JPH07123713A - Dc−dcコンバータ - Google Patents

Dc−dcコンバータ

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Publication number
JPH07123713A
JPH07123713A JP26527893A JP26527893A JPH07123713A JP H07123713 A JPH07123713 A JP H07123713A JP 26527893 A JP26527893 A JP 26527893A JP 26527893 A JP26527893 A JP 26527893A JP H07123713 A JPH07123713 A JP H07123713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
winding
switching
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP26527893A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Takeda
泰彦 武田
Tsutomu Ichikawa
勉 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP26527893A priority Critical patent/JPH07123713A/ja
Publication of JPH07123713A publication Critical patent/JPH07123713A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エネルギー効率の向上を図りつつ、小型で低
コストにする。 【構成】 DC−DCコンバータ回路1は、発振トラン
ス12の1次巻線12aに接続される第1,第2発振回
路3,4や、切換回路5等からなる。発振トランス12
の1次巻線12aには、巻数N1Aの端子Aと、巻数N1B
の端子Bとが設けられている(N1A>N1B)。そして、
1次巻線12aに印加される電池9からの直流電圧が第
1発振回路3または第2発振回路4によりスイッチング
されると、2次巻線12bに昇圧された電力が誘起さ
れ、整流ダイオードD1で整流された充電電流が、出力
端子20から供給される。切換回路5は、検出部51と
切換部52とからなり、主コンデンサ10の電圧が所定
レベル以上になると、1次巻線12aに接続される発振
回路を第1発振回路3から第2発振回路4に切り換える
ようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの閃光装置等に
適用されるDC−DCコンバータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、発振トランスを用いて1次側の直
流低電圧を2次側の直流高電圧に変換し、負荷である大
容量の主コンデンサを充電するようにしたDC−DCコ
ンバータ回路が提案されており(特公平5−40551
号公報、特開昭61−193400号公報)、カメラの
閃光装置等に適用されている。上記各公報記載のDC−
DCコンバータ回路では、充電開始から主コンデンサの
電圧が所定レベルに達するまでは、発振トランスの2次
巻線の巻数の少ない端子を用いて充電し、その後は巻数
の多い端子に切り換えて充電することにより、エネルギ
ー変換効率を向上させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のDC−DCコンバータ回路では、高電圧の2次巻線
で切り換えているので、高耐圧の切換回路部品を使用す
るとともに、高耐圧の切換回路を設計する必要があり、
回路の大型化とコストアップを招いていた。
【0004】本発明は、上記問題を解決するもので、エ
ネルギー効率の向上を図りつつ、小型で低コストのDC
−DCコンバータを提供することを目的とする。
【0005】
【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、昇圧トランスの1次側への直流電源の印
加をスイッチング素子でスイッチングし、2次側の巻線
に誘起され整流された充電電流を負荷に供給するDC−
DCコンバータにおいて、第2巻線部とこの第2巻線部
より巻数の大なる第1巻線部とからなる1次巻線と、上
記負荷の充電電圧が所定レベル以上であることを検出す
ると検出信号を出力する検出手段と、上記検出手段から
検出信号が出力されると、上記直流電源を上記第1巻線
部から上記第2巻線部に切り換えて印加する切換手段と
を備えた構成である。
【0006】
【作用】本発明によれば、充電初期は、1次巻線の第1
巻線部への直流電源の入力がスイッチング素子でスイッ
チングされることにより、2次側の巻線に電圧が誘起さ
れ、この誘起電圧により生じる電流が整流されて充電電
流として負荷に供給される。そして、負荷の充電電圧が
所定レベル以上になると、直流電源の入力が第1巻線部
から第2巻線部に切り換えられる。
【0007】
【実施例】図1は本発明が適用されるカメラの閃光装置
の一例を示す回路図である。この閃光装置は、DC−D
Cコンバータ回路1の出力端子20に、主コンデンサ1
0及び発光回路7からなる並列回路が接続されてなり、
DC−DCコンバータ回路1により主コンデンサ10が
所定レベルに充電された後、発光回路7が駆動されて内
部の閃光器が閃光するようになっている。
【0008】DC−DCコンバータ回路1は、電池9の
正極に接続される電源ライン21と、負極に電源スイッ
チ8を介して接続されるアースライン22間に、発振ト
ランス12の1次巻線12aを介して接続される第1,
第2発振回路3,4と、充電電流が所定レベルに達する
と切換信号を出力する切換回路5とが、それぞれ接続さ
れて構成されている。
【0009】発振トランス12は、1次巻線12a、2
次巻線12b及び帰還巻線12cを有している。1次巻
線12aには、巻数N1Aの端子Aと、巻数N1Bの端子B
とが設けられ(N1A>N1B)、2次巻線12bの巻数N
2は、N2>N1Aで、発振トランス12は昇圧機能を有し
ている。また、帰還巻線12cは、抵抗R6を介してア
ースライン22に接続されている。
【0010】そして、1次巻線12aに印加される電池
9からの直流電圧が第1発振回路3または第2発振回路
4によりスイッチングされると、2次巻線12bに昇圧
された電圧が誘起され、この誘起電圧により生成された
電流が整流ダイオードD1で整流されて、出力端子20
から主コンデンサ10に供給されるようになっている。
【0011】次に、第1発振回路3の構成について説明
する。電源ライン21とアースライン22間に、抵抗R
4,R5が直列接続されている。トランジスタQ3は、
エミッタが電源ライン21に、ベースが抵抗R4,R5
の接続点に、コレクタが抵抗R2を介してトランジスタ
Q2のベースに接続されている。スイッチング用のトラ
ンジスタQ1は、エミッタが電源ライン21に、ベース
が抵抗R1を介してエミッタに、コレクタが1次巻線1
2aの端子Aに接続されている。トランジスタQ2は、
コレクタがトランジスタQ1のベースに、エミッタが帰
還巻線12cに接続され、更にベース・エミッタ間に抵
抗R3が接続されている。
【0012】第2発振回路4は、第1発振回路3と略同
一の構成で、抵抗R11〜R15及びトランジスタQ1
1〜Q13は、第1発振回路3の抵抗R1〜R5及びト
ランジスタQ1〜Q3に対応している。但し、抵抗R1
4,R15の直列回路は、トランジスタQ22のコレク
タに接続され、トランジスタQ22のエミッタがアース
ライン22間に接続されている。また、トランジスタQ
11のコレクタは、1次巻線12aの端子Bに接続され
ている。
【0013】切換回路5は、主コンデンサ10の充電電
圧を検出する検出部51と、検出電圧が所定レベル以上
になると、1次巻線12aに接続される発振回路を第1
発振回路3から第2発振回路4に切り換える切換部52
とから構成されている。
【0014】検出部51は、ツェナーダイオードZD1
及び分圧抵抗R7,R8の直列回路からなる。ツェナー
ダイオードZD1は、カソードが出力端子20に、アノ
ードが分圧抵抗R7,R8の直列回路に接続されてい
る。また、分圧抵抗R7,R8の接続点が、切換部52
のトランジスタQ22のベースに接続されている。
【0015】切換部52は、抵抗R21,R22の直列
回路が、トランジスタQ22のコレクタに接続され、ト
ランジスタQ21は、エミッタが電源ライン21に、ベ
ースが抵抗R21,R22の接続点に、コレクタがトラ
ンジスタQ3のベースに接続されて、構成されている。
【0016】次に、以上のように構成された回路による
主コンデンサ10の充電動作について図2を用いて説明
する。図2は主コンデンサ10の充電電圧の推移を示す
図である。図中、曲線PA1〜PA2は端子Aのみで充電を
行ったとき、曲線PB1〜PB2は端子Bのみで充電を行っ
たときを表している。
【0017】電源スイッチ8が投入されると、電池9か
ら第1,第2発振部3,4及び切換回路5に電源が供給
される。ここで、充電初期は、主コンデンサ10の電圧
が低レベルなので、ツェナーダイオードZD1がオフに
なっている。従って、トランジスタQ22にベース電流
が供給されず、トランジスタQ22はオフになってい
る。そこで、抵抗R14,R15及び抵抗R21,R2
2には電流が流れず、抵抗R4,R5のみに流れる。
【0018】そして、抵抗R4の発生電圧により、トラ
ンジスタQ3のベース・エミッタ電圧がスレショルドレ
ベルを越えてオンし、抵抗R2,R3に電流が流れる。
次いで、抵抗R3の発生電圧によりトランジスタQ2の
ベース・エミッタ電圧がスレショルドレベルを越えてオ
ンし、抵抗R1に電流が流れる。
【0019】更に、抵抗R1の発生電圧により、トラン
ジスタQ1のベース・エミッタ電圧がスレショルドレベ
ルを越えてオンし、1次巻線12aの端子Aに電圧が印
加される。
【0020】ここで、1次巻線12aの発生電圧により
帰還巻線12cに電圧VTCが誘起され、この誘起電圧V
TCによりトランジスタQ2のエミッタ電圧が低下し、ト
ランジスタQ1のベース電流がさらに増加する。この正
帰還によりトランジスタQ1が急激にオンし、1次巻線
12aの端子Aには、
【0021】
【数1】VTA=V9−VCE で表される電圧VTAが入力電源として印加される。但
し、V9は電池9の電圧、VCEはトランジスタQ1のコ
レクタ・エミッタ電圧である。
【0022】次いで、トランジスタQ1の電流がさらに
増大し、ベース電流がトランジスタQ1の飽和を保つこ
とができなくなると、トランジスタQ1は飽和状態から
はずれる。そして、VCEが増大すると、VTAが低下する
ことにより、VTCが低下する。この正帰還によりトラン
ジスタQ1は、急激にオフになる。
【0023】以上のような1次巻線12aの印加電圧の
スイッチングにより、2次巻線12bに昇圧された電圧
が誘起され、整流ダイオードD1により整流されて、主
コンデンサ10に充電電流が供給される。
【0024】このとき、1次巻線12aと2次巻線12
bの巻数比N=N2/N1Aは比較的小さいので、図2の
曲線PA1に沿うこととなり、急速に充電される。
【0025】そして、主コンデンサ10への充電が継続
されて、その充電電圧が、ツェナーダイオードZD1の
ツェナー電圧に分圧抵抗R7,R8の発生電圧を加えた
値VXに達すると、ツェナーダイオードZD1がオン
し、分圧抵抗R8の発生電圧によりトランジスタQ22
をオンさせる。
【0026】このトランジスタQ22のオンにより、抵
抗R21,R22及び抵抗R14,R15に電流が流れ
る。
【0027】そして、抵抗R21の発生電圧により、ト
ランジスタQ21のベース・エミッタ電圧がスレショル
ドレベルを越えてオンすると、抵抗R4に電流が流れな
くなる。従って、トランジスタQ3がオフになり、トラ
ンジスタQ2がオフになって、トランジスタQ1がオフ
になる。
【0028】一方、抵抗R14の発生電圧から、第1発
振回路3と同様の動作により、トランジスタQ11がオ
ンになり、1次巻線12aの端子Bに電圧が印加され
る。
【0029】このように、トランジスタQ22のオンに
より、発振トランス12の発振回路が第1発振回路3か
ら第2発振回路4に切り換えられる。そして、1次巻線
12aと2次巻線12bの巻数比Nは、
【0030】
【数2】N=N2/N1B>N2/N1A となり、図2の曲線PB2に沿うことになるから、充電初
期に比して高勾配で電圧VFまで急速に充電される。
【0031】以上のように、主コンデンサ10の負荷電
圧がVXに達すると、1次巻線12aを端子Aから端子
Bに切り換え、図2の曲線PA1〜PB2に沿って充電する
ことにより、端子Bのみで曲線PB1〜PB2に沿って充電
を行う場合に比べてエネルギー効率を向上させることが
できる。
【0032】また、本実施例では、図2に示すように、
曲線PB1〜PB2に交差する電圧VXで端子Aから端子B
に切り換えることにより、充電時間Tで充電を完了させ
ることができるので、端子Bのみで充電を行う場合と同
レベルの充電時間性能が得られる。
【0033】次に、1次巻線12aの端子の切り換えに
よるエネルギー効率の向上度合いについて説明する。エ
ネルギー効率Wは、次式を用いて算出することができ
る。
【0034】
【数3】W=V/(2NVO)×100 但し、Vは負荷電圧、Nはトランスの1次巻線と2次巻
線の巻数比、VOは電源電圧である。
【0035】
【表1】
【0036】表1は数3から求められる負荷電圧V及び
1次巻線と2次巻線の巻数比Nに対するエネルギー効率
を示すものである。
【0037】表1に示すように、負荷電圧Vが一定のと
きは、巻数比Nが小さいほど効率は高くなる。一方、巻
数比Nが一定のときは、負荷電圧Vが大きいほど効率は
高くなる。従って、巻数比の小さい端子Aで昇圧可能な
最大電圧を切換電圧VXとすると、最も効率を高くする
ことができる。
【0038】例えば、表1より、充電初期は巻数比N=
1で、主コンデンサ10の電圧が切換電圧VX=V1
達すると巻数比N=2N1に切り換えるとすると、端子
切り換えまでの効率は、巻数比N=2N1のまま充電を
行う場合に比べて25%向上できることが分かる。端子
切り換え後は、電圧VXからVFまで充電するエネルギー
が加算されるため、全体のエネルギー効率の向上分は2
5%未満になる。
【0039】なお、更に1次巻線12aの端子を増設
し、適切な負荷電圧で端子を切り換えるようにすること
により、さらにエネルギー効率の向上を図ることができ
る。
【0040】また、主コンデンサ10の電圧検出に代え
て、例えばタイマーを備え、充電開始から所定時間、例
えば図2の時間t1が経過すると所定の電圧レベルに達
したとみなして、端子Aから端子Bへの切り換えを行う
ようにしてもよい。
【0041】また、充電開始当初は、消費電力が大きい
ために、一時的に電池9の電圧レベルが低下し、充電が
進むに従って、徐々に復帰してくる。そこで、電池9の
電圧レベルを検出する手段を設け、この電圧レベルが復
帰すると、主コンデンサ10が所定の電圧レベルに達し
たとみなして、端子Aから端子Bへの切り換えを行うよ
うにしてもよい。
【0042】なお、本発明は、閃光装置に限られず、大
容量の主コンデンサを充電する他の回路に適用すること
ができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
充電初期は、1次巻線の第1巻線部を使用し、負荷の充
電電圧が所定レベル以上になると、第1巻線部から第2
巻線部に切り換えるようにしたので、エネルギー効率の
向上を図りつつ、小型で低コストのDC−DCコンバー
タを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるカメラの閃光装置の一例を
示す回路図である。
【図2】主コンデンサ10の充電電圧の推移を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 DC−DCコンバータ回路 3 第1発振回路 4 第2発振回路 5 切換回路 8 電源スイッチ 9 電池 10 主コンデンサ 12 発振トランス 12a 1次巻線 12b 2次巻線 12c 帰還巻線 20 出力端子 21 電源ライン 22 アースライン 51 検出部 52 切換部 A,B 端子 D1 整流ダイオード Q1〜Q3,Q11〜Q13,Q21,Q22 トラン
ジスタ R1〜R8,R11〜R15,R21,R22 抵抗 ZD1 ツェナーダイオード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 昇圧トランスの1次側への直流電源の印
    加をスイッチング素子でスイッチングし、2次側の巻線
    に誘起され整流された充電電流を負荷に供給するDC−
    DCコンバータにおいて、第2巻線部とこの第2巻線部
    より巻数の大なる第1巻線部とからなる1次巻線と、上
    記負荷の充電電圧が所定レベル以上であることを検出す
    ると検出信号を出力する検出手段と、上記検出手段から
    検出信号が出力されると、上記直流電源を上記第1巻線
    部から上記第2巻線部に切り換えて印加する切換手段と
    を備えたことを特徴とするDC−DCコンバータ。
JP26527893A 1993-10-22 1993-10-22 Dc−dcコンバータ Pending JPH07123713A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26527893A JPH07123713A (ja) 1993-10-22 1993-10-22 Dc−dcコンバータ

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JP26527893A JPH07123713A (ja) 1993-10-22 1993-10-22 Dc−dcコンバータ

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JPH07123713A true JPH07123713A (ja) 1995-05-12

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JP26527893A Pending JPH07123713A (ja) 1993-10-22 1993-10-22 Dc−dcコンバータ

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JP (1) JPH07123713A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678077A (en) * 1995-09-25 1997-10-14 Minolta Co., Ltd. Electronic flash device and camera equipped with said device
KR101435469B1 (ko) * 2013-03-22 2014-08-28 경상대학교산학협력단 영전압 스위칭 직류-직류 컨버터

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678077A (en) * 1995-09-25 1997-10-14 Minolta Co., Ltd. Electronic flash device and camera equipped with said device
KR101435469B1 (ko) * 2013-03-22 2014-08-28 경상대학교산학협력단 영전압 스위칭 직류-직류 컨버터

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