JPH043594Y2 - - Google Patents

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JPH043594Y2
JPH043594Y2 JP1986186812U JP18681286U JPH043594Y2 JP H043594 Y2 JPH043594 Y2 JP H043594Y2 JP 1986186812 U JP1986186812 U JP 1986186812U JP 18681286 U JP18681286 U JP 18681286U JP H043594 Y2 JPH043594 Y2 JP H043594Y2
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oscillation transistor
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、高電圧に充電するコンデンサを負
荷とする電源回路に適当なDC−DCコンバータに
関する。
[Detailed description of the invention] "Industrial Application Field" This invention relates to a DC-DC converter suitable for a power supply circuit whose load is a capacitor charged to a high voltage.

「従来の技術」 乾電池などの直流電源から直流の高電圧を出力
させる手段として、トランジスタなどの半導体素
子とトランスとを用いた自動発振回路が広く利用
されている。
"Prior Art" Automatic oscillation circuits using semiconductor elements such as transistors and transformers are widely used as means for outputting high DC voltage from a DC power source such as a dry cell battery.

この種の発振回路のうちで、一つの発振トラン
ジスタを用いるものにブロツキング発振回路があ
るが、交流出力の半サイクルのみを整流して直流
出力とする発振回路としては第3図及び第4図に
示す回路構成のものが知られている。
Among these types of oscillation circuits, there is a blocking oscillation circuit that uses one oscillation transistor, but oscillation circuits that rectify only half a cycle of AC output to create DC output are shown in Figures 3 and 4. The circuit configuration shown is known.

第3図の発振回路は、昇圧トランス1、発振ト
ランジスタ2、時定数回路を形成する抵抗3及び
コンデンサ4から構成され、交流出力電圧がダイ
オード5によつて整流され直流電圧が出力する。
その他、この図における参照符号6は電池電源、
7は電源スイツチ、8は負荷として接続したコン
デンサである。
The oscillation circuit shown in FIG. 3 is composed of a step-up transformer 1, an oscillation transistor 2, a resistor 3 forming a time constant circuit, and a capacitor 4. An AC output voltage is rectified by a diode 5 and a DC voltage is output.
In addition, reference numeral 6 in this figure is a battery power source;
7 is a power switch, and 8 is a capacitor connected as a load.

この発振回路の場合、発振トランジスタ2が
ONしている周期に負荷電流が流れてコンデンサ
8を充電する。
In this oscillation circuit, the oscillation transistor 2 is
During the ON period, load current flows and charges the capacitor 8.

このときの出力電圧Eoは、Eo=E・(Ns/
Np)によつて基本的に定められる。なお、Eは
電池電源6の電圧、Npは昇圧トランス1の一次
コイルPの巻数、Nsは同トランス1の二次コイ
ルSの巻数である。
The output voltage Eo at this time is Eo=E・(Ns/
Np). Note that E is the voltage of the battery power source 6, Np is the number of turns of the primary coil P of the step-up transformer 1, and Ns is the number of turns of the secondary coil S of the step-up transformer 1.

第4図の発振回路は、上記した第3図の発振回
路に比べて昇圧トランス1の二次コイルの接続極
性が図示する如く異なつている。
The oscillation circuit shown in FIG. 4 is different from the oscillation circuit shown in FIG. 3 described above in the connection polarity of the secondary coil of the step-up transformer 1, as shown in the figure.

この発振回路は、発振トランジスタ2がONし
ている周期では負荷電流が流れず、発振トランジ
スタ2がOFFして昇圧トランス1の一次コイル
Pの電流が断たれた時点からコンデンサ8に対し
て負荷電流が流れる。
In this oscillation circuit, no load current flows during the cycle in which the oscillation transistor 2 is ON, and from the time when the oscillation transistor 2 is OFF and the current in the primary coil P of the step-up transformer 1 is cut off, the load current flows to the capacitor 8. flows.

すなわち、発振トランジスタ2のOFF周期の
間に一次コイルPの周囲に蓄積した磁気エネルギ
ーが、フライバツクして二次コイルから取り出さ
れる。
That is, the magnetic energy accumulated around the primary coil P during the OFF period of the oscillation transistor 2 is taken out from the secondary coil by flyback.

したがつて、この発振回路の出力電圧は昇圧ト
ランスの巻数比では定まらず、発振トランジスタ
2がOFFする直前に一次コイルPに流れている
電流の大きさと、発振トランジスタがONとOFF
の両状態の間を移行する動作速度に比例する。
Therefore, the output voltage of this oscillation circuit is not determined by the turns ratio of the step-up transformer, but depends on the magnitude of the current flowing through the primary coil P immediately before the oscillation transistor 2 turns OFF, and whether the oscillation transistor is ON or OFF.
is proportional to the speed of movement between the two states.

これより、このフライバツク形の発振回路は高
電圧出力となる。
As a result, this flyback type oscillation circuit outputs a high voltage.

「考案が解決しようとする問題点」 以上より分かる如く、第4図に示したフライバ
ツク形の発振回路は、比較的に大なる容量のコン
デンサ8を高電圧に充電する電源回路に適する
が、ただ、このコンデンサ8の充電と放電とを短
時間周期で繰り返すような場合、例えば、数秒に
一回或いは1秒に数十回の頻度で充放電を繰返す
構成とする場合に、昇圧トランス1のマグネテイ
ツクリセツトが不充分となつて電力変換効率が低
下するという欠点がある。
``Problems to be solved by the invention'' As can be seen from the above, the flyback type oscillation circuit shown in FIG. When charging and discharging the capacitor 8 are repeated in a short period of time, for example, when charging and discharging is repeated at a frequency of once every few seconds or several tens of times per second, the magnet of the step-up transformer 1 There is a drawback that the power conversion efficiency is lowered due to insufficient reset.

この理由は主に以下の点に関連している。 The reason for this is mainly related to the following points.

(1) 発振トランジスタ2の発振周期が短く設計さ
れる。
(1) The oscillation period of the oscillation transistor 2 is designed to be short.

(2) 発振トランジスタ2がOFFする直前に一次
コイルPに流れる電流が大きくなるように構成
される。
(2) The configuration is such that the current flowing through the primary coil P increases immediately before the oscillation transistor 2 turns off.

(3) 発振トランジスタ2に加えることができる電
圧の許容限度が比較的に低いため、昇圧トラン
ス1の巻数比nがある程度大きな値となる。
(3) Since the permissible limit of the voltage that can be applied to the oscillation transistor 2 is relatively low, the turns ratio n of the step-up transformer 1 has a relatively large value.

一例として、コンデンサ8を500ボルトに充電
し、発振トランジスタ2のコレクタ・エミツタ間
に加わる電圧として50ボルトが限界であるとすれ
ば、昇圧トランス1の一次コイルPに現われる電
圧は(50−E)ボルト以下に保つ必要があること
から、Ns/Np=nを20に選ぶと、500/20=25
ボルトが発振トランジスタ2のコレクタ・エミツ
タ間に加わることになる。
As an example, if the capacitor 8 is charged to 500 volts and the voltage applied between the collector and emitter of the oscillation transistor 2 is 50 volts as the limit, the voltage appearing in the primary coil P of the step-up transformer 1 is (50-E). Since it is necessary to keep it below volts, if Ns/Np=n is chosen as 20, then 500/20=25
Volt is applied between the collector and emitter of the oscillation transistor 2.

一方、二次コイルSのインダクタンスは一次コ
イルPのインダクタンスLpに対してn2Lpの値を
持つため、巻数比nが上記したように定まる関係
からこのインダクタンスn2Lpが可成り増加し、
これより、コンデンサ8の充電々荷が零または零
に近い状態のときに、二次コイルSには極めて長
い時間にわたつて負荷電流が流れる。
On the other hand, since the inductance of the secondary coil S has a value of n 2 Lp with respect to the inductance Lp of the primary coil P, this inductance n 2 Lp increases considerably due to the relationship in which the turns ratio n is determined as described above.
Therefore, when the charge on the capacitor 8 is zero or close to zero, a load current flows through the secondary coil S for an extremely long time.

その結果、発振トランジスタ2の発振周期が短
いことと相俟て、二次コイルSの電流が充分に減
少しないうちにこのトランジスタ2が次のON周
期に突入してしまう。
As a result, together with the short oscillation period of the oscillation transistor 2, the transistor 2 enters the next ON period before the current in the secondary coil S has sufficiently decreased.

このような現象は、磁性鉄心を有する昇圧トラ
ンス1を備えた上記の発振回路にとつて悪影響と
なると共に発振トランジスタ2を破損する原因と
なる。
Such a phenomenon has an adverse effect on the above-described oscillation circuit including the step-up transformer 1 having a magnetic core, and causes damage to the oscillation transistor 2.

上記した現象について第5図を参照しながら今
少し詳細に説明する。なお、第5図は昇圧トラン
ス1が備える磁性鉄心のB−H曲線である。
The above phenomenon will now be explained in more detail with reference to FIG. Note that FIG. 5 is a B-H curve of the magnetic core included in the step-up transformer 1.

磁性鉄心は発振トランジスタ2の第1回目の
ONでa〜bに向かつて磁化され、続くOFFで充
分な時間がある場合(コンデンサ8の充電が零ま
たは零に近い場合)にはb〜cに戻つてマグネテ
イツクリセツトとなる。このトランジスタ2が引
き続いてONとなれば、c〜bに向かつて磁化さ
れ、以後、c〜bのループが繰返されるときには
安定動作となる。
The magnetic iron core is the first part of the oscillation transistor 2.
When it is ON, it is magnetized toward a to b, and when it is turned off, if there is enough time (when the charge of the capacitor 8 is zero or close to zero), it returns to b to c and the magnetic reset occurs. If this transistor 2 continues to be turned on, it will be magnetized toward c to b, and thereafter, when the loop from c to b is repeated, stable operation will be achieved.

発振トランジスタ2がb〜cに戻る途中でON
すると、d〜eに向かつて磁化され、同様に、e
〜dに戻る前にOFFからONになると、f〜gに
向かつて磁化される。
Oscillation transistor 2 turns ON while returning from b to c
Then, it becomes magnetized toward d to e, and similarly, e
If it turns from OFF to ON before returning to ~d, it will be magnetized towards f~g.

正しくは上記したc〜b,d〜e,f〜gのル
ープはH軸から見て同じ長さとなるから、マグネ
テイツクリセツトされないときには、徐々に磁束
が飽和する領域に入つていく。
Correctly, the loops c to b, d to e, and f to g have the same length when viewed from the H axis, so when the magnets are not reset, they gradually enter a region where the magnetic flux is saturated.

したがつて、昇圧トランス1の二次コイルSの
電柱が零に近ずかないうちに発振トランジスタ2
がON周期に入いると、磁性鉄心が充分にマグネ
テイツクリセツトされないまま磁化力増加方向に
駆動され磁束飽和の状態に次第に追い込まれ、極
端な場合にはトランス機能を失うことがある。
Therefore, before the power pole of the secondary coil S of the step-up transformer 1 approaches zero, the oscillation transistor 2
When the transformer enters the ON period, the magnetic core is driven in the direction of increasing magnetizing force without being sufficiently magnetically reset, and is gradually forced into a state of magnetic flux saturation, and in extreme cases, the transformer function may be lost.

実際には、コンデンサ8の充電々圧が徐々に上
昇し、二次コイルSの電流が零に達する時間が漸
時減少するので、マグネテイツクリセツトが行な
われるように発振トランジスタ2のOFF周期を
定めることができ、トランス機能を失うような極
端な弊害は少ない。
In reality, the charging voltage of the capacitor 8 gradually increases, and the time it takes for the current in the secondary coil S to reach zero gradually decreases, so the OFF period of the oscillation transistor 2 is adjusted so that magnetic reset is performed. There are few extreme adverse effects such as loss of transformer function.

しかし、マグネテイツクリセツトが不充分なま
ま発振トランジスタ2が次のON周期に入るよう
な動作が繰返されているかぎり、入力−出力間の
電力変換効率が低下する。これは昇圧トランス1
から供給される電気エネルギーを残してしまい、
このエネルギーを使い切らない動作となるためで
ある。
However, as long as the operation in which the oscillation transistor 2 enters the next ON period with insufficient magnetic reset is repeated, the power conversion efficiency between the input and the output decreases. This is step-up transformer 1
leaving behind the electrical energy supplied by the
This is because the motion does not use up this energy.

また、上記のような動作は入力する電力が増し
て発振トランジスタ2の発熱を促進する原因とな
る。
Furthermore, the above operation increases the amount of input power and causes the oscillation transistor 2 to generate heat.

「問題点を解決するための手段」 本考案は上記した問題点にかんがみ、発振周波
数が高く、コンデンサ負荷に適当なDC−DCコン
バータを開発することを目的とする。
"Means for Solving the Problems" In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to develop a DC-DC converter that has a high oscillation frequency and is suitable for capacitor loads.

しかして、本考案では、電池電源より供給され
る昇圧トランスの入力コイル電流を発振トランジ
スタにより断続し、コイルのフライバツク電圧に
よつて昇圧された当該昇圧トランスの出力コイル
電圧により整流用ダイオードを介してコンデンサ
を充電する構成のDC−DCコンバータにおいて、
出力コイルの出力電流路に設けた抵抗部材と、発
振動作毎にこの抵抗部材に発生する電圧を電池電
源電圧に加算して印加し、上記抵抗部材の電圧が
所定レベル以下に減少するまで導通するようにし
た定電圧素子と、この定電圧素子の導通に応動し
てONし、その非導通によつてOFFするようにし
て上記発振トランジスタのベース・エミツタ間に
接続したスイツチング部材とを設け、上記抵抗部
材の電圧が発振動作毎に零または零に近い所定レ
ベルに減少したとき上記スイツチング部材が
OFFして発振トランジスタをONさせる構成とし
てなるDC−DCコンバータを提案する。
Therefore, in the present invention, the input coil current of the step-up transformer supplied from the battery power source is intermittent by the oscillating transistor, and the output coil voltage of the step-up transformer, which is boosted by the flyback voltage of the coil, is connected via the rectifying diode. In a DC-DC converter configured to charge a capacitor,
A resistive member provided in the output current path of the output coil is applied with the voltage generated in this resistive member in each oscillation operation added to the battery power supply voltage, and conduction is established until the voltage of the resistive member decreases below a predetermined level. and a switching member connected between the base and emitter of the oscillation transistor so as to turn on in response to conduction of the constant voltage element and turn off in response to non-conduction, and When the voltage of the resistive member decreases to a predetermined level of zero or close to zero for each oscillation operation, the switching member
We propose a DC-DC converter configured to turn off the oscillation transistor and turn on the oscillation transistor.

「実施例」 次に、本考案の実施例について図面に沿つて説
明する。
"Example" Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本考案に係るDC−DCコンバータを示
す回路図であるが、上記した従来例に比べて同じ
回路部品について同符号が付してある。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a DC-DC converter according to the present invention, in which the same circuit components are given the same reference numerals as in the conventional example described above.

図示する通り、本実施例では昇圧トランス1の
二次コイルSとグランド線9との間に抵抗10を
接続し、二次コイルSに流れる電流に応じた電圧
をこの抵抗10に発生させる。
As shown in the figure, in this embodiment, a resistor 10 is connected between the secondary coil S of the step-up transformer 1 and the ground line 9, and a voltage corresponding to the current flowing through the secondary coil S is generated in the resistor 10.

また、二次コイルSと上記抵抗10との接続部
と、電池電源6の正極側との間に、抵抗11,1
2及び定電圧素子13からなる直列回路体を接続
すると共に、上記抵抗11に発生する電圧によつ
てバイアスされてONするトランジスタ14と、
このトランジスタ14によつてベース入力されて
ONするスイツチング動作用のトランジスタ15
とが設けてある。
Further, resistors 11 and 1 are connected between the connection between the secondary coil S and the resistor 10 and the positive electrode side of the battery power source 6.
2 and a constant voltage element 13, and a transistor 14 that is biased and turned on by the voltage generated in the resistor 11;
The base is inputted by this transistor 14.
Transistor 15 for switching operation to turn on
is provided.

そして、トランジスタ15は発振トランジスタ
2のベース・エミツタ間に接続してあつて、この
トランジスタ15のコレクタ・エミツタ間のイン
ピーダンスが充分低下したときに、発振トランジ
スタ2はバイアス電圧と正帰還電圧とが同時に低
下して発振動作を停止する。
The transistor 15 is connected between the base and emitter of the oscillation transistor 2, and when the impedance between the collector and emitter of the transistor 15 is sufficiently reduced, the oscillation transistor 2 receives the bias voltage and the positive feedback voltage at the same time. It drops and stops the oscillation operation.

コンデンサ8に並列接続した抵抗16,17
と、これら抵抗16,17の分電圧を受ける定電
圧素子18と、この定電圧素子18よりベース入
力を受けるトランジスタ19はコンデンサ8の定
電圧制御回路を形成するもので、コンデンサ8が
所定の充電々圧に達したとき、定電圧素子18の
導通によりトランジスタがONし、これより、ト
ランジスタ14のコレクタ電流が増加して、トラ
ンジスタ15のインピーダンスが低下し、発振ト
ランジスタ2の発振動作を停止させるように働
く。
Resistors 16 and 17 connected in parallel to capacitor 8
A constant voltage element 18 that receives the voltage divided by these resistors 16 and 17, and a transistor 19 that receives base input from this constant voltage element 18 form a constant voltage control circuit for the capacitor 8. When the voltage reaches the same voltage, the constant voltage element 18 becomes conductive, turning on the transistor, which increases the collector current of the transistor 14, lowers the impedance of the transistor 15, and stops the oscillation operation of the oscillation transistor 2. to work.

次に、上記したDC−DCコンバータの動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the above DC-DC converter will be explained.

発振中に発振トランジスタ2のコレクタに流れ
る電流Icと、出力電流検出用の抵抗10に発生す
る電圧Vdはほぼ第2図に示す関係となり、コン
デンサ8の充電が進むに連れて出力電流の継続時
間Toが徐々に短くなる。
The current Ic flowing to the collector of the oscillation transistor 2 during oscillation and the voltage Vd generated in the output current detection resistor 10 have a relationship approximately shown in FIG. 2, and as the capacitor 8 is charged, the duration of the output current changes. To gradually becomes shorter.

また、抵抗10に発生する電圧Vdはグランド
線9を基準にすると負電圧となり、この電圧Vd
の絶対値を考えると次の式が成立する。
Furthermore, the voltage Vd generated across the resistor 10 becomes a negative voltage when the ground line 9 is referenced, and this voltage Vd
Considering the absolute value of , the following formula holds true.

E+|Vd|−Vz>VBE E:電池電源6の電圧 Vz:定電圧素子13のゼナー電圧 VBE:トランジスタ14のベース・エミツタ
間の順方向電圧降下 上式が成立している間はトランジスタ14が順
方向バイアスされるから、このコレクタ電流が増
加してトランジスタ15が順方向にバイアスされ
るため、発振トランジスタ2はOFF状態を保つ。
すなわち、電圧Vdが予定レベル以上である間、
つまり、負荷電流が零に近づき電圧Vdが充分に
減少するまでの間は発振トランジスタ2が確実に
OFFする。
E+|Vd|−Vz>V BE E: Voltage of battery power supply 6 Vz: Zener voltage of constant voltage element 13 V BE : Forward voltage drop between base and emitter of transistor 14 As long as the above formula holds, the transistor Since transistor 14 is forward biased, this collector current increases and transistor 15 is forward biased, so that oscillation transistor 2 remains OFF.
That is, while the voltage Vd is above the expected level,
In other words, the oscillation transistor 2 is reliably activated until the load current approaches zero and the voltage Vd sufficiently decreases.
Turn off.

この間に、抵抗3及びコンデンサ4からなる時
定数回路が発振トランジスタ2に順方向バイアス
電圧を与える状態となるから、電圧Vdが予定レ
ベル以下となつてトランジスタ14のコレクタ電
流が減少し、トランジスタ15のコレクタ・エミ
ツタ間インピーダンスが増加した時点で、発振ト
ランジスタ2が直ちにONし、発振動作が継続さ
れる。
During this time, the time constant circuit consisting of the resistor 3 and capacitor 4 is in a state where it applies a forward bias voltage to the oscillation transistor 2, so the voltage Vd falls below the expected level, the collector current of the transistor 14 decreases, and the collector current of the transistor 15 decreases. When the impedance between the collector and emitter increases, the oscillation transistor 2 is immediately turned on and the oscillation operation continues.

このように負荷電流が零または零に近づくまで
は発振トランジスタ2がOFFとなつているので、
昇圧トランス1の磁性鉄心のマグネテイツクリセ
ツトが確実に行なわれ、発振動作の高速化(高周
波発振)の構成が可能になる。
In this way, the oscillation transistor 2 remains OFF until the load current reaches zero or approaches zero, so
The magnetic core of the step-up transformer 1 is reliably reset, and a configuration for high-speed oscillation operation (high-frequency oscillation) becomes possible.

高速化は時定数回路の抵抗3の抵抗値とコンデ
ンサ4の容量値の積を小さくして構成する。
To increase the speed, the product of the resistance value of the resistor 3 and the capacitance value of the capacitor 4 of the time constant circuit is made small.

すなわち、コンデンサ8の充電が進み出力電流
の継続時間Toが適当に短くなつたときのこの継
続時間に対応するように上記積の値を定める。
That is, the value of the above product is determined so as to correspond to the duration To when the capacitor 8 is charged and the duration To of the output current becomes appropriately shortened.

ただし、定電圧素子13のゼナー電圧Vzは、
Vz>Eの条件を満たすようにし、電圧Vdが零の
場合でもトランジスタ14が順方向にバイアスさ
れないように設定する必要がある。
However, the zener voltage Vz of the constant voltage element 13 is
It is necessary to satisfy the condition of Vz>E and set so that the transistor 14 is not forward biased even when the voltage Vd is zero.

この種のDC−DCコンバータでは時定数回路
3,4の回路因子の積を小さく設定し高速化を図
ることが最も有効である。以下にその説明を行な
う。
In this type of DC-DC converter, it is most effective to increase the speed by setting the product of the circuit factors of the time constant circuits 3 and 4 to a small value. The explanation will be given below.

発振周波数をf,その周期1/fの1/2を発振
トランジスタ2のON周期、他の1/2をそのOFF
周期、Icmをそのコレクタ電流のピーク値、昇圧
トランス1の一次コイルPのインダクタンスLp
とすると、出力電力Wが、 W=η・(1/2)・Lp・I2cm・f となる。ただし、ηは伝達効率で、η<1であ
る。また、電池電源6の電圧Eと上記インダクタ
ンスLpとの間には、 E=2・Lp・(Icm/f) なる関係がある。
The oscillation frequency is f, 1/2 of its period 1/f is the ON period of oscillation transistor 2, and the other 1/2 is its OFF.
The period, Icm is the peak value of its collector current, and the inductance Lp of the primary coil P of step-up transformer 1 is
Then, the output power W becomes W=η・(1/2)・Lp・I 2 cm・f. However, η is the transmission efficiency, and η<1. Moreover, the relationship between the voltage E of the battery power source 6 and the above-mentioned inductance Lp is as follows: E=2·Lp·(Icm/f).

昇圧トランス1を小形にして大きな電力を扱う
場合には、インダクタンスLpを大きくすること
が望めないから、発振トランジスタ2のコレクタ
電流Icmを大きく設計することになる。しかし、
コレクタ電流Icmは発振トランジスタ2の容量に
よつて制限されるので、発振周波数fを高くする
こととなる。
When the step-up transformer 1 is made small and handles a large amount of power, it is not possible to increase the inductance Lp, so the collector current Icm of the oscillation transistor 2 is designed to be large. but,
Since the collector current Icm is limited by the capacitance of the oscillation transistor 2, the oscillation frequency f is increased.

また、時定数回路3,4の回路因子の積を大き
く設定することは、ブロツキング発振回路の動作
原理から考えて無効な時間が生じ著しく電力交換
効率を劣化させる原因となる。
Further, setting the product of the circuit factors of the time constant circuits 3 and 4 to a large value causes an invalid time in view of the operating principle of the blocking oscillation circuit, resulting in a significant deterioration of the power exchange efficiency.

したがつて、時定数回路3,4の回路因子の積
はコンデンサ8の充電過程の中間期における発振
周波数によつて定めた比較的に小さな値とするこ
とが好ましい。
Therefore, it is preferable that the product of the circuit factors of the time constant circuits 3 and 4 is a relatively small value determined by the oscillation frequency in the intermediate period of the charging process of the capacitor 8.

一方、第1図において、コンデンサ8が所定の
電圧まで充電されたとき、定電圧素子18の導通
によつてトランジスタ19がONする。これよ
り、トランジスタ14のコレクタ電流が増加し、
トランジスタ15のコレクタ・エミツタ間インピ
ーダンスが減少して発振トランジスタ2がOFF
に維持される。
On the other hand, in FIG. 1, when capacitor 8 is charged to a predetermined voltage, transistor 19 is turned on due to conduction of constant voltage element 18. As a result, the collector current of the transistor 14 increases,
The impedance between the collector and emitter of transistor 15 decreases and oscillation transistor 2 turns off.
will be maintained.

すなわち、コンデンサ8が予め定めた充電々圧
まで充電されたときDC−DCコンバータの発振が
停止し、このコンデンサ8の充電々圧が多少なり
とも低くなれば、定電圧素子18の非導通の移行
によつてDC−DCコンバータが発振始動するか
ら、定電圧素子18とトランジスタ19がコンデ
ンサ8の充電々圧をほぼ一定に制御する出力電圧
コントロール回路として働く。
That is, when the capacitor 8 is charged to a predetermined charging voltage, the oscillation of the DC-DC converter stops, and if the charging voltage of the capacitor 8 becomes somewhat lower, the constant voltage element 18 becomes non-conductive. Since the DC-DC converter starts oscillating, the constant voltage element 18 and the transistor 19 function as an output voltage control circuit that controls the charging voltage of the capacitor 8 to be substantially constant.

「考案の効果」 上記した通り、本考案では負荷電流が零または
零に近い状態となるまで発振トランジスタを
OFFさせるスイツチング部材を設けたので、昇
圧トランスの磁性鉄心が確実にマグネテイツクリ
セツトし、これより、入力電力に無駄の少ない電
力変換効率の高い発振回路のDC−DCコンバータ
となる。
``Effect of the invention'' As mentioned above, in this invention, the oscillation transistor is operated until the load current reaches zero or close to zero.
Since a switching member is provided to turn off the transformer, the magnetic core of the step-up transformer is reliably reset magnetically, resulting in a DC-DC converter with an oscillation circuit that uses less input power and has high power conversion efficiency.

また、マグネテイツクリセツトが確実に行なわ
れるから、発振周波数を高く設定しても電力変換
効率が低下することなく、早い頻度で充放電を繰
返すコンデンサ負荷の電源回路として有効なDC
−DCコンバータとなる。
In addition, since the magnetic reset is performed reliably, the power conversion efficiency does not decrease even if the oscillation frequency is set high, making the DC
-Becomes a DC converter.

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

第1図は本考案の一実施例を示すDC−DCコン
バータの回路図、第2図は発振トランジスタのコ
レクタ電流と、出力電流の検出用抵抗が発生した
電圧との関係を示す波形図、第3図及び第4図は
従来例として示したDC−DCコンバータの回路
図、第5図は昇圧トランスが備える磁性鉄心の磁
化状態を示すB−H曲線図である。 1……昇圧トランス、2……発振トランジス
タ、3,4……時定数回路を構成する抵抗とコン
デンサ、10……出力電流検出用の抵抗、11…
…バイアス電圧用の抵抗、13……定電圧素子、
14,15……磁気飽和防止用のトランジスタ。
Fig. 1 is a circuit diagram of a DC-DC converter showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram showing the relationship between the collector current of the oscillation transistor and the voltage generated by the output current detection resistor, and Fig. 3 and 4 are circuit diagrams of a DC-DC converter shown as a conventional example, and FIG. 5 is a B-H curve diagram showing the magnetization state of a magnetic core included in a step-up transformer. 1... Step-up transformer, 2... Oscillation transistor, 3, 4... Resistor and capacitor forming a time constant circuit, 10... Resistor for output current detection, 11...
...Resistance for bias voltage, 13... Constant voltage element,
14, 15...Transistors for preventing magnetic saturation.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 電池電源より供給される昇圧トランスの入力コ
イル電流を発振トランジスタにより断続し、コイ
ルのフライバツク電圧によつて昇圧された当該昇
圧トランスの出力コイル電圧により整流用ダイオ
ードを介してコンデンサを充電する構成のDC−
DCコンバータにおいて、出力コイルの出力電流
路に設けた抵抗部材と、発振動作毎にこの抵抗部
材に発生する電圧を電池電源電圧に加算して印加
し、上記抵抗部材の電圧が所定レベル以下に減少
するまで導通するようにした定電圧素子と、この
定電圧素子の導通に応動してONし、その非導通
によつてOFFするようにして上記発振トランジ
スタのベース・エミツタ間に接続したスイツチン
グ部材とを設け、上記抵抗部材の電圧が発振動作
毎に零または零に近い所定レベルに減少したとき
上記スイツチング部材がOFFして発振トランジ
スタをONさせる構成としてなるDC−DCコンバ
ータ。
A DC system that uses an oscillation transistor to intermittent the input coil current of a step-up transformer supplied from a battery power source, and charges a capacitor via a rectifier diode with the output coil voltage of the step-up transformer, which is boosted by the flyback voltage of the coil. −
In a DC converter, a resistive member is provided in the output current path of the output coil, and the voltage generated in this resistive member during each oscillation operation is added to the battery power supply voltage and applied, and the voltage of the resistive member is reduced below a predetermined level. A constant voltage element that is made to conduct until the constant voltage element becomes conductive, and a switching member that is connected between the base and emitter of the oscillation transistor so that it turns on in response to the conduction of the constant voltage element and turns off when it becomes non-conductive. The DC-DC converter is configured to include: the switching member is turned off and the oscillation transistor is turned on when the voltage of the resistance member decreases to a predetermined level of zero or close to zero for each oscillation operation.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55166662A (en) * 1979-06-14 1980-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-voltage power source device for copying machine
JPS5857072A (en) * 1981-09-30 1983-04-05 Toyota Motor Corp Ignition timing controlling method of electronic control engine

Patent Citations (2)

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