JPH07135767A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
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- JPH07135767A JPH07135767A JP30239093A JP30239093A JPH07135767A JP H07135767 A JPH07135767 A JP H07135767A JP 30239093 A JP30239093 A JP 30239093A JP 30239093 A JP30239093 A JP 30239093A JP H07135767 A JPH07135767 A JP H07135767A
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- switching circuit
- circuit
- switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スイッチング方式で電圧の降圧及び昇圧を行っ
て変換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤＣ−ＤＣ
コンバータを実現する。 【構成】電圧の降圧及び昇圧が可能で入力電圧Ｖｉの高
低に依らず一定の目標値に制御された出力電圧Ｖｏを発
生するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記出力電圧Ｖ
ｏが高いときに前記入力電圧Ｖｉの降圧のためのスイッ
チング動作を行う第１のスイッチング回路１０と、コイ
ルＬ１を有して前記出力電圧Ｖｏが低いときにコイルＬ
１を介した入力に対して昇圧のためのスイッチング動作
を行う第２のスイッチング回路２と、を備え、スイッチ
ング回路１０の出力がスイッチング回路２の入力とされ
てコイルＬ１によって電流平滑される。
て変換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤＣ−ＤＣ
コンバータを実現する。 【構成】電圧の降圧及び昇圧が可能で入力電圧Ｖｉの高
低に依らず一定の目標値に制御された出力電圧Ｖｏを発
生するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記出力電圧Ｖ
ｏが高いときに前記入力電圧Ｖｉの降圧のためのスイッ
チング動作を行う第１のスイッチング回路１０と、コイ
ルＬ１を有して前記出力電圧Ｖｏが低いときにコイルＬ
１を介した入力に対して昇圧のためのスイッチング動作
を行う第２のスイッチング回路２と、を備え、スイッチ
ング回路１０の出力がスイッチング回路２の入力とされ
てコイルＬ１によって電流平滑される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバー
タに関し、詳しくは、電圧の降圧及び昇圧が可能で入力
電圧の高低に依らず一定の出力電圧を発生して携帯機器
の電源装置等に好適なＤＣ−ＤＣコンバータについて、
その変換効率と回路規模の改良に関する。
タに関し、詳しくは、電圧の降圧及び昇圧が可能で入力
電圧の高低に依らず一定の出力電圧を発生して携帯機器
の電源装置等に好適なＤＣ−ＤＣコンバータについて、
その変換効率と回路規模の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３，図４に従来のＤＣ−ＤＣコンバー
タを示す。これらは、電圧の降圧及び昇圧の双方が可能
であり、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’が高いときには降圧を行
い、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’が低いときには昇圧を行う。
そして、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’の高低に依らず一定の出
力電圧Ｖｏを発生する。
タを示す。これらは、電圧の降圧及び昇圧の双方が可能
であり、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’が高いときには降圧を行
い、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’が低いときには昇圧を行う。
そして、入力電圧Ｖｉ，Ｖｉ’の高低に依らず一定の出
力電圧Ｖｏを発生する。
【０００３】図３のＤＣ−ＤＣコンバータは、電圧降圧
のための回路１を前段に有し、電圧昇圧のための回路２
を後段に有する。前段の回路１には、３端子レギュレー
タ等として普及しているいわゆるシリーズ型のレギュレ
ータが用いられ、後段の回路２には、一般的な昇圧のみ
のＤＣ−ＤＣコンバータの回路として知られるスイッチ
ング回路が用いられる。そして、スイッチＳＷ１の切換
えによって電池等からの低い電圧の入力電圧Ｖｉを受け
る場合にはスイッチング回路２によって昇圧を行い、ス
イッチＳＷ１の切換えによってＡＣアダプタ等からの比
較的高い電圧の入力電圧Ｖｉ’を受ける場合にはシリー
ズ型レギュレータ回路１によって降圧を行い、何れの場
合も一定の出力電圧Ｖｏを発生する。なお、回路２は、
出力ラインに接続されたトランジスタＱ２とこのトラン
ジスタＱ２のベースに駆動信号を加えるＰＷＭ回路２ａ
とからなる。
のための回路１を前段に有し、電圧昇圧のための回路２
を後段に有する。前段の回路１には、３端子レギュレー
タ等として普及しているいわゆるシリーズ型のレギュレ
ータが用いられ、後段の回路２には、一般的な昇圧のみ
のＤＣ−ＤＣコンバータの回路として知られるスイッチ
ング回路が用いられる。そして、スイッチＳＷ１の切換
えによって電池等からの低い電圧の入力電圧Ｖｉを受け
る場合にはスイッチング回路２によって昇圧を行い、ス
イッチＳＷ１の切換えによってＡＣアダプタ等からの比
較的高い電圧の入力電圧Ｖｉ’を受ける場合にはシリー
ズ型レギュレータ回路１によって降圧を行い、何れの場
合も一定の出力電圧Ｖｏを発生する。なお、回路２は、
出力ラインに接続されたトランジスタＱ２とこのトラン
ジスタＱ２のベースに駆動信号を加えるＰＷＭ回路２ａ
とからなる。
【０００４】図４のＤＣ−ＤＣコンバータは、図３のも
のとは逆に、電圧昇圧のための回路２を前段に有し、電
圧降圧のための回路１を後段に有する。回路１，２それ
ぞれの具体的な構成は図３のものと同様である。そし
て、入力電圧Ｖｉとして電池等からの低い電圧を受ける
場合にはスイッチング回路２によって昇圧を行い、入力
電圧ＶｉとしてＡＣアダプタ等からの高い電圧を受ける
場合にはシリーズ型レギュレータ回路１によって降圧を
行い、一定の出力電圧Ｖｏを発生する。これは、入力を
スイッチＳＷ１等によって切換えなくても、入力電圧Ｖ
ｉの高低に依らず一定の出力電圧Ｖｏを発生する。
のとは逆に、電圧昇圧のための回路２を前段に有し、電
圧降圧のための回路１を後段に有する。回路１，２それ
ぞれの具体的な構成は図３のものと同様である。そし
て、入力電圧Ｖｉとして電池等からの低い電圧を受ける
場合にはスイッチング回路２によって昇圧を行い、入力
電圧ＶｉとしてＡＣアダプタ等からの高い電圧を受ける
場合にはシリーズ型レギュレータ回路１によって降圧を
行い、一定の出力電圧Ｖｏを発生する。これは、入力を
スイッチＳＷ１等によって切換えなくても、入力電圧Ｖ
ｉの高低に依らず一定の出力電圧Ｖｏを発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＤＣ
−ＤＣコンバータは、シリーズ型レギュレータの降圧回
路とスイッチング回路の昇圧回路とを有して電圧の降圧
と昇圧双方を行い、電池やＡＣアダプタ等多様な入力に
対処することで、携帯型装置等の利用性向上に貢献して
いる。しかし、シリーズ型レギュレータは小形ではある
が変換効率が良くない。このため、従来のＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、昇圧時はまだしも降圧時は効率が良くない
という欠点を有する。
−ＤＣコンバータは、シリーズ型レギュレータの降圧回
路とスイッチング回路の昇圧回路とを有して電圧の降圧
と昇圧双方を行い、電池やＡＣアダプタ等多様な入力に
対処することで、携帯型装置等の利用性向上に貢献して
いる。しかし、シリーズ型レギュレータは小形ではある
が変換効率が良くない。このため、従来のＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、昇圧時はまだしも降圧時は効率が良くない
という欠点を有する。
【０００６】この欠点は、ＡＣアダプタを介して電力供
給を受けるときにはあまり目立たないが、車載バッテリ
ー等から電力供給を受けるときには供給量全体が限られ
ているので大きな問題となる。かかる欠点を解消して変
換効率を上げるには昇圧ばかりでなく降圧もスイッチン
グ回路で行うことが考えられる。この例として、図５
に、昇圧用のスイッチング回路２と降圧用のスイッチン
グ回路３とがこの順に直列に接続された構成を示す。
給を受けるときにはあまり目立たないが、車載バッテリ
ー等から電力供給を受けるときには供給量全体が限られ
ているので大きな問題となる。かかる欠点を解消して変
換効率を上げるには昇圧ばかりでなく降圧もスイッチン
グ回路で行うことが考えられる。この例として、図５
に、昇圧用のスイッチング回路２と降圧用のスイッチン
グ回路３とがこの順に直列に接続された構成を示す。
【０００７】ところが、スイッチング回路は変換効率は
よいが平滑用のコイルやコンデンサを別途要する。従来
の図３，図４では１つずつであった平滑用コイルと平滑
用コンデンサが、図５の例では、スイッチング回路が２
つになったことに対応してそれぞれ２つずつ必要であ
る。一方、図６に昇圧用のスイッチング回路２と降圧用
のスイッチング回路４とを並列に設けて平滑用コンデン
サＣ１の共用化を図った構成例を示すが、これとても、
平滑用コイルについては複数個が必要である。
よいが平滑用のコイルやコンデンサを別途要する。従来
の図３，図４では１つずつであった平滑用コイルと平滑
用コンデンサが、図５の例では、スイッチング回路が２
つになったことに対応してそれぞれ２つずつ必要であ
る。一方、図６に昇圧用のスイッチング回路２と降圧用
のスイッチング回路４とを並列に設けて平滑用コンデン
サＣ１の共用化を図った構成例を示すが、これとても、
平滑用コイルについては複数個が必要である。
【０００８】ここで、制御回路やトランジスタ等はＩＣ
化によって回路規模の縮小が比較的容易であるのに対
し、個別素子である平滑用コイルは小形化を図ることが
困難である。このため、平滑用コイルが複数必要とされ
るこれらの構成では、回路の実装規模が大きい。これ
は、小形化の要請の厳しい携帯型の装置の電源回路ある
いは電源装置としては、適当でない。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決するものであっ
て、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇圧を行って変
換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤＣ−ＤＣコン
バータを実現することにある。
化によって回路規模の縮小が比較的容易であるのに対
し、個別素子である平滑用コイルは小形化を図ることが
困難である。このため、平滑用コイルが複数必要とされ
るこれらの構成では、回路の実装規模が大きい。これ
は、小形化の要請の厳しい携帯型の装置の電源回路ある
いは電源装置としては、適当でない。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決するものであっ
て、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇圧を行って変
換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤＣ−ＤＣコン
バータを実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のこの発明のＤＣ−ＤＣコンバータの構成は、電圧の降
圧及び昇圧が可能であって、入力電圧の高低に依らず一
定の目標値に制御された出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣ
コンバータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記
入力電圧を入力として一の出力を発生する第１のスイッ
チング回路と、前記第１のスイッチング回路の前記出力
を入力として一の出力を発生する第２のスイッチング回
路と、を備え、前記第１のスイッチング回路が、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値よりも
高いときには前記第１のスイッチング回路の前記入力に
対して前記降圧のためのスイッチング動作を行って前記
第１のスイッチング回路の前記出力を発生し、前記ＤＣ
−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値よりも低
いときには前記第１のスイッチング回路の前記入力をほ
ぼそのまま前記第１のスイッチング回路の前記出力とす
る回路であり、前記第２のスイッチング回路が、前記前
記第２のスイッチング回路の前記入力に対する電流平滑
用のコイルを有し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記出
力電圧が前記目標値よりも高いときには前記コイルを介
した前記第２のスイッチング回路の前記入力をほぼその
まま前記第２のスイッチング回路の前記出力とし、前記
ＤＣ−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値より
も低いときには前記コイルを介した前記第２のスイッチ
ング回路の前記入力に対して前記昇圧のためのスイッチ
ング動作を行って前記第２のスイッチング回路の前記出
力を発生する回路であり、前記第１のスイッチング回路
の前記出力が前記第２のスイッチング回路の前記コイル
によって電流平滑され、前記第２のスイッチング回路の
前記出力が電圧平滑されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの
前記出力電圧とされるものである。
のこの発明のＤＣ−ＤＣコンバータの構成は、電圧の降
圧及び昇圧が可能であって、入力電圧の高低に依らず一
定の目標値に制御された出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣ
コンバータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記
入力電圧を入力として一の出力を発生する第１のスイッ
チング回路と、前記第１のスイッチング回路の前記出力
を入力として一の出力を発生する第２のスイッチング回
路と、を備え、前記第１のスイッチング回路が、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値よりも
高いときには前記第１のスイッチング回路の前記入力に
対して前記降圧のためのスイッチング動作を行って前記
第１のスイッチング回路の前記出力を発生し、前記ＤＣ
−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値よりも低
いときには前記第１のスイッチング回路の前記入力をほ
ぼそのまま前記第１のスイッチング回路の前記出力とす
る回路であり、前記第２のスイッチング回路が、前記前
記第２のスイッチング回路の前記入力に対する電流平滑
用のコイルを有し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記出
力電圧が前記目標値よりも高いときには前記コイルを介
した前記第２のスイッチング回路の前記入力をほぼその
まま前記第２のスイッチング回路の前記出力とし、前記
ＤＣ−ＤＣコンバータの前記出力電圧が前記目標値より
も低いときには前記コイルを介した前記第２のスイッチ
ング回路の前記入力に対して前記昇圧のためのスイッチ
ング動作を行って前記第２のスイッチング回路の前記出
力を発生する回路であり、前記第１のスイッチング回路
の前記出力が前記第２のスイッチング回路の前記コイル
によって電流平滑され、前記第２のスイッチング回路の
前記出力が電圧平滑されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの
前記出力電圧とされるものである。
【００１０】
【作用】このような構成のこの発明のＤＣ−ＤＣコンバ
ータにあっては、昇圧ばかりでなく降圧もスイッチング
方式で行われるので変換効率が良い。また、入力側に電
流平滑用コイルを有する第２のスイッチング回路の前方
に第１のスイッチング回路が配されて、第１のスイッチ
ング回路の出力が第２のスイッチング回路のコイルによ
って電流平滑される。これにより、第１のスイッチング
回路と第２のスイッチング回路とによって電流平滑用コ
イルが共用され、規模増大の要因となるコイルが１つだ
けで済む。したがって、この発明のＤＣ−ＤＣコンバー
タは、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇圧を行って
常に変換効率が良く、しかもコイルの数が少ないので回
路規模が小さい。
ータにあっては、昇圧ばかりでなく降圧もスイッチング
方式で行われるので変換効率が良い。また、入力側に電
流平滑用コイルを有する第２のスイッチング回路の前方
に第１のスイッチング回路が配されて、第１のスイッチ
ング回路の出力が第２のスイッチング回路のコイルによ
って電流平滑される。これにより、第１のスイッチング
回路と第２のスイッチング回路とによって電流平滑用コ
イルが共用され、規模増大の要因となるコイルが１つだ
けで済む。したがって、この発明のＤＣ−ＤＣコンバー
タは、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇圧を行って
常に変換効率が良く、しかもコイルの数が少ないので回
路規模が小さい。
【００１１】
【実施例】以下、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの一
実施例について図面を参照して説明する。図１に、その
基本的な構成を示す。図中、１０は入力電圧Ｖｉを降圧
して出力電圧Ｖｏを発生するスイッチング回路（第１の
スイッチング回路）、２は入力電圧Ｖｉを昇圧して出力
電圧Ｖｏを発生するスイッチング回路（第２のスイッチ
ング回路）である。なお、スイッチング回路２は図３乃
至図６におけるスイッチング回路２と同一の構成であ
り、スイッチング回路１０は図５におけるスイッチング
回路３又は図６におけるスイッチング回路４からコンデ
ンサＣ１やコイルＬ２を除いた構成のものである。これ
らはこの順に直列に設けられている。
実施例について図面を参照して説明する。図１に、その
基本的な構成を示す。図中、１０は入力電圧Ｖｉを降圧
して出力電圧Ｖｏを発生するスイッチング回路（第１の
スイッチング回路）、２は入力電圧Ｖｉを昇圧して出力
電圧Ｖｏを発生するスイッチング回路（第２のスイッチ
ング回路）である。なお、スイッチング回路２は図３乃
至図６におけるスイッチング回路２と同一の構成であ
り、スイッチング回路１０は図５におけるスイッチング
回路３又は図６におけるスイッチング回路４からコンデ
ンサＣ１やコイルＬ２を除いた構成のものである。これ
らはこの順に直列に設けられている。
【００１２】スイッチング回路１０は、ＤＣ−ＤＣコン
バータの入力電圧Ｖｉのラインにエミッタが接続されス
イッチング回路２への出力ラインにコレクタが接続され
ベースがＰＷＭ信号を受けるスイッチング用のＰＮＰパ
ワートランジスタＱ３と、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力
電圧Ｖｏに応じてパルス幅の変わるＰＷＭ信号を発生し
これをトランジスタＱ３に送出するパルス幅変調回路
（ＰＷＭ回路）３ａと、トランジスタＱ３がオフのとき
にフライホイールダイオードとして動作するダイオード
Ｄ２とからなる。
バータの入力電圧Ｖｉのラインにエミッタが接続されス
イッチング回路２への出力ラインにコレクタが接続され
ベースがＰＷＭ信号を受けるスイッチング用のＰＮＰパ
ワートランジスタＱ３と、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力
電圧Ｖｏに応じてパルス幅の変わるＰＷＭ信号を発生し
これをトランジスタＱ３に送出するパルス幅変調回路
（ＰＷＭ回路）３ａと、トランジスタＱ３がオフのとき
にフライホイールダイオードとして動作するダイオード
Ｄ２とからなる。
【００１３】これは、一般的な降圧形のスイッチングレ
ギュレータにおけるスイッチング回路部分と同様のもの
である。そして、出力電圧Ｖｏのフィードバックを受け
るＰＷＭ回路３ａの制御によって、出力電圧Ｖｏが所定
の制御目標値よりも高いときだけスイッチング動作し、
出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低いときにはス
イッチング動作しない。そこで、これの後段にＬＣ平滑
回路が付加されると、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値
よりも高いときは降圧形のスイッチングレギュレータと
して機能し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低
いときにはオン状態のままのトランジスタＱ３を介して
入力を出力へバイパスする。
ギュレータにおけるスイッチング回路部分と同様のもの
である。そして、出力電圧Ｖｏのフィードバックを受け
るＰＷＭ回路３ａの制御によって、出力電圧Ｖｏが所定
の制御目標値よりも高いときだけスイッチング動作し、
出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低いときにはス
イッチング動作しない。そこで、これの後段にＬＣ平滑
回路が付加されると、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値
よりも高いときは降圧形のスイッチングレギュレータと
して機能し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低
いときにはオン状態のままのトランジスタＱ３を介して
入力を出力へバイパスする。
【００１４】スイッチング回路２は、スイッチング回路
１０の出力を一端に受け電流を平滑して他端から出力す
るコイルＬ１と、コイルＬ１から流出した電流を整流し
てコンデンサＣ１に出力するダイオードＤ１と、ダイオ
ードＤ１の出力を電圧平滑してＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧Ｖｏを発生するコンデンサＣ１と、コレクタが
コイルＬ１の出力端側に接続されエミッタが接地ライン
に接続されベースがＰＷＭ信号を受けるスイッチング用
のＮＰＮパワートランジスタＱ２と、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの出力電圧Ｖｏに応じてパルス幅の変わるＰＷＭ信
号を発生しこれをトランジスタＱ２に送出するパルス幅
変調回路（ＰＷＭ回路）２ａとからなる。
１０の出力を一端に受け電流を平滑して他端から出力す
るコイルＬ１と、コイルＬ１から流出した電流を整流し
てコンデンサＣ１に出力するダイオードＤ１と、ダイオ
ードＤ１の出力を電圧平滑してＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧Ｖｏを発生するコンデンサＣ１と、コレクタが
コイルＬ１の出力端側に接続されエミッタが接地ライン
に接続されベースがＰＷＭ信号を受けるスイッチング用
のＮＰＮパワートランジスタＱ２と、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの出力電圧Ｖｏに応じてパルス幅の変わるＰＷＭ信
号を発生しこれをトランジスタＱ２に送出するパルス幅
変調回路（ＰＷＭ回路）２ａとからなる。
【００１５】これは、一般的な昇圧のみのＤＣ−ＤＣコ
ンバータとほぼ同様のものであるが、出力電圧Ｖｏが所
定の制御目標値よりも低いときだけスイッチング動作
し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも高いときに
はスイッチング動作しない。そこで、出力電圧Ｖｏが所
定の制御目標値よりも低いときは昇圧形のＤＣ−ＤＣコ
ンバータとして機能し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標
値よりも高いときにはコイルＬ１とコンデンサＣ１とか
らなるＬＣ平滑回路として機能する。
ンバータとほぼ同様のものであるが、出力電圧Ｖｏが所
定の制御目標値よりも低いときだけスイッチング動作
し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも高いときに
はスイッチング動作しない。そこで、出力電圧Ｖｏが所
定の制御目標値よりも低いときは昇圧形のＤＣ−ＤＣコ
ンバータとして機能し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標
値よりも高いときにはコイルＬ１とコンデンサＣ１とか
らなるＬＣ平滑回路として機能する。
【００１６】このような構成のＤＣ−ＤＣコンバータが
出力電圧Ｖｏを制御するときの動作について説明する。
出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低くなると、入
力電圧Ｖｉがスイッチング回路１０によってバイパスさ
れてほぼそのままスイッチング回路２に入力され、これ
がスイッチング回路２によって昇圧される。この昇圧
は、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値に達するまで行わ
れる。
出力電圧Ｖｏを制御するときの動作について説明する。
出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値よりも低くなると、入
力電圧Ｖｉがスイッチング回路１０によってバイパスさ
れてほぼそのままスイッチング回路２に入力され、これ
がスイッチング回路２によって昇圧される。この昇圧
は、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値に達するまで行わ
れる。
【００１７】これに対し、出力電圧Ｖｏが所定の制御目
標値よりも高くなると、スイッチング回路２における昇
圧のためのスイッチング動作はなく、逆に降圧がなされ
る。すなわちスイッチング動作するスイッチング回路１
０とスイッチング回路２のコイルＬ１とコンデンサＣ１
とによって入力電圧Ｖｉが降圧される。この降圧は、出
力電圧Ｖｏが所定の制御目標値に達するまで行われる。
このように、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値を越えれ
ば降圧処理がなされ、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値
を下れば昇圧処理がなされるので、出力電圧Ｖｏは、常
に所定の制御目標値に一致するように制御される。
標値よりも高くなると、スイッチング回路２における昇
圧のためのスイッチング動作はなく、逆に降圧がなされ
る。すなわちスイッチング動作するスイッチング回路１
０とスイッチング回路２のコイルＬ１とコンデンサＣ１
とによって入力電圧Ｖｉが降圧される。この降圧は、出
力電圧Ｖｏが所定の制御目標値に達するまで行われる。
このように、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値を越えれ
ば降圧処理がなされ、出力電圧Ｖｏが所定の制御目標値
を下れば昇圧処理がなされるので、出力電圧Ｖｏは、常
に所定の制御目標値に一致するように制御される。
【００１８】図２に、他の実施例を示す。これは、図１
の実施例に対し、切換え制御回路１１が付加されたもの
である。なお、図２では、付加された部分を破線で区別
して表示している。切換え制御回路１１は、入力電圧Ｖ
ｉと出力電圧Ｖｏとを入力とし、これらを比較して、入
力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより大きいときにはＰＷＭ回
路３ａ相当のＰＷＭ回路３ａ’のみを動作させる切換え
制御信号を発生し、入力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより大
きいときにはＰＷＭ回路２ａ相当のＰＷＭ回路２ａ’の
みを動作させる他の切換え制御信号を発生する。
の実施例に対し、切換え制御回路１１が付加されたもの
である。なお、図２では、付加された部分を破線で区別
して表示している。切換え制御回路１１は、入力電圧Ｖ
ｉと出力電圧Ｖｏとを入力とし、これらを比較して、入
力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより大きいときにはＰＷＭ回
路３ａ相当のＰＷＭ回路３ａ’のみを動作させる切換え
制御信号を発生し、入力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより大
きいときにはＰＷＭ回路２ａ相当のＰＷＭ回路２ａ’の
みを動作させる他の切換え制御信号を発生する。
【００１９】このように入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏと
を比較して降圧か昇圧の何れか一方だけを選択的に行わ
せることにより、過渡的一時的にも降圧のための回路と
昇圧のための回路とが同時に動作することがないので、
回路動作が特に安定する。これにより、入力電圧Ｖｉが
出力電圧Ｖｏより小さいときにはスイッチング回路２に
よって昇圧がなされ、入力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより
大きいときにはスイッチング回路１０とコイルＬ１とコ
ンデンサＣ１とによって降圧がなされる。このＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータによっても、出力電圧Ｖｏは常に所定の制
御目標値に一致するように制御される。
を比較して降圧か昇圧の何れか一方だけを選択的に行わ
せることにより、過渡的一時的にも降圧のための回路と
昇圧のための回路とが同時に動作することがないので、
回路動作が特に安定する。これにより、入力電圧Ｖｉが
出力電圧Ｖｏより小さいときにはスイッチング回路２に
よって昇圧がなされ、入力電圧Ｖｉが出力電圧Ｖｏより
大きいときにはスイッチング回路１０とコイルＬ１とコ
ンデンサＣ１とによって降圧がなされる。このＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータによっても、出力電圧Ｖｏは常に所定の制
御目標値に一致するように制御される。
【００２０】なお、各スイッチング回路におけるＰＷＭ
制御方式はスイッチングによる制御方式の典型例として
挙げたものであり、各スイッチング回路における制御方
式は、このＰＷＭ制御方式に限られるものではなく、ス
イッチングにより出力電圧を一定の目標値に制御する方
式であればよい。
制御方式はスイッチングによる制御方式の典型例として
挙げたものであり、各スイッチング回路における制御方
式は、このＰＷＭ制御方式に限られるものではなく、ス
イッチングにより出力電圧を一定の目標値に制御する方
式であればよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明のＤＣ−ＤＣコンバータにあっては、電圧の降圧及
び昇圧が可能で入力電圧の高低に依らず一定の目標値に
制御された出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータに
おいて、前記出力電圧が高いときに前記入力電圧の降圧
のためのスイッチング動作を行う第１のスイッチング回
路と、コイルを有して前記出力電圧が低いときにコイル
を介した入力に対して昇圧のためのスイッチング動作を
行う第２のスイッチング回路と、を備え、前記第１のス
イッチング回路の出力が前記第２のスイッチング回路の
入力とされて前記コイルによって電流平滑される。
発明のＤＣ−ＤＣコンバータにあっては、電圧の降圧及
び昇圧が可能で入力電圧の高低に依らず一定の目標値に
制御された出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータに
おいて、前記出力電圧が高いときに前記入力電圧の降圧
のためのスイッチング動作を行う第１のスイッチング回
路と、コイルを有して前記出力電圧が低いときにコイル
を介した入力に対して昇圧のためのスイッチング動作を
行う第２のスイッチング回路と、を備え、前記第１のス
イッチング回路の出力が前記第２のスイッチング回路の
入力とされて前記コイルによって電流平滑される。
【００２２】これにより、電圧の降圧及び昇圧双方をス
イッチング方式で行いながらも、電圧平滑用コンデンサ
ばかりでなく電流平滑用コイルも、降圧及び昇圧双方に
共用化することができ、回路規模を抑制することができ
る。したがって、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇
圧を行って変換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤ
Ｃ−ＤＣコンバータを実現することができる。
イッチング方式で行いながらも、電圧平滑用コンデンサ
ばかりでなく電流平滑用コイルも、降圧及び昇圧双方に
共用化することができ、回路規模を抑制することができ
る。したがって、スイッチング方式で電圧の降圧及び昇
圧を行って変換効率が良く、しかも回路規模が小さいＤ
Ｃ−ＤＣコンバータを実現することができる。
【図１】図１は、この発明の構成のＤＣ−ＤＣコンバー
タの一実施例である。
タの一実施例である。
【図２】図２は、この発明の構成のＤＣ−ＤＣコンバー
タの他の実施例である。
タの他の実施例である。
【図３】図３は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータである。
【図４】図４は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの他の例
である。
である。
【図５】図５は、全てスイッチング方式としたときのＤ
Ｃ−ＤＣコンバータである。
Ｃ−ＤＣコンバータである。
【図６】図６は、コンデンサが共用化されたスイッチン
グ方式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
グ方式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
１ シリーズ型レギュレータ ２，３，４ スイッチング回路 １０ スイッチング回路 １１ 切換え制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】電圧の降圧及び昇圧が可能で入力電圧の高
低に依らず一定の目標値に制御された出力電圧を発生す
るＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記出力電圧が前記
目標値よりも高いときには入力に対して前記降圧のため
のスイッチング動作を行って出力を発生し前記出力電圧
が前記目標値よりも低いときには入力をほぼそのまま出
力とする第１のスイッチング回路と、入力に対する平滑
用のコイルを有し前記出力電圧が前記目標値よりも高い
ときには前記コイルを介した入力をほぼそのまま出力と
し前記出力電圧が前記目標値よりも低いときには前記コ
イルを介した入力に対して前記昇圧のためのスイッチン
グ動作を行って出力を発生する第２のスイッチング回路
と、を備え、前記入力電圧が前記第１のスイッチング回
路の入力とされ、前記第１のスイッチング回路の出力が
前記第２のスイッチング回路の入力とされて前記コイル
によって平滑され、前記第２のスイッチング回路の出力
が平滑されて前記出力電圧とされることを特徴とするＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30239093A JPH07135767A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30239093A JPH07135767A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135767A true JPH07135767A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17908339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30239093A Pending JPH07135767A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135767A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011673A1 (en) * | 1996-09-09 | 1998-03-19 | Sierra Wireless, Inc. | Current booster for pc card |
| JP2004350426A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Denso Corp | 車両用電力供給システム |
| JP2009545945A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気的に結合されるスイッチ制御回路を備える直流−直流電力変換器 |
| JP2019140706A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | Fdk株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP30239093A patent/JPH07135767A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011673A1 (en) * | 1996-09-09 | 1998-03-19 | Sierra Wireless, Inc. | Current booster for pc card |
| US5847553A (en) * | 1996-09-09 | 1998-12-08 | Sierra Wireless, Inc. | Current booster for PC card |
| JP2004350426A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Denso Corp | 車両用電力供給システム |
| JP2009545945A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気的に結合されるスイッチ制御回路を備える直流−直流電力変換器 |
| JP2019140706A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | Fdk株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
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