JPH06284719A - 高周波スイッチング電圧変換回路 - Google Patents
高周波スイッチング電圧変換回路Info
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- JPH06284719A JPH06284719A JP5073371A JP7337193A JPH06284719A JP H06284719 A JPH06284719 A JP H06284719A JP 5073371 A JP5073371 A JP 5073371A JP 7337193 A JP7337193 A JP 7337193A JP H06284719 A JPH06284719 A JP H06284719A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロイヤ−回路を使用して駆動時にコアの飽和
させずにしかも数１００ＫHzで高周波駆動することがで
きる高周波スイッチング電圧変換回路を提供すること。 【構成】 トランス１３の第１の一次コイルを介して直
流電源が供給される第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと、トラ
ンスの第２の一次コイルを介して直流電源が供給され、
第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと直列に接続される第２のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ｂと、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂとの接続点とア−ス間に接続され
る抵抗ｒ６と、抵抗ｒ６の非接地側端子とア−ス間にイ
ンダクタンスＬ１を介して接続された抵抗ｒ５と、抵抗
ｒ５を流れる電流が所定レベル以上になると導通し、第
１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂの
導通状態を反転させるトランジスタとを備え、トランス
１３の二次コイル側から高周波電圧を取り出すように構
成している。
させずにしかも数１００ＫHzで高周波駆動することがで
きる高周波スイッチング電圧変換回路を提供すること。 【構成】 トランス１３の第１の一次コイルを介して直
流電源が供給される第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと、トラ
ンスの第２の一次コイルを介して直流電源が供給され、
第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと直列に接続される第２のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ｂと、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂとの接続点とア−ス間に接続され
る抵抗ｒ６と、抵抗ｒ６の非接地側端子とア−ス間にイ
ンダクタンスＬ１を介して接続された抵抗ｒ５と、抵抗
ｒ５を流れる電流が所定レベル以上になると導通し、第
１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂの
導通状態を反転させるトランジスタとを備え、トランス
１３の二次コイル側から高周波電圧を取り出すように構
成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロイヤ−回路を改良し、
数１０ＫHz乃至数１００ＫＨｚの高周波電圧を得ること
ができる高周波スイッチング電圧変換回路に関する。
数１０ＫHz乃至数１００ＫＨｚの高周波電圧を得ること
ができる高周波スイッチング電圧変換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電圧−周波数変換回路として
ロイヤ−（Royer ）回路が広く知られている。このロイ
ヤ−回路はコアの飽和特性を利用して磁気マルチバイブ
レ−タとして機能させている。そして、入力電圧に応じ
て出力される電圧の周波数が増減する。
ロイヤ−（Royer ）回路が広く知られている。このロイ
ヤ−回路はコアの飽和特性を利用して磁気マルチバイブ
レ−タとして機能させている。そして、入力電圧に応じ
て出力される電圧の周波数が増減する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のロイヤ−回路は
コアの飽和特性を利用しているので、コア損失があり変
換効率が低下するという問題があった。また、従来のロ
イヤ−回路はコアの飽和時にスイッチング素子に過大な
電流がながれてしまうという問題がある。
コアの飽和特性を利用しているので、コア損失があり変
換効率が低下するという問題があった。また、従来のロ
イヤ−回路はコアの飽和時にスイッチング素子に過大な
電流がながれてしまうという問題がある。
【０００４】また、発振周波数は入力電圧に依存するの
で、従来のロイヤ−回路を用いて数１０ＫHz乃至数１０
０ＫHzの周波数を得て、高周波放電灯を点灯させるため
には、大きいトランス及び入力電圧が必要とされてい
た。
で、従来のロイヤ−回路を用いて数１０ＫHz乃至数１０
０ＫHzの周波数を得て、高周波放電灯を点灯させるため
には、大きいトランス及び入力電圧が必要とされてい
た。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的はロイヤ−回路を使用して駆動時にコアの
飽和させずにしかも数１０ＫHz乃至数１００ＫHzで高周
波駆動することができる高周波スイッチング電圧変換回
路を提供することにある。
で、その目的はロイヤ−回路を使用して駆動時にコアの
飽和させずにしかも数１０ＫHz乃至数１００ＫHzで高周
波駆動することができる高周波スイッチング電圧変換回
路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる高周波
スイッチング電圧変換回路は、トランスの第１の一次コ
イルを介して直流電源が供給される第１のスイッチング
素子と、上記トランスの第２の一次コイルを介して上記
直流電源が供給され、上記第１のスイッチング素子と直
列に接続される第２のスイッチング素子と、上記第１の
スイッチング素子と第２のスイッチング素子との接続点
とア−ス間に接続される第１の抵抗素子と、上記第１の
抵抗素子の非接地側端子からインダクタンスを介してア
−スされた第２の抵抗素子と、上記第２の抵抗素子を流
れる電流が所定レベル以上になると導通し、上記第１の
スイッチング素子と第２のスイッチング素子の導通状態
を反転させる第３のスイッチング素子とを具備し、上記
トランスの二次コイル側から高周波電圧を取り出したこ
とを特徴とする。
スイッチング電圧変換回路は、トランスの第１の一次コ
イルを介して直流電源が供給される第１のスイッチング
素子と、上記トランスの第２の一次コイルを介して上記
直流電源が供給され、上記第１のスイッチング素子と直
列に接続される第２のスイッチング素子と、上記第１の
スイッチング素子と第２のスイッチング素子との接続点
とア−ス間に接続される第１の抵抗素子と、上記第１の
抵抗素子の非接地側端子からインダクタンスを介してア
−スされた第２の抵抗素子と、上記第２の抵抗素子を流
れる電流が所定レベル以上になると導通し、上記第１の
スイッチング素子と第２のスイッチング素子の導通状態
を反転させる第３のスイッチング素子とを具備し、上記
トランスの二次コイル側から高周波電圧を取り出したこ
とを特徴とする。
【０００７】請求項２に係わる高周波スイッチング電圧
変換回路は、トランスの第１の一次コイルを介して直流
電源が供給される第１のスイッチング素子と、上記トラ
ンスの第２の一次コイルを介して上記直流電源が供給さ
れ、上記第１のスイッチング素子と直列に接続される第
２のスイッチング素子と、上記第１のスイッチング素子
と第２のスイッチング素子との接続点とア−ス間に接続
される第１の抵抗素子と、上記第１の抵抗素子の両端電
圧を増幅する増幅回路と、上記増幅回路の出力電圧がが
所定電圧以上になると導通し、上記第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の導通状態を反転させる
モノポ−ラスイッチング素子とを具備し、上記トランス
の二次コイル側から高周波電圧を取り出したことを特徴
とする。
変換回路は、トランスの第１の一次コイルを介して直流
電源が供給される第１のスイッチング素子と、上記トラ
ンスの第２の一次コイルを介して上記直流電源が供給さ
れ、上記第１のスイッチング素子と直列に接続される第
２のスイッチング素子と、上記第１のスイッチング素子
と第２のスイッチング素子との接続点とア−ス間に接続
される第１の抵抗素子と、上記第１の抵抗素子の両端電
圧を増幅する増幅回路と、上記増幅回路の出力電圧がが
所定電圧以上になると導通し、上記第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の導通状態を反転させる
モノポ−ラスイッチング素子とを具備し、上記トランス
の二次コイル側から高周波電圧を取り出したことを特徴
とする。
【０００８】請求項３に係わる高周波スイッチング電圧
変換回路は、第１の抵抗素子の両端電圧は上記モノポ−
ラトランジスタのゲ−トに入力されていることを特徴と
する。請求項４に係わる高周波スイッチング電圧変換回
路は、トランスの二次コイル側には冷陰極ランプが接続
されていることを特徴とする。
変換回路は、第１の抵抗素子の両端電圧は上記モノポ−
ラトランジスタのゲ−トに入力されていることを特徴と
する。請求項４に係わる高周波スイッチング電圧変換回
路は、トランスの二次コイル側には冷陰極ランプが接続
されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明は上記のように第１のスイッチング素子
あるいは第２のスイッチング素子が導通したときの電流
経路に第１の抵抗素子を設けたので、コイルを飽和させ
ずにスイッチングすることができる。また、第１の抵抗
素子の非接地側端子とア−ス間にインダクタンスを介し
て第２の抵抗素子を設け、第２の抵抗素子を流れる電流
が所定レベル以上になると導通して、第１のスイッチン
グ素子と第２のスイッチング素子の導通状態を反転させ
る第３のスイッチング素子を設けたので、数１０ＫHzの
高周波電圧を得ることができる。
あるいは第２のスイッチング素子が導通したときの電流
経路に第１の抵抗素子を設けたので、コイルを飽和させ
ずにスイッチングすることができる。また、第１の抵抗
素子の非接地側端子とア−ス間にインダクタンスを介し
て第２の抵抗素子を設け、第２の抵抗素子を流れる電流
が所定レベル以上になると導通して、第１のスイッチン
グ素子と第２のスイッチング素子の導通状態を反転させ
る第３のスイッチング素子を設けたので、数１０ＫHzの
高周波電圧を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下図面を参照して本発明の第１実施例に係
わる高周波スイッチング電圧変換回路を提供することに
ある。図１は高周波スイッチング電圧変換回路図、図２
は一実施例の動作を説明するためのタイミングチャ−ト
である。
わる高周波スイッチング電圧変換回路を提供することに
ある。図１は高周波スイッチング電圧変換回路図、図２
は一実施例の動作を説明するためのタイミングチャ−ト
である。
【００１１】図１において、１１は直流電源である。こ
の直流電源１１の陽極はスイッチ１２、トランス１３の
第１の一次コイル１３ａを介して第１のＭＯＳＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）１４ａのドレイン電極に接続
されると共に、スイッチ１２、トランス１３の第２の一
次コイル１３ｂを介して第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのト
レイン電極に接続される。第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと
第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのソ−ス電極は互いに接続さ
れている。第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのドレイン電極と
ア−スラインｅ間にはダイオ−ドＤ１が逆方向に接続さ
れる共に、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのドレイン電極と
ア−スラインｅ間にはダイオ−ドＤ２が逆方向に接続さ
れている。
の直流電源１１の陽極はスイッチ１２、トランス１３の
第１の一次コイル１３ａを介して第１のＭＯＳＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）１４ａのドレイン電極に接続
されると共に、スイッチ１２、トランス１３の第２の一
次コイル１３ｂを介して第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのト
レイン電極に接続される。第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと
第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのソ−ス電極は互いに接続さ
れている。第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのドレイン電極と
ア−スラインｅ間にはダイオ−ドＤ１が逆方向に接続さ
れる共に、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのドレイン電極と
ア−スラインｅ間にはダイオ−ドＤ２が逆方向に接続さ
れている。
【００１２】また、１３ｃはトランス１３の第３の一次
コイルである。この第３の一次コイル１３ｃの一端は抵
抗ｒ１を介して第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極
に接続されると共に、その他端は抵抗ｒ２を介して第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極に接続されている。
コイルである。この第３の一次コイル１３ｃの一端は抵
抗ｒ１を介して第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極
に接続されると共に、その他端は抵抗ｒ２を介して第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極に接続されている。
【００１３】第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極と
ソ−ス電極の間には抵抗ｒ３が接続されると共に、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極とソ−ス電極の間に
は抵抗ｒ４が接続される。
ソ−ス電極の間には抵抗ｒ３が接続されると共に、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極とソ−ス電極の間に
は抵抗ｒ４が接続される。
【００１４】第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと抵抗ｒ１との
中間位置及び第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂと抵抗ｒ２との
中間位置はそれぞれダイオ−ドＤ３及びＤ４を介して接
続点ａに接続される。この接続点ａはｎｐｎ型トランジ
スタＱ１のコレクタ電極に接続され、そのエミッタ電極
は接地されている。トランジスタＱ１のベ−ス電極とエ
ミッタ電極との間には抵抗ｒ５が接続されている。
中間位置及び第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂと抵抗ｒ２との
中間位置はそれぞれダイオ−ドＤ３及びＤ４を介して接
続点ａに接続される。この接続点ａはｎｐｎ型トランジ
スタＱ１のコレクタ電極に接続され、そのエミッタ電極
は接地されている。トランジスタＱ１のベ−ス電極とエ
ミッタ電極との間には抵抗ｒ５が接続されている。
【００１５】第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのソ−ス電極と
第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのソ−ス電極との接続点は抵
抗ｒ６を介してア−スラインｅに接続されると共に、イ
ンダクタンスＬ１、ダイオ−ドＤ５を介してトランジス
タＱ１のベ−ス電極に接続される。なお、第３の一次コ
イル１３ｃの中央位置は抵抗ｒ７を介して前述したスイ
ッチ１２に接続される。
第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのソ−ス電極との接続点は抵
抗ｒ６を介してア−スラインｅに接続されると共に、イ
ンダクタンスＬ１、ダイオ−ドＤ５を介してトランジス
タＱ１のベ−ス電極に接続される。なお、第３の一次コ
イル１３ｃの中央位置は抵抗ｒ７を介して前述したスイ
ッチ１２に接続される。
【００１６】トランス１３の二次コイル１３ｄの両端は
それぞれダイオ−ドＤ10，Ｄ11を介して平滑コンデンサ
Ｃ１の一端に接続され、二次コイル１３ｄの中央位置は
平滑コンデンサＣ１の他端に接続される。この平滑コン
デンサＣ１の両端はそれぞれ出力端子ｐ１，ｐ２に接続
される。
それぞれダイオ−ドＤ10，Ｄ11を介して平滑コンデンサ
Ｃ１の一端に接続され、二次コイル１３ｄの中央位置は
平滑コンデンサＣ１の他端に接続される。この平滑コン
デンサＣ１の両端はそれぞれ出力端子ｐ１，ｐ２に接続
される。
【００１７】次に、上記のように構成された本発明の第
１実施例の動作について説明する。まず、スイッチ１２
をオン（閉成）すると、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのうち順方向伝達コンダクタン
スが大きい方のＭＯＳＦＥＴが導通する。ここで、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通したと仮定すると、一次コ
イル１３ｂ、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ、抵抗ｒ６を介
してドレイン電流Ｉｄがア−スラインｅに流入する。こ
のドレイン電流Ｉｄはトランス１３のインダクタンス値
によって一次関数で増加し、抵抗ｒ６の非接地側端子電
圧も増加する。この抵抗ｒ６の電圧はインダクタンスＬ
１、抵抗ｒ５を介してア−スされているため、抵抗ｒ６
の非接地側端子電圧が所定電圧となるとトランジスタＱ
１が導通する。この結果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂの
ゲ−ト電極はゼロ電位となり、その時点まで流れていた
ドレイン電流Ｉｄは急激に減少する。そして、第１のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極には正電位が印加される
ことになり、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａが導通する。以
下、同様にして一次コイル１３ａ、第１のＭＯＳＦＥＴ
１４ａ、抵抗ｒ６を介してア−スラインｅに流入する。
そして、抵抗ｒ６の非接地側端子電圧が所定電圧となる
とトランジスタＱ１が導通する。この結果、第１のＭＯ
ＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極にはゼロ電位となり、その
時点まで流れていたドレイン電流Ｉｄは急激に減少す
る。そして、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極に
は正電位が印加されることになり、第２のＭＯＳＦＥＴ
１４ｂが導通する。このようにして、発振を繰り返すこ
とになる。
１実施例の動作について説明する。まず、スイッチ１２
をオン（閉成）すると、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのうち順方向伝達コンダクタン
スが大きい方のＭＯＳＦＥＴが導通する。ここで、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通したと仮定すると、一次コ
イル１３ｂ、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ、抵抗ｒ６を介
してドレイン電流Ｉｄがア−スラインｅに流入する。こ
のドレイン電流Ｉｄはトランス１３のインダクタンス値
によって一次関数で増加し、抵抗ｒ６の非接地側端子電
圧も増加する。この抵抗ｒ６の電圧はインダクタンスＬ
１、抵抗ｒ５を介してア−スされているため、抵抗ｒ６
の非接地側端子電圧が所定電圧となるとトランジスタＱ
１が導通する。この結果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂの
ゲ−ト電極はゼロ電位となり、その時点まで流れていた
ドレイン電流Ｉｄは急激に減少する。そして、第１のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極には正電位が印加される
ことになり、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａが導通する。以
下、同様にして一次コイル１３ａ、第１のＭＯＳＦＥＴ
１４ａ、抵抗ｒ６を介してア−スラインｅに流入する。
そして、抵抗ｒ６の非接地側端子電圧が所定電圧となる
とトランジスタＱ１が導通する。この結果、第１のＭＯ
ＳＦＥＴ１４ａのゲ−ト電極にはゼロ電位となり、その
時点まで流れていたドレイン電流Ｉｄは急激に減少す
る。そして、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極に
は正電位が印加されることになり、第２のＭＯＳＦＥＴ
１４ｂが導通する。このようにして、発振を繰り返すこ
とになる。
【００１８】つまり、図２に示すように、ＦＥＴ１４ｂ
のドレイン・ソ−ス電圧、ＦＥＴ１４ｂのドレイン電
流、抵抗ｒ６の両端電圧、ＦＥＴ１４ｂのゲ−ト・ソ−
ス電圧、トランジスタＱ１のコレクタ電流は変化する。
つまり、抵抗ｒ６を介して流れるドレイン電流が増加し
ていくと、ある時点でトランジスタＱ１が導通し、逆の
ＦＥＴが導通する。ここで、インダクタンスＬ１はトラ
ンジスタＱ１のコレクタ電流のタ−ン・オフする時間に
遅れを持たせるために挿入されている。
のドレイン・ソ−ス電圧、ＦＥＴ１４ｂのドレイン電
流、抵抗ｒ６の両端電圧、ＦＥＴ１４ｂのゲ−ト・ソ−
ス電圧、トランジスタＱ１のコレクタ電流は変化する。
つまり、抵抗ｒ６を介して流れるドレイン電流が増加し
ていくと、ある時点でトランジスタＱ１が導通し、逆の
ＦＥＴが導通する。ここで、インダクタンスＬ１はトラ
ンジスタＱ１のコレクタ電流のタ−ン・オフする時間に
遅れを持たせるために挿入されている。
【００１９】以上のように、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ
あるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通した場合には
ドレイン電流Ｉｄは抵抗ｒ６、インダクタンスＬ１を介
してア−スラインｅに流れるので、コア飽和時に第１の
ＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ
に流れる過大な電流を抑制することができる。また、抵
抗ｒ６にドレイン電流が流れることにより抵抗ｒ５の非
接地側端子の電位の上昇によりトランジスタＱ１の導通
するタイミングが決定されるので、抵抗ｒ５の値を適宜
設定することにより、所望の周波数電圧を得ることがで
き、数１０ＫHzの高周波信号も得ることができる。な
お、上記した第１実施例においてはスイッチング素子と
してＭＯＳＦＥＴを使用したが、バイポ−ラトランジス
タを使用しても良い。
あるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通した場合には
ドレイン電流Ｉｄは抵抗ｒ６、インダクタンスＬ１を介
してア−スラインｅに流れるので、コア飽和時に第１の
ＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ
に流れる過大な電流を抑制することができる。また、抵
抗ｒ６にドレイン電流が流れることにより抵抗ｒ５の非
接地側端子の電位の上昇によりトランジスタＱ１の導通
するタイミングが決定されるので、抵抗ｒ５の値を適宜
設定することにより、所望の周波数電圧を得ることがで
き、数１０ＫHzの高周波信号も得ることができる。な
お、上記した第１実施例においてはスイッチング素子と
してＭＯＳＦＥＴを使用したが、バイポ−ラトランジス
タを使用しても良い。
【００２０】次に、本発明の第２実施例に係わる高周波
スイッチング電圧変換回路について説明する。図３にお
いて、図１の構成と構成と同一部分には同一番号を付
し、その詳細な説明については省略する（なお、図３に
記載していない部分は図１の構成と同じである。この第
２実施例では数１００ＫHzの高周波で発振させるのに適
した回路である。
スイッチング電圧変換回路について説明する。図３にお
いて、図１の構成と構成と同一部分には同一番号を付
し、その詳細な説明については省略する（なお、図３に
記載していない部分は図１の構成と同じである。この第
２実施例では数１００ＫHzの高周波で発振させるのに適
した回路である。
【００２１】図３において、抵抗ｒ６の非接地側端子は
ＭＯＳＦＥＴ２１のドレイン電極に接続される。このＭ
ＯＳＦＥＴ２１のソ−ス電極は上記ダイオ−ドＤ３とＤ
４との接続点ａに接続される。また、抵抗ｒ６の非接地
側端子は第１のオペアンプ２２の＋端子に接続される。
この第１のオペアンプ２２の−端子は抵抗ｒ１１を介し
てア−スされており、第１のオペアンプ２２の出力は抵
抗ｒ１２を介して−端子に接続されている。例えば、こ
の第１のオペアンプ２２は抵抗ｒ６の両端に発生する数
１００ｍＶ乃至数Ｖの電圧を１０数Ｖまで増幅する。
ＭＯＳＦＥＴ２１のドレイン電極に接続される。このＭ
ＯＳＦＥＴ２１のソ−ス電極は上記ダイオ−ドＤ３とＤ
４との接続点ａに接続される。また、抵抗ｒ６の非接地
側端子は第１のオペアンプ２２の＋端子に接続される。
この第１のオペアンプ２２の−端子は抵抗ｒ１１を介し
てア−スされており、第１のオペアンプ２２の出力は抵
抗ｒ１２を介して−端子に接続されている。例えば、こ
の第１のオペアンプ２２は抵抗ｒ６の両端に発生する数
１００ｍＶ乃至数Ｖの電圧を１０数Ｖまで増幅する。
【００２２】この第１のオペアンプ２２の出力は第２の
オペアンプ２３の＋端子に入力される。この第２のオペ
アンプの−端子には抵抗ｒ13とツェナダイオ−ドＺＤ１
の接続点が接続されている。ここで、抵抗ｒ13には電源
Ｖccが接続されている。また、電源Ｖccは抵抗ｒ14を介
して第１のオペアンプ２２に、抵抗ｒ15を介して第２の
オペアンプ２３に供給される。
オペアンプ２３の＋端子に入力される。この第２のオペ
アンプの−端子には抵抗ｒ13とツェナダイオ−ドＺＤ１
の接続点が接続されている。ここで、抵抗ｒ13には電源
Ｖccが接続されている。また、電源Ｖccは抵抗ｒ14を介
して第１のオペアンプ２２に、抵抗ｒ15を介して第２の
オペアンプ２３に供給される。
【００２３】この第２のオペアンプ２３の出力は抵抗ｒ
16、ダイオ−ドＤ11を介して前述したＭＯＳＦＥＴ２１
のゲ−トに接続される。そして、前述した抵抗ｒ６の非
接地側はダイオ−ドＤ10を介してＭＯＳＦＥＴ２１のゲ
−トに接続されている。
16、ダイオ−ドＤ11を介して前述したＭＯＳＦＥＴ２１
のゲ−トに接続される。そして、前述した抵抗ｒ６の非
接地側はダイオ−ドＤ10を介してＭＯＳＦＥＴ２１のゲ
−トに接続されている。
【００２４】次に、上記のように構成された本発明の第
２実施例の動作について説明する。まず、スイッチ１２
をオン（閉成）すると、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのうち順方向伝達コンダクタン
スが大きい方のＭＯＳＦＥＴが導通する。ここで、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通したと仮定すると、一次コ
イル１３ｂ、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ、抵抗ｒ６を介
してドレイン電流Ｉｄがア−スラインｅに流入する。こ
のドレイン電流Ｉｄはトランス１３のインダクタンス値
によって一次関数で増加し、抵抗ｒ６の非接地側端子電
圧も増加する。この抵抗ｒ６の電圧は第１のオペアンプ
２２で増幅され（例えば、数１００ｍＶ〜数Ｖの電圧が
１０数Ｖ程度まで増幅される）た後、第２のオペアンプ
２３の＋端子に入力される。そして、この第２のオペア
ンプ２３の＋端子の入力電圧がツェオダイオ−ドＺＤ１
の降伏電圧を越えると、第２のオペアンプ２３の出力は
ＨレベルとなってＭＯＳＦＥＴ２１のゲ−トに印加され
る。このため、ＭＯＳＦＥＴ２１が導通する。この結
果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極はゼロ電位
となり、その時点まで流れていたドレイン電流Ｔｄは急
激に減少する。そして、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのゲ
−ト電極には正電位が印加されることになり、第１のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ａが導通する。以下、同様にして一次コ
イル１３ａ、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ、抵抗ｒ６を介
してア−スラインｅに流入する。そして、抵抗ｒ６の非
接地側端子電圧が所定電圧となるとトランジスタＱ１が
導通する。この結果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−
ト電極はゼロ電位となり、その時点まで流れていたドレ
イン電流Ｉｄは急激に減少する。そして、第１のＭＯＳ
ＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極には正電位が印加されること
になり、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通する。このよ
うにして、発振を繰り返すことになる。
２実施例の動作について説明する。まず、スイッチ１２
をオン（閉成）すると、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａと第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのうち順方向伝達コンダクタン
スが大きい方のＭＯＳＦＥＴが導通する。ここで、第２
のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通したと仮定すると、一次コ
イル１３ｂ、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ、抵抗ｒ６を介
してドレイン電流Ｉｄがア−スラインｅに流入する。こ
のドレイン電流Ｉｄはトランス１３のインダクタンス値
によって一次関数で増加し、抵抗ｒ６の非接地側端子電
圧も増加する。この抵抗ｒ６の電圧は第１のオペアンプ
２２で増幅され（例えば、数１００ｍＶ〜数Ｖの電圧が
１０数Ｖ程度まで増幅される）た後、第２のオペアンプ
２３の＋端子に入力される。そして、この第２のオペア
ンプ２３の＋端子の入力電圧がツェオダイオ−ドＺＤ１
の降伏電圧を越えると、第２のオペアンプ２３の出力は
ＨレベルとなってＭＯＳＦＥＴ２１のゲ−トに印加され
る。このため、ＭＯＳＦＥＴ２１が導通する。この結
果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極はゼロ電位
となり、その時点まで流れていたドレイン電流Ｔｄは急
激に減少する。そして、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａのゲ
−ト電極には正電位が印加されることになり、第１のＭ
ＯＳＦＥＴ１４ａが導通する。以下、同様にして一次コ
イル１３ａ、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ、抵抗ｒ６を介
してア−スラインｅに流入する。そして、抵抗ｒ６の非
接地側端子電圧が所定電圧となるとトランジスタＱ１が
導通する。この結果、第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂのゲ−
ト電極はゼロ電位となり、その時点まで流れていたドレ
イン電流Ｉｄは急激に減少する。そして、第１のＭＯＳ
ＦＥＴ１４ｂのゲ−ト電極には正電位が印加されること
になり、第１のＭＯＳＦＥＴ１４ｂが導通する。このよ
うにして、発振を繰り返すことになる。
【００２５】つまり、図４に示すように、ＦＥＴ１４ｂ
のドレイン電流、抵抗ｒ６の両端電圧、ＭＯＳＦＥＴ２
１のドレイン電流が変化する。つまり、抵抗ｒ６を介し
て流れるドレイン電流が増加していくと、ある時点でＭ
ＯＳＦＥＴジスタ２１が導通し、逆のＦＥＴが導通す
る。ここで、抵抗ｒ６の両端電圧をダイオ−ドＤ１０を
介してＭＯＳＦＥＴ２１のゲ−トに入力させておくこと
により、最初に第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ（あるいは第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ）から第２のＭＯＳＦＥＴ１４
ｂ（あるいは第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ）へのスイッチ
ングが行われる。このように、第１のＭＯＳＦＥＴ１４
ａあるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂへの導通切換えを
モノポ−ラであるＭＯＳＦＥＴ２１で切換えているの
で、数１００ＫＨｚ程度の高周波時でもゲ−トチャ−ジ
引き抜きを行うことができるので、数１００ＫＨｚの高
周波信号をロイヤ−回路を利用して得ることができる。
のドレイン電流、抵抗ｒ６の両端電圧、ＭＯＳＦＥＴ２
１のドレイン電流が変化する。つまり、抵抗ｒ６を介し
て流れるドレイン電流が増加していくと、ある時点でＭ
ＯＳＦＥＴジスタ２１が導通し、逆のＦＥＴが導通す
る。ここで、抵抗ｒ６の両端電圧をダイオ−ドＤ１０を
介してＭＯＳＦＥＴ２１のゲ−トに入力させておくこと
により、最初に第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ（あるいは第
２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂ）から第２のＭＯＳＦＥＴ１４
ｂ（あるいは第１のＭＯＳＦＥＴ１４ａ）へのスイッチ
ングが行われる。このように、第１のＭＯＳＦＥＴ１４
ａあるいは第２のＭＯＳＦＥＴ１４ｂへの導通切換えを
モノポ−ラであるＭＯＳＦＥＴ２１で切換えているの
で、数１００ＫＨｚ程度の高周波時でもゲ−トチャ−ジ
引き抜きを行うことができるので、数１００ＫＨｚの高
周波信号をロイヤ−回路を利用して得ることができる。
【００２６】さらに、抵抗ｒ６の存在により一次コイル
１３ａあるいは１３ｂを流れる電流が制限させるため、
トランス１３のコアが完全に飽和しない状態で発振させ
ることができるので、コアの損失を減少させることがで
きる。さらに、トランス１３のコアを完全に飽和させる
ことがないので、トランス１３を小型化することができ
る。また、上記した第１及び第２実施例において、トラ
ンスの二次側に冷陰極ランプを接続して、冷陰極ランプ
の点灯を制御するようにしても良い。
１３ａあるいは１３ｂを流れる電流が制限させるため、
トランス１３のコアが完全に飽和しない状態で発振させ
ることができるので、コアの損失を減少させることがで
きる。さらに、トランス１３のコアを完全に飽和させる
ことがないので、トランス１３を小型化することができ
る。また、上記した第１及び第２実施例において、トラ
ンスの二次側に冷陰極ランプを接続して、冷陰極ランプ
の点灯を制御するようにしても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ロ
イヤ−回路を使用して駆動時にコアの飽和させずにしか
も数１０ＫHz乃至数１００ＫHzで高周波駆動することが
できる高周波スイッチング電圧変換回路を提供すること
ができる。
イヤ−回路を使用して駆動時にコアの飽和させずにしか
も数１０ＫHz乃至数１００ＫHzで高周波駆動することが
できる高周波スイッチング電圧変換回路を提供すること
ができる。
【図１】本発明の第１実施例に係わる高周波スイッチン
グ電圧変換回路図。
グ電圧変換回路図。
【図２】第１実施例の動作を説明するためのタイミング
チャ−ト。
チャ−ト。
【図３】本発明の第２実施例に係わる高周波スイッチン
グ電圧変換回路図。
グ電圧変換回路図。
【図４】第２実施例の動作を説明するためのタイミング
チャ−ト。 １１…直流電源、１２…スイッチ、１３…トランス、１
４ａ…第１のＭＯＳＦＥＴ、１４ｂ…第２のＭＯＳＦＥ
Ｔ、１３ａ〜１３ｃ，１３ｅ…一次コイル、１３ｄ…二
次コイル、２１…ＭＯＳＦＥＴ、２２…第１のオペアン
プ、２３…第２のオペアンプ、ｒ１〜ｒ７…抵抗、Ｃ
１，Ｃ２…コンデンサ、Ｌ１…インダクタンス。
チャ−ト。 １１…直流電源、１２…スイッチ、１３…トランス、１
４ａ…第１のＭＯＳＦＥＴ、１４ｂ…第２のＭＯＳＦＥ
Ｔ、１３ａ〜１３ｃ，１３ｅ…一次コイル、１３ｄ…二
次コイル、２１…ＭＯＳＦＥＴ、２２…第１のオペアン
プ、２３…第２のオペアンプ、ｒ１〜ｒ７…抵抗、Ｃ
１，Ｃ２…コンデンサ、Ｌ１…インダクタンス。
Claims (4)
- 【請求項１】 トランスの第１の一次コイルを介して直
流電源が供給される第１のスイッチング素子と、 上記トランスの第２の一次コイルを介して上記直流電源
が供給され、上記第１のスイッチング素子と直列に接続
される第２のスイッチング素子と、 上記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子
との接続点とア−ス間に接続される第１の抵抗素子と、 上記第１の抵抗素子の非接地側端子からインダクタンス
を介してア−スされた第２の抵抗素子と、 上記第２の抵抗素子を流れる電流が所定レベル以上にな
ると導通し、上記第１のスイッチング素子と第２のスイ
ッチング素子の導通状態を反転させる第３のスイッチン
グ素子とを具備し、 上記トランスの二次コイル側から高周波電圧を取り出し
たことを特徴とする高周波スイッチング電圧変換回路。 - 【請求項２】 トランスの第１の一次コイルを介して直
流電源が供給される第１のスイッチング素子と、 上記トランスの第２の一次コイルを介して上記直流電源
が供給され、上記第１のスイッチング素子と直列に接続
される第２のスイッチング素子と、 上記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子
との接続点とア−ス間に接続される第１の抵抗素子と、 上記第１の抵抗素子の両端電圧を増幅する増幅回路と、 上記増幅回路の出力電圧がが所定電圧以上になると導通
し、上記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング
素子の導通状態を反転させるモノポ−ラスイッチング素
子とを具備し、 上記トランスの二次コイル側から高周波電圧を取り出し
たことを特徴とする高周波スイッチング電圧変換回路。 - 【請求項３】 上記第１の抵抗素子の両端電圧は上記モ
ノポ−ラトランジスタのゲ−トに入力されていることを
特徴とする請求項２記載の高周波スイッチング電圧変換
回路。 - 【請求項４】 上記トランスの二次コイル側には冷陰極
ランプが接続されていることを特徴とする請求項１及び
請求項２記載の高周波スイッチング電圧変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073371A JPH06284719A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高周波スイッチング電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073371A JPH06284719A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高周波スイッチング電圧変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284719A true JPH06284719A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13516258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073371A Pending JPH06284719A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高周波スイッチング電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06284719A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112243A1 (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fidelix Y.K. | スイッチング電源装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5073371A patent/JPH06284719A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112243A1 (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fidelix Y.K. | スイッチング電源装置 |
| US7272019B2 (en) | 2004-05-17 | 2007-09-18 | Fidelix Y.K. | Switching power supply apparatus |
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