JPH04101288U - 共振型ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プッシュプル式共振型ＤＣ−ＤＣコンバータ
の動作の安定化及び小型化を図る。 【構成】 プッシュプル方式の共振型ＤＣ−ＤＣコンバ
ータにおいて、トランス１４Ａの二次側に設けられた整
流回路を半波整流回路で構成し、整流用ダイオード６０
に対し直列にチョークコイル５２を挿入して整流用ダイ
オード６０のオン、オフに伴うトランス二次側のインピ
ーダンス変動を緩和する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、共振型ＤＣ−ＤＣコンバータに係り、特に、プッシュプル方式の共 振型ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

プッシュプル方式の電圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力直流電圧が２個 のトランジスタのオンオフによってトランス一次側のＬＣ共振回路に供給されて 正弦波状の交流電圧が誘起され、これに応じてトランス二次側に発生した正弦波 状の交流電圧が整流回路によって整流され、変換された直流電圧が得られる。

【０００３】 従来、このような電圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、直流電圧出力 を得るため、二次側に全波整流回路を用い、二次側に発生した交流出力の整流を 行っていた。

【０００４】 図２には従来の、二次側に全波整流回路を用いたプッシュプル方式の電圧共振 型ＤＣ−ＤＣコンバータの例が示されている。入力端子１０及び１２には入力直 流電圧Ｅが印加される。入力端子１０はチョークコイル３０の一端に接続され、 チョークコイル３０の他端はトランス１４の一次巻線４２の中点に接続されると ともに、抵抗３２及び３４を介してトランジスタ３６,３８のベースに接続され る。入力端子１２はトランジスタ３６,３８のエミッタに接続され、トランジス タ３６,３８のコレクタは一次巻線４２の両端に接続されている。また、一次巻 線４２には一次巻線４２と共にＬＣ共振回路を成すコンデンサ４０が接続されて いる。トランス１４の帰還巻線４４は前記トランジスタ３６，３８のベース間に 接続されている。これらのトランス一次側の回路構成はプッシュプル接続の自励 発振回路を構成している。

【０００５】 前記トランス１４の二次巻線４８は中点タップ付きのものであり、その両端は ダイオード５０,５６をそれぞれ介して平滑用コンデンサ５４の一端に接続され 、コンデンサ５４の他端は二次巻線４８の中点タップに接続されて全波整流回路 が構成されている。そして、コンデンサ５４の両端に接続された出力端子２２, ２４から出力直流電圧が取り出される。さらに、トランス１４は補助巻線４６を 備え、補助巻線４６の両端は出力端子１６,１８に、中点はセンタータップ端子 ２０にそれぞれ接続されている。

【０００６】 このような電圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力端子１０及び１２から直 流電圧Ｅが入力されると、トランジスタ３６,３８が交互にオンオフする自励発 振を行い、ＬＣ共振回路に共振電流が所定の周期で向きを変えて流れる。これに より、トランス１４の二次巻線４８に正弦波状の交流電圧が誘起され、これが全 波整流回路によって整流され、さらにコンデンサ５４で平滑されて出力端子２２ ,２４間に直流出力が得られる。なお、トランス１４の補助巻線４６からは蛍光 表示管等への所定の交流電圧が出力される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記の従来例のようにトランス二次側に全波整流回路を用いる場合 には、図２に示すようにトランス１４の巻線端子数は１１となり、巻線端子数が 多くなり、トランスのボビンが特殊なものとなり、かつ形状の大型化を招く嫌い があった。

【０００８】 上記のようなトランスの巻線端子数の問題の解決のためには半波整流回路を用 いるのが好ましい。しかし、半波整流回路を用いた場合には、トランス２次側電 流がオンオフされるため、負荷インピーダンスが低いときにはその二次側電流オ ンオフに伴うトランス二次側インピーダンスの変動が大きくなり、このため電圧 共振（発振）が不安定になるという問題があった。

【０００９】 本考案は、上記のような問題点を解消し、動作の安定化を図るとともに、トラ ンスを小型化できる共振型ＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、２個のスイッチング素子と共振回路と をトランスの一次側に、整流回路を前記トランスの二次側に有し、前記２個のス イッチング素子で前記トランス一次側の直流入力を交互にオンオフすることによ り前記共振回路に正弦波状の交流電圧を誘起し、該交流電圧が前記トランスによ って所定の電圧に変換されて、前記整流回路によって整流され、所定の直流電圧 が出力されるプッシュプル方式の共振型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記ト ランスの二次側に設けられた前記整流回路は半波整流回路であって、整流用ダイ オードに対し直列に挿入されたチョークコイルを含む構成としている。

【００１１】

【作用】

本考案の共振型ＤＣ−ＤＣコンバータでは、トランスの二次側に設けられた整 流回路は半波整流回路であるが、整流用ダイオードに対し直列にチョークコイル が挿入されており、整流用ダイオードのオンオフに伴うトランス二次側のインピ ーダンス変動を緩和して（整流用ダイオードがオンでもチョークコイルのインピ ーダンスの存在により二次インピーダンスの変動は幾分抑制される）、自励発振 動作の安定化を図ることができる。また、半波整流回路の場合には二次巻線に中 点タップを設ける必要がなく、トランスの巻線端子数を削減してボビンに一般的 なものを採用でき、ボビン形状の小型化、ひいてはトランスの小型化を図り得る 。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案に係る共振型ＤＣ−ＤＣコンバータの実施例を図面に従って説明 する。

【００１３】 図１には、本考案による電圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータの一実施例が示され ている。この回路は半波整流出力を得るものである。この図において、トランス １４Ａの二次巻線４８Ａは中点タップの無いものであり、この二次巻線４８Ａの 一端は整流用ダイオード６０及びチョークコイル５２を介して平滑用コンデンサ ５４の一端に接続されている。コンデンサ５４の他端は二次巻線４８Ａの他端に 接続され、コンデンサ５４の両端に接続された出力端子２２,２４から直流出力 が取り出される。チョークコイル５２は、トランス二次側のインピーダンス変動 を少なくするため及び整流された電流のリップル分を除去するため、十分大きな インダクタンスを有するものが好ましい。なお、その他の回路構成は前述の図２ の従来例と同様である。

【００１４】 本実施例の電流共振型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいても、入力端子１０及び１ ２から直流電圧Ｅが入力されると、自励発振が起こり、トランジスタ３６,３８ が交互にオンオフし、ＬＣ共振回路には共振電流が所定の周期で向きを変えて流 れる。トランス１４の二次側においては、二次巻線４８から取り出された正弦波 状交流出力がダイオード６０、チョークコイル５２及びコンデンサ５４により構 成される半波整流回路によって半波整流され、出力端子２２,２４からは半波整 流された直流出力が得られる。

【００１５】 本回路においては、トランス二次側に大きなインダクタンスのチョークコイル ５２が設けられているため、出力端子２２,２４間の負荷インピーダンスが低い ときにも、半波整流によってトランス二次側電流がオンオフされることによる二 次側インピーダンスの変動が大きくなるのを防止することができ、電圧共振（発 振）が不安定になるのを防止することができる。また、チョークコイル５２はダ イオード６０による整流出力のリップルを除去し、レベル変動の少ない出力を得 る作用も果す。また、本回路はトランス１４の二次側から半波整流された出力を 得るものであるため、二次巻線４８Ａに中点タップを設ける必要が無く、トラン ス１４の端子数は合計１０となり、図２に示す全波整流回路のトランス１４の端 子数１１に比較して端子数を少なくすることができる。したがって、トランス１ ４のボビン構造を小型化してトランス外形寸法も縮小することができ、小型の電 圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができる。

【００１６】 なお、トランスの補助巻線４６は用途に応じて省略する場合もある。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、トランスの二次側の整流回路を半波整 流回路で構成し、整流用ダイオードに対し直列にチョークコイルを挿入したので 、半波整流に伴う整流用ダイオードのオンオフに起因するトランス二次側のイン ピーダンスの変動が大きくなるのを防止することができ、電圧共振（発振動作） を安定させることができる。しかも、半波整流回路の採用により二次巻線の中点 タップを省略してトランスの端子数を少なくすることができ、トランスの小型化 、ひいては小型の電圧共振型ＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る共振型ＤＣ−ＤＣコンバータの一
実施例を示す回路図である。

【図２】従来の共振型ＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示
す回路図である。

【符号の説明】

１０,１２ 入力端子 １４,１４Ａ トランス ２２,２４ 出力端子 ３０,５２ チョークコイル ３６,３８ トランジスタ ４０,５４ コンデンサ ５０,６０ ダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個のスイッチング素子と共振回路とを
   トランスの一次側に、整流回路を前記トランスの二次側
   に有し、前記２個のスイッチング素子で前記トランス一
   次側の直流入力を交互にオンオフすることにより前記共
   振回路に正弦波状の交流電圧を誘起し、該交流電圧が前
   記トランスによって所定の電圧に変換されて、前記整流
   回路によって整流され、所定の直流電圧が出力されるプ
   ッシュプル方式の共振型ＤＣ−ＤＣコンバータにおい
   て、前記トランスの二次側に設けられた前記整流回路は
   半波整流回路であって、整流用ダイオードに対し直列に
   挿入されたチョークコイルを含むことを特徴とする共振
   型ＤＣ−ＤＣコンバータ。