JPH05268767A - Push-pull dc-dc converter - Google Patents
Push-pull dc-dc converterInfo
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- JPH05268767A JPH05268767A JP6015792A JP6015792A JPH05268767A JP H05268767 A JPH05268767 A JP H05268767A JP 6015792 A JP6015792 A JP 6015792A JP 6015792 A JP6015792 A JP 6015792A JP H05268767 A JPH05268767 A JP H05268767A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＤＣ−ＤＣコンバータに
係り、詳しくはプッシュプル方式のＤＣ−ＤＣコンバー
タに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter, and more particularly to a push-pull DC-DC converter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、プッシュプル方式のＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、図３に示すように、直流電源Ｅに並列に接
続された第１及び第２のトランスＴ11, Ｔ12の２次側巻
線に接続された第１及び第２の整流用ダイオードＤ11，
Ｄ12と、フィルタ用インダクタＬ11及びフィルタ用コン
デンサＣ11からなる整流平滑回路１１とを備えている。
そして、スイッチング素子ＳＷ11, ＳＷ12が交互にオ
ン、オフ動作することにより直流電源ＥからトランスＴ
11, Ｔ12の１次側巻線にパルス状の電圧が発生する。こ
の電圧が第１及び第２の整流用ダイオードＤ11，Ｄ12と
整流平滑回路１１で直流に変換されて出力される。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3, a push-pull type DC-DC converter has a secondary winding of first and second transformers T11 and T12 connected in parallel to a DC power source E. Connected first and second rectifying diodes D11,
D12 and a rectifying / smoothing circuit 11 including a filter inductor L11 and a filter capacitor C11.
Then, the switching elements SW11 and SW12 are alternately turned on and off, so that the DC power source E turns into the transformer T.
11, A pulsed voltage is generated in the primary winding of T12. This voltage is converted into direct current by the first and second rectifying diodes D11 and D12 and the rectifying / smoothing circuit 11 and output.
【０００３】上記のようなＤＣ−ＤＣコンバータにおい
て、整流平滑回路１１に出力される電圧を大きくしよう
とした場合には、第１及び第２のトランスＴ11, Ｔ12の
サイズを大きくすることが考えられる。In the above DC-DC converter, when it is attempted to increase the voltage output to the rectifying / smoothing circuit 11, it is conceivable to increase the size of the first and second transformers T11 and T12. ..
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、第１及び第２のトランスＴ11, Ｔ12のサイズが
大きければ大きいほど発熱量も大きくなり、その放熱が
困難なものとなっていた。However, in the above-mentioned prior art, the larger the size of the first and second transformers T11 and T12, the larger the amount of heat generation, and the more difficult it is to radiate the heat.
【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は放熱効果に優れたプッシ
ュプルＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a push-pull DC-DC converter having an excellent heat radiation effect.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直流電源に対して直列に接続された第１
のスイッチング素子のオン・オフ動作に基づいて第１の
トランスを介して誘起される電圧を、第１の整流用ダイ
オードを介して整流平滑回路に出力する第１の電源回路
と、前記直流電源に対して直列に接続された第２のスイ
ッチング素子の前記第１のスイッチング素子とオン状態
がオーバーラップしないオン・オフ動作に基づいて第２
のトランスを介して誘起される電圧を、第２の整流用ダ
イオードを介して前記整流平滑回路に出力する第２の電
源回路とを備えたプッシュプルＤＣ−ＤＣコンバータに
おいて、前記第１のトランスは、分割された複数の小ト
ランスの１次側及び２次側巻線をそれぞれ直列に接続す
ることによって構成され、前記第２のトランスは、分割
された複数の小トランスの１次側及び２次側巻線をそれ
ぞれ直列に接続することによって構成され、かつ、前記
第１のトランスを構成する各小トランスと、前記第２の
トランスを構成する各小トランスとはそれぞれ磁気的に
結合して構成されていることをその要旨としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a first DC power supply connected in series.
A first power supply circuit for outputting a voltage induced via the first transformer based on the on / off operation of the switching element of (1) to the rectifying and smoothing circuit via the first rectifying diode; A second switching element connected in series with the second switching element based on an on / off operation in which the on state does not overlap with the first switching element;
In the push-pull DC-DC converter including a second power supply circuit that outputs the voltage induced via the transformer to the rectifying and smoothing circuit via the second rectifying diode, the first transformer is , The primary side and the secondary side windings of a plurality of divided small transformers are respectively connected in series, and the second transformer is a primary side and a secondary side of the divided small transformers. Each of the small transformers forming the first transformer and each of the small transformers forming the second transformer are magnetically coupled to each other by connecting side windings in series. What is done is the gist.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成によれば、第１のトランスは、分割
された複数の小トランスの１次側及び２次側巻線をそれ
ぞれ直列に接続することによって構成され、第２のトラ
ンスは、分割された複数の小トランスの１次側及び２次
側巻線をそれぞれ直列に接続することによって構成さ
れ、かつ、第１のトランスを構成する各小トランスと、
第２のトランスを構成する各小トランスとはそれぞれ磁
気的に結合して構成されている。従って、第１のトラン
ス及び第２のトランスを単数のトランスにより構成した
場合に比べて、同じ体積の下ではトランス全体の表面積
が大きくなる。そのため、トランス全体は冷却されやす
いものとなる。According to the above construction, the first transformer is constructed by connecting the primary and secondary windings of the divided small transformers in series, and the second transformer is Small transformers each of which is configured by connecting primary and secondary windings of a plurality of divided small transformers in series and which constitutes a first transformer;
The small transformers constituting the second transformer are magnetically coupled to each other. Therefore, as compared with the case where the first transformer and the second transformer are composed of a single transformer, the surface area of the entire transformer becomes large under the same volume. Therefore, the entire transformer is easily cooled.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１，
２に基づいて説明する。図２に示すように、トランスＴ
１内には、１次側巻線Ｍ１，Ｍ２及び２次側巻線Ｍ３，
Ｍ４が設けられている。前記１次側巻線Ｍ１，Ｍ２はそ
れぞれ同じ巻数を有しており、前記２次側巻線Ｍ３，Ｍ
４も同じ巻数を有している。また、トランスＴ２内に
は、１次側巻線Ｎ１，Ｎ２及び２次側巻線Ｎ３，Ｎ４が
設けられている。前記１次側巻線Ｎ１，Ｎ２はそれぞれ
同じ巻数を有しており、前記２次側巻線Ｎ３，Ｎ４も同
じ巻数を有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying the present invention is shown in FIG.
It will be described based on 2. As shown in FIG. 2, the transformer T
In 1, the primary windings M1 and M2 and the secondary winding M3
M4 is provided. The primary windings M1 and M2 have the same number of turns, and the secondary windings M3 and M2 have the same number of turns.
4 also has the same number of turns. Further, in the transformer T2, primary windings N1 and N2 and secondary windings N3 and N4 are provided. The primary windings N1 and N2 have the same number of turns, and the secondary windings N3 and N4 also have the same number of turns.
【０００９】前記トランスＴ１の１次側巻線Ｍ１のプラ
ス側は第１のスイッチング素子ＳＷ１を介して接地され
ている。また、１次側巻線Ｍ１のマイナス側は前記トラ
ンスＴ２の１次側巻線Ｎ１のプラス側に接続されてい
る。前記トランスＴ１の１次側巻線Ｍ２のプラス側は直
流電源Ｅのプラス側に接続され、１次側巻線Ｍ２のマイ
ナス側は前記トランスＴ２の１次側巻線Ｎ２のプラス側
に接続されている。The positive side of the primary winding M1 of the transformer T1 is grounded via a first switching element SW1. The negative side of the primary winding M1 is connected to the positive side of the primary winding N1 of the transformer T2. The positive side of the primary winding M2 of the transformer T1 is connected to the positive side of the DC power source E, and the negative side of the primary winding M2 is connected to the positive side of the primary winding N2 of the transformer T2. ing.
【００１０】前記トランスＴ２の１次側巻線Ｎ１のマイ
ナス側は直流電源Ｅのプラス側に接続されている。ま
た、前記トランスＴ２の１次側巻線Ｎ２のマイナス側は
第２のスイッチング素子ＳＷ２を介して接地されてい
る。なお、前記第１及び第２のスイッチング素子ＳＷ
１，ＳＷ２には保護用ダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ
並列に接続されており、共にそのカソードが接地されて
いる。The negative side of the primary winding N1 of the transformer T2 is connected to the positive side of the DC power source E. The negative side of the primary winding N2 of the transformer T2 is grounded via the second switching element SW2. Incidentally, the first and second switching elements SW
Protective diodes D1 and D2 are connected in parallel to 1 and SW2, respectively, and their cathodes are both grounded.
【００１１】一方、前記トランスＴ１の２次側巻線Ｍ３
のプラス側は第１の整流用ダイオードＤ３を介してフィ
ルタ用インダクタＬ１及びフィルタ用コンデンサＣ１よ
りなる整流平滑回路１に接続されている。この整流平滑
回路１は出力端子２に接続されている。なお、フィルタ
用コンデンサＣ１はその一端が接地されている。また、
前記２次側巻線Ｍ３のマイナス側は前記トランスＴ２の
２次側巻線Ｎ３のプラス側に接続されている。On the other hand, the secondary winding M3 of the transformer T1
The positive side of is connected to the rectifying / smoothing circuit 1 including the filter inductor L1 and the filter capacitor C1 via the first rectifying diode D3. The rectifying / smoothing circuit 1 is connected to the output terminal 2. Note that one end of the filter capacitor C1 is grounded. Also,
The negative side of the secondary winding M3 is connected to the positive side of the secondary winding N3 of the transformer T2.
【００１２】前記トランスＴ１の２次側巻線Ｍ４のプラ
ス側及びトランスＴ２の２次側巻線Ｎ３のマイナス側
は、共に接地されている。また、トランスＴ１の２次側
巻線Ｍ４のマイナス側はトランスＴ２の２次側巻線Ｎ４
のプラス側に接続されている。さらに、トランスＴ２の
２次側巻線Ｎ４のマイナス側は第２の整流用ダイオード
Ｄ４を介して整流平滑回路１に接続されている。The positive side of the secondary winding M4 of the transformer T1 and the negative side of the secondary winding N3 of the transformer T2 are both grounded. The negative side of the secondary winding M4 of the transformer T1 is connected to the secondary winding N4 of the transformer T2.
Is connected to the positive side of. Further, the negative side of the secondary winding N4 of the transformer T2 is connected to the rectifying / smoothing circuit 1 via the second rectifying diode D4.
【００１３】上記のような配線接続により、図１に示す
ように、前記１次側巻線Ｍ１及び２次側巻線Ｍ３を備え
たトランスＴ１の半分（本発明における小トランス）
と、前記１次側巻線Ｎ１及び２次側巻線Ｎ３を備えたト
ランスＴ２の半分（本発明における小トランス）とによ
って本発明の第１のトランス３が形成されている。そし
て、第１のトランス３と前記第１の整流用ダイオードＤ
３によって第１の電源回路４が構成されている。With the above wiring connection, as shown in FIG. 1, half of the transformer T1 including the primary winding M1 and the secondary winding M3 (small transformer in the present invention).
And the half of the transformer T2 (the small transformer in the present invention) including the primary winding N1 and the secondary winding N3 form the first transformer 3 of the present invention. Then, the first transformer 3 and the first rectifying diode D
The first power supply circuit 4 is composed of 3.
【００１４】また、前記１次側巻線Ｍ２及び２次側巻線
Ｍ４を備えたトランスＴ１の半分（本発明における小ト
ランス）と、前記１次側巻線Ｎ２及び２次側巻線Ｎ４を
備えたトランスＴ２の半分（本発明における小トラン
ス）とによって本発明の第２のトランス５が形成されて
いる。そして、第２のトランス５と前記第２の整流用ダ
イオードＤ４によって第２の電源回路６が構成されてい
る。Also, half of the transformer T1 (small transformer in the present invention) provided with the primary winding M2 and the secondary winding M4, and the primary winding N2 and the secondary winding N4 are provided. The second transformer 5 of the present invention is formed by the half of the provided transformer T2 (small transformer of the present invention). The second transformer 5 and the second rectifying diode D4 form a second power supply circuit 6.
【００１５】また、本実施例では、前記第１及び第２の
スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフ動作させ
るための制御部７が設けられ、前記第１及び第２のスイ
ッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２に接続されている。そし
て、この制御部７から出力されるデューティ制御信号に
より、前記第１及び第２のスイッチング素子ＳＷ１，Ｓ
Ｗ２が交互にオン・オフ動作されるようになっている。
但し、第１及び第２のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２
は相互にオーバーラップしてオン状態となることはな
い。Further, in this embodiment, a control unit 7 for turning on / off the first and second switching elements SW1 and SW2 is provided, and the first and second switching elements SW1 and SW2 are provided. It is connected. Then, according to the duty control signal output from the control unit 7, the first and second switching elements SW1, S
W2 is alternately turned on and off.
However, the first and second switching elements SW1, SW2
Do not overlap with each other and enter the ON state.
【００１６】次に、前記のように構成されたＤＣ−ＤＣ
コンバータの作用について説明する。まず、第１のスイ
ッチング素子ＳＷ１が制御部７によってオン動作され、
第２のスイッチング素子ＳＷ２がオフ動作される。この
とき、直流電源Ｅからの電圧がトランスＴ２の１次側巻
線Ｎ１のマイナス側に供給され、その１次側巻線Ｎ１及
びトランスＴ１の１次側巻線Ｍ１（第１のトランス３の
１次側巻線）を電流が流れる。これに伴って、それぞれ
のトランスＴ１，Ｔ２の２次側巻線Ｎ３，Ｍ３（第１の
トランス３の２次側巻線）で電圧が誘起され、第１の整
流用ダイオードＤ３を介して整流平滑回路１に電流が流
れる。Next, the DC-DC constructed as described above.
The operation of the converter will be described. First, the first switching element SW1 is turned on by the control unit 7,
The second switching element SW2 is turned off. At this time, the voltage from the DC power source E is supplied to the negative side of the primary winding N1 of the transformer T2, and the primary winding N1 and the primary winding M1 of the transformer T1 (of the first transformer 3). A current flows through the primary winding. Along with this, a voltage is induced in the secondary windings N3 and M3 of the transformers T1 and T2 (secondary winding of the first transformer 3), and rectified via the first rectifying diode D3. A current flows through the smoothing circuit 1.
【００１７】次に、制御部７により第１のスイッチング
素子ＳＷ１がオフ動作され、第２のスイッチング素子Ｓ
Ｗ２がオン動作される。すると、直流電源Ｅからの電圧
はトランスＴ１の１次側巻線Ｍ２のプラス側に供給さ
れ、その１次側巻線Ｍ２及びトランスＴ２の１次側巻線
Ｎ２（第２のトランス５の１次側巻線）を電流が流れ
る。これに伴って、それぞれのトランスＴ１，Ｔ２の２
次側巻線Ｍ４，Ｎ４（第２のトランス５の２次側巻線）
で電圧が誘起され、第２の整流用ダイオードＤ４を介し
て整流平滑回路１に電流が流れる。以下、前記と同様の
サイクルで第１及び第２のスイッチング素子ＳＷ１，Ｓ
Ｗ２のオン・オフ動作が交互に行われる。Next, the control unit 7 turns off the first switching element SW1 and the second switching element S1.
W2 is turned on. Then, the voltage from the DC power source E is supplied to the positive side of the primary winding M2 of the transformer T1, and the primary winding M2 and the primary winding N2 of the transformer T2 (the first transformer 5 has Current flows through the secondary winding. Along with this, 2 of each transformer T1, T2
Secondary winding M4, N4 (secondary winding of the second transformer 5)
A voltage is induced by the current, and a current flows through the rectifying / smoothing circuit 1 via the second rectifying diode D4. Hereinafter, in the same cycle as described above, the first and second switching elements SW1, S
The on / off operation of W2 is alternately performed.
【００１８】このように、本実施例では、第１のトラン
ス３を、複数の小トランスの１次側巻線Ｎ１，Ｍ１及び
２次側巻線Ｎ３，Ｍ３をそれぞれ直列に接続することに
よって構成し、第２のトランス５を、複数の小トランス
の１次側巻線Ｍ２，Ｎ２及び２次側巻線Ｍ４，Ｎ４をそ
れぞれ直列に接続することによって構成した。そして、
第１のトランス３を構成する小トランスと、第２のトラ
ンス５を構成する小トランスとをそれぞれ磁気的に結合
するよう構成した。すなわち、トランスＴ１及びトラン
スＴ２は、各小トランスが磁気的に結合したものとし
た。従って、従来の如く第１のトランス及び第２のトラ
ンスを単数のトランスにより構成した場合に比べて、同
じ体積の下ではトランス全体の表面積が大きくすること
ができる。そのため、本実施例のプッシュプルＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータはトランス全体は冷却されやすいので、優
れた冷却効果を有するものとすることができる。As described above, in this embodiment, the first transformer 3 is constructed by connecting the primary windings N1 and M1 and the secondary windings N3 and M3 of a plurality of small transformers in series. Then, the second transformer 5 is configured by connecting the primary windings M2 and N2 and the secondary windings M4 and N4 of a plurality of small transformers in series, respectively. And
The small transformer forming the first transformer 3 and the small transformer forming the second transformer 5 are magnetically coupled to each other. That is, the transformers T1 and T2 are magnetic transformers in which the small transformers are magnetically coupled. Therefore, the surface area of the entire transformer can be increased under the same volume as compared with the case where the first transformer and the second transformer are constituted by a single transformer as in the conventional case. Therefore, the push-pull DC-D of this embodiment
Since the entire C transformer is easily cooled, the C converter can have an excellent cooling effect.
【００１９】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、第１及び第２のトランス３，５
をそれぞれ２つの小トランス、すなわち、トランスＴ１
の半分とトランスＴ２の半分とにより構成したが、３つ
以上のトランスにより構成してもよいことはいうまでも
ない。分割させる数の多いほど、さらに表面積を増大さ
せることができるからである。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented as follows by appropriately modifying a part of the configuration without departing from the spirit of the invention. (1) In the above embodiment, the first and second transformers 3, 5
To two small transformers, namely, transformer T1
, And half of the transformer T2, it goes without saying that it may be constituted by three or more transformers. This is because the surface area can be further increased by increasing the number of divisions.
【００２０】（２）前記実施例では、前記各１次側巻線
及び２次側巻線の巻数比（Ｍ１：Ｍ３，Ｍ２：Ｍ４，Ｎ
１：Ｎ３，Ｍ２：Ｎ４）をそれぞれ１：１としたが、各
巻数比は前記数値に限定されるものではなく、例えば
１：２や１：３であってもよい。(2) In the above embodiment, the winding ratio of each of the primary winding and the secondary winding (M1: M3, M2: M4, N).
Although 1: N3, M2: N4) are set to 1: 1 respectively, the winding number ratio is not limited to the above numerical value, and may be 1: 2 or 1: 3, for example.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプッシュ
プルＤＣ−ＤＣコンバータによれば、放熱効果に優れる
という効果を奏する。As described in detail above, according to the push-pull DC-DC converter of the present invention, the effect of excellent heat dissipation is achieved.
【図１】本発明を具体化した一実施例におけるプッシュ
プルＤＣ−ＤＣコンバータを示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a push-pull DC-DC converter in one embodiment embodying the present invention.
【図２】一実施例におけるプッシュプルＤＣ−ＤＣコン
バータの配線接続を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a wiring connection of a push-pull DC-DC converter in one embodiment.
【図３】従来例におけるプッシュプルＤＣ−ＤＣコンバ
ータを示す電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a push-pull DC-DC converter in a conventional example.
１…整流平滑回路、２…出力端子、３…第１のトラン
ス、４…第１の電源回路、５…第２のトランス、６…第
２の電源回路、Ｅ…直流電源、ＳＷ１…第１のスイッチ
ング素子、ＳＷ１…第２のスイッチング素子、Ｄ３…第
１の整流用ダイオード、Ｄ４…第２の整流用ダイオー
ド。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rectifying / smoothing circuit, 2 ... Output terminal, 3 ... 1st transformer, 4 ... 1st power supply circuit, 5 ... 2nd transformer, 6 ... 2nd power supply circuit, E ... DC power supply, SW1 ... 1st Switching element, SW1 ... Second switching element, D3 ... First rectifying diode, D4 ... Second rectifying diode.
Claims (1)
のスイッチング素子のオン・オフ動作に基づいて第１の
トランスを介して誘起される電圧を、第１の整流用ダイ
オードを介して整流平滑回路に出力する第１の電源回路
と、 前記直流電源に対して直列に接続された第２のスイッチ
ング素子の前記第１のスイッチング素子とオン状態がオ
ーバーラップしないオン・オフ動作に基づいて第２のト
ランスを介して誘起される電圧を、第２の整流用ダイオ
ードを介して前記整流平滑回路に出力する第２の電源回
路とを備えたプッシュプルＤＣ−ＤＣコンバータにおい
て、 前記第１のトランスは、分割された複数の小トランスの
１次側及び２次側巻線をそれぞれ直列に接続することに
よって構成され、前記第２のトランスは、分割された複
数の小トランスの１次側及び２次側巻線をそれぞれ直列
に接続することによって構成され、かつ、前記第１のト
ランスを構成する各小トランスと、前記第２のトランス
を構成する各小トランスとはそれぞれ磁気的に結合して
構成されていることを特徴とするプッシュプルＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ。1. A first connected in series to a DC power supply
A first power supply circuit for outputting a voltage induced via the first transformer to the rectifying and smoothing circuit via the first rectifying diode based on the on / off operation of the switching element of On the other hand, the voltage induced via the second transformer based on the ON / OFF operation in which the ON state of the second switching element connected in series with the first switching element does not overlap with the second rectification In a push-pull DC-DC converter including a second power supply circuit for outputting to the rectifying and smoothing circuit via a diode for use, the first transformer is a primary side and a secondary side of a plurality of divided small transformers. The second transformer is configured by connecting the primary winding and the secondary winding of each of the plurality of divided small transformers in series. And each small transformer forming the first transformer and each small transformer forming the second transformer are magnetically coupled to each other. Push-pull DC-D
C converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015792A JPH05268767A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Push-pull dc-dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015792A JPH05268767A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Push-pull dc-dc converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268767A true JPH05268767A (en) | 1993-10-15 |
Family
ID=13134038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015792A Pending JPH05268767A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Push-pull dc-dc converter |
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| Country | Link |
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