JPH0518286U - スイツチングレギユレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正入力電源用極性反転型コンバータと負入力
電源用極性反転型コンバータとを同一のコンバータで共
用する。 【構成】 二線線路の一方の線路にＭＯＳＦＥＴ１，２
が直列に接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ１，２はそれ
ぞれ寄生ダイオード１´，２´を有し、スイッチとして
の機能と整流素子としての機能とを有し、これらのＭＯ
ＳＦＥＴ１のソースとＭＯＳＦＥＴ２のドレインとの接
続点と他方の線路との間にはインダクタ３が接続され、
二線線路の入力電圧および出力電圧を入力としＭＯＳＦ
ＥＴ１，２をパルス幅制御する制御回路６を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スイッチングレギュレータに係わり、特に電界効果型トランジスタ を用いた極性反転型のスイッチングレギュレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のスイッチングレギュレータは、図４および図５に示すようにインダクタ ３とトランジスタ９とダイオード１０とを有して構成されている。

【０００３】 図４に示す正電源入力用のスイッチングレギュレータにおいては、トランジス タ９がオンすると、入力電源７の電圧はインダクタ３に印加され、このとき、イ ンダクタ３にエネルギーを蓄積する。ダイオード１０は入力電源７の電圧が直接 負荷８に印加されるのを防止している。次に制御回路６により出力電圧が一定に なるようにパルス幅制御されているため、トランジスタ９は制御信号によりオフ する。このオフ期間にインダクタ３に蓄積されていたエネルギーは逆起電力とな り、ダイオード１０を経由してコンデンサ５を充電する。この結果、負荷８に印 加される電圧は入力電源７の電圧と反対の極性となる。なお、出力電圧を一定に 保つため、制御回路６はトランジスタ９のオン・オフ比率を次式が成立するよう に制御する。 Ｖ_O・Ｉ_O＝Ｖ_IN ²・ｔ_on ²／２Ｌ（ｔ_on＋ｔ_off） ここでＶ_O：出力電圧，Ｉ_O：出力電流，Ｖ_IN：入力電圧，Ｌ：インダクタのイ ンダクタンス，ｔ_on：オン時間，ｔ_off：オフ時間である。

【０００４】 一方、入力電源が負電源の場合は、図５に示すような回路構成となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のスイッチングレギュレータでは、入力電源７が正電源で ある場合と、入力電源７が負電源となった場合とでは、トランジスタ９やダイオ ード１０の極性を変えなければならないため、同一のスイッチングレギュレータ では対応できないという問題があった。

【０００６】 したがって本考案は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであ り、その目的は、正入力電源用極性反転コンバータと負入力電源用極性反転コン バータとを同一コンバータで共用できるようにしたスイッチングレギュレータを 提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

このような課題を解決するために本考案によるスイッチングレギュレータは、 二線線路の一方の線路間に直列接続された第１の電界効果型トランジスタおよび 第２の電界効果型トランジスタと、第１の電界効果型トランジスタのソースと第 ２の電界効果型トランジスタのドレインとの接続点と他方の線路との間に接続さ れたインダクタと、二線線路の入力電圧および出力電圧を入力とし第１の電界効 果型トランジスタおよび第２の電界効果型トランジスタをパルス幅制御させる制 御回路とから構成されている。

【０００８】

【作用】

本考案においては、第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効果型ト ランジスタはそれぞれ寄生ダイオードを有しており、スイッチ素子および整流素 子として機能し、インダクタは第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界 効果型トランジスタのオン時間にエネルギーを蓄積し、オフ時間に寄生ダイオー ドを通じて放電する。制御回路は二線線路の入力電圧および出力電圧を検出し、 第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効果型トランジスタをパルス幅 制御させ、入力電源が接続された側の検出回路を切り離す構成とし、二線線路の いずれが入力側となっても制御を可能としている。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案によるスイッチングレギュレータの一実施例による構成を示す回 路図である。同図において、二線線路の一方の線路間には電界効果型トランジス タ（以下ＭＯＳＦＥＴという）１，２が直列接続されており、これらのＭＯＳＦ ＥＴ１，２はそれぞれ寄生ダイオード１´，２´を有し、スイッチ素子としての 機能と、整流素子としての機能とを兼用している。また、これらのＭＯＳＦＥＴ １のソースとＭＯＳＦＥＴ２のドレインとの接続点と二線線路の他方の線路との 間にはインダクタ３が接続されており、このインダクタ３はＭＯＳＦＥＴ１，２ のオン時間にエネルギーを蓄積し、オフ時間に寄生ダイオード１´，２´を通じ て放電する。また、制御回路６は、二線線路の入力電圧および出力電圧を入力し 、ＭＯＳＦＥＴ１，２をパルス幅制御を行っている。但し、制御回路６は端子Ａ および端子Ｃの両方で電圧の検出を行っており、入力電源が接続された側の検出 回路は切り離される構成のため、端子Ａ−端子Ｂ間および端子Ｃ−端子Ｄ間のい ずれかが入力側となっても制御が可能な構成となっている。

【００１０】 図２は端子Ａ−端子Ｂ間に入力電源７を端子Ａ側が正電位となるように接続し て正入力電源用の極性反転型のスイッチングレギュレータを構成した一実施例を 示す回路図である。同図において、端子Ａ−端子Ｂ間に入力電源７が正電源とし て印加された場合、制御回路６はＭＯＳＦＥＴ１をスイッチングすると同時にＭ ＯＳＦＥＴ２をオフ状態に固定する。ＭＯＳＦＥＴ２は逆並列に寄生ダイオード ２´を有しており、通常のダイオードとして動作する。端子Ｃ−端子Ｄ間の出力 電圧を制御回路６は検出し、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチングのとき、比率をパル ス幅制御することにより、安定化する。

【００１１】 図３は負入力電源用の極性反転型のスイッチングレギュレータを構成した一実 施例を示す回路図である。同図において、入力電源７を端子Ｃ−Ｄ間に負電源と して接続すると、制御回路６はＭＯＳＦＥＴ２をスイッチングすると同時にＭＯ ＳＦＥＴ１をオフ状態に固定する。ＭＯＳＦＥＴ１は逆並列に寄生ダイオード１ ´を有しており、通常のダイオードとして動作する。端子Ａ−端子Ｂ間の出力電 圧を制御回路６は検出し、ＭＯＳＦＥＴ２のスイッチングのとき、比率をパルス 幅制御することにより、安定化する。

【００１２】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案によれば、二線線路の一方の線路間に直列接続さ れた第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効果型トランジスタと、第 １の電界効果型トランジスタのソースと第２の電界効果型トランジスタのドレイ ンとの接続点と他方の線路との間に接続されたインダクタと、二線線路の入力電 圧および出力電圧を入力とし第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効 果型トランジスタをパルス幅制御させる制御回路とからスイッチングレギュレー タを構成することにより、正入力用極性反転型コンバータと負入力用極性反転型 コンバータとを兼用できるという極めて優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるスイッチングレギュレータの一実
施例による構成を示す回路図である。

【図２】正電源入力用極性反転型コンバータを構成した
一実施例を示す回路図である。

【図３】負電源入力用極性反転型コンバータを構成した
一実施例を示す回路図である。

【図４】従来の正電源入力用極性反転型コンバータを構
成するスイッチングレギュレータを示す回路図である。

【図５】従来の負電源入力用極性反転型コンバータを構
成するスイッチングレギュレータを示す回路図である。

【符号の説明】

１ 電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ） １´ 寄生ダイオード ２ 電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ） ２´ 寄生ダイオード ３ インダクタ ４ コンデンサ ５ コンデンサ ６ 制御回路 ７ 入力電源 ８ 負荷 １１ 正電源入力用極性反転型コンバータ １２ 負電源入力用極性反転型コンバータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二線線路の一方の線路間に直列接続され
   た第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効果
   型トランジスタと、前記第１の電界効果型トランジスタ
   のソースと第２の電界効果型トランジスタのドレインと
   の接続点と他方の線路との間に接続されたインダクタ
   と、前記二線線路の入力電圧および出力電圧を入力とし
   前記第１の電界効果型トランジスタおよび第２の電界効
   果型トランジスタをパルス幅制御させる制御回路とを備
   えたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。