit operation between the gate and source of TQ, and PWM
The desired turn-off speed of the FET QI can be ensured.

このように、放電回路用トランジスタQ3の動作を十分
長く維持することができ、FETのゲート・ソース間の
浮遊キャパシティに蓄積されていた電荷にもとすくスイ
ッチング速度の低下を避けることを目的とする上記の本
発明の第2の要旨に係るPWM用のFET短絡手段DC
の機能をさらに向上することができ、本発明の第2の目
的はさらに十分に達成される。
In this way, the operation of the discharge circuit transistor Q3 can be maintained for a sufficiently long time, and the purpose is to avoid a reduction in switching speed due to the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source of the FET. The FET shorting means DC for PWM according to the second aspect of the present invention described above
The second object of the present invention can be more fully achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつ一1本発明の二つの実施例に係る
DC−DCコンバータについて説明する。
Hereinafter, DC-DC converters according to two embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

1      1  のDC−DCCコンパ−クー 第1a図参照 図において、E 、は入力端子INに印加される入力電
圧であり、Eoは出力端子OUTから出力される出力電
圧である。Q、は1導電極性(Pチャネル)のPWM用
FETであり、Q2は電流信号PSに応答してPWM用
F E T Q + のオン・オフを制御する制御用ト
ランジスタであり、Rは抵抗である。SCは平滑回路で
あり、インダクタンスしIとキャパシタC2とで構成さ
れる。G4が本発明の第1の要旨に係る反対導電極性(
Nチャネル)のFETである。また、E−C−Bは、そ
れぞれ、制御用トランジスタQ2の一方の主電流端子・
他方の主電流端子・電流制御端子である。
11 DC-DCC Comparator Referring to FIG. 1a, E is the input voltage applied to the input terminal IN, and Eo is the output voltage output from the output terminal OUT. Q is a single conductivity polarity (P channel) PWM FET, Q2 is a control transistor that controls on/off of the PWM FET Q + in response to the current signal PS, and R is a resistor. be. SC is a smoothing circuit, which is composed of an inductance I and a capacitor C2. G4 has opposite conductivity (
N channel) FET. Further, E-C-B is one main current terminal and one of the control transistor Q2, respectively.
This is the other main current terminal/current control terminal.

Sl ・D、・G、は、PWM用F E T Q + 
の一方の電流端子・他方の電流端子・電圧制御端子であ
る。また、S4 ・D4 ・G4は、反対導電極性(N
チャネル)のFETQ、の一方の電流端子・他方の電流
端子・電圧制御端子である。
Sl ・D, ・G, are PWM FET Q +
One current terminal, the other current terminal, and voltage control terminal. In addition, S4, D4, and G4 have opposite conductivity (N
One current terminal, the other current terminal, and the voltage control terminal of FETQ (channel).

つぎに、この回路の動作について、説明する。Next, the operation of this circuit will be explained.

制御用トランジスタQ2の電流制御端子Bに電流信号P
Sが入力されると、制御用トランジスタQ2がオンし、
1導電極性(Pチャネル)のPWM用FETQIのゲー
ト電位かは!0■になるので、このFETQ、はオンす
る。他方、反対導電極性(Nチャネル)FETQ、のゲ
ートは、上記f7+1i電極性(Pf+ネル)(DPW
M用FETQ。
A current signal P is applied to the current control terminal B of the control transistor Q2.
When S is input, control transistor Q2 turns on,
Is it the gate potential of PWM FET QI with 1 conductivity polarity (P channel)? Since it becomes 0■, this FETQ is turned on. On the other hand, the gate of the opposite conductivity polarity (N channel) FETQ is connected to the above f7+1i polarity (Pf+channel) (DPW
M FETQ.

9 のゲートと接続されていて同電位が付与されるので、上
記の反対導電極性(Nチャネル)FETG4はオフのま
−である。
Since it is connected to the gate of No. 9 and the same potential is applied thereto, the above-mentioned opposite conductivity (N channel) FET G4 remains off.

制御用トランジスタQ2への電流信号PSがO(零)に
なると、制御用トランジスタQ2はオフし、上記の1導
電極性(Pチャネル)のPWM用FETQ、のゲート電
位は入力電位まで上昇してソース電位と同電位となるの
で、この1!電極性(Pチャネル)FETQ、はオフす
る。この時、反対導電極性(Nチャネル) F E T
 G4のゲート電位も入力電位まで上昇してソース電位
に対して+E、となるので、この反対導電極性(Nチャ
ネル)FETG4はオンし、Ll−負荷−〇a  L+
という通電路が形成され、上記のインダクタンスしIに
蓄積されたエネルギーが負荷に供給される。
When the current signal PS to the control transistor Q2 becomes O (zero), the control transistor Q2 is turned off, and the gate potential of the above-mentioned 1-conductivity (P channel) PWM FET Q rises to the input potential, and the source Since the potential is the same as the potential, this 1! The polarity (P-channel) FETQ is turned off. At this time, opposite conductivity (N channel) F E T
Since the gate potential of G4 also rises to the input potential and becomes +E with respect to the source potential, this opposite conductivity polarity (N channel) FET G4 is turned on and Ll-Load-〇a L+
A current conducting path is formed, and the energy stored in the above inductance I is supplied to the load.

この反対導電極性(Nチャネル)FETG4は、つぎに
、制御用トランジスタQ2に電流信号PSが入力され、
このトランジスタQ2がオンし、上記の1導電極性(P
チャネル)のPWM用FBTQ1がオンしたときに、タ
ーン・オフする。
In this opposite conductivity (N channel) FET G4, the current signal PS is inputted to the control transistor Q2.
This transistor Q2 turns on, and the above-mentioned one-conductivity polarity (P
When the PWM FBT Q1 of the channel) is turned on, it is turned off.

0 上記の反対導電極性(Nチャネル)FETG4のドレー
ン・ソース間のオン状態における抵抗は17rnΩ程度
であるので、例えばD(、−DCコンバータでは大容量
クラスである出力電流10Aに対して0.17 Vとな
り、従来技術のフライホイールダイオードの電圧降下的
0.5■と比較すると圧倒的に小さく、DC−DCコン
バータの効率向上に大いに寄与することができる。
0 The resistance in the ON state between the drain and source of the opposite conductivity polarity (N-channel) FET G4 is about 17rnΩ, so for example, D V, which is overwhelmingly smaller than the voltage drop of 0.5 sq. of the conventional flywheel diode, and can greatly contribute to improving the efficiency of the DC-DC converter.

2       3  のD(、−DCCコンパ−クー 本発明の請求項2記載のDC−DCコンバータは、PW
M用FET短絡手段DCが付加された請求項1記載のD
C,−DCコンバータであり、本発明の請求項3記載の
DC−DCコンバータは、PWM用FET短絡手段DC
とPWM用FET短絡手段動作維持手段HCとの双方が
付加された請求項1記載のDC,−DCコンバータであ
る。
The DC-DC converter according to claim 2 of the present invention has PW
D according to claim 1, wherein an M FET shorting means DC is added.
The DC-DC converter according to claim 3 of the present invention is a PWM FET shorting means DC
2. The DC, -DC converter according to claim 1, further comprising: and a PWM FET shorting means operation maintaining means HC.

すでに、上記作用の項で説明したとおり、単にPWM用
FET短絡手段DCのみが付加された構成のDC−DC
コンバータも有効に機能することは明らかであるが、P
WM用F′ET短絡手段DCとPWM用FET短絡手段
動作維持手段HCとの双方が付加された構成が更に改良
された構成であることは明らかであるから、本明細書に
おいては、冗長を避けるため、請求項3記載のPWM用
FET短絡手段DCとPWM用F’ET短絡手段動作維
持手段HCとの双方が付加された構成について説明する
As already explained in the operation section above, the DC-DC has a configuration in which only the PWM FET shorting means DC is added.
It is clear that the converter also works effectively, but P
Since it is clear that the configuration in which both the WM F'ET shorting means DC and the PWM FET shorting means operation maintaining means HC are added is a further improved configuration, redundancy will be avoided in this specification. Therefore, a configuration in which both the PWM FET shorting means DC and the PWM F'ET shorting means operation maintaining means HC according to claim 3 are added will be described.

第1b図参照 図において、E8は入力端子INに印加される入力電圧
であり、Eoは出力端子OUTから出力される出力電圧
である。Qlは1導電極性(Pチャネル)のPWM用F
ETであり、G2は電流信号PSに応答してPWM用F
ETQ、のオン・オフを制御する制御用トランジスタで
あり、Rは抵抗である。Q、はPWM用FETQIのソ
ースとゲートを短絡する電荷放電回路用トランジスタで
あり、PWM用FETQIのターン・オフ時において、
ゲート・ソース間の浮遊キャパシティに蓄積されていた
電荷を放電する。D2は放電回路用トランジスタQ3の
ベースに逆バイアス電圧を付与する逆バイアス用ダイオ
ードである。C3はPWM用FET短絡手段動作維持用
キャパシタであり、D3はキャパシタC4の電荷が入力
側に流出するのを阻止する逆流阻止用ダイオードである
In the diagram with reference to FIG. 1b, E8 is the input voltage applied to the input terminal IN, and Eo is the output voltage output from the output terminal OUT. Ql is F for PWM with single conductivity polarity (P channel)
ET, and G2 is the PWM F in response to the current signal PS.
This is a control transistor that controls on/off of ETQ, and R is a resistor. Q is a charge discharge circuit transistor that shorts the source and gate of the PWM FET QI, and when the PWM FET QI is turned off,
Discharges the charge accumulated in the floating capacitance between the gate and source. D2 is a reverse bias diode that applies a reverse bias voltage to the base of the discharge circuit transistor Q3. C3 is a capacitor for maintaining the operation of the PWM FET shorting means, and D3 is a reverse current blocking diode that prevents the charge of the capacitor C4 from flowing out to the input side.

Q4は本発明の第1の要旨に係る反対導電極性(Nチャ
ネル)FETであり、PWM用FETの導通・非導通に
対応して非導通・導通をなす機能を有する。SCは平滑
回路であり、インダクタンスL、とキャパシタC2とで
構成される。また、OVはグランド電位を示すが、入力
電圧E!と出力電圧E0とのいづれよりも低い電位でな
ければならないことは従来技術の場合と同一である。
Q4 is an opposite conductivity (N channel) FET according to the first aspect of the present invention, and has a function of making it non-conductive and conductive in response to the conduction and non-conduction of the PWM FET. SC is a smoothing circuit composed of an inductance L and a capacitor C2. Also, OV indicates the ground potential, but the input voltage E! It is the same as in the case of the prior art that the potential must be lower than either of the output voltage E0 and the output voltage E0.

つぎに、この回路の動作について説明する。但し、反対
導電極性FETQ、の動作については、上記の第1実施
例において詳細説明したので、冗長を避けるために説明
を省略する。
Next, the operation of this circuit will be explained. However, since the operation of the opposite conductive polarity FETQ was explained in detail in the first embodiment, the explanation will be omitted to avoid redundancy.

制御用トランジスタQ2がオフ状態では、PWM用FE
TQ、のゲート電位はソース電位と殆ど′3 同一であるので、PWM用F E T Q I はオフ
状態にある。制御用トランジスタQ2のベースBに図示
のようにパルス状制御電流信号PSが供給されると、制
御用トランジスタQ2がオンし、PWM用F E T 
Q +のゲート電位がはゾOVに低下するので、PWM
用F E T Q + はオンする。このとき、放電回
路用トランジスタQ3は逆バイアス用ダイオードD2に
よって逆バイアスされてオフ状態となっているので、制
御用トランジスタQ2のコレクタに流れる電流は抵抗R
を通して流れ込む。また、この時、キャパシタC,lは
、入力電圧E1から逆流阻止用ダイオードD3と逆バイ
アス用ダイオードD2と制御用トランジスタQ2との電
圧降下を差し引いた電圧に充電される。
When the control transistor Q2 is off, the PWM FE
Since the gate potential of TQ is almost the same as the source potential, the PWM FETQI is in an off state. When a pulsed control current signal PS is supplied to the base B of the control transistor Q2 as shown in the figure, the control transistor Q2 is turned on and the PWM FET
Since the gate potential of Q+ drops to 0V, PWM
The F ET Q + is turned on. At this time, the discharge circuit transistor Q3 is reverse biased by the reverse bias diode D2 and is in an off state, so the current flowing to the collector of the control transistor Q2 is caused by the resistor R.
flowing through. At this time, the capacitors C and l are charged to a voltage obtained by subtracting the voltage drop across the reverse current blocking diode D3, the reverse bias diode D2, and the control transistor Q2 from the input voltage E1.

電流信号PSが消滅して制御用トランジスタQ2のベー
スBに供給されていた電流が0(零)になると、制御用
トランジスタQ2はオフし、逆流阻止用ダイオードD3
および抵抗Rを通して制御用トランジスタQ2のコレク
タに流れていた電流が放電回路用トランジスタQ3のベ
ース電流となる4 ため、放電回路用トランジスタQ3がオンする。
When the current signal PS disappears and the current supplied to the base B of the control transistor Q2 becomes 0 (zero), the control transistor Q2 turns off and the reverse current blocking diode D3
The current flowing to the collector of the control transistor Q2 through the resistor R becomes the base current of the discharge circuit transistor Q3, so that the discharge circuit transistor Q3 is turned on.

放電回路用トランジスタQ3がオンすると、入力電圧E
、によって放電回路用トランジスタQ3を通してPWM
用F E T Q I のゲートGに電流が流れ込むた
め、PWM用FETQ、のゲート電位は上昇してPWM
用FETQ、はオフすることになる。
When the discharge circuit transistor Q3 turns on, the input voltage E
, PWM through the discharge circuit transistor Q3
Since current flows into the gate G of the PWM FETQ, the gate potential of the PWM FETQ rises and the PWM
FETQ will be turned off.

さらに、PWM用FETQ、のゲート電位が上昇して来
ると、逆流阻止用ダイオードD3のカソード側の電位は
入力電圧E8より高くなるため、キャパシタC3に蓄積
されていた電荷は抵抗Rを通り放電回路用トランジスタ
Q、のベース電流として供給されることになり、キャパ
シタC3の静電容量の値と抵抗Rの抵抗値との積がスイ
ッチング周期より大きくなるように、キャパシタC3の
静電容量の値と抵抗Rの抵抗値との値が設定されていれ
ば、放電回路用トランジスタQ3のオン状態は維持され
、PWM用F E T Q + はオフ状態に保たれる
Furthermore, when the gate potential of the PWM FETQ rises, the potential on the cathode side of the backflow blocking diode D3 becomes higher than the input voltage E8, so the charge accumulated in the capacitor C3 passes through the resistor R to the discharge circuit. The capacitance value of the capacitor C3 is set so that the product of the capacitance value of the capacitor C3 and the resistance value of the resistor R is larger than the switching period. If the resistance value of the resistor R is set, the discharge circuit transistor Q3 is maintained in the on state, and the PWM FET Q + is kept in the off state.

このようにして、(イ)PWM用FETQ、がターン・
オフする際、合理的に設定された期間放電回路用トラン
ジスタQ、によってPWM用FETQIのゲート・ソー
ス間が短絡されるので、PWM用FETQ、のゲート・
ソース間の浮遊キャパシティに蓄えられていた電荷が速
やかに放出されることになる。また、(ロ)抵抗Rは放
電回路用トランジスタQ3のベース電流を決定する役割
をも持つので、放電回路用トランジスタQ3の直流電流
増幅率hFEがある程度大きければ、抵抗Rの抵抗値も
大きくすることができ、制御用トランジスタQ2のオン
時にコレクタに流れる電流は充分小さくすることができ
る。
In this way, (a) PWM FETQ turns
When turned off, the gate and source of the PWM FET QI are short-circuited by the discharge circuit transistor Q for a reasonably set period, so the gate and source of the PWM FET QI are short-circuited.
The charge stored in the floating capacitance between the sources is quickly released. (b) Since the resistor R also has the role of determining the base current of the discharge circuit transistor Q3, if the DC current amplification factor hFE of the discharge circuit transistor Q3 is large to some extent, the resistance value of the resistor R should also be increased. Therefore, the current flowing to the collector when the control transistor Q2 is turned on can be made sufficiently small.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明せるとおり、本発明に係るDC−DCコンバー
タは、以下に列記する多くの効果を有する。
As explained above, the DC-DC converter according to the present invention has many effects listed below.

(イ)従来技術におけるフライホイールダイオードの替
わりに挿入された反対導電極性FET(Q4)の一方の
電流端子(S4)がグランド電位とされ、他方の電流端
子(D4)が、1導電極性(Pチャネル)のPWM用F
 ET (Ql )の他方の電流端子(D1)に接続さ
れ、電圧制御端子(G4)が上記のPWM用FET (
Ql )の電圧制御端子(G1)に接続されており、こ
の反対導電極性FET (Q1)は上記のPWM用FE
T(Q1)がオンするときにはオフとなり、上記のPW
M用FET (Q1)がオフするときにはオンする機能
を有し、上記の反対導電極性FET(G4)中の電圧降
下はダイオード中の電圧降下より小さいことが、少なく
ともこのような回路においては、一般であるので、従来
技術におけるフライホイールダイオードと比較して、D
(、−DCコンバータの電力損失を圧倒的に小さくする
ことができ、DC−DCコンバータの能率向上に顕著な
効果があると同時に、放熱手段の簡略化が可能となり、
装置の小形・軽量化が達成される。
(a) One current terminal (S4) of the opposite conductivity polarity FET (Q4) inserted in place of the flywheel diode in the prior art is set to the ground potential, and the other current terminal (D4) is set to the one conductivity polarity (P Channel) PWM F
It is connected to the other current terminal (D1) of ET (Ql), and the voltage control terminal (G4) is connected to the above PWM FET (
This opposite conductivity FET (Q1) is connected to the voltage control terminal (G1) of the PWM FE described above.
When T(Q1) turns on, it turns off, and the above PW
It has the function of turning on when the M FET (Q1) turns off, and the voltage drop across the opposite conductivity FET (G4) is smaller than the voltage drop across the diode, at least in such a circuit. Therefore, compared to the flywheel diode in the prior art, D
(-The power loss of the DC converter can be overwhelmingly reduced, which has a remarkable effect on improving the efficiency of the DC-DC converter, and at the same time, it is possible to simplify the heat dissipation means,
The device can be made smaller and lighter.

(ロ)スイッチング手段であるPWM用FET(Q1)
のゲート・ソース間に、1例として、入力端子(IN)
にコレクタが接続され、制御用ト7 ランラスタ主電流制限用抵抗(R)の出力側1端にベー
スが接続され、前記のPWM用FET(Q1)の電圧制
御端子(G1)にエミッタが接続されている放電回路用
トランジスタ(G3)と、PWM用FET (Q1)の
電圧制御端子(G1)に正方向端子が接続され、制御用
トランジスタ(G2)の他方の主電流端子(C)に負方
向端子が接続されている逆バイアス用ダイオード(D2
)とをもって構成されるPWM用FET短絡手段(DC
)が設けられているので、PWM用FET(Q1)がオ
フすると、PWM用FET短絡手段(DC)を構成する
放電回路用トランジスタ(G3)が接続され、上記の放
電回路用トランジスタ(G3)が自動的にオンして、P
WM用FET(Q1)のゲート・ソース間の浮遊キャパ
シティに蓄えられた電荷を極めて低い抵抗値の回路に放
電することができ、しかも、1例として、入力端子(I
N)と制御用トランジスタ主電流制限用抵抗(R)の入
力側1端との間に入力端子(IN)の正側を正として接
続される逆流阻止用8 ダイオード(D3)と、逆流阻止用ダイオード(D3)
の負側とPWM用F ET (Ql )の電圧制御端子
(G1)との間に接続されるキャパシタ(G3)とをも
って構成されるPWM用FET短絡手段動作維持手段(
HC)が設けられているので、このPWM用FET短絡
手段動作維持手段(HC)を構成するキャパシタ(G3
)の存在によって、上記の放電回路は十分に長い期間維
持され、PWM用F ET (Ql )のゲート・ソー
ス間の浮遊キャパシティに蓄えられた電荷は十分放電さ
れ、これらの効果が相乗的に作用して、PWM用FET
(Q1)のターン・オフ速度を速めることが可能となる
(b) PWM FET (Q1) which is a switching means
As an example, an input terminal (IN) is connected between the gate and source of
The collector is connected to the control terminal, the base is connected to one end of the output side of the main current limiting resistor (R), and the emitter is connected to the voltage control terminal (G1) of the PWM FET (Q1). The positive direction terminal is connected to the voltage control terminal (G1) of the discharge circuit transistor (G3) and the PWM FET (Q1), and the negative direction terminal is connected to the other main current terminal (C) of the control transistor (G2). Reverse bias diode (D2
) PWM FET shorting means (DC
), when the PWM FET (Q1) is turned off, the discharge circuit transistor (G3) constituting the PWM FET shorting means (DC) is connected, and the discharge circuit transistor (G3) is turned off. Turn on automatically and press P
The charge stored in the floating capacitance between the gate and source of the WM FET (Q1) can be discharged to a circuit with an extremely low resistance value.
A reverse current blocking diode (D3) is connected between the control transistor (N) and one input side terminal of the main current limiting resistor (R), with the positive side of the input terminal (IN) being the positive side. Diode (D3)
PWM FET short-circuiting means operation maintaining means (
HC), the capacitor (G3
), the above-mentioned discharge circuit is maintained for a sufficiently long period of time, the charge stored in the floating capacitance between the gate and source of the PWM FET (Ql) is sufficiently discharged, and these effects are synergistically In effect, the PWM FET
It becomes possible to increase the turn-off speed of (Q1).

(ハ)制御用トランジスタ(G2)のコレクタ電流を流
す回路の抵抗(R)の値を、上記の放電回路と無関係に
大きく選択することができるので、DC−DCコンバー
タの発生損失を小さくでき、したがって、放熱手段の簡
略化が可能となり、装置の小形・軽量化が達成される。
(c) Since the value of the resistance (R) of the circuit through which the collector current of the control transistor (G2) flows can be selected to be large regardless of the above-mentioned discharge circuit, the loss generated in the DC-DC converter can be reduced; Therefore, the heat dissipation means can be simplified, and the device can be made smaller and lighter.

(ニ)また、ターン・オフ速度を速めることができるの
で、スイッチング周波数を所望の値に高めることが可能
となり、平滑用のインダクタンスや平滑用のキャパシタ
を小形化することができる。
(d) Furthermore, since the turn-off speed can be increased, the switching frequency can be increased to a desired value, and the smoothing inductance and smoothing capacitor can be downsized.

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

第1a図は、本発明の第1実施例に係るDC−DCコン
バータの構成図である。 第1b図は、本発明の第2実施例に係るDC−DCコン
バータの構成図である。 第1C図は、本発明の第2の要旨に係るPWM用FET
短絡手段DCの動作説明用図である。 第1d図は、本発明の第3の要旨に係るPWM用FET
短絡手段動作維持手段HCの動作説明用図である。 第2図は、従来技術に係るDC−DCコンバータの構成
図である。 E! ・・・入力電圧、 Eo ・・・出力電圧、 Q、・・・PWM用FET (Pチャネル電界効果トラ
ンジスタ)、 G2 ・ DC・ G3 ・ D2 ・ R・ ・ HC・ C3・ D3 ・ SC・ L、 ・ C2・ G4 ・ D、 ・ ・ IN ・ ・ OUT ・ 0■ ・ ・ S、 ・ ・ Dl ・ ・ GI ・ ・ ・制御用トランジスタ、 ・PWM用FET短絡手段、 ・放電回路用トランジスタ、 ・逆バイアス用ダイオード、 抵抗、 ・PWM用FET短絡手段動作維持手段、・キャパシタ
、 ・逆流阻止用ダイオード、 ・平滑回路、 ・平滑用インダクタンス、 ・平滑用キャパシタ、 ・反対導電極性FET (Nチャネル電界効果トランジ
スタ)、 ・フライホイールダイオード、 ・入力端子、 ・・出力端子、 ・グランド電位、 ・PWM用FETの一方の電流端子、 ・PWM用FETの他方の電流端子、 ・PWM用FETの電圧制御端子、 1 S4 ・・・反対導電極性FETの一方の電流端子、D
4 ・・・反対導電極性FETの他方の電流端子、G4
 ・・・反対導電極性FETの電圧制御端子、ps・・
・電流信号、 E・・・制御用トランジスタの一方の主電流端子、C・
・・制御用トランジスタの他方の主電流端子、B・・・
制御用トランジスタの電流制御用端子。
FIG. 1a is a block diagram of a DC-DC converter according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1b is a block diagram of a DC-DC converter according to a second embodiment of the present invention. FIG. 1C shows a PWM FET according to the second aspect of the present invention.
It is a diagram for explaining the operation of the short-circuiting means DC. FIG. 1d shows a PWM FET according to the third aspect of the present invention.
It is a diagram for explaining the operation of the short-circuiting means operation maintaining means HC. FIG. 2 is a block diagram of a DC-DC converter according to the prior art. E! ...Input voltage, Eo ...Output voltage, Q, ...PWM FET (P-channel field effect transistor), G2, DC, G3, D2, R, HC, C3, D3, SC, L,・ C2・ G4 ・ D, ・ ・ IN ・ ・ OUT ・ 0■ ・ ・ S, ・ ・ Dl ・ ・ GI ・ ・ ・Control transistor, ・PWM FET short circuit means, ・Discharge circuit transistor, ・Reverse bias Diode, resistor, ・PWM FET short-circuit means operation maintenance means, ・Capacitor, ・Backflow blocking diode, ・Smoothing circuit, ・Smoothing inductance, ・Smoothing capacitor, ・Opposite conductivity polarity FET (N-channel field effect transistor),・Flywheel diode, ・Input terminal, ・Output terminal, ・Ground potential, ・One current terminal of PWM FET, ・The other current terminal of PWM FET, ・Voltage control terminal of PWM FET, 1 S4 ・・One current terminal of the opposite conductivity polarity FET, D
4...The other current terminal of the opposite conductivity polarity FET, G4
・・・Voltage control terminal of opposite conductivity FET, ps...
・Current signal, E... One main current terminal of the control transistor, C.
...The other main current terminal of the control transistor, B...
Current control terminal for control transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 [1]一方の電流端子(S_1)が入力端子(IN)に
接続され、他方の電流端子(D_1)が平滑回路(SC
)を介して出力端子(OUT)に接続され、電圧制御端
子(G_1)が、電流制御端子(B)に印加される電流
信号(PS)に応答して動作し一方の主電流端子(E)
はグランド電位とされている制御用トランジスタ(Q_
2)の他方の主電流端子(C)に接続されてなるPWM
用FET(Q_1)と、 一端は前記入力端子(IN)に接続され、他端は前記制
御用トランジスタ(Q_2)の前記他方の主電流端子(
C)に接続されてなる制御用トランジスタ主電流制限用
抵抗(R)と 前記PWM用FET(Q_1)の前記電圧制御端子(G
_1)に電圧制御端子(G_4)が接続され、一方の電
流端子(S_4)はグランド電位とされ、他方の電流端
子(D_4)は前記PWM用FET(Q_1)の他方の
電流端子(D_1)に接続され、前記PWM用FET(
Q_1)の導通・非導通に対応して非導通・導通となる
導電極性を有するFET(Q_4)と を有することを特徴とするDC−DCコンバータ。 [2]前記入力端子(IN)にコレクタが接続され、前
記制御用トランジスタ主電流制限用抵抗(R)の出力側
1端にベースが接続され、前記PWM用FET(Q_1
)の電圧制御端子(G_1)にエミッタが接続されてな
る放電回路用トランジスタ(Q_3)と、前記PWM用
FET(Q_1)の電圧制御端子(G_1)に正方向端
子が接続され、前記制御用トランジスタ(Q_2)の他
方の主電流端子(C)に負方向端子が接続されてなる逆
バイアス用ダイオード(D_2)とよりなり、前記PW
M用FET(Q_1)がオフすると同時に、該PWM用
FET(Q_1)の前記一方の電流端子(S_1)と前
記電圧制御端子(G_1)とを短絡する、PWM用FE
T短絡手段(DC)を有することを特徴とする請求項1
記載のDC−DCコンバータ。 [3]前記入力端子(IN)にコレクタが接続され、前
記制御用トランジスタ主電流制限用抵抗(R)の出力側
1端にベースが接続され、前記PWM用FET(Q_1
)の電圧制御端子(G_1)にエミッタが接続されてな
る放電回路用トランジスタ(Q_3)と、前記PWM用
FET(Q_1)の電圧制御端子(G_1)に正方向端
子が接続され、前記制御用トランジスタ(Q_2)の他
方の主電流端子(C)に負方向端子が接続されてなる逆
バイアス用ダイオード(D_2)とよりなり、前記PW
M用FET(Q_1)がオフすると同時に、該PWM用
FET(Q_1)の前記一方の電流端子(S_1)と前
記電圧制御端子(G_1)とを短絡する、PWM用FE
T短絡手段(DC)と、前記入力端子(IN)と前記制
御用トランジスタ主電流制限用抵抗(R)の入力側1端
との間に前記入力端子(IN)の正側を正として接続さ
れる逆流阻止用ダイオード(D_3)と、該逆流阻止用
ダイオード(D_3)の負側と前記PWM用FET(Q
_1)の電圧制御端子(G_1)との間に接続されるキ
ャパシタ(C_3)とよりなり、前記PWM用FET(
Q_1)がオフしている期間、前記PWM用FET短絡
手段(DC)の動作を維持するPWM用FET短絡手段
動作維持手段(HC)とを有することを特徴とする請求
項1記載のDC−DCコンバータ。
[Claims] [1] One current terminal (S_1) is connected to the input terminal (IN), and the other current terminal (D_1) is connected to the smoothing circuit (SC).
), the voltage control terminal (G_1) operates in response to a current signal (PS) applied to the current control terminal (B), and one main current terminal (E)
is the control transistor (Q_
PWM connected to the other main current terminal (C) of 2)
one end is connected to the input terminal (IN), and the other end is connected to the other main current terminal (Q_2) of the control transistor (Q_2).
C) and the voltage control terminal (G) of the PWM FET (Q_1).
A voltage control terminal (G_4) is connected to _1), one current terminal (S_4) is set to ground potential, and the other current terminal (D_4) is connected to the other current terminal (D_1) of the PWM FET (Q_1). connected to the PWM FET (
A DC-DC converter comprising an FET (Q_4) having a conductive polarity that becomes non-conductive or conductive in response to conduction or non-conduction of Q_1). [2] The collector is connected to the input terminal (IN), the base is connected to one end of the output side of the control transistor main current limiting resistor (R), and the PWM FET (Q_1
), a discharge circuit transistor (Q_3) whose emitter is connected to the voltage control terminal (G_1) of the PWM FET (Q_1), and a positive direction terminal connected to the voltage control terminal (G_1) of the PWM FET (Q_1), and the control transistor It consists of a reverse bias diode (D_2) whose negative direction terminal is connected to the other main current terminal (C) of (Q_2), and the PW
A PWM FE that short-circuits the one current terminal (S_1) of the PWM FET (Q_1) and the voltage control terminal (G_1) at the same time that the M FET (Q_1) turns off.
Claim 1 characterized in that it has T-shorting means (DC).
The DC-DC converter described. [3] The collector is connected to the input terminal (IN), the base is connected to one output side end of the control transistor main current limiting resistor (R), and the PWM FET (Q_1
), a discharge circuit transistor (Q_3) whose emitter is connected to the voltage control terminal (G_1) of the PWM FET (Q_1), and a positive direction terminal connected to the voltage control terminal (G_1) of the PWM FET (Q_1), and the control transistor It consists of a reverse bias diode (D_2) whose negative direction terminal is connected to the other main current terminal (C) of (Q_2), and the PW
A PWM FE that short-circuits the one current terminal (S_1) of the PWM FET (Q_1) and the voltage control terminal (G_1) at the same time that the M FET (Q_1) turns off.
A T-shorting means (DC) is connected between the input terminal (IN) and one input side end of the control transistor main current limiting resistor (R) with the positive side of the input terminal (IN) being positive. a backflow blocking diode (D_3), and a negative side of the backflow blocking diode (D_3) and the PWM FET (Q
It consists of a capacitor (C_3) connected between the voltage control terminal (G_1) of the PWM FET (
The DC-DC according to claim 1, further comprising PWM FET shorting means operation maintaining means (HC) for maintaining the operation of the PWM FET shorting means (DC) during a period when Q_1) is off. converter.
JP25771589A 1989-10-04 1989-10-04 Dc-dc converter Pending JPH03124260A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25771589A JPH03124260A (en) 1989-10-04 1989-10-04 Dc-dc converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25771589A JPH03124260A (en) 1989-10-04 1989-10-04 Dc-dc converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03124260A true JPH03124260A (en) 1991-05-27

Family

ID=17310101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25771589A Pending JPH03124260A (en) 1989-10-04 1989-10-04 Dc-dc converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03124260A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04251964A (en) * 1991-01-10 1992-09-08 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Automatic layout method
US5949226A (en) * 1995-04-10 1999-09-07 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakush DC/DC converter with reduced power consumpton and improved efficiency

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57501709A (en) * 1980-10-20 1982-09-16
JPS57159126A (en) * 1981-03-05 1982-10-01 Siemens Ag Drive circuit for power field effect switching transistor
JPS6359763A (en) * 1986-08-28 1988-03-15 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Inductor current control circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57501709A (en) * 1980-10-20 1982-09-16
JPS57159126A (en) * 1981-03-05 1982-10-01 Siemens Ag Drive circuit for power field effect switching transistor
JPS6359763A (en) * 1986-08-28 1988-03-15 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Inductor current control circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04251964A (en) * 1991-01-10 1992-09-08 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Automatic layout method
US5949226A (en) * 1995-04-10 1999-09-07 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakush DC/DC converter with reduced power consumpton and improved efficiency
US6157182A (en) * 1995-04-10 2000-12-05 Kabushiki Kaisha Toyoda DC/DC converter with multiple operating modes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7061777B2 (en) Input stage circuit of three-level DC/DC converter
US4992683A (en) Load driver with reduced dissipation under reverse-battery conditions
US20200044578A1 (en) Multi-Level Power Converter with Light Load Flying Capacitor Voltage Regulation
US5635867A (en) High performance drive structure for MOSFET power switches
EP1379109B1 (en) Controller circuit for a half-bridge converter
US4727465A (en) Drive circuit for N-channel power MOS transistors of push-pull stages
JP3280602B2 (en) Lighting circuit of discharge lamp
US6377107B1 (en) Fast turn-off circuit arrangement
US20220158553A1 (en) Dc-dc converter
JPH03124260A (en) Dc-dc converter
EP0312606B1 (en) Pre-drive circuit
JPH08251913A (en) Switching regulator
JP2003133926A (en) Inrush current inhibiting circuit
JPH0260093B2 (en)
US4739199A (en) High switching speed semiconductor device
JP3551338B2 (en) Reverse conduction voltage clamp circuit
JP2651971B2 (en) Driver circuit for insulated gate power semiconductor device
JP3333643B2 (en) One-way insulation type switching circuit and two-way insulation type switching circuit
JP2604668B2 (en) Switching circuit snubber circuit
JP2668582B2 (en) DC-DC converter
JPH04241511A (en) Power mos switch
JPH10233661A (en) Level shift circuit
JP2805349B2 (en) Switching circuit
JPH0223068Y2 (en)
JPH04296116A (en) Bidirectional semiconductor switching circuit