JPH0654522A - Dc-dc converter - Google Patents

Dc-dc converter

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JPH0654522A
JPH0654522A JP20127192A JP20127192A JPH0654522A JP H0654522 A JPH0654522 A JP H0654522A JP 20127192 A JP20127192 A JP 20127192A JP 20127192 A JP20127192 A JP 20127192A JP H0654522 A JPH0654522 A JP H0654522A
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JP
Japan
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transistor
current
choke coil
voltage
switching element
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JP20127192A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yamada
聡 山田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To get a DC-DC converter in which stable output voltage can be gotten and which is excellent in power efficiency. CONSTITUTION:A series circuit consisting of a choke coil L0 and a transistor Q1 is connected in parallel to a DC power source 1, and a series circuit consisting of a diode D2 and a capacitor C1 is connected in parallel to the transistor Q1. The transistor Q1 is switched by a driving circuit 2. A diode D1 is connected in series to the transistor Q1, and a parallel circuit consisting of a transistor Q2 and a diode D3 is interposed between the power source 1 and a choke coil L0. The driving circuit 2 is turned on synchronously with the transistor Q1, and a load current is detected using the a current detector 21 after turning off of the transistor Q1, whereby the inversion of the polarity of the voltage generated in the choke coil L0 is detected, and the transistor Q2 is turned on synchronously with this inversion.

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、DC−DCコンバータ
に係り、特にDC−DCコンバータの電源効率の向上に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter, and more particularly to improving the power efficiency of a DC-DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、図3に示すように、直流
電源1からの入力電圧Viを、トランジスタQ1をスイ
ッチングすることによりチョークコイルL0で昇圧し、
この昇圧電圧をコンデンサC1で平滑して負荷3へ印加
するようにした昇圧型のDC−DCコンバータが知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as shown in FIG. 3, an input voltage Vi from a DC power source 1 is boosted by a choke coil L0 by switching a transistor Q1.
There is known a step-up DC-DC converter in which the boosted voltage is smoothed by the capacitor C1 and applied to the load 3.

【0003】ここで、上記従来のDC−DCコンバータ
の動作を図4に示すタイミングチャートを参照して説明
する。直流電源1が接続されると、駆動回路20からト
ランジスタQ1のベースへ所定周期のパルス列が出力さ
れる。
The operation of the conventional DC-DC converter will be described with reference to the timing chart shown in FIG. When the DC power supply 1 is connected, the drive circuit 20 outputs a pulse train of a predetermined cycle to the base of the transistor Q1.

【0004】そして、時点t1で駆動回路20からのパ
ルスによりトランジスタQ1のベース電圧VB1がハイレ
ベルになり、トランジスタQ1がオンし、入力電流Ii
が直流電源1からコンデンサC0を介した後、チョーク
コイルL0を通ってトランジスタQ1へ流れ始める。そ
して、トランジスタQ1のオン期間中、この入力電流I
iによりチョークコイルL0にエネルギーが蓄えられ
る。
At time t1, the pulse from the drive circuit 20 causes the base voltage VB1 of the transistor Q1 to go high, turning on the transistor Q1 and input current Ii.
Starts to flow from the DC power supply 1 through the capacitor C0 and then to the transistor Q1 through the choke coil L0. Then, during the ON period of the transistor Q1, this input current I
Energy is stored in the choke coil L0 by i.

【0005】この後、時点t2でトランジスタQ1のベ
ース電圧VB1は、ハイレベルからローレベルに反転さ
れ、トランジスタQ1がオフになる。これにより、チョ
ークコイルL0の両端にトランジスタQ1のコレクタ側
が正極になるような電圧(以下、逆起電圧という)Vr
が誘起され、トランジスタQ1のコレクタ電圧VCEは直
流電源1の入力電圧Viに上記起電圧Vrを重畳した昇
圧電圧(Vi+Vr)になる。そして、この昇圧電圧
(Vi+Vr)がコンデンサC1で平滑されて、入力電
圧Viよりも高い出力電圧VOとして負荷3へ印加され
る。
Thereafter, at time t2, the base voltage VB1 of the transistor Q1 is inverted from the high level to the low level, and the transistor Q1 is turned off. As a result, a voltage (hereinafter, referred to as a back electromotive force) Vr at which the collector side of the transistor Q1 becomes a positive electrode across the choke coil L0.
Is induced, and the collector voltage VCE of the transistor Q1 becomes a boosted voltage (Vi + Vr) obtained by superimposing the electromotive voltage Vr on the input voltage Vi of the DC power supply 1. The boosted voltage (Vi + Vr) is smoothed by the capacitor C1 and applied to the load 3 as the output voltage VO higher than the input voltage Vi.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記DC−
DCコンバータでは、上記チョークコイルL0に蓄積さ
れたエネルギーにより負荷3へ電流ILが供給される
が、このときチョークコイルL0に電流流出を阻止する
ような電圧(以下、逆起電圧という)Vr´が誘起され
る。
By the way, the above DC-
In the DC converter, the current IL is supplied to the load 3 by the energy accumulated in the choke coil L0. At this time, a voltage (hereinafter, referred to as counter electromotive voltage) Vr 'that prevents the current from flowing out to the choke coil L0 is generated. Induced.

【0007】一方、チョークコイルL0からの電流IL
は、チョークコイルL0のインダクタンスに応じた勾配
で減少し、所定値I0になる時点t5でチョークコイル
L0の誘起電圧の極性が反転する。そして、トランジス
タQ1のコレクタ電圧VCEは、入力電圧Viよりも逆起
電圧Vr´だけ低い電圧(Vi−Vr´)になる。
On the other hand, the current IL from the choke coil L0
Decreases with a gradient according to the inductance of the choke coil L0, and the polarity of the induced voltage of the choke coil L0 is inverted at time t5 when the value reaches the predetermined value I0. Then, the collector voltage VCE of the transistor Q1 becomes a voltage (Vi-Vr ') lower than the input voltage Vi by the counter electromotive voltage Vr'.

【0008】この逆起電圧Vr´は、負荷電流が大きい
ほど増大するため、負荷が重くなるほど出力電圧VOが
低下し、安定した出力電圧VOを得られることができな
くなる。また、電源効率が悪い。
Since the counter electromotive voltage Vr 'increases as the load current increases, the output voltage VO decreases as the load increases and it becomes impossible to obtain a stable output voltage VO. Also, the power efficiency is poor.

【0009】本発明は、上記問題を解決するもので、安
定した出力電圧が得られるとともに、電源効率の良いD
C−DCコンバータを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and a stable output voltage can be obtained and the power source efficiency is high.
An object is to provide a C-DC converter.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、直流電源にチョークコイル及び第1のス
イッチング素子からなる直列回路が並列接続され、上記
第1のスイッチング素子に第1の整流素子及びコンデン
サからなる直列回路が並列接続されており、上記第1の
スイッチング素子がスイッチングされることにより、上
記コンデンサの両端に昇圧電圧を生じさせるDC−DC
コンバータにおいて、上記第1のスイッチング素子にこ
の第1のスイッチング素子に流れる電流の向きと逆方向
に電流を流す第2の整流素子を並列接続し、上記直流電
源と上記チョークコイルとの間に、上記チョークコイル
へ電流を流す第2のスイッチング素子とこの第2のスイ
ッチング素子に流れる電流の向きと逆方向に電流を流す
第3の整流素子とからなる並列回路を介在させるととも
に、上記第2のスイッチング素子を上記第1のスイッチ
ング素子のオンに同期してオンさせ、上記第1のスイッ
チング素子のオフ後に上記チョークコイルに生じる電圧
の極性を検出し、この極性の反転に同期して上記第2の
スイッチング素子をオフにする制御手段を備えたもので
ある。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a series circuit composed of a choke coil and a first switching element is connected in parallel to a DC power source, and a first circuit is provided in the first switching element. DC-DC for generating a boosted voltage across the capacitor by switching the first switching element by connecting in series a series circuit composed of the rectifying element and the capacitor.
In the converter, a second rectifying element that causes a current to flow in a direction opposite to the direction of the current flowing through the first switching element is connected in parallel to the first switching element, and between the DC power source and the choke coil, A parallel circuit including a second switching element for flowing a current to the choke coil and a third rectifying element for flowing a current in a direction opposite to the direction of the current flowing through the second switching element is interposed, and the second circuit is provided. The switching element is turned on in synchronism with the turning on of the first switching element, the polarity of the voltage generated in the choke coil after the turning off of the first switching element is detected, and the second polarity is synchronized with the inversion of this polarity. And a control means for turning off the switching element.

【0011】また、請求項2では、第3の整流素子にコ
ンデンサを直列接続するようにした。
Further, in the present invention, the capacitor is connected in series to the third rectifying element.

【0012】さらに、請求項3では、第3の整流素子に
コイルを直列接続するようにした。
Further, in claim 3, the coil is connected in series to the third rectifying element.

【0013】[0013]

【作用】上記構成のDC−DCコンバータによれば、第
1のスイッチング素子のオンに同期して第2のスイッチ
ング素子がオンされ、チョークコイルにエネルギーが蓄
積され、第1のスイッチング素子のオフにより、チョー
クコイルのエネルギーによる電流が第1の整流素子を通
してコンデンサに供給される。このとき、チョークコイ
ルに生じる電圧の極性が検出され、この極性の反転に同
期して第2のスイッチング素子がオフにされることによ
り、チョークコイルに誘起された逆起電圧に係る電流が
第2,第3の整流素子を介して直流電源に帰還される。
According to the DC-DC converter having the above structure, the second switching element is turned on in synchronization with the turning on of the first switching element, the energy is stored in the choke coil, and the first switching element is turned off. A current generated by the energy of the choke coil is supplied to the capacitor through the first rectifying element. At this time, the polarity of the voltage generated in the choke coil is detected, and the second switching element is turned off in synchronization with the reversal of the polarity, so that the current relating to the counter electromotive voltage induced in the choke coil is changed to the second current. , Is fed back to the DC power supply through the third rectifying element.

【0014】また、請求項2のDC−DCコンバータに
よれば、コンデンサにより、第3の整流素子を介して直
流電源へ帰還させる際のサージ状の電圧発生が抑制され
る。
Further, according to the DC-DC converter of the second aspect, the capacitor suppresses the generation of a surge-like voltage when returning to the DC power source through the third rectifying element.

【0015】さらに、請求項3のDC−DCコンバータ
によれば、コイルにより、第3の整流素子を介して直流
電源へ帰還させる際のサージ状の電圧発生が抑制される
とともに、第2のスイッチング素子がオンになる瞬間に
第2のスイッチング素子と第3の整流素子とのループで
急激に電流が流れることが防がれる。
Further, according to the DC-DC converter of the third aspect, the coil suppresses the generation of surge-like voltage when returning to the DC power source through the third rectifying element, and the second switching. It is possible to prevent an abrupt current flow in the loop of the second switching element and the third rectifying element at the moment when the element is turned on.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明に係るDC−DCコンバータの
一実施例を示すものである。このDC−DCコンバータ
では、直流電源1に、コンデンサC0が並列接続され、
更にトランジスタQ2、チョークコイルL0及びトラン
ジスタQ1の直列回路が並列接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. In this DC-DC converter, the capacitor C0 is connected in parallel to the DC power supply 1,
Further, a series circuit of the transistor Q2, the choke coil L0 and the transistor Q1 is connected in parallel.

【0017】上記トランジスタQ1には、ダイオードD
2及びコンデンサC1からなる直列回路が並列接続さ
れ、更にこのトランジスタQ1のコレクタにカソードを
接続したダイオードD1が並列接続されている。上記ト
ランジスタQ2には、このトランジスタQ2のエミッタ
にアノードを接続したダイオードD3、コイルL1及び
コンデンサC2からなる直列回路(帰還回路)4が並列
接続されている。
A diode D is provided in the transistor Q1.
2 and a capacitor C1 are connected in parallel, and a diode D1 having a cathode connected to the collector of the transistor Q1 is connected in parallel. A series circuit (feedback circuit) 4 including a diode D3 having an anode connected to the emitter of the transistor Q2, a coil L1 and a capacitor C2 is connected in parallel to the transistor Q2.

【0018】また、トランジスタQ1,Q2のベースに
は、駆動回路2が接続されている。この駆動回路2は、
予め設定された所定周期のパルス列をトランジスタQ1
のベースへ出力して、これをスイッチングさせるととも
に、上記トランジスタQ1のオンと同期してトランジス
タQ2をオンにするものである。また、駆動回路2は、
電流検出部21により負荷電流を検出し、この負荷電流
が予め設定された電流値I0まで低下すると、トランジ
スタQ2をオフにするようになっている。電流検出部2
1は、抵抗またはカレントトランス等からなり、上記負
荷電流を検出するものである。
The drive circuit 2 is connected to the bases of the transistors Q1 and Q2. This drive circuit 2 is
A pulse train having a predetermined cycle set in advance is applied to the transistor Q1.
Is output to the base of the transistor Q2 to switch it, and the transistor Q2 is turned on in synchronization with the turning on of the transistor Q1. Further, the drive circuit 2 is
The current detector 21 detects the load current, and when the load current drops to a preset current value I0, the transistor Q2 is turned off. Current detector 2
Reference numeral 1 is composed of a resistor, a current transformer, or the like, and detects the load current.

【0019】トランジスタQ1は、トランジスタQ2が
同期してオンしたときに、直流電源1の正極からの入力
電流IiをトランジスタQ2及びチョークコイルL0を
通して直流電源1の負極へ流すものである。これによ
り、チョークコイルL0にはエネルギーが蓄積される。
The transistor Q1 is for flowing the input current Ii from the positive electrode of the DC power supply 1 to the negative electrode of the DC power supply 1 through the transistor Q2 and the choke coil L0 when the transistor Q2 is turned on in synchronization. As a result, energy is stored in the choke coil L0.

【0020】チョークコイルL0は、上述したトランジ
スタQ1,Q2のオン期間にエネルギーを蓄え、トラン
ジスタQ1のオフ期間に入力電圧Viにチョークコイル
L0の電圧(起電圧)Vrを重畳した昇圧電圧(Vi+
Vr)をダイオードD2を通して負荷3に印加し、上記
蓄積したエネルギーを負荷3へ電流として供給するもの
である。
The choke coil L0 stores energy during the ON period of the transistors Q1 and Q2 described above, and the boosted voltage (Vi +) obtained by superimposing the voltage (electromotive voltage) Vr of the choke coil L0 on the input voltage Vi during the OFF period of the transistor Q1.
Vr) is applied to the load 3 through the diode D2 and the accumulated energy is supplied to the load 3 as a current.

【0021】ダイオードD1は、トランジスタQ1,Q
2が共にオフしたときに、チョークコイルL0に誘起さ
れている電圧(逆起電圧)Vr´に係る電流を帰還回路
4を介して直流電源1、コンデンサC0へ帰還させるよ
うになっている。
The diode D1 includes transistors Q1 and Q.
When both 2 are turned off, the current related to the voltage (back electromotive force) Vr 'induced in the choke coil L0 is fed back to the DC power supply 1 and the capacitor C0 via the feedback circuit 4.

【0022】帰還回路4は、トランジスタQ2がオフし
たときに、上記逆起電圧Vr´に係る電流を直流電源
1、コンデンサC0へ帰還させるものである。すなわ
ち、トランジスタQ1,Q2が共にオフしたときに、上
記逆起電圧Vr´によりチョークコイルL0の電源側の
電圧が上昇し、これによりチョークコイルL0からダイ
オードD3、コイルL1、コンデンサC2、直流電源1
及びダイオードD1のループで帰還電流が流れる。
The feedback circuit 4 feeds back the current related to the back electromotive force Vr 'to the DC power source 1 and the capacitor C0 when the transistor Q2 is turned off. That is, when both the transistors Q1 and Q2 are turned off, the voltage on the power source side of the choke coil L0 rises due to the counter electromotive voltage Vr ', and thereby the diode D3, the coil L1, the capacitor C2, the DC power source 1 from the choke coil L0.
A feedback current flows in the loop of the diode D1.

【0023】上記コイルL1とコンデンサC2とは、上
記逆起電圧Vr´に係る帰還電流を直流電源1へ帰還さ
せる際に、サージ状の電圧ノイズが発生しないようにす
るものである。また、コイルL1は、トランジスタQ2
がオンになる瞬間にコンデンサC2の電荷がトランジス
タQ2、ダイオードD3のループで急俊に放電して、ト
ランジスタQ2、ダイオードD3の劣化、破損を招くこ
とを防止するようになっている。
The coil L1 and the capacitor C2 prevent surge voltage noise from occurring when the feedback current related to the counter electromotive voltage Vr 'is fed back to the DC power supply 1. The coil L1 is connected to the transistor Q2.
This prevents the electric charge of the capacitor C2 from being rapidly discharged by the loop of the transistor Q2 and the diode D3 at the moment when the transistor Q2 is turned on, which causes deterioration and damage of the transistor Q2 and the diode D3.

【0024】ダイオードD2は、コンデンサC1、負荷
3からチョークコイルL0側への電流の逆流を防止する
ものである。コンデンサC0は入力電圧Viを平滑する
ものである。コンデンサC1は、トランジスタQ1のス
イッチングの繰り返しにより発生し、ダイオードD2を
介して負荷3側へ出力されるパルス状の出力電圧VOを
平滑して安定した直流電圧を負荷3へ供給するものであ
る。
The diode D2 prevents the reverse flow of current from the capacitor C1 and the load 3 to the choke coil L0 side. The capacitor C0 smoothes the input voltage Vi. The capacitor C1 smoothes the pulsed output voltage VO that is generated by the repeated switching of the transistor Q1 and is output to the load 3 side via the diode D2, and supplies a stable DC voltage to the load 3.

【0025】次に、上記構成のDC−DCコンバータの
動作について図2に示すタイミングチャートを参照して
説明する。時点t1で駆動回路2からの信号によりトラ
ンジスタQ1,Q2の各ベース電圧VB1,VB2が共にハ
イレベルになってトランジスタQ1,Q2が共にオンす
ると、直流電源1からの入力電流IiがトランジスタQ
2、チョークコイルL0及びトランジスタQ1を通って
流れ、チョークコイルL0にエネルギーが蓄積される。
Next, the operation of the DC-DC converter having the above configuration will be described with reference to the timing chart shown in FIG. At time t1, the base voltages VB1 and VB2 of the transistors Q1 and Q2 are both brought to a high level by the signal from the drive circuit 2 and both transistors Q1 and Q2 are turned on, so that the input current Ii from the DC power supply 1 is transferred to the transistor Q1.
2. Flow through the choke coil L0 and the transistor Q1, and energy is stored in the choke coil L0.

【0026】この後、時点t2でトランジスタQ1のベ
ース電圧VB1がハイレベルからローレベルに反転する
と、トランジスタQ1がオフになり、チョークコイルL
0の両端にトランジスタQ1のコレクタ側が正極になる
起電圧Vrが発生する。従って、トランジスタQ1のコ
レクタ電圧VCEは、入力電圧Viに上記起電圧Vrを重
畳した昇圧電圧(Vi+Vr)となり、この昇圧電圧
(Vi+Vr)がダイオードD2を通ってコンデンサC
1へ印加され、コンデンサC1により平滑されて負荷3
へ入力電圧Viよりも高い出力電圧VOとして印加され
る。そして、この出力電圧VOで負荷3へ電流が供給さ
れる。
Thereafter, when the base voltage VB1 of the transistor Q1 is inverted from the high level to the low level at time t2, the transistor Q1 is turned off and the choke coil L
An electromotive voltage Vr having a positive electrode on the collector side of the transistor Q1 is generated at both ends of 0. Therefore, the collector voltage VCE of the transistor Q1 becomes a boosted voltage (Vi + Vr) in which the electromotive voltage Vr is superimposed on the input voltage Vi, and the boosted voltage (Vi + Vr) passes through the diode D2 and the capacitor C.
1 and smoothed by the capacitor C1 to load 3
To the output voltage VO higher than the input voltage Vi. Then, the output voltage VO supplies current to the load 3.

【0027】このときのチョークコイルL0から負荷3
への電流ILは、チョークコイルL0のインダクタンス
に応じた勾配で減少し、例えば時点t3で電流値I0に
達する。この電流ILは電流検出部21により検出され
ており、時点t3で上記電流ILが電流値I0まで低下
すると、駆動回路2によりトランジスタQ2のベース電
圧VB2がハイレベルからローレベルに反転され、トラン
ジスタQ2がオフになる。
From the choke coil L0 at this time to the load 3
The current IL to the coil decreases with a gradient according to the inductance of the choke coil L0, and reaches the current value I0 at time t3, for example. This current IL is detected by the current detection unit 21, and when the current IL drops to the current value I0 at time t3, the drive circuit 2 inverts the base voltage VB2 of the transistor Q2 from the high level to the low level, and the transistor Q2. Turns off.

【0028】このとき、チョークコイルL0に誘起され
ていた逆起電圧Vr´により、チョークコイルL0の直
流電源1側の電圧が入力電圧Viよりも上記逆起電圧V
r´だけ高くなり、帰還電流Ii0がチョークコイルL0
から上記帰還回路4、直流電源1(コンデンサC0)及
びダイオードD1を通って流れ、これにより上記逆起電
圧Vr´に係るエネルギーが電源側へ帰還されることと
なる。
At this time, the counter electromotive voltage Vr 'induced in the choke coil L0 causes the voltage on the DC power supply 1 side of the choke coil L0 to be the counter electromotive voltage V rather than the input voltage Vi.
The feedback current Ii0 is increased by r'and the choke coil L0
Flow through the feedback circuit 4, the DC power supply 1 (capacitor C0) and the diode D1, and the energy related to the back electromotive force Vr 'is fed back to the power supply side.

【0029】この後、時点t4で、駆動回路2によりト
ランジスタQ1,Q2の各ベース電圧VB1,VB2がハイ
レベルになり、再びチョークコイルL0に電流ILが流
れてチョークコイルL0にエネルギーが蓄えられ、以
下、同様の動作が繰り返される。
After that, at time t4, the drive circuit 2 causes the base voltages VB1 and VB2 of the transistors Q1 and Q2 to become high level, the current IL flows through the choke coil L0 again, and energy is stored in the choke coil L0. Hereinafter, the same operation is repeated.

【0030】このように、チョークコイルL0の逆起電
圧Vr´に係るエネルギーを帰還電流Ii0として電源側
に帰還させるので、結果的に入力電流Iiの平均値I1
を小さくすることができ、直流電源1を有効利用するこ
とができ、電源効率が向上する。また、負荷3が重くな
るに従って逆起電圧Vr´は大きくなるが、この逆起電
圧Vr´に係るエネルギーは電源側に帰還されるため、
逆起電圧Vr´による出力電圧VOへの影響が低減さ
れ、安定した出力電圧VOを得ることができる。
As described above, since the energy related to the counter electromotive voltage Vr 'of the choke coil L0 is fed back to the power source side as the feedback current Ii0, as a result, the average value I1 of the input current Ii is obtained.
Can be reduced, the DC power supply 1 can be effectively used, and the power supply efficiency is improved. Further, the counter electromotive voltage Vr ′ increases as the load 3 becomes heavier, but the energy related to the counter electromotive voltage Vr ′ is fed back to the power source side.
The influence of the counter electromotive voltage Vr 'on the output voltage VO is reduced, and a stable output voltage VO can be obtained.

【0031】なお、トランジスタQ2をオフにするとき
の電流値I0は、チョークコイルL0に生じる誘起電圧
の極性が反転するときの負荷電流(通常、負荷電流の平
均値)が選択されるようになっている。
As the current value I0 when the transistor Q2 is turned off, the load current (normally the average value of the load current) when the polarity of the induced voltage generated in the choke coil L0 is reversed is selected. ing.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、チョークコイルの電圧の極性
を検出し、逆起電圧によってチョークコイルの電圧の極
性が反転したときに、この反転に同期して第2のスイッ
チング素子をオフにし、チョークコイルに生じる逆起電
圧に係る電流を第2,第3の整流素子を介して直流電源
へ帰還させるので、入力電流の平均値を低減させ、電源
効率を向上させることができる。また、逆起電圧による
出力電圧への影響が低減され、安定した出力電圧を得る
ことができる。
According to the present invention, the polarity of the voltage of the choke coil is detected, and when the polarity of the voltage of the choke coil is inverted by the counter electromotive voltage, the second switching element is turned off in synchronization with this inversion, Since the current related to the counter electromotive voltage generated in the choke coil is fed back to the DC power supply via the second and third rectifying elements, it is possible to reduce the average value of the input current and improve the power supply efficiency. Further, the influence of the counter electromotive voltage on the output voltage is reduced, and a stable output voltage can be obtained.

【0033】また、第3の整流素子にコンデンサを直列
接続したことにより、逆起電圧に係る電流を直流電源へ
帰還させる際に生じるサージ状の電圧発生が抑制され、
外部への漏れ、ノイズの発生を防止することができる。
Further, since the capacitor is connected in series to the third rectifying element, generation of a surge voltage generated when the current related to the counter electromotive voltage is fed back to the DC power supply is suppressed,
It is possible to prevent leakage to the outside and generation of noise.

【0034】さらに、第3の整流素子にコイルを直列接
続したことにより、逆起電圧に係る電流を直流電源へ帰
還させる際に生じるサージ状の電圧発生が抑制されると
ともに、第2のスイッチング素子がオンになる瞬間に第
2のスイッチング素子と第3の整流素子とのループで急
激に電流が流れることを防止することができ、ノイズレ
ベルが低減されるとともに、第2のスイッチング素子及
び第3のダイオードの劣化、破損を防止することができ
る。
Furthermore, by connecting the coil in series to the third rectifying element, generation of a surge voltage generated when the current related to the counter electromotive voltage is fed back to the DC power supply is suppressed, and the second switching element is also provided. It is possible to prevent an abrupt current from flowing in the loop of the second switching element and the third rectifying element at the moment when is turned on, the noise level is reduced, and the second switching element and the third rectifying element are It is possible to prevent deterioration and damage of the diode.

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

【図1】本発明に係るDC−DCコンバータの一実施例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.

【図2】本発明のDC−DCコンバータの動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the DC-DC converter of the present invention.

【図3】従来のDC−DCコンバータを示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional DC-DC converter.

【図4】従来のDC−DCコンバータの動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of a conventional DC-DC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 駆動回路 3 負荷 21 電流検出部 C0,C1,C2 コンデンサ D1,D2,D3 ダイオード(整流素子) L0 チョークコイル L1 コイル Q1,Q2 トランジスタ(スイッチング素子) 1 DC power supply 2 Drive circuit 3 Load 21 Current detector C0, C1, C2 Capacitor D1, D2, D3 Diode (rectifier element) L0 Choke coil L1 coil Q1, Q2 Transistor (switching element)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源にチョークコイル及び第1のス
イッチング素子からなる直列回路が並列接続され、上記
第1のスイッチング素子に第1の整流素子及びコンデン
サからなる直列回路が並列接続されており、上記第1の
スイッチング素子がスイッチングされることにより、上
記コンデンサの両端に昇圧電圧を生じさせるDC−DC
コンバータにおいて、上記第1のスイッチング素子にこ
の第1のスイッチング素子に流れる電流の向きと逆方向
に電流を流す第2の整流素子を並列接続し、上記直流電
源と上記チョークコイルとの間に、上記チョークコイル
へ電流を流す第2のスイッチング素子とこの第2のスイ
ッチング素子に流れる電流の向きと逆方向に電流を流す
第3の整流素子とからなる並列回路を介在させるととも
に、上記第2のスイッチング素子を上記第1のスイッチ
ング素子のオンに同期してオンさせ、上記第1のスイッ
チング素子のオフ後に上記チョークコイルに生じる電圧
の極性を検出し、この極性の反転に同期して上記第2の
スイッチング素子をオフにする制御手段を備えたことを
特徴とするDC−DCコンバータ。
1. A direct current power source is connected in parallel with a series circuit including a choke coil and a first switching element, and the first switching element is connected in parallel with a series circuit including a first rectifying element and a capacitor. DC-DC for generating a boosted voltage across the capacitor by switching the first switching element.
In the converter, a second rectifying element that causes a current to flow in a direction opposite to the direction of the current flowing through the first switching element is connected in parallel to the first switching element, and between the DC power source and the choke coil, A parallel circuit composed of a second switching element for flowing a current to the choke coil and a third rectifying element for flowing a current in a direction opposite to the direction of the current flowing through the second switching element is interposed, and the second circuit is provided. The switching element is turned on in synchronism with the turning on of the first switching element, the polarity of the voltage generated in the choke coil after the turning off of the first switching element is detected, and the second polarity is synchronized with the inversion of this polarity. A DC-DC converter comprising control means for turning off the switching element.
【請求項2】 請求項1記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記第3の整流素子にコンデンサを直列接続し
たことを特徴とするDC−DCコンバータ。
2. The DC-DC converter according to claim 1, wherein a capacitor is connected in series to the third rectifying element.
【請求項3】 請求項1又は2記載のDC−DCコンバ
ータにおいて、前記第3の整流素子にコイルを直列接続
したことを特徴とするDC−DCコンバータ。
3. The DC-DC converter according to claim 1 or 2, wherein a coil is connected in series to the third rectifying element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022527396A (en) * 2019-04-11 2022-06-01 キヤノンバージニア, インコーポレイテッド Injection molding system

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