JPH05300729A - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JPH05300729A
JPH05300729A JP9568692A JP9568692A JPH05300729A JP H05300729 A JPH05300729 A JP H05300729A JP 9568692 A JP9568692 A JP 9568692A JP 9568692 A JP9568692 A JP 9568692A JP H05300729 A JPH05300729 A JP H05300729A
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Masahito Onishi
雅人 大西
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the heat generation of a diode by equipping a first switching circuit, which is serially connected with a DC power supply during a period for storing power in driving power supply parts to individually separate respective driving power supply parts at the time of supplying driving circuits with power. CONSTITUTION:In respective driving power supply parts 31-34, diodes D21-D24 are connected between mutual output lines and the common line of the driving power supply parts 3 provided a step higher and respective diodes D21-D24, are connected to a polarity where they are conducted when transistors Q7, Q8 are ON. Therefore, when the control signal V1 of a control circuit l its at a high level and the transistors Q7, Q8 are ON, capacitors C4-C7 charged in series. Then, when the control signal V1 is at a low level, the transistors Q7, Q6 are turned OFF and respective driving power supply parts 31-34 are connected to a state, where power can be supplied to corresponding driving circuits 21-24, and are separated by the diodes D21-D23. As a result, a circuit efficiency can be improved and any trouble caused by the heat generation of the diodes can also be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数のスイッチング素
子のオン,オフにより、コンデンサやコイルなどの複数
のエネルギ蓄積素子を直流電源に接続してエネルギを蓄
積させ、その後に上記エネルギ蓄積素子に蓄積されたエ
ネルギを他のエネルギ蓄積素子に移し、直流電源の電源
電圧を降昇圧した出力電圧を得る電源回路に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to connecting a plurality of energy storage elements such as capacitors and coils to a DC power source to store energy by turning on and off a plurality of switching elements, and then to the energy storage elements. The present invention relates to a power supply circuit which transfers stored energy to another energy storage element and obtains an output voltage obtained by stepping down the power supply voltage of a DC power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の電源回路を図12に示
す。この電源回路は、複数のコンデンサC1 〜C3 を直
流電源VINに直列接続して充電し、充電後にこれらコン
デンサC 1 〜C3 を出力コンデンサC8 に並列接続して
出力コンデンサC8 を充電して、直流電源VINの電圧を
降圧した直流電力に変換するものである。
2. Description of the Related Art A conventional power supply circuit of this type is shown in FIG.
You This power circuit is composed of a plurality of capacitors C1~ C3Straight
Current source VINConnected in series to charge, and after charging,
Densa C 1~ C3Output capacitor C8Connected in parallel to
Output capacitor C8To charge the DC power supply VINThe voltage of
It is converted into a stepped down DC power.

【0003】さらに詳しくは、直流電源VINでコンデン
サC1 〜C3 を直列充電することで、各コンデンサC1
〜C3 を夫々の容量に応じた分圧比で充電する。この場
合に各コンデンサC1 〜C3 の充電電荷は直流電源VIN
を分圧した電圧まで降圧されるので、これら各コンデン
サC1 〜C3 を出力コンデンサC8 に並列に接続して出
力コンデンサC8 を充電すると、出力コンデンサC8
は直流電源VINよりも低い電圧に降圧された電圧まで充
電されるのである。
More specifically, the capacitors C 1 to C 3 are series-charged by the DC power source V IN , so that each capacitor C 1
~ C 3 is charged with a partial pressure ratio corresponding to each capacity. In this case, the charged charges of the capacitors C 1 to C 3 are the DC power source V IN
Since the stepped down until divided voltage, when charging the output capacitor C 8 connected in parallel to respective capacitors C 1 -C 3 to the output capacitor C 8, the output capacitor C 8 than the DC power source V IN It is charged up to a voltage reduced to a low voltage.

【0004】ここで、上記コンデンサC1 〜C3 と直流
電源VIN及び出力コンデンサC8 との接続切換を行う複
数のスイッチング素子として、トランジスタQ1 〜Q6
及びダイオードD1 〜D6 を用いてある。但し、スイッ
チング素子としては必ずしもトランジスタである必要は
なく、FETなどであってもよい。上記スイッチング素
子で構成される回路の構成を具体的に説明する。上記各
コンデンサC1 〜C3 を直流電源VINに対して直列に接
続する回路部は、夫々トランジスタQ1 〜Q3 及びダイ
オードD1 〜D3 で構成してある。例えば、コンデンサ
1 に関しては、ダイオードD1 とトランジスタQ1
に直列接続されており、各直列回路は直流電源VINに対
して直列に接続されている。従って、すべてのトランジ
スタQ1 〜Q3 がオンのときに、コンデンサC1 〜C3
が直流電源V INに対して直列接続される。
Here, the capacitor C1~ C3And direct current
Power supply VINAnd output capacitor C8To switch connection with
Number of switching elements, transistor Q1~ Q6
And diode D1~ D6Is used. However, the switch
It is not necessary for the ching element to be a transistor.
Instead, it may be an FET or the like. Switching element
The configuration of the circuit configured by the child will be specifically described. Each of the above
Capacitor C1~ C3DC power supply VINConnected in series to
The succeeding circuit parts are transistor Q1~ Q3And die
Aether D1~ D3It is composed of. For example, a capacitor
C1Regarding the diode D1And transistor Q1When
Are connected in series, and each series circuit is a DC power supply VINAgainst
And are connected in series. Therefore, all transitions
Star Q1~ Q3When the capacitor is on, the capacitor C1~ C3
DC power supply V INAre connected in series.

【0005】各コンデンサC1 〜C3 を出力コンデンサ
8 に並列に接続する回路部は、トランジスタQ4 〜Q
6 及びダイオードD4 〜D6 で構成してある。例えば、
コンデンサC1 はトランジスタQ4 及びダイオード
4 ,D6 を介して出力コンデンサC8 に並列接続さ
れ、コンデンサC2 はトランジスタQ5 及びダイオード
5,D6 を介して、さらにコンデンサC3 はトランジ
スタQ6 及びダイオードD6を介して出力コンデンサC
8 に並列接続されている。つまり、すべてのトランジス
タQ4 〜Q6 がオンであれば、コンデンサC1 〜C3
夫々出力コンデンサC 8 に並列接続されることになる。
Each capacitor C1~ C3Output capacitor
C8The circuit connected in parallel toFour~ Q
6And diode DFour~ D6It is composed of. For example,
Capacitor C1Is the transistor QFourAnd diode
DFour, D6Output capacitor C via8Connected in parallel to
Capacitor C2Is the transistor QFiveAnd diode
DFive, D6Through the capacitor C3Is a transition
Star Q6And diode D6Output capacitor C via
8Are connected in parallel. That is, all the Transis
QFour~ Q6Is on, capacitor C1~ C3Is
Output capacitor C respectively 8Will be connected in parallel.

【0006】上記各トランジスタQ1 〜Q6 のオン,オ
フ制御は、駆動回路21 〜26 を介して制御回路1が行
う。ここで、各トランジスタQ1 〜Q6 は夫々異なる電
位でバイアスする必要があるので、この電源回路の場合
には、各駆動回路21 〜26を、図13に示すように、
トランジスタQa,Qbからなるカレントミラー回路4
1 、トランジスタQc,Qdからなるカレントミラー回
路42 、バッファB及び抵抗Ra,Rbとで構成してあ
る。つまり、制御回路1から抵抗Raを介して与えられ
る電圧信号である制御信号を、カレントミラー回路41
で電流信号に変換し、この変換した電流信号をカレント
ミラー回路42 に伝え、この電流信号を抵抗Rbで電圧
信号に変換して出力する。ここで、上記駆動回路2の端
子cはトランジスタQのエミッタに接続されるので、エ
ミッタ電位を基準とすれば、トランジスタQのベース・
エミッタ間には制御回路1の制御信号が印加されること
になる。なお、各駆動回路2の端子aは後述する駆動電
源部3の出力に接続され、端子bはトランジスタQのベ
ースに接続され、端子cは上述のようにトランジスタQ
のエミッタ(なお、このエミッタは駆動電源部3の共通
ラインに接続される)に接続され、端子dは制御回路1
の出力端子(出力端子からは制御信号V2 ,V2 が出力
される)に接続され、端子eは直流電源VINの負極に接
続される。
[0006] On the respective transistors Q 1 to Q 6, OFF control, the control circuit 1 is performed through the driving circuit 2 1 to 2 6. Here, since the transistors Q 1 to Q 6 need to be biased at different potentials, in the case of this power supply circuit, the drive circuits 2 1 to 26 are connected to each other as shown in FIG.
Current mirror circuit 4 including transistors Qa and Qb
1 , a current mirror circuit 4 2 including transistors Qc and Qd, a buffer B, and resistors Ra and Rb. That is, the control signal is a voltage signal applied via resistor Ra from the control circuit 1, a current mirror circuit 4 1
In it converted into a current signal, delivered to the converted current signal to the current mirror circuit 4 2, and outputs the converted voltage signal to the current signal at resistor Rb. Since the terminal c of the drive circuit 2 is connected to the emitter of the transistor Q, the base of the transistor Q is
The control signal of the control circuit 1 is applied between the emitters. The terminal a of each drive circuit 2 is connected to the output of the drive power supply unit 3 described later, the terminal b is connected to the base of the transistor Q, and the terminal c is connected to the transistor Q as described above.
Is connected to the emitter of the control circuit 1 (this emitter is connected to the common line of the driving power supply unit 3).
Is connected to the output terminal (control signals V 2 and V 2 are output from the output terminal), and the terminal e is connected to the negative electrode of the DC power supply V IN .

【0007】さらに、上述のように各トランジスタQ1
〜Q6 は夫々異なる電位で動作させる必要があるので、
夫々のトランジスタQ1 〜Q6 を駆動するために、駆動
電源部31 〜34 を設けてある。ここで、トランジスタ
4 〜Q6 に関しては、駆動電源を供給する時点では、
夫々のトランジスタQ4 〜Q6 は同電位で動作されるの
で、駆動電源部34 を共通に用いてある。
Further, as described above, each transistor Q 1
Since ~ Q 6 needs to be operated at different potentials,
Driving power supply units 3 1 to 3 4 are provided to drive the respective transistors Q 1 to Q 6 . Here, regarding the transistors Q 4 to Q 6 , at the time of supplying drive power,
Since the respective transistors Q 4 to Q 6 are operated at the same potential, the drive power source section 3 4 is used in common.

【0008】上記各駆動電源部31 〜34 は、抵抗R1
〜R4 、コンデンサC4 〜C7 及びツェナダイオードD
11〜D14で構成してある。例えば、駆動電源部31 に関
しては、抵抗R1 、コンデンサC4 及びツェナダイオー
ドD11で構成してある。つまり、コンデンサC4 〜C7
の充電電荷を電源として、ツェナダイオードD11〜D 14
で定電圧化した電圧を駆動回路21 〜26 に供給するよ
うになっている。
Each driving power source unit 31~ 3FourIs the resistance R1
~ RFour, Capacitor CFour~ C7And Zener diode D
11~ D14It is composed of. For example, the drive power supply unit 31Related
Then, the resistance R1, Capacitor CFourAnd Zena Daio
De D11It is composed of. That is, the capacitor CFour~ C7
Zener diode D is used as the power source11~ D 14
Drive circuit 21~ 26Will supply to
Growling.

【0009】ここで、上記コンデンサC4 〜C7 の充電
はトランジスタQ1 〜Q6 をオンする前(電力変換を行
う前)に行うようにしてあり、この充電のためにトラン
ジスタQ7 ,Q8 、ダイオードD10及び抵抗R5 ,R6
を設けてある。つまり、トランジスタQ7 ,Q8 をオン
として、ダイオードD10を介して、各駆動電源部31
4 を直流電源VINに直列に接続する。そして、トラン
ジスタQ7 ,Q8 のオン,オフ制御は制御回路1で行
う。
The capacitors C 4 to C 7 are charged before the transistors Q 1 to Q 6 are turned on (before power conversion), and the transistors Q 7 and Q 7 are charged for this charging. 8 , diode D 10 and resistors R 5 , R 6
Is provided. That is, turns on the transistor Q 7, Q 8, via the diode D 10, the driving power source 3 1 -
3 4 is connected in series to the DC power supply V IN . The control circuit 1 controls ON / OFF of the transistors Q 7 and Q 8 .

【0010】以下、上記電源回路の動作を図14に基づ
いて説明する。いま、時刻t0 で図14(a)に示すよ
うに制御回路1の制御信号V1 がハイレベルとなると、
トランジスタQ7 ,Q8 がオンとなり、これにより駆動
電源部31 〜34 が直流電源VINに直列に接続される。
従って、夫々の駆動電源部31 〜34 のコンデンサC 4
〜C7 が充電される。
The operation of the power supply circuit will be described below with reference to FIG.
And explain. Now time t0It's shown in Figure 14 (a).
Control signal V of control circuit 11Becomes high level,
Transistor Q7, Q8Turns on, which drives
Power supply 31~ 3FourDC power supply VINAre connected in series.
Therefore, each drive power source unit 31~ 3FourCapacitor C Four
~ C7Is charged.

【0011】時刻t1 〜時刻t2 の期間には、制御回路
1の制御信号V1 は図14(a)に示すようにローレベ
ルとなる。この期間には、同図(j)〜(m)に示すよ
うにコンデンサC4 〜C7 の充電状態が保たれる。但
し、駆動電源部34 から駆動回路24 〜26 に電力を供
給する時点は、以降の時刻t4 であるので、図14
(m)に示すようにコンデンサC7 の充電状態は時刻t
4 まで保たれる。
During the period from time t 1 to time t 2 , the control signal V 1 of the control circuit 1 becomes low level as shown in FIG. 14 (a). In this period, the state of charge of the capacitor C 4 -C 7 as shown in FIG. (J) ~ (m) is maintained. However, since the time point at which electric power is supplied from the drive power supply unit 3 4 to the drive circuits 2 4 to 26 is the time t 4 after that, FIG.
As shown in (m), the state of charge of the capacitor C 7 is t
Holds up to 4 .

【0012】時刻t2 では図14(b)に示すように駆
動回路21 〜23 に制御信号V2 が入力される。このた
め、駆動回路21 〜23 でトランジスタQ1 〜Q3 がオ
ンとなり、コンデンサC1 〜C3 が、トランジスタQ1
〜Q3 と共にダイオードD1〜D3 を介して直流電源V
INに直列に接続される。ここで、各コンデンサC1 〜C
3 の容量が同じであり、直流電源VINの電源電圧を3E
とすれば、各コンデンサC1 〜C3 はEまで充電され
る。そして、その後の時刻t3 〜時刻t4 の期間に、図
14(b)に示すように制御信号V2 がローレベルに戻
り、このときコンデンサC1 〜C3 の充電状態が保たれ
る。
At time t 2 , the control signal V 2 is input to the drive circuits 2 1 to 2 3 as shown in FIG. 14 (b). Therefore, in the driving circuit 2 1 to 2 3 transistor Q 1 to Q 3 is turned on, the capacitor C 1 -C 3, transistor Q 1
Together to Q 3 through the diode D 1 to D 3 DC power source V
Connected in series with IN . Here, the capacitors C 1 to C
The capacity of 3 is the same, and the power supply voltage of the DC power supply V IN is 3E
Then, the capacitors C 1 to C 3 are charged to E. Then, in the subsequent period from time t 3 to time t 4 , the control signal V 2 returns to the low level as shown in FIG. 14B, and at this time, the charged states of the capacitors C 1 to C 3 are maintained.

【0013】時刻t4 では、図14(b)に示すように
駆動回路24 〜26 に制御信号V3が入力され、トラン
ジスタQ4 〜Q6 がオンとなり、これによりコンデンサ
8に対して各コンデンサC1 〜C3 が並列に接続され
る。例えば、コンデンサC1に関しては、トランジスタ
4 、ダイオードD6 及びダイオードD4 を介してコン
デンサC8 に接続される。ここで、各コンデンサC1
3 の充電電圧がEであれば、コンデンサC8 はEまで
充電される。そして、時刻t5 〜t6 では図14(c)
に示すように制御信号V3 がローレベルになり、トラン
ジスタQ4 〜Q 6 はオフとなり、コンデンサC8 はコン
デンサC1 〜C3 から切り離され、Eに充電された状態
に保持される。以降は上記動作を繰り返すことにより、
出力電圧VOUT として、直流電源VINを降圧した電圧が
得られる。例えば、直流電源VINが3Eで、コンデンサ
1 〜C3 の容量が同じであれば、出力電圧VOUT とし
てEが得られる。。
Time tFourThen, as shown in FIG.
Drive circuit 2Four~ 26Control signal V3Is entered
Dista QFour~ Q6Turns on, which causes the capacitor
C8For each capacitor C1~ C3Are connected in parallel
It For example, capacitor C1Regarding the transistor
QFour, Diode D6And diode DFourVia con
Densa C8Connected to. Where each capacitor C1~
C3If the charging voltage of E is E, then capacitor C8Up to E
Be charged. And time tFive~ T6Then, FIG. 14 (c)
Control signal V3Becomes low level, and
Dista QFour~ Q 6Turns off and the capacitor C8Is con
Densa C1~ C3The state of being charged to E after being disconnected from
Held in. After that, by repeating the above operation,
Output voltage VOUTDC power supply VINIs the voltage
can get. For example, DC power supply VINIs 3E and is a capacitor
C1~ C3Output voltage VOUTage
To obtain E. .

【0014】ところで、上記電源回路においては、各駆
動電源部31 〜34 を夫々直流電源VINに対して直列に
接続してコンデンサC4 〜C7 の充電を行う構成してあ
るので、駆動電源部31 〜34 における消費電力を少な
くできる。この点を以下に具体的に説明する。上記駆動
電源部31 〜34 の各抵抗R1 〜R4 を、直流電源VIN
の電圧方向(正極方向)において一段上に位置する駆動
電源部31 〜32 の共通ラインに接続してある。例え
ば、駆動電源部32 についてみると、抵抗R2 を駆動電
源31 の共通ライン(ツェナダイオードD11のアノード
側)と接続してある。つまりは、トランジスタQ7 ,Q
8 のオン時に、駆動電源部31 〜34 を直流電源VIN
直列に接続して各駆動電源部31 〜34 のコンデンサC
4 〜C7 が充電される。さらに詳しくは直流電源VIN
トランジスタQ 7 、抵抗R1 、コンデンサC4 、抵抗R
2 、コンデンサC5 、…、コンデンサC 7 、ダイオード
10、トランジスタQ8 、直流電源VINの経路で、各コ
ンデンサC4 〜C7 が充電される。但し、駆動電源部3
1 〜34 の出力電圧(ツェナダイオードD11〜D14のツ
ェナ電圧と同等)を加算した電圧は、少なくとも直流電
源VINの電源電圧以下に設定する必要がある。
By the way, in the above power supply circuit,
Dynamic power supply unit 31~ 3FourDC power supply VINIn series with
Connect and connect capacitor CFour~ C7It is configured to charge
Drive power supply unit 31~ 3FourLow power consumption in
You can This point will be specifically described below. Drive above
Power supply 31~ 3FourEach resistance R1~ RFourDC power supply VIN
Drive located one step higher in the voltage direction (positive direction)
Power supply 31~ 32It is connected to the common line. example
For example, drive power supply unit 32As for the resistance R2Drive electric
Source 31Common line (Zener diode D11The anode of
Side). That is, the transistor Q7, Q
8When the power is on1~ 3FourDC power supply VINTo
Each drive power supply unit 3 connected in series1~ 3FourCapacitor C
Four~ C7Is charged. More specifically, DC power supply VIN,
Transistor Q 7, Resistance R1, Capacitor CFour, Resistance R
2, Capacitor CFive,,, capacitor C 7,diode
DTen, Transistor Q8, DC power supply VINIn the route of each
C Densa CFour~ C7Is charged. However, the driving power supply unit 3
1~ 3FourOutput voltage (Zener diode D11~ D14Notsu
Voltage, which is equivalent to the
Source VINIt is necessary to set below the power supply voltage of.

【0015】ここで、上記電源回路の場合には、駆動電
源部31 〜34 を直列に接続するようにしてあるので、
図15に示すように、直流電源VINの電源電圧3Eか
ら、コンデンサC1 〜C3 を充電して得るべき電圧(V
C4〜VC7)の加算値(VC4+V C5+…+VC7)を差し引
いた電圧を、各抵抗R1 〜R4 の電圧降下の加算値(V
R1+VR2+…+VR4)とすればよい。従って、駆動電源
部31 〜34 を直流電源VINに個別に接続(並列接続)
して充電する場合に比べて、各抵抗R1 〜R4 における
消費電力が少なくできる。
Here, in the case of the above power supply circuit, the drive power is
Source part 31~ 3FourSince they are connected in series,
As shown in FIG. 15, a DC power source VINPower supply voltage 3E
, Capacitor C1~ C3The voltage (V
C4~ VC7) Addition value (VC4+ V C5+ ... + VC7) Deducted
The voltage that has been1~ RFourValue of voltage drop (V
R1+ VR2+ ... + VR4)And it is sufficient. Therefore, the drive power supply
Part 31~ 3FourDC power supply VINIndividually connected to (parallel connection)
Each resistance R1~ RFourIn
Power consumption can be reduced.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電源回
路で、ダイオードD1 〜D3 を設けてあるのは次の理由
による。例えば、図12におけるトランジスタQ2 につ
いてみると、トランジスタQ2 にはコンデンサC1 の両
端電圧VC1と、コンデンサC5 の両端電圧VC5との電位
差である逆電圧が印加される。そこで、この逆電圧がト
ランジスタQ2 に印加されることを防止するためにダイ
オードD1 を設けてある。これは、トランジスタQ3
6 に関しても同様のことが言え、夫々のトランジスタ
3 〜Q6に逆電圧が印加されることを防止するために
ダイオードD1 〜D3 を設けてある。さらに、トランジ
スタQ1 〜Q3 として電流が双方向に流れる特性を有す
るFETなどの場合に、コンデンサC1 〜C3 の充電電
荷が駆動電源部31 〜33 で消費されることを防止する
ためでもある。
By the way, the reason why the diodes D 1 to D 3 are provided in the power supply circuit is as follows. For example, regarding the transistor Q 2 in FIG. 12, a reverse voltage, which is the potential difference between the voltage V C1 across the capacitor C 1 and the voltage V C5 across the capacitor C 5 , is applied to the transistor Q 2 . Therefore, a diode D 1 is provided to prevent the reverse voltage from being applied to the transistor Q 2 . This is transistor Q 3 ~
The same is true with respect to Q 6, is provided a diode D 1 to D 3 in the transistor Q 3 to Q 6 in the reverse voltage of each is prevented from being applied. Further, in the case where the transistors Q 1 to Q 3 are FETs having a characteristic that currents flow bidirectionally, the charge charges of the capacitors C 1 to C 3 are prevented from being consumed by the driving power supply units 3 1 to 3 3. There is a reason.

【0017】しかしながら、上記ダイオードD1 〜D3
を設けると、電力変換のための電流が大きくなると、ダ
イオードD1 〜D3 の順方向電圧降下のロスにより、回
路の効率の低下を招き、発熱の問題を生じる。本発明は
上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とする
ところは、第1のエネルギ蓄積素子に直列に挿入される
ダイオードを不要とし、電力変換のための電流が大きい
場合のダイオードの順方向電圧降下によるロスを無くし
て、回路効率を向上させ、ダイオードの発熱による問題
を防止することができる電源回路を提供することにあ
る。
However, the above diodes D 1 to D 3
When the current is increased for the power conversion, the loss of the forward voltage drop of the diodes D 1 to D 3 causes a decrease in the efficiency of the circuit and causes a problem of heat generation. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to eliminate the need for a diode inserted in series with the first energy storage element and to provide a large current for power conversion. It is an object of the present invention to provide a power supply circuit capable of eliminating the loss due to the forward voltage drop of the diode, improving the circuit efficiency, and preventing the problem due to the heat generation of the diode.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、脈流電源も含む直流電源と、コンデン
サやコイルなどの複数の第1のエネルギ蓄積素子と、こ
れら第1のエネルギ蓄積素子からエネルギが移されて蓄
積されその蓄積エネルギが出力として取り出される第2
のエネルギ蓄積素子と、上記第1のエネルギ蓄積素子を
直流電源に接続してエネルギを蓄積させ、その後にこれ
ら第1のエネルギ蓄積素子に蓄積されたエネルギを第2
のエネルギ蓄積素子に移すための接続切換を行う複数の
スイッチング素子と、これら各スイッチング素子をオ
ン,オフする駆動回路と、第1のエネルギ蓄積素子への
エネルギの蓄積期間を除く期間に上記直流電源から供給
される電力を蓄え上記各駆動回路に供給する駆動電源部
と、駆動電源部に電力を蓄える期間に上記駆動電源部を
直流電源に直列に接続し、駆動回路への電源の供給時に
各駆動電源部を個別に切り離す第1のスイッチ回路とを
備えている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a direct current power source including a pulsating current power source, a plurality of first energy storage elements such as capacitors and coils, and these first energy sources. Second, energy is transferred from the storage element and stored, and the stored energy is taken out as an output.
Energy storage element and the first energy storage element are connected to a DC power source to store energy, and then the energy stored in these first energy storage elements is transferred to the second energy storage element.
A plurality of switching elements that perform connection switching for transferring to the energy storage element, a drive circuit that turns on and off each of these switching elements, and the DC power supply during a period excluding the energy storage period in the first energy storage element. The drive power supply unit that stores the power supplied from each of the above-mentioned drive circuits and the drive power supply unit is connected in series to the DC power supply during the period when the power is stored in the drive power supply unit. And a first switch circuit for individually disconnecting the driving power supply unit.

【0019】なお、駆動電源部に電力を蓄える期間に、
電力変換用のコンデンサの充電電荷が無駄に消費される
ことを防止するために、第1のエネルギ蓄積素子のエネ
ルギ量が駆動電源部のエネルギ量よりも低い場合を検知
し、第1のエネルギ蓄積素子のエネルギが駆動電源部に
放出されるループを遮断する第2のスイッチ回路を設け
てある。
During the period in which electric power is stored in the drive power source section,
In order to prevent the electric charge charged in the capacitor for power conversion from being wasted, it is detected that the energy amount of the first energy storage element is lower than the energy amount of the drive power source unit, and the first energy storage is detected. A second switch circuit is provided to shut off the loop in which the energy of the device is released to the driving power supply unit.

【0020】また、上記駆動電源部の出力電圧の総計が
直流電源の電圧を上回る場合においては、出力電圧の総
計が直流電源の電源電圧内に収まる駆動電源部を直列接
続すると共に、上回る個数の駆動電源部を直列接続し、
それら駆動電源部の各直列回路を並列接続すればよい。
When the total output voltage of the drive power supply unit exceeds the voltage of the DC power supply, the drive power supply units whose total output voltage is within the power supply voltage of the DC power supply are connected in series, and the total number of output voltage exceeds the DC power supply voltage. Connect the drive power supply section in series,
The respective series circuits of the driving power supply units may be connected in parallel.

【0021】[0021]

【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
第1のエネルギ蓄積素子を直流電源に接続するスイッチ
ング素子に加わる逆電圧を防止するダイオードの働き
を、第1のスイッチ回路に持たせ、第1のエネルギ蓄積
素子に直列に挿入されるダイオードを不要とし、電力変
換のための電流が大きい場合のダイオードの順方向電圧
降下によるロスを無くして、回路効率を向上させ、ダイ
オードの発熱による問題を防止する。
The present invention has the above-mentioned configuration,
The first switch circuit is provided with the function of a diode that prevents a reverse voltage applied to the switching element that connects the first energy storage element to the DC power supply, and a diode inserted in series with the first energy storage element is unnecessary. Thus, the loss due to the forward voltage drop of the diode when the current for power conversion is large is eliminated, the circuit efficiency is improved, and the problem due to the heat generation of the diode is prevented.

【0022】[0022]

【実施例】(実施例1)図1及び図2に本発明の一実施
例を示す。本実施例の構成は図1に示すように基本的に
は上述した図12の従来例回路と同じものであり、本実
施例では駆動電源部31 〜34 の直流電源VIN及び駆動
回路21 〜26 との接続方法に特徴がある。従って、以
下の説明では同一構成に関しては図12と同一符号を付
して詳細な説明は省略する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment is basically the same as that of the conventional circuit of FIG. 12 described above as shown in FIG. 1, and in this embodiment, the DC power supply V IN of the drive power supply units 3 1 to 3 4 and the drive circuit. it is characterized in connection with the 2 1 to 2 6. Therefore, in the following description, the same components as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0023】本実施例の場合には各駆動電源部31 〜3
4 を、直流電源VINの電圧方向に対して図12の場合と
逆の順序に接続すると共に、互いの出力ラインと一段上
に設けられる駆動電源部3の共通ラインとの間に、抵抗
1 〜R4 の代わりに、ダイオードD21〜D24を接続し
てある。なお、各ダイオードD21〜D24は、トランジス
タQ7 ,Q8 のオン時に導通する極性に接続してある。
従って、制御回路1の制御信号V1 がハイレベルであ
り、トランジスタQ7 ,Q8 のオン時には、図12の場
合と同様にコンデンサC4 〜C7 が直列充電される。従
って、本実施例の場合にも駆動電源部31 〜34 におけ
る消費電力を削減できる。なお、各駆動電源部31 〜3
4 の出力電圧(ツェナダイオードD11〜D14のツェナ電
圧と同等)の合計は、直流電源VINの電源電圧よりも低
く設定してある。
In the case of the present embodiment, each drive power source unit 3 1 to 3
4 are connected in the reverse order to the case of FIG. 12 with respect to the voltage direction of the DC power supply V IN , and a resistor R is provided between each output line and the common line of the driving power supply unit 3 provided one step above. Instead of 1 to R 4 , diodes D 21 to D 24 are connected. Each diode D 21 to D 24 is is connected to the polarity which conducts during on of the transistor Q 7, Q 8.
Therefore, the control signal V 1 of the control circuit 1 is at a high level, during on of the transistor Q 7, Q 8, the capacitor C 4 -C 7 as in the case of FIG. 12 are serially charged. Therefore, also in the case of the present embodiment, it is possible to reduce the power consumption in the drive power supply units 3 1 to 3 4 . In addition, each driving power supply unit 3 1 to 3
Total fourth output voltage (equivalent Zener voltage of the Zener diode D 11 to D 14 and) has is set lower than the power supply voltage of the DC power source V IN.

【0024】ここで、このときコンデンサC1 の充電電
荷でダイオードD24及び抵抗R7 を介してトランジスタ
8 に電流が流れる経路が形成されるので、この電流を
阻止するために、ダイオードD24とコンデンサC4 の接
続点と、コンデンサC1 とトランジスタQ1 の接続点と
の間に、トランジスタQ9 を設けてある。なお、抵抗R
8 ,R9 はトランジスタQ9 のバイアス抵抗である。こ
のトランジスタQ9 はダイオードD24がオンのときにオ
フとなり、上記経路に流れる電流を阻止し、コンデンサ
1 の無駄な放電を防止している。また、その他の駆動
電源部32 〜3 4 の共通ラインと、コンデンサC8 ,C
3 ,C2 の間にはダイオードD25〜D27を設け、コンデ
ンサC8 ,C3 ,C2 の充電電荷が放電されることを防
止してある。ここで、コンデンサC8 からコンデンサC
7 、コンデンサC3 からコンデンサC6 、コンデンサC
2 からコンデンサC5 への経路は、コンデンサC5 〜C
7の方が電位が高いので、ダイオードD25〜D27で電流
が阻止される。
At this time, the capacitor C1Charging power
Diode D with loadtwenty fourAnd resistance R7Through the transistor
Q8A current flow path is formed in the
To prevent, diode Dtwenty fourAnd capacitor CFourContact
Continuation point and capacitor C1And transistor Q1Connection point of
Between transistor Q9Is provided. The resistance R
8, R9Is the transistor Q9Is the bias resistance of. This
Transistor Q9Is the diode Dtwenty fourWhen is on
The current flowing in the above path is blocked and the capacitor
C1To prevent unnecessary discharge. Also other drives
Power supply 32~ 3 FourCommon line and capacitor C8, C
3, C2Diode D betweentwenty five~ D27Set up the
Sensor C8, C3, C2Prevents the charging charge of the
It has stopped. Where capacitor C8To capacitor C
7, Capacitor C3To capacitor C6, Capacitor C
2To capacitor CFiveThe path to is capacitor CFive~ C
7Has a higher potential, diode Dtwenty five~ D27At the current
Is blocked.

【0025】そして、制御回路1の制御信号V1 がロー
レベルとなると、トランジスタQ7,Q8 がオフとな
る。このとき、図1の回路は図2に示す接続状態にな
り、各駆動電源部31 〜34 は対応する駆動回路21
4 に電源を供給可能な状態に接続されると共に、ダイ
オードD21〜D23で分離される。つまりは、各駆動電源
部31 〜34 を直流電源VINの電圧方向に対して逆の順
序に接続すると共に、互いの出力ラインと一段上に設け
られる駆動電源部3の共通ラインとの間に、ダイオード
21〜D23を接続してあるので、上記ダイオードD21
23は図2に示すように、コンデンサC1 〜C3 とコン
デンサC5 〜C7 との電位差に応じた逆電圧がトランジ
スタQ2 〜Q6 に加わらないように挿入された状態にな
る。従って、トランジスタQ2 〜Q6 に逆電圧が加わる
ことを阻止できる。即ち、ダイオードD21〜D23が図1
2におけるダイオードD1 〜D3 の働きをする。この場
合、ダイオードD21〜D23は電力変換用のコンデンサC
1 〜C3 には直列に挿入されないので、電力変換電流が
増加した場合における効率の低下を招くことがなく、発
熱の問題も生じない。
[0025] Then, control signal V 1 of the control circuit 1 becomes low level, the transistors Q 7, Q 8 are turned off. At this time, the circuit of FIG. 1 is in the connection state shown in FIG. 2, and the drive power supply units 3 1 to 3 4 are connected to the corresponding drive circuits 2 1 to 3 4.
Is connected to the ready supply power to 2 4 are separated by diodes D 21 to D 23. That is, the drive power supply units 3 1 to 3 4 are connected in the reverse order with respect to the voltage direction of the DC power supply V IN , and the output lines of them are connected to the common line of the drive power supply unit 3 provided one step above. during, because is connected a diode D 21 to D 23, the diode D 21 ~
As shown in FIG. 2, D 23 is in a state of being inserted so that a reverse voltage corresponding to the potential difference between the capacitors C 1 to C 3 and the capacitors C 5 to C 7 is not applied to the transistors Q 2 to Q 6 . Therefore, it prevents the reverse voltage is applied to the transistor Q 2 to Q 6. That is, the diodes D 21 to D 23 are shown in FIG.
2 functions as the diodes D 1 to D 3 . In this case, the diodes D 21 to D 23 are the capacitors C for power conversion.
Since they are not inserted in series in 1 to C 3 , the efficiency does not decrease when the power conversion current increases, and the problem of heat generation does not occur.

【0026】(実施例2)図3に本発明の他の実施例を
示す。本実施例では、上記実施例1のダイオードD27
代えてトランジスタQ10、抵抗R10,R11を設けたもの
である。これは、駆動電源部31 〜34 ではコンデンサ
4 〜C7 が直流電源VIN(電源電圧3E)に対して4
個直列接続されるので、各コンデンサC4 〜C7 の充電
電圧は3E/4弱であり、コンデンサC1 〜C3 の充電
電圧はEである。このため、トランジスタQ7 ,Q8
オン時に、トランジスタQ10がない場合には、コンデン
サC 2 の充電電荷でコンデンサC4 を充電しながら抵抗
7 を介して電流が流れる。そこで、この電流も遮断す
る場合には、本実施例のように、トランジスタQ10を設
けると、コンデンサC2 の充電電圧よりもコンデンサC
4 の充電電圧が低い場合には、トランジスタQ10がオフ
となり、上記電流経路が遮断される。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.
Show. In this embodiment, the diode D of the above-mentioned Embodiment 1 is used.27To
Instead of transistor QTen, Resistance RTen, R11With
Is. This is the drive power supply unit 31~ 3FourThen the capacitor
CFour~ C7DC power supply VIN4 for (power supply voltage 3E)
Since each is connected in series, each capacitor CFour~ C7Charging
The voltage is less than 3E / 4, and the capacitor C1~ C3Charging
The voltage is E. Therefore, the transistor Q7, Q8of
When turned on, transistor QTenIf there is no
SA C 2Charge C of the capacitor CFourResistance while charging
R7An electric current flows through. Therefore, this current is also cut off
In this case, as in this embodiment, the transistor QTenSet up
When turned off, the capacitor C2Capacitor C than the charging voltage of
FourIf the charging voltage of theTenIs off
And the current path is cut off.

【0027】つまり、本実施例では駆動電源部3側の電
位が高い場合には、ダイオード(例えば、D25,D26
で電流経路を遮断し、逆の場合にはトランジスタ(例え
ば、Q9 ,Q10)などの構成により電流経路を遮断する
ものである。 (実施例3)図4乃至図6に本発明のさらに他の実施例
を示す。本実施例では、駆動電源部31 〜34 の充電時
において、動作電位の低いスイッチング素子を駆動する
駆動回路に高い電圧が加わることを防止したものであ
る。例えば、トランジスタQ7,Q8 のオン時の駆動電
源部31 〜34 の充電時における、トランジスタQ4
6 の駆動回路24 〜26 の基準電位は、コンデンサC
8 の充電電位、つまりはEであり、駆動回路24 〜26
のプラス側の電位は、トランジスタQ7 のコレクタ電
位、つまりは3Eである。従って、駆動回路24 〜26
には差電圧2Eが印加される。特に、電源電圧VINが高
く、駆動回路24 〜26 の電圧耐量を超える場合には、
図4に示すように駆動電源部34 の出力ラインと、駆動
回路24 〜2 6 のプラスラインとの間に、図5(a)あ
るいは(b)に示す回路を挿入すればよい。
In other words, in this embodiment, the power supply on the side of the drive power supply unit 3 is
If the order is high, the diode (eg Dtwenty five, D26)
To interrupt the current path, and in the opposite case, a transistor (eg
If Q9, QTen), Etc. to interrupt the current path
It is a thing. (Embodiment 3) FIGS. 4 to 6 show still another embodiment of the present invention.
Indicates. In the present embodiment, the driving power supply unit 31~ 3FourWhen charging
Drive a switching element with low operating potential at
It prevents the high voltage from being applied to the drive circuit.
It For example, transistor Q7, Q8Driving power when the
Source part 31~ 3FourTransistor Q when chargingFour~
Q6Drive circuit 2Four~ 26The reference potential of is capacitor C
8Is the charging potential of the drive circuit, that is, E, and the drive circuit 2Four~ 26
The potential on the positive side of the7Collector of
The rank is 3E. Therefore, the drive circuit 2Four~ 26
Is applied with a differential voltage 2E. In particular, the power supply voltage VINIs high
Drive circuit 2Four~ 26If the voltage withstand voltage of
As shown in FIG. 4, the drive power supply unit 3FourOutput line and drive
Circuit 2Four~ 2 6Between the plus line of Fig. 5 (a) and
Alternatively, the circuit shown in (b) may be inserted.

【0028】図5(a)においては、上記ライン間の印
加電圧が高い場合には、ダイオードD25に逆方向電圧が
印加され、トランジスタQ23がオンとなり、トランジス
タQ 22がオン、トランジスタQ21がオフとなる。従っ
て、上記ライン間が切り離され、これにより駆動回路2
4 〜26 に過電圧が印加されることが防止される。逆
に、トランジスタQ7 ,Q8 がオフとなると、トランジ
スタQ23がオフとなるので、トランジスタQ22がオフ
で、トランジスタQ21がオンとなり、駆動回路24 〜2
6 に駆動電源部34 から電源が供給される。
In FIG. 5A, the marks between the lines are
When the applied voltage is high, the diode Dtwenty fiveReverse voltage is
Applied, transistor Qtwenty threeIs turned on, and Transis
Q twenty twoIs on, transistor Qtwenty oneTurns off. Obey
Then, the lines are separated from each other, whereby the drive circuit 2
Four~ 26It is prevented that an overvoltage is applied to. Reverse
And transistor Q7, Q8Is turned off, the transition
Star Qtwenty threeIs turned off, the transistor Qtwenty twoIs off
And transistor Qtwenty oneTurns on and drive circuit 2Four~ 2
6Drive power supply 3FourPower is supplied from.

【0029】図5(b)の場合には、制御回路1の制御
信号V1 を用いて、トランジスタQ 24のオン,オフを制
御するものであり、制御信号V1 がハイレベルであると
き、トランジスタQ26がオン、トランジスタQ25がオ
フ、トランジスタQ24がオフで、駆動回路24 〜26
過電圧が印加されることが阻止され、制御信号V1 がロ
ーレベルである場合には、トランジスタQ26がオフ、ト
ランジスタQ25がオン、トランジスタQ24がオンで、駆
動回路24 〜26 に駆動電源部34 から電源が供給され
る。図5(a),(b)の両回路におけるトランジスタ
のオン,オフ動作と制御信号V1 との関係を図6に示
す。
In the case of FIG. 5B, control of the control circuit 1
Signal V1Using the transistor Q twenty fourControl on and off
Control signal V1Is at a high level
Transistor Q26Is on, transistor Qtwenty fiveIs o
F, transistor Qtwenty fourIs off, drive circuit 2Four~ 26To
The overvoltage is prevented from being applied, and the control signal V1Is
-Level, the transistor Q26Is off
Langista Qtwenty fiveIs on, transistor Qtwenty fourIs on, drive
Circuit 2Four~ 26Drive power supply 3FourIs powered by
It Transistors in both circuits of FIGS. 5 (a) and 5 (b)
ON / OFF operation and control signal V1Fig. 6 shows the relationship with
You

【0030】(実施例4)図7及び図8に本発明のさら
に他の実施例を示す。本実施例は上述の各実施例が直流
電源VINの電圧を降圧する電力変換を行っていたのに対
して、本実施例では直流電源VINの電圧を昇圧する電力
変換を行うものである。ここで、電力変換用のコンデン
サとしてはC30〜C32を用いてあり、これらコンデンサ
30〜C32を直流電源VINで並列充電し、コンデンサC
8 の充電時にはコンデンサC30〜C 32を直列接続して充
電を行うようになっている。
(Embodiment 4) FIGS. 7 and 8 further illustrate the present invention.
Another embodiment is shown in FIG. In this embodiment, each of the above-mentioned embodiments is DC
Power supply VINI was performing power conversion to step down the voltage of
In this embodiment, the DC power source VINPower to boost the voltage of
It is a conversion. Here, the condenser for power conversion
C as a service30~ C32Using these capacitors
C30~ C32DC power supply VINParallel charge with a capacitor C
8Capacitor C when charging30~ C 32Connected in series
It is designed to charge electricity.

【0031】ここで、各トランジスタQ11〜Q19の動作
電位は、電位の高い方から[Q19],[Q11,Q13,Q
15],[Q17,Q18],[Q12,Q14,Q16]であるの
で、駆動電源部311〜319は上記電位の順位と逆にして
直流電源VINに接続してある。なお、動作電位が同じト
ランジスタQに対応する駆動電源部3は順不同で接続可
能である。そして、夫々の駆動電源部311〜319は、ト
ランジスタQ7 ,Q8及びダイオードD55〜D63を介し
て直流電源VINに直列接続されている。
Here, the operating potentials of the transistors Q 11 to Q 19 are [Q 19 ], [Q 11 , Q 13 , Q from the higher potential.
15 ], [Q 17 , Q 18 ], and [Q 12 , Q 14 , Q 16 ], the drive power supply units 3 11 to 3 19 are connected to the DC power supply V IN in the reverse order of the above potentials. is there. The driving power supply units 3 corresponding to the transistors Q having the same operating potential can be connected in any order. The drive power source 3 11-3 19 each are connected in series to a DC power source V IN via the transistor Q 7, Q 8 and the diode D 55 to D 63.

【0032】以下、本実施例の動作を簡単に説明する。
図8における時刻t0 では、制御信号V1 がハイレベル
となり、トランジスタQ7 ,Q8 がオンすることによ
り、ダイオードD55〜D63を介してコンデンサC33〜C
41が充電される。ここで、コンデンサC8 のトランジス
タQ8 への放電ループはトランジスタQ9 によって遮断
してある。また、コンデンサC33〜C41とコンデンサC
30〜C33の放電ループはダイオードD49〜D54で遮断し
てある。
The operation of this embodiment will be briefly described below.
At time t 0 in FIG. 8, the control signal V 1 becomes high level and the transistors Q 7 and Q 8 are turned on, so that the capacitors C 33 to C are passed through the diodes D 55 to D 63.
41 is charged. Here, the discharge loop of the capacitor C 8 to the transistor Q 8 is cut off by the transistor Q 9 . Also, the capacitors C 33 to C 41 and the capacitor C
The discharge loop of 30 to C 33 is cut off by diodes D 49 to D 54 .

【0033】時刻t1 で、制御信号V1 がローレベルと
なり、時刻t2 で制御信号V2 がハイレベルとなる。こ
のときには、駆動回路211〜216によってトランジスタ
11〜Q16がオンされ、各コンデンサC30〜C32はEま
で充電される。ここで、ダイオードD55〜D63の働きに
より、この時点では各駆動電源部311〜316は分離され
る。
At time t 1 , the control signal V 1 becomes low level, and at time t 2 , the control signal V 2 becomes high level. At this time, the driving circuit 2 11-2 16 transistors Q 11 to Q 16 is turned on, the capacitors C 30 -C 32 is charged to E. Here, by the action of the diode D 55 to D 63, the driving power source 3 11-3 16 at this time it is separated.

【0034】時刻t3 により制御信号V2 がローレベル
となり、時刻t4 で制御信号V3 がハイレベルとなり、
トランジスタQ17〜Q19がオンとなる。これにより、コ
ンデンサC30〜C32が直列接続され、その合計の電圧が
コンデンサC8 に印加され、出力電圧として3Eが得ら
れる。但し、本実施例の場合には直流電源VINの電圧は
Eとしてある。
At time t 3 , the control signal V 2 becomes low level, and at time t 4 , the control signal V 3 becomes high level,
Transistor Q 17 ~Q 19 is turned on. As a result, the capacitors C 30 to C 32 are connected in series, the total voltage is applied to the capacitor C 8, and 3E is obtained as the output voltage. However, in the case of this embodiment, the voltage of the DC power supply V IN is E.

【0035】ところで、この時点におけるトランジスタ
11〜Q19の電位は、電位の高い方から[Q19],[Q
15],[Q13,Q18],[Q11,Q17],[Q12
14,Q 16]となる。ここで、電位関係において、トラ
ンジスタQ11,Q18が時刻t1 の場合に比べて逆とな
り、トランジスタQ18の電位がトランジスタQ11よりも
高電位となり、ダイオードD58は順方向の電圧印加とな
る。そこで、図7においては、駆動回路211の前段に図
5における過電圧防止回路Y1 を設け、駆動回路211
高電圧が印加されることを防止してある。また、ダイオ
ードD63は、駆動回路219の電位が、その駆動電源319
の電位よりも高くなり、トランジスタQ9 がオフした場
合に、逆電流が流れることを防止するために設けてあ
る。
By the way, the transistor at this point
Q11~ Q19The potential of the19], [Q
15], [Q13, Q18], [Q11, Q17], [Q12
Q14, Q 16] Becomes. Here, in the potential relationship,
Register Q11, Q18At time t1The opposite of the case
Transistor Q18Potential of transistor Q11than
High potential, diode D58Does not apply forward voltage
It Therefore, in FIG. 7, the drive circuit 211Figure in front of
Overvoltage prevention circuit Y in 51Drive circuit 211To
The high voltage is prevented from being applied. Also, the dio
Mode D63Is the drive circuit 219Is the driving power source 319
Potential of the transistor Q9When is off
In order to prevent reverse current from flowing,
It

【0036】このように、昇圧型の電源回路としであっ
ても、ダイオードを電力変換用のコンデンサに直列に接
続することなく、スイッチング素子に逆電圧が印加され
ることを防止でき、回路の効率を低下させることがな
い。 (実施例5)図9及び図10に本発明のさらに別の実施
例を示す。本実施例は回路的には図7の実施例と同じ昇
圧型の電源回路であり、本実施例の場合には各トランジ
スタQ11〜Q19の駆動回路2及び駆動電源部3とを一体
的にユニット化したものであり、各駆動ユニットWは、
図10に示す構成としてある。基本的には、図13で説
明した駆動回路2に対応する回路と、図5(a)で説明
した過電圧防止回路Y 1 に対応する回路と、図1のトラ
ンジスタQ9 を備える駆動電源部31 (ダイオードD24
も含む)とを、一体化した構成となっている。
As described above, the power supply circuit is of the boost type.
However, connect the diode in series with the power conversion capacitor.
The reverse voltage is applied to the switching element without
Can be prevented and the efficiency of the circuit cannot be reduced.
Yes. (Embodiment 5) Still another embodiment of the present invention shown in FIGS.
Here is an example: This embodiment has the same circuit as the embodiment of FIG.
This is a voltage-type power supply circuit.
Star Q11~ Q19Drive circuit 2 and drive power supply unit 3
Each drive unit W is
The configuration is shown in FIG. Basically, it is explained in Figure 13.
A circuit corresponding to the disclosed drive circuit 2 and described with reference to FIG.
Overvoltage protection circuit Y 1The circuit corresponding to the
Register Q9Drive power supply unit 3 including1(Diode Dtwenty four
Including,) and are integrated.

【0037】(実施例6)図6は駆動電源部3の出力電
圧の合計が直流電源VINの電源電圧以上となる場合を示
すもので、この場合には合計が直流電源VINの電源電圧
以下となる個数の駆動電源部3を直列に接続し、それら
直列回路を並列に接続するようにすればよい。この場合
においても、可能な限り駆動電源部3を直列に接続する
ようにすれば、駆動電源部3における消費電力を削減で
きる。
(Embodiment 6) FIG. 6 shows a case where the total output voltage of the drive power supply unit 3 is equal to or higher than the power supply voltage of the DC power supply V IN . In this case, the total is the power supply voltage of the DC power supply V IN . The following number of drive power supply units 3 may be connected in series, and the series circuits may be connected in parallel. Even in this case, if the drive power supply units 3 are connected in series as much as possible, the power consumption of the drive power supply units 3 can be reduced.

【0038】なお、上述の説明では直流電源VINが直流
電源である場合について説明したが、交流電源を整流し
て得られる脈流電源であっても本発明を適用可能であ
る。また、上述の場合にはエネルギ蓄積素子がコンデン
サである場合について説明したが、インダクタなどであ
る場合にも適用できる。
In the above description, the DC power supply V IN is a DC power supply, but the present invention can be applied to a pulsating current power supply obtained by rectifying an AC power supply. Moreover, although the case where the energy storage element is a capacitor has been described in the above case, the invention can be applied to the case where the energy storage element is an inductor.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は上述のように、脈流電源も含む
直流電源と、コンデンサやコイルなどの複数の第1のエ
ネルギ蓄積素子と、これら第1のエネルギ蓄積素子から
エネルギが移されて蓄積されその蓄積エネルギが出力と
して取り出される第2のエネルギ蓄積素子と、上記第1
のエネルギ蓄積素子を直流電源に接続してエネルギを蓄
積させ、その後にこれら第1のエネルギ蓄積素子に蓄積
されたエネルギを第2のエネルギ蓄積素子に移すための
接続切換を行う複数のスイッチング素子と、これら各ス
イッチング素子をオン,オフする駆動回路と、第1のエ
ネルギ蓄積素子へのエネルギの蓄積期間を除く期間に上
記直流電源から供給される電力を蓄え上記各駆動回路に
供給する駆動電源部と、駆動電源部に電力を蓄える期間
に上記駆動電源部を直流電源に直列に接続し、駆動回路
への電源の供給時に各駆動電源部を個別に切り離す第1
のスイッチ回路とを備えているので、第1のエネルギ蓄
積素子を直流電源に接続するスイッチング素子に加わる
逆電圧を防止するダイオードの働きを、第1のスイッチ
回路に持たせることができ、このため第1のエネルギ蓄
積素子に直列に挿入されるダイオードを不要とでき、電
力変換のための電流が大きい場合のダイオードの順方向
電圧降下によるロスを無くして、回路効率を向上させる
ことができ、ダイオードの発熱による問題も防止でき
る。
As described above, according to the present invention, a direct current power source including a pulsating current power source, a plurality of first energy storage elements such as capacitors and coils, and energy transferred from these first energy storage elements. A second energy storage element that stores the stored energy and outputs the stored energy as an output;
A plurality of switching elements for connecting the energy storage elements to a direct current power source to store the energy and then switching the connection to transfer the energy stored in the first energy storage elements to the second energy storage element. A drive circuit for turning on and off each of these switching elements, and a drive power supply section for storing the power supplied from the DC power supply and supplying the power to each of the drive circuits during a period other than a period for storing energy in the first energy storage device. A first power supply unit is connected to the DC power supply in series during the period in which power is stored in the drive power supply unit, and each drive power supply unit is individually disconnected when power is supplied to the drive circuit.
Since the switch circuit of the first energy storage element is provided, the first switch circuit can have a function of a diode that prevents a reverse voltage applied to the switching element that connects the first energy storage element to the DC power supply. The diode inserted in series with the first energy storage element can be eliminated, the loss due to the forward voltage drop of the diode when the current for power conversion is large can be eliminated, and the circuit efficiency can be improved. It is possible to prevent problems due to heat generation in

【0040】また、第1のエネルギ蓄積素子のエネルギ
量が駆動電源部のエネルギ量よりも低い場合を検知し、
第1のエネルギ蓄積素子のエネルギが駆動電源部に放出
されるループを遮断する第2のスイッチ回路を設けてあ
るので、駆動電源部に電力を蓄える期間に、電力変換用
のコンデンサの充電電荷が無駄に消費されることを防止
することができる。
Further, it is detected that the energy amount of the first energy storage element is lower than the energy amount of the drive power source section,
Since the second switch circuit that cuts off the loop in which the energy of the first energy storage element is released to the drive power supply unit is provided, the charge charged in the capacitor for power conversion is stored during the period when the power is stored in the drive power supply unit. It is possible to prevent wasteful consumption.

【0041】さらに、上記駆動電源部の出力電圧の総計
が直流電源の電圧を上回る場合においては、出力電圧の
総計が直流電源の電源電圧内に収まる駆動電源部を直列
接続すると共に、上回る個数の駆動電源部を直列接続
し、それら駆動電源部の各直列回路を並列接続すると、
各直列回路毎で消費電力を削減でき、回路の全体におけ
る消費電力を削減できる。
Further, when the total output voltage of the drive power supply unit exceeds the voltage of the DC power supply, the drive power supply units whose total output voltage is within the power supply voltage of the DC power supply are connected in series, and the total number of the output voltage is exceeded. When the driving power supply units are connected in series and the respective series circuits of the driving power supply units are connected in parallel,
The power consumption can be reduced for each series circuit, and the power consumption in the entire circuit can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】同上で直流電源で電力変換用のコンデンサを充
電する際の回路状態を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit state when a capacitor for power conversion is charged by a DC power source in the above.

【図3】第2の実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment.

【図4】第3に実施例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment.

【図5】(a),(b)は同上の過電圧防止回路の夫々
別の具体回路図である。
5 (a) and 5 (b) are different specific circuit diagrams of the above-mentioned overvoltage prevention circuit.

【図6】同上の過電圧防止回路の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the above-mentioned overvoltage prevention circuit.

【図7】第4の実施例の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a fourth embodiment.

【図8】同上の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the above.

【図9】第5の実施例の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a fifth embodiment.

【図10】同上の駆動ユニットの具体回路図である。FIG. 10 is a specific circuit diagram of the above drive unit.

【図11】第6の実施例の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a sixth embodiment.

【図12】従来例の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional example.

【図13】同上の駆動回路の具体回路図である。FIG. 13 is a specific circuit diagram of the drive circuit of the above.

【図14】同上の動作説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of the above.

【図15】同上の駆動回路の消費電力削減効果の説明図
である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a power consumption reduction effect of the above drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜26 ,211〜219 駆動回路 31 〜34 ,311〜319 駆動電源部 VIN 直流電源 C1 〜C3 ,C30〜C32 コンデンサ C8 出力コンデンサ Q1 〜Q6 ,Q9 〜Q19 トランジスタ D21〜D23,D55〜D63 ダイオード2 1 to 2 6, 2 11-2 19 driving circuit 3 1 to 3 4, 3 11-3 19 driving power supply unit V IN DC power source C 1 ~C 3, C 30 ~C 32 capacitor C 8 output capacitor Q 1 ~ Q 6, Q 9 ~Q 19 transistor D 21 ~D 23, D 55 ~D 63 diode

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年8月3日[Submission date] August 3, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0036】このように、昇圧型の電源回路であって
も、ダイオードを電力変換用のコンデンサに直列に接続
することなく、スイッチング素子に逆電圧が印加される
ことを防止でき、回路の効率を低下させることがない。 (実施例5)図9及び図10に本発明のさらに別の実施
例を示す。本実施例は回路的には図7の実施例と同じ昇
圧型の電源回路であり、本実施例の場合には各トランジ
スタQ11〜Q19の駆動回路2及び駆動電源部3とを一体
的にユニット化したものであり、各駆動ユニットWは、
図10に示す構成としてある。基本的には、図13で説
明した駆動回路2に対応する回路と、図5(a)で説明
した過電圧防止回路Y 1 に対応する回路と、図1のトラ
ンジスタQ9 を備える駆動電源部31 (ダイオードD24
も含む)とを、一体化した構成となっている。
In this way, the booster type power supply circuit isOn the roadThere
Also connect the diode in series with the capacitor for power conversion
Reverse voltage is applied to the switching element without
This can be prevented, and the efficiency of the circuit will not be reduced. (Embodiment 5) Still another embodiment of the present invention shown in FIGS.
Here is an example: This embodiment has the same circuit as the embodiment of FIG.
This is a voltage-type power supply circuit.
Star Q11~ Q19Drive circuit 2 and drive power supply unit 3
Each drive unit W is
The configuration is shown in FIG. Basically, it is explained in Figure 13.
A circuit corresponding to the disclosed drive circuit 2 and described with reference to FIG.
Overvoltage protection circuit Y 1The circuit corresponding to the
Register Q9Drive power supply unit 3 including1(Diode Dtwenty four
Including,) and are integrated.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】(実施例6)図11は駆動電源部3の出力
電圧の合計が直流電源VINの電源電圧以上となる場合を
示すもので、この場合には合計が直流電源VINの電源電
圧以下となる個数の駆動電源部3を直列に接続し、それ
ら直列回路を並列に接続するようにすればよい。この場
合においても、可能な限り駆動電源部3を直列に接続す
るようにすれば、駆動電源部3における消費電力を削減
できる。
(Embodiment 6) FIG. 11 shows a case where the total output voltage of the driving power supply unit 3 is equal to or higher than the power supply voltage of the DC power supply V IN . In this case, the total is the power supply voltage of the DC power supply V IN . The following number of drive power supply units 3 may be connected in series, and the series circuits may be connected in parallel. Even in this case, if the drive power supply units 3 are connected in series as much as possible, the power consumption of the drive power supply units 3 can be reduced.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図9】 [Figure 9]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脈流電源も含む直流電源と、コンデンサ
やコイルなどの複数の第1のエネルギ蓄積素子と、これ
ら第1のエネルギ蓄積素子からエネルギが移されて蓄積
されその蓄積エネルギが出力として取り出される第2の
エネルギ蓄積素子と、上記第1のエネルギ蓄積素子を直
流電源に接続してエネルギを蓄積させ、その後にこれら
第1のエネルギ蓄積素子に蓄積されたエネルギを第2の
エネルギ蓄積素子に移すための接続切換を行う複数のス
イッチング素子と、これら各スイッチング素子をオン,
オフする駆動回路と、第1のエネルギ蓄積素子へのエネ
ルギの蓄積期間を除く期間に上記直流電源から供給され
る電力を蓄え上記各駆動回路に供給する駆動電源部と、
駆動電源部に電力を蓄える期間に上記駆動電源部を直流
電源に直列に接続し、駆動回路への電源の供給時に各駆
動電源部を個別に切り離す第1のスイッチ回路とを備え
て成ることを特徴とする電源回路。
1. A direct current power supply including a pulsating current power supply, a plurality of first energy storage elements such as capacitors and coils, energy transferred from these first energy storage elements and stored therein, and the stored energy is output. The second energy storage element to be taken out and the first energy storage element are connected to a DC power source to store energy, and then the energy stored in these first energy storage elements is stored in the second energy storage element. A plurality of switching elements that perform connection switching for switching to
A drive circuit that is turned off, a drive power supply unit that stores the power supplied from the DC power supply and supplies the power to each of the drive circuits during a period other than the period for storing energy in the first energy storage element,
And a first switch circuit that connects the drive power supply unit in series to a DC power supply in series during the period in which power is stored in the drive power supply unit and disconnects each drive power supply unit individually when power is supplied to the drive circuit. Characteristic power supply circuit.
【請求項2】 第1のエネルギ蓄積素子のエネルギ量が
駆動電源部のエネルギ量よりも低い場合を検知し、第1
のエネルギ蓄積素子のエネルギが駆動電源部に放出され
るループを遮断する第2のスイッチ回路を備えて成るこ
とを特徴とする請求項1記載の電源回路。
2. The first energy storage element detects when the amount of energy is lower than the amount of energy of the drive power source,
2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising a second switch circuit that shuts off a loop in which the energy of the energy storage element is discharged to the drive power supply unit.
【請求項3】 上記駆動電源部の出力電圧の総計が直流
電源の電圧を上回る場合において、出力電圧の総計が直
流電源の電源電圧内に収まる駆動電源部を直列接続する
と共に、上回る個数の駆動電源部を直列接続し、それら
駆動電源部の各直列回路を並列接続して成ることを特徴
とする請求項1または請求項2記載の電源回路。
3. When the total output voltage of the drive power supply unit exceeds the voltage of the DC power supply, the drive power supply units whose total output voltage falls within the power supply voltage of the DC power supply are connected in series, and the number of drives exceeding the drive voltage is exceeded. 3. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply units are connected in series, and the series circuits of the drive power supply units are connected in parallel.
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