JPH07222443A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
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- JPH07222443A JPH07222443A JP1056194A JP1056194A JPH07222443A JP H07222443 A JPH07222443 A JP H07222443A JP 1056194 A JP1056194 A JP 1056194A JP 1056194 A JP1056194 A JP 1056194A JP H07222443 A JPH07222443 A JP H07222443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、車載用に好適な小型化が可能とさ
れて充分な出力電流容量が確保され、高効率な電圧変換
が行われるようにするＤＣ−ＤＣコンバータを提供する
ことを目的とする。 【構成】直流電源11の接続される入力端子12a にそれぞ
れ一端が接続される第１および第２の巻線13a 、13b を
有するトランス13を備え、巻線13a 、13b はそれぞれト
ランジスタ14a 、14b を介して他の入力端子12b に接続
する。巻線13a 、13b からの出力はダイオード15a 、16
b を介して取り出し、チョークコイル16を介して出力端
子17a に供給するもので、出力端子17a 、17b の間に、
平滑用コンデンサ20と共に負荷18が接続される。第１お
よび第２のトランジスタ14a 、14bは、制御回路21によ
って同時にオンされることなく交互にオン・オフ制御さ
れ、そのデューティ比に対応した出力電圧値に固定され
るようにする。
れて充分な出力電流容量が確保され、高効率な電圧変換
が行われるようにするＤＣ−ＤＣコンバータを提供する
ことを目的とする。 【構成】直流電源11の接続される入力端子12a にそれぞ
れ一端が接続される第１および第２の巻線13a 、13b を
有するトランス13を備え、巻線13a 、13b はそれぞれト
ランジスタ14a 、14b を介して他の入力端子12b に接続
する。巻線13a 、13b からの出力はダイオード15a 、16
b を介して取り出し、チョークコイル16を介して出力端
子17a に供給するもので、出力端子17a 、17b の間に、
平滑用コンデンサ20と共に負荷18が接続される。第１お
よび第２のトランジスタ14a 、14bは、制御回路21によ
って同時にオンされることなく交互にオン・オフ制御さ
れ、そのデューティ比に対応した出力電圧値に固定され
るようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、バッテリ等の直流電
源からの出力電圧を電子回路に対して供給する、電圧の
変換や安定化のために使用されるＤＣ−ＤＣコンバータ
に関する。
源からの出力電圧を電子回路に対して供給する、電圧の
変換や安定化のために使用されるＤＣ−ＤＣコンバータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば車両に搭載される電子回路は、こ
の車両に搭載されたバッテリからの直流電圧を適正に変
換した電圧を電源電圧としている。この直流電圧の変換
手段としてＤＣ−ＤＣコンバータが使用される。ＤＣ−
ＤＣコンバータを車載用の電源装置として使用する場
合、その搭載スペースが限られるため小型化が要求さ
れ、また車両に搭載されるバッテリの消費電力を軽減す
るために高効率化が要求される。
の車両に搭載されたバッテリからの直流電圧を適正に変
換した電圧を電源電圧としている。この直流電圧の変換
手段としてＤＣ−ＤＣコンバータが使用される。ＤＣ−
ＤＣコンバータを車載用の電源装置として使用する場
合、その搭載スペースが限られるため小型化が要求さ
れ、また車両に搭載されるバッテリの消費電力を軽減す
るために高効率化が要求される。
【０００３】ＤＣ−ＤＣコンバータとしては昇圧チョッ
パ方式が知られている。このチョッパ方式は機構的に効
率はよいが、出力電流容量を充分に取ることができない
という大きな問題を有する。
パ方式が知られている。このチョッパ方式は機構的に効
率はよいが、出力電流容量を充分に取ることができない
という大きな問題を有する。
【０００４】図５は従来の昇圧チョッパ方式のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの例を示しているもので、バッテリ等の直
流電源41が接続される入力端子42a および42b の間にコ
ンデンサ43が接続され、正側の入力端子42a にチョーク
コイル44の一端が接続され、このチョークコイル44の他
端が順方向のダイオード45を介して出力端子46a に接続
されている。
Ｃコンバータの例を示しているもので、バッテリ等の直
流電源41が接続される入力端子42a および42b の間にコ
ンデンサ43が接続され、正側の入力端子42a にチョーク
コイル44の一端が接続され、このチョークコイル44の他
端が順方向のダイオード45を介して出力端子46a に接続
されている。
【０００５】また、チョークコイル44の他端と負側の入
力端子42b との間にスイッチ素子を構成するトランジス
タ47が接続されており、このトランジスタ47は制御回路
48からの出力で周期的にオン・オフ制御される。負側の
入力端子42b は他方の出力端子46b に接続され、出力端
子46a と46b との間に平滑用コンデンサ49、および負荷
50が接続される。
力端子42b との間にスイッチ素子を構成するトランジス
タ47が接続されており、このトランジスタ47は制御回路
48からの出力で周期的にオン・オフ制御される。負側の
入力端子42b は他方の出力端子46b に接続され、出力端
子46a と46b との間に平滑用コンデンサ49、および負荷
50が接続される。
【０００６】この様に構成されるＤＣ−ＤＣコンバータ
にあっては、直流電源41より供給された入力電圧は、ト
ランジスタ47によって制御回路48からの指令に基づいて
オン・オフスイッチング制御され、チョークコイル44に
このオン・オフに対応して電流が供給されてエネルギー
が蓄積される。そして、トランジスタ47のオフの状態の
ときにチョークコイル44に蓄えられたエネルギーが電源
電圧に加えられ、ダイオード45を介してコンデンサ49を
充電し、負荷50に対して連続的に直流電源が供給される
ようになる。
にあっては、直流電源41より供給された入力電圧は、ト
ランジスタ47によって制御回路48からの指令に基づいて
オン・オフスイッチング制御され、チョークコイル44に
このオン・オフに対応して電流が供給されてエネルギー
が蓄積される。そして、トランジスタ47のオフの状態の
ときにチョークコイル44に蓄えられたエネルギーが電源
電圧に加えられ、ダイオード45を介してコンデンサ49を
充電し、負荷50に対して連続的に直流電源が供給される
ようになる。
【０００７】ここで制御回路48によって、負荷50に供給
される出力電圧Ｖout が絶えず一定とされるようにトラ
ンジスタ47がオン・オフ制御され、この出力電圧Ｖout
が入力電圧Ｖinに対して次式に示される電圧値に固定さ
れる。
される出力電圧Ｖout が絶えず一定とされるようにトラ
ンジスタ47がオン・オフ制御され、この出力電圧Ｖout
が入力電圧Ｖinに対して次式に示される電圧値に固定さ
れる。
【０００８】Ｖout ＝Ｖin／（１−Ｄ） ここで、Ｄは制御回路48からトランジスタ47に供給され
るパルス状スイッチング信号のデューティ比である。
るパルス状スイッチング信号のデューティ比である。
【０００９】しかし、この様に構成されるＤＣ−ＤＣコ
ンバータにあっては、制御回路48の停止時において入力
と出力との間にチョークコイル44が挿入された状態にあ
るため、負荷50に対してほぼ入力電圧と等しい電圧を供
給しようとしたときに、チョークコイル44のＬ分によっ
て負荷50の投入時電流に遅れが生じ、また負荷50の遮断
時にチョークコイル44のＬ分によって逆起電圧が発生す
るような問題等、充分な出力電流容量が確保できないと
いう問題を有する。
ンバータにあっては、制御回路48の停止時において入力
と出力との間にチョークコイル44が挿入された状態にあ
るため、負荷50に対してほぼ入力電圧と等しい電圧を供
給しようとしたときに、チョークコイル44のＬ分によっ
て負荷50の投入時電流に遅れが生じ、また負荷50の遮断
時にチョークコイル44のＬ分によって逆起電圧が発生す
るような問題等、充分な出力電流容量が確保できないと
いう問題を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたものでふあり、特に車載用として、
小型化が可能であると共に充分な出力電流容量が確保で
き、高効率な電圧変換を達成できるＤＣ−ＤＣコンバー
タを提供しようとするものである。
な点に鑑みなされたものでふあり、特に車載用として、
小型化が可能であると共に充分な出力電流容量が確保で
き、高効率な電圧変換を達成できるＤＣ−ＤＣコンバー
タを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、一端が直流電源の一方の端子に接続さ
れ、他端が第１のスイッチ素子を介して前記直流電源の
他方の端子に接続される第１の巻線と、この第１の巻線
と誘導的に結合されてその一端が前記第１の巻線と共に
前記直流電源の一方の端子に接続され、他端が第２のス
イッチ素子を介して前記直流電源の他方の端子に接続さ
れた第２の巻線とを備え、この第１および第２の巻線は
それぞれ第１および第２のダイオードを介して平滑化回
路に接続されて負荷に出力電圧が供給されるようにする
もので、制御手段で前記第１および第２のスイッチ素子
に対してその一方のみが導通状態に設定されるようにす
る周期的に変化する導通制御信号が供給されるようにす
る。
Ｃコンバータは、一端が直流電源の一方の端子に接続さ
れ、他端が第１のスイッチ素子を介して前記直流電源の
他方の端子に接続される第１の巻線と、この第１の巻線
と誘導的に結合されてその一端が前記第１の巻線と共に
前記直流電源の一方の端子に接続され、他端が第２のス
イッチ素子を介して前記直流電源の他方の端子に接続さ
れた第２の巻線とを備え、この第１および第２の巻線は
それぞれ第１および第２のダイオードを介して平滑化回
路に接続されて負荷に出力電圧が供給されるようにする
もので、制御手段で前記第１および第２のスイッチ素子
に対してその一方のみが導通状態に設定されるようにす
る周期的に変化する導通制御信号が供給されるようにす
る。
【００１２】ここで、前記第１の巻線および第２の巻線
は、前記直流電源から同一方向の電流が流れたときに、
互いに逆向きの磁束が発生するようにしたトランスの１
次巻線および２次巻線によって構成されるものであり、
また前記第１および第２の巻線は同じ巻数で構成され、
それぞれ同じ巻数比の位置にそれぞれ中間タップが導出
することができ、この場合第１および第２の巻線それぞ
れの中間タップにそれぞれ前記第１および第２のスイッ
チ素子が接続されるようにする。
は、前記直流電源から同一方向の電流が流れたときに、
互いに逆向きの磁束が発生するようにしたトランスの１
次巻線および２次巻線によって構成されるものであり、
また前記第１および第２の巻線は同じ巻数で構成され、
それぞれ同じ巻数比の位置にそれぞれ中間タップが導出
することができ、この場合第１および第２の巻線それぞ
れの中間タップにそれぞれ前記第１および第２のスイッ
チ素子が接続されるようにする。
【００１３】
【作用】この様に構成されるＤＣ−ＤＣコンバータにあ
っては、例えば第１のスイッチ素子がオンされ第２のス
イッチ素子がオフされた状態では、第１の巻線にのみ電
流が流れ、第２の巻線に入力電圧と等しい電圧が誘起さ
れる。したがって、第２のダイオードからは入力電圧と
上記誘起された電圧値とが重畳された電圧が出力されて
平滑化回路に供給される。また、第１および第２のスイ
ッチ素子が共にオフの状態では第１の巻線に蓄積された
エネルギーが出力されると共に第２の巻線の電流も連続
して流れ、第１および第２の巻線の装備されたトランス
の蓄積エネルギーを消費する。さらに第２のスイッチ素
子がオンされると共に第１のスイッチ素子がオフされた
ときは、上記場合と逆になって同じく入力電圧に誘起電
圧の重畳された電圧が出力される。
っては、例えば第１のスイッチ素子がオンされ第２のス
イッチ素子がオフされた状態では、第１の巻線にのみ電
流が流れ、第２の巻線に入力電圧と等しい電圧が誘起さ
れる。したがって、第２のダイオードからは入力電圧と
上記誘起された電圧値とが重畳された電圧が出力されて
平滑化回路に供給される。また、第１および第２のスイ
ッチ素子が共にオフの状態では第１の巻線に蓄積された
エネルギーが出力されると共に第２の巻線の電流も連続
して流れ、第１および第２の巻線の装備されたトランス
の蓄積エネルギーを消費する。さらに第２のスイッチ素
子がオンされると共に第１のスイッチ素子がオフされた
ときは、上記場合と逆になって同じく入力電圧に誘起電
圧の重畳された電圧が出力される。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその回路構成を示しているもので、直
流電源11の正側端子が入力端子12a に接続され、その負
側端子が入力端子12b に接続されている。このＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、対向設定される第１の巻線13a および
第２の巻線13b を有するトランス13を備ている。第１の
巻線13a の一端と第２の巻線13b の一端は共通に接続さ
れており、その接続点が正側入力端子12a に接続されて
いる。この場合、この第１の巻線13a および第２の巻線
13b は、同一方向の電流が流れたときに、互いに逆向き
の磁束が発生されるようにしている。
説明する。図１はその回路構成を示しているもので、直
流電源11の正側端子が入力端子12a に接続され、その負
側端子が入力端子12b に接続されている。このＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、対向設定される第１の巻線13a および
第２の巻線13b を有するトランス13を備ている。第１の
巻線13a の一端と第２の巻線13b の一端は共通に接続さ
れており、その接続点が正側入力端子12a に接続されて
いる。この場合、この第１の巻線13a および第２の巻線
13b は、同一方向の電流が流れたときに、互いに逆向き
の磁束が発生されるようにしている。
【００１５】トランス13の第１の巻線13a および第２の
巻線13b のそれぞれ他端は、それぞれスイッチ素子を構
成する第１および第２のトランジスタ14a および14b の
それぞれコレクタに接続されており、これらのトランジ
スタ14a および14b のそれぞれエミッタは負側入力端子
12b に接続されている。このトランジスタ14a および14
b に接続される第１の巻線13a と第２の巻線13b のそれ
ぞれ他端には、第１および第２のダイオード15a および
15b のアノードが接続され、これらダイオード15a と15
b のカソードは共通にしてチョークコイル16に接続され
ている。そしてこのチョークコイル16の出力側が正側出
力端子17a に接続され、負側出力端子17b は負側入力端
子12b に接続されている。
巻線13b のそれぞれ他端は、それぞれスイッチ素子を構
成する第１および第２のトランジスタ14a および14b の
それぞれコレクタに接続されており、これらのトランジ
スタ14a および14b のそれぞれエミッタは負側入力端子
12b に接続されている。このトランジスタ14a および14
b に接続される第１の巻線13a と第２の巻線13b のそれ
ぞれ他端には、第１および第２のダイオード15a および
15b のアノードが接続され、これらダイオード15a と15
b のカソードは共通にしてチョークコイル16に接続され
ている。そしてこのチョークコイル16の出力側が正側出
力端子17a に接続され、負側出力端子17b は負側入力端
子12b に接続されている。
【００１６】出力端子17a と17b との間には負荷18が接
続されるものであり、また入力端子12a と12b との間、
さらに出力端子17a と17b との間にはそれぞれコンデン
サ19および20が接続される。
続されるものであり、また入力端子12a と12b との間、
さらに出力端子17a と17b との間にはそれぞれコンデン
サ19および20が接続される。
【００１７】ここで、第１および第２のトランジスタ14
a 、14b それぞれのベースには、それぞれ制御回路21か
らのスイッチ信号ＶgaおよびＶgbが供給される。このス
イッチ信号ＶgaおよびＶgbは、それぞれ図２で示すよう
に一方がオンの状態で他方がオフとされるパルス状に変
化する周期信号で構成される。
a 、14b それぞれのベースには、それぞれ制御回路21か
らのスイッチ信号ＶgaおよびＶgbが供給される。このス
イッチ信号ＶgaおよびＶgbは、それぞれ図２で示すよう
に一方がオンの状態で他方がオフとされるパルス状に変
化する周期信号で構成される。
【００１８】この様に構成されるＤＣ−ＤＣコンバータ
において、直流電源11から供給される入力電圧が、トラ
ンス13の第１の巻線13a および第２の巻線13b に常時印
加されている。制御回路21からの信号ＶgaおよびＶgbに
よって、第１のトランジスタ14a がオンされ、第２のト
ランジスタ14b がオフされているとすると、第１の巻線
13a には第１のトランジスタ14a を介して電流が流れ
る。
において、直流電源11から供給される入力電圧が、トラ
ンス13の第１の巻線13a および第２の巻線13b に常時印
加されている。制御回路21からの信号ＶgaおよびＶgbに
よって、第１のトランジスタ14a がオンされ、第２のト
ランジスタ14b がオフされているとすると、第１の巻線
13a には第１のトランジスタ14a を介して電流が流れ
る。
【００１９】ここで、トランス13の第１の巻線13a と第
２の巻線13b の巻数が同じであるとすると、第１の巻線
13a に流れる電流によって第２の巻線13b に入力電圧Ｖ
inとほぼ等しい電圧Ｖin′が誘起され、ダイオード15b
のアノード端子部の電圧が、入力電圧と誘起電圧が重畳
されて“Ｖin＋Ｖin′”となる。そして、チョークコイ
ル16を介してコンデンサ20および負荷18に電流が流れ
る。
２の巻線13b の巻数が同じであるとすると、第１の巻線
13a に流れる電流によって第２の巻線13b に入力電圧Ｖ
inとほぼ等しい電圧Ｖin′が誘起され、ダイオード15b
のアノード端子部の電圧が、入力電圧と誘起電圧が重畳
されて“Ｖin＋Ｖin′”となる。そして、チョークコイ
ル16を介してコンデンサ20および負荷18に電流が流れ
る。
【００２０】また、この状態から第１および第２のトラ
ンジスタ14a および14b が共にオフの状態とされると、
第１の巻線13a の蓄えられたエネルギーが第１のダイオ
ード15a を介して取り出され、同時に第２の巻線13b の
電流も連続して流れて、このトランス13の蓄積エネルギ
ーを消費するようになる。
ンジスタ14a および14b が共にオフの状態とされると、
第１の巻線13a の蓄えられたエネルギーが第１のダイオ
ード15a を介して取り出され、同時に第２の巻線13b の
電流も連続して流れて、このトランス13の蓄積エネルギ
ーを消費するようになる。
【００２１】さらに、第１のトランジスタ14a がオフで
第２のトランジスタ14b がオンされるように反転制御さ
れると、第２の巻線13b には第２のトランジスタ14b を
介して電流が流れ、さらにその電流によって第１の巻線
13a に入力電圧Ｖinとほぼ等しい電圧Ｖin′が誘起され
る。したがって、第１のダイオード15a のアノード端子
の電圧は、入力電圧に誘起電圧を重畳した“Ｖin＋Ｖi
n′”の電圧となり、チョークコイル16を介してコンデ
ンサ20および負荷18に電流が流れる。
第２のトランジスタ14b がオンされるように反転制御さ
れると、第２の巻線13b には第２のトランジスタ14b を
介して電流が流れ、さらにその電流によって第１の巻線
13a に入力電圧Ｖinとほぼ等しい電圧Ｖin′が誘起され
る。したがって、第１のダイオード15a のアノード端子
の電圧は、入力電圧に誘起電圧を重畳した“Ｖin＋Ｖi
n′”の電圧となり、チョークコイル16を介してコンデ
ンサ20および負荷18に電流が流れる。
【００２２】そして、さらに第１および第２のトランジ
スタ14a および14b が共にオフされると、前記場合と同
様に第２の巻線13b の蓄えられたエネルギーが第２のダ
イオード15b を介して取り出され、同時に第１の巻線13
a の電流も連続して流れて、このトランス13の蓄積エネ
ルギーを消費する。
スタ14a および14b が共にオフされると、前記場合と同
様に第２の巻線13b の蓄えられたエネルギーが第２のダ
イオード15b を介して取り出され、同時に第１の巻線13
a の電流も連続して流れて、このトランス13の蓄積エネ
ルギーを消費する。
【００２３】すなわち、第１もしくは第２のトランジス
タ14a または14b がオンのときにチョークコイル16に蓄
えられたエネルギーと、コンデンサ20に蓄えられたエネ
ルギーが、連続的に負荷18に供給される。
タ14a または14b がオンのときにチョークコイル16に蓄
えられたエネルギーと、コンデンサ20に蓄えられたエネ
ルギーが、連続的に負荷18に供給される。
【００２４】この様に構成されたＤＣ−ＤＣコンバータ
において、その出力電圧が制御回路21によって常時一定
とされるように、第１および第２のトランジスタ14a お
よび14b がオン・オフ調整される。このため、次式で示
される出力電圧値に固定される。
において、その出力電圧が制御回路21によって常時一定
とされるように、第１および第２のトランジスタ14a お
よび14b がオン・オフ調整される。このため、次式で示
される出力電圧値に固定される。
【００２５】Ｖout ＝Ｖin＋Ｖin（２・Ｄ） ここで、Ｖinは入力電圧、Ｖout は出力電圧、Ｄはトラ
ンジスタ14a 、14b のデューティ比（Ｔon／Ｔ：Ｔonは
オン時間でＴはスイッチング時間）である。
ンジスタ14a 、14b のデューティ比（Ｔon／Ｔ：Ｔonは
オン時間でＴはスイッチング時間）である。
【００２６】ここで、第１のトランジスタ14a と第２の
トランジスタ14b は、同時にオンの状態とされることが
なく、交互にオン・オフ制御されるため、デューティ比
Ｄは“０．５”以下となり、出力電圧値Ｖout は入力電
圧値Ｖinの２倍まで可能である。
トランジスタ14b は、同時にオンの状態とされることが
なく、交互にオン・オフ制御されるため、デューティ比
Ｄは“０．５”以下となり、出力電圧値Ｖout は入力電
圧値Ｖinの２倍まで可能である。
【００２７】すなわち、単相のトランス13を使用し、こ
のトランス13の対向する１次巻線および２次巻線である
第１の巻線13a および第２の巻線13b に、交互にスイッ
チングされる電流を流すことにより、直流電源11からの
入力電圧Ｖinよりも高い出力電圧Ｖout を得ることがで
きる。
のトランス13の対向する１次巻線および２次巻線である
第１の巻線13a および第２の巻線13b に、交互にスイッ
チングされる電流を流すことにより、直流電源11からの
入力電圧Ｖinよりも高い出力電圧Ｖout を得ることがで
きる。
【００２８】ここで、１次巻線と２次巻線とを絶縁して
構成したトランスを使用する場合に比較し、第１の巻線
13a と第２の巻線13b を対向するようにしたトランス13
を使用することにより入力電圧に誘起電圧が重畳される
ようになり、巻線の巻数を少なくすることができてトラ
ンス13の小型化が可能とされる。また、第１および第２
のトランジスタ14a および14b にそれぞれ流れる電流Ｉ
eaまたはＩebは、入力電圧に重畳される誘起電圧分だけ
流れるものであるため、スイッチングによる損失が少な
くなって、小型化と高効率化が同時に実現される。
構成したトランスを使用する場合に比較し、第１の巻線
13a と第２の巻線13b を対向するようにしたトランス13
を使用することにより入力電圧に誘起電圧が重畳される
ようになり、巻線の巻数を少なくすることができてトラ
ンス13の小型化が可能とされる。また、第１および第２
のトランジスタ14a および14b にそれぞれ流れる電流Ｉ
eaまたはＩebは、入力電圧に重畳される誘起電圧分だけ
流れるものであるため、スイッチングによる損失が少な
くなって、小型化と高効率化が同時に実現される。
【００２９】さらにトランジスタ14a 、14b のスイッチ
ング動作を行う制御回路21の作動時には、出力端子17a
、17b 部には昇圧された電圧が供給され、制御回路21
の停止時には出力端子17a 、17b にはほぼ入力電圧が供
給される。
ング動作を行う制御回路21の作動時には、出力端子17a
、17b 部には昇圧された電圧が供給され、制御回路21
の停止時には出力端子17a 、17b にはほぼ入力電圧が供
給される。
【００３０】これに対して図５で示した従来例にあって
は、制御回路48の停止時には入力端と出力端との間にチ
ョークコイル44が挿入されている。このため、負荷50に
入力電圧とほぼ等しい電圧を供給しようとする場合、チ
ョークコイル44のＬ分によって負荷50の投入時の電流に
遅れが生じ、また負荷50の遮断時に同じくＬ分により逆
起電圧が発生する。
は、制御回路48の停止時には入力端と出力端との間にチ
ョークコイル44が挿入されている。このため、負荷50に
入力電圧とほぼ等しい電圧を供給しようとする場合、チ
ョークコイル44のＬ分によって負荷50の投入時の電流に
遅れが生じ、また負荷50の遮断時に同じくＬ分により逆
起電圧が発生する。
【００３１】この点、実施例においてはチョークコイル
がトランス13の構成とされるようにすると共に、第１の
巻線13a と第２の巻線13b の結合の向きを変えることに
よって、負荷18に対してほぼ入力電圧を供給する場合、
第１の巻線13a と第２の巻線13b とに発生する磁束が相
殺される。したがって、このトランス13は純抵抗となっ
て、負荷18の投入時の電流の遅れおよび負荷18の遮断時
のトランス13部に生ずる逆起電圧を低下させることがで
き、スイッチング動作しない入力電圧をそのまま出力電
圧とすることも可能とされる。
がトランス13の構成とされるようにすると共に、第１の
巻線13a と第２の巻線13b の結合の向きを変えることに
よって、負荷18に対してほぼ入力電圧を供給する場合、
第１の巻線13a と第２の巻線13b とに発生する磁束が相
殺される。したがって、このトランス13は純抵抗となっ
て、負荷18の投入時の電流の遅れおよび負荷18の遮断時
のトランス13部に生ずる逆起電圧を低下させることがで
き、スイッチング動作しない入力電圧をそのまま出力電
圧とすることも可能とされる。
【００３２】図３は第２の実施例を示す。この実施例は
第１の実施例におけるトランス13の第１の巻線13a およ
び第２の巻線13b それぞれに対して、さらに巻線13c お
よび13d が巻き足された構成であり、巻線13a と13c の
接続点および巻線13b と13dの接続点である中間タップ
を、それぞれトランジスタ14a および14b のコレクタに
接続している。また、巻線13c および13d それぞれから
の出力電流を、第１および第２のダイオード15a および
15b に供給するように構成している。
第１の実施例におけるトランス13の第１の巻線13a およ
び第２の巻線13b それぞれに対して、さらに巻線13c お
よび13d が巻き足された構成であり、巻線13a と13c の
接続点および巻線13b と13dの接続点である中間タップ
を、それぞれトランジスタ14a および14b のコレクタに
接続している。また、巻線13c および13d それぞれから
の出力電流を、第１および第２のダイオード15a および
15b に供給するように構成している。
【００３３】ここで、このトランス13の第１巻線13a お
よび第２の巻線13b それぞれの巻数をｎ1 、巻き足され
た巻線13c および13d の巻数をそれぞれｎ2 とした場
合、第１の実施例と同様に制御回路21によって、出力電
圧が一定とされるように第１および第２のトランジスタ
14a および14b のベースを制御すると、次式で示される
出力電圧値Ｖout に固定される。
よび第２の巻線13b それぞれの巻数をｎ1 、巻き足され
た巻線13c および13d の巻数をそれぞれｎ2 とした場
合、第１の実施例と同様に制御回路21によって、出力電
圧が一定とされるように第１および第２のトランジスタ
14a および14b のベースを制御すると、次式で示される
出力電圧値Ｖout に固定される。
【００３４】 Ｖout ＝Ｖin＋Ｖin{(ｎ1 ＋ｎ2 ）／ｎ1 ｝（２・Ｄ） この場合、第１および第２のトランジス14a および14b
は、同時にオンの状態とされることなく、交互にオン・
オフされるものであるため、そのデューティ比は０．５
以下となるが、トランス13の巻数比“ｎ1 ：ｎ2 ”によ
って、出力電圧を自由に設定できる。
は、同時にオンの状態とされることなく、交互にオン・
オフされるものであるため、そのデューティ比は０．５
以下となるが、トランス13の巻数比“ｎ1 ：ｎ2 ”によ
って、出力電圧を自由に設定できる。
【００３５】図４は第３の実施例を示している。これま
での実施例では出力端子17a と接地回路とされる出力端
子17b との間に出力平滑用のコンデンサ20を接続してい
た。しかしこの実施例にあっては、出力端子17a と入力
端子12a との間に出力平滑用のコンデンサ201 を接続し
ている。
での実施例では出力端子17a と接地回路とされる出力端
子17b との間に出力平滑用のコンデンサ20を接続してい
た。しかしこの実施例にあっては、出力端子17a と入力
端子12a との間に出力平滑用のコンデンサ201 を接続し
ている。
【００３６】この様な構成にすると、直流電源11の電圧
に上乗せした電圧がトランス13において発生し、この電
圧がチョークコイル16で平滑化されるため、リップルは
上乗せしたリップル分から発生するようになる。このた
め、この上乗せ分に相当する電圧を発生する出力端子17
a と入力端子12a との間にコンデンサ201 が接続される
もので、このコンデンサ201 の耐電圧は、電圧の昇圧分
のみの電源に対応するもので済み、より小型化が可能と
される。
に上乗せした電圧がトランス13において発生し、この電
圧がチョークコイル16で平滑化されるため、リップルは
上乗せしたリップル分から発生するようになる。このた
め、この上乗せ分に相当する電圧を発生する出力端子17
a と入力端子12a との間にコンデンサ201 が接続される
もので、このコンデンサ201 の耐電圧は、電圧の昇圧分
のみの電源に対応するもので済み、より小型化が可能と
される。
【００３７】また、スイッチ制御される第１および第２
のトランジスタ14a および14b が共にオフされた状態
で、チョークコイル16に蓄積されたエネルギーが、コン
デンサ201 、トランス13、ダイオード16a および16b を
通して流れる。この際に、トランス13の第１の巻線13a
と第２の巻線13b とは結合の向きが異なるものであるた
め、トランス13において磁束が相殺され、チョークコイ
ル16およびコンデンサ201 と共にダイオード15a および
15b においてリップル分が有効に吸収される。
のトランジスタ14a および14b が共にオフされた状態
で、チョークコイル16に蓄積されたエネルギーが、コン
デンサ201 、トランス13、ダイオード16a および16b を
通して流れる。この際に、トランス13の第１の巻線13a
と第２の巻線13b とは結合の向きが異なるものであるた
め、トランス13において磁束が相殺され、チョークコイ
ル16およびコンデンサ201 と共にダイオード15a および
15b においてリップル分が有効に吸収される。
【００３８】これまでの実施例において、第１および第
２の巻線13a によび13b にそれぞれ第１および第２のト
ランジスタ14a および14b を接続し、このトランジスタ
14aおよび14b をスイッチ素子として機能させるように
したが、これは実施例で示したトランジスタに限らず、
ＭＯＳＦＥＴやリレー等のように、電流をオン・オフで
きるスイッチ手段であれば、同様の効果が発揮される。
２の巻線13a によび13b にそれぞれ第１および第２のト
ランジスタ14a および14b を接続し、このトランジスタ
14aおよび14b をスイッチ素子として機能させるように
したが、これは実施例で示したトランジスタに限らず、
ＭＯＳＦＥＴやリレー等のように、電流をオン・オフで
きるスイッチ手段であれば、同様の効果が発揮される。
【００３９】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係るＤＣ−ＤＣ
コンバータによれば、小型化が可能であると共に充分な
出力電流容量が確保でき、高効率な電圧変換を達成で
き、特に車載用の電子機器の電源装置等として効果的に
応用できる。
コンバータによれば、小型化が可能であると共に充分な
出力電流容量が確保でき、高効率な電圧変換を達成で
き、特に車載用の電子機器の電源装置等として効果的に
応用できる。
【図１】この発明の一実施例に係るＤＣ−ＤＣコンバー
タを説明するための回路構成図。
タを説明するための回路構成図。
【図２】上記実施例の動作を説明するための信号波形
図。
図。
【図３】この発明の第２の実施例を説明する回路構成
図。
図。
【図４】この発明の第３の実施例を説明する回路構成
図。
図。
【図５】従来のＤＣ−ＤＣコンバータを説明する回路構
成図。
成図。
11…直流電源、12a 、12b …入力端子、13…トランス、
13a 、13b …第１および第２の巻線、13c 、13d …巻線
（巻き足された）、!$A 、14b …第１および第２のトラ
ンジスタ、15a 、15b …第１および第２のダイオード、
16…チョークコイル、17a 、17b …出力端子、18…負
荷、19、20、201 …コンデンサ、21…制御回路。
13a 、13b …第１および第２の巻線、13c 、13d …巻線
（巻き足された）、!$A 、14b …第１および第２のトラ
ンジスタ、15a 、15b …第１および第２のダイオード、
16…チョークコイル、17a 、17b …出力端子、18…負
荷、19、20、201 …コンデンサ、21…制御回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 一端が直流電源の一方の端子に接続さ
れ、他端が第１のスイッチ素子を介して前記直流電源の
他方の端子に接続される第１の巻線と、 この第１の巻線と誘導的に結合されてその一端が前記第
１の巻線と共に前記直流電源の一方の端子に接続され、
他端が第２のスイッチ素子を介して前記直流電源の他方
の端子に接続された第２の巻線と、 前記第１および第２の巻線それぞれで得られる電流が供
給される第１および第２のダイオードと、 この第１および第２のダイオードからの出力が供給され
る平滑化回路と、 前記第１および第２のスイッチ素子に対してそれぞれ導
通制御信号を供給する制御手段とを具備し、 この制御手段では、前記第１および第２のスイッチ素子
の一方のみが導通状態に設定されるように周期的に変化
する導通制御信号が発生されるようにしたことを特徴と
するＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】 前記第１の巻線および第２の巻線は同じ
巻数によって構成され、前記直流電源から同一方向の電
流が流れたときに、互いに逆向きの磁束が発生されるよ
うにしたトランスの１次巻線および２次巻線によって構
成されるようにした請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバー
タ。 - 【請求項３】 前記第１および第２の巻線は同じ巻数で
構成され、それぞれ同じ巻数比の位置にそれぞれ中間タ
ップが導出されるもので、この第１および第２の巻線そ
れぞれの中間タップにそれぞれ前記第１および第２のス
イッチ素子が接続されるようにした請求項１記載のＤＣ
−ＤＣコンバータ。 - 【請求項４】 前記平滑化回路は、前記第１および第２
のダイオードからの出力が供給されるチョークコイル
と、このチョークコイルの出力側と前記直流電源の他端
側との間に接続されたコンデンサとによって構成される
請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項５】 前記平滑化回路は、前記第１および第２
のダイオードからの出力が供給されるチョークコイル
と、このチョークコイルの出力側と前記直流電源の一端
側との間に接続されたコンデンサとによって構成される
請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056194A JPH07222443A (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056194A JPH07222443A (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07222443A true JPH07222443A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11753663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056194A Pending JPH07222443A (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07222443A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014183701A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2014204499A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 三菱電機株式会社 | 直流−直流コンバータ |
| JP2014204500A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 三菱電機株式会社 | 直流−直流コンバータ |
| WO2017212843A1 (ja) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Ntn株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JP2018068015A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置 |
| US10541600B2 (en) | 2016-06-10 | 2020-01-21 | Ntn Corporation | Power factor improvement device |
-
1994
- 1994-02-01 JP JP1056194A patent/JPH07222443A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014183701A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2014204499A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 三菱電機株式会社 | 直流−直流コンバータ |
| JP2014204500A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 三菱電機株式会社 | 直流−直流コンバータ |
| WO2017212843A1 (ja) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Ntn株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| KR20190016479A (ko) * | 2016-06-10 | 2019-02-18 | 엔티엔 가부시키가이샤 | Dc/dc 컨버터 |
| US10541600B2 (en) | 2016-06-10 | 2020-01-21 | Ntn Corporation | Power factor improvement device |
| US10778095B2 (en) | 2016-06-10 | 2020-09-15 | Ntn Corporation | Switching DC/DC converter having power output during on and off periods |
| JP2018068015A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置 |
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