JPH0731144A - Dc-dc converter - Google Patents
Dc-dc converterInfo
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- JPH0731144A JPH0731144A JP5170207A JP17020793A JPH0731144A JP H0731144 A JPH0731144 A JP H0731144A JP 5170207 A JP5170207 A JP 5170207A JP 17020793 A JP17020793 A JP 17020793A JP H0731144 A JPH0731144 A JP H0731144A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直流電源の電圧を所望
の値の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter for converting a DC power supply voltage into a DC voltage having a desired value.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のＤＣ−ＤＣコンバータの従来例
を図７を参照して説明する。2. Description of the Related Art A conventional example of this type of DC-DC converter will be described with reference to FIG.
【０００３】同図に示すＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、
所定の値の電圧を供給する直流電源Ｅと、この直流電源
Ｅからの電圧を所定のデューティ比でスッチング動作す
るフルブリッジ構成のスッチング回路３１と、このスッ
チング手段３１からのスイッチング出力により一次巻線
が励磁され、センタータップ付きの二次巻線からスッチ
ング回路３１のデューティ比に応じた図８に示す二次出
力電圧を送出する変圧器３２と、この変圧器３２の二次
巻線に接続した整流用の一対のダイオードＤ11，Ｄ12
と、平滑用の抵抗Ｒ及びコンデンサＣとを具備し、この
コンデンサＣの両端に出力電圧Ｖ0 を得るようになって
いる。The DC-DC converter 30 shown in FIG.
A DC power supply E that supplies a voltage of a predetermined value, a switching circuit 31 of a full bridge configuration that performs a switching operation of the voltage from the DC power supply E at a predetermined duty ratio, and a primary winding by a switching output from the switching means 31. Is connected to the secondary winding of this transformer 32, and a transformer 32 that sends out the secondary output voltage shown in FIG. 8 according to the duty ratio of the switching circuit 31 from the secondary winding with a center tap. A pair of rectifying diodes D11, D12
And a resistor R and a capacitor C for smoothing, and an output voltage V 0 is obtained across the capacitor C.
【０００４】前記スッチング回路３１は、フルブリッジ
構成のＭＯＳＦＥＴを用いたトランジスタＴＲ1 乃至Ｔ
Ｒ4 からなり、一方の対辺の２個のトランジスタＴＲ1
，ＴＲ4 、他方の対辺の２個のトランジスタＴＲ2 ，
ＴＲ3 を交互に所定のデューティ比でスッチング動作さ
せ直流電源Ｅからの電圧を断続的に変圧器３２の一次巻
線に供給することで、図８に示すような正負の値を持っ
た二次出力電圧を得るようになっている。The switching circuit 31 includes transistors TR1 to TR using MOSFETs of a full bridge structure.
Two transistors TR1 consisting of R4 on one side
, TR4, the other two transistors TR2 on the opposite side,
A secondary output having positive and negative values as shown in FIG. 8 is provided by intermittently supplying the voltage from the DC power source E to the primary winding of the transformer 32 by alternately switching TR3 at a predetermined duty ratio. It is designed to get a voltage.
【０００５】しかしながら、このＤＣ−ＤＣコンバータ
３０の場合、前記スッチング回路３１を所定のデューテ
ィ比でスッチング動作させる構成であるため、デューテ
ィ比の値によっては、図８に示すように二次出力電圧に
零電圧の期間が存在し、この結果ダイオードＤ11，Ｄ12
による整流、抵抗Ｒ及びコンデンサＣによる平滑を行っ
た出力電圧Ｖ0 の波形の直線性が不良になるという問題
がある。However, in the case of this DC-DC converter 30, since the switching circuit 31 is configured to perform a switching operation at a predetermined duty ratio, depending on the value of the duty ratio, the secondary output voltage may be changed as shown in FIG. There is a period of zero voltage, which results in diodes D11 and D12.
There is a problem that the linearity of the waveform of the output voltage V 0 , which has been rectified by the above and smoothed by the resistor R and the capacitor C, becomes poor.
【０００６】図９は、従来例の他例であるＤＣ−ＤＣコ
ンバータ４０を示すものである。FIG. 9 shows a DC-DC converter 40 which is another example of the conventional example.
【０００７】このＤＣ−ＤＣコンバータ４０は、フルブ
リッジ接続の４個のトランジスタＴＲ1 乃至ＴＲ4 のう
ち一方の対辺の２個のトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ4 、他
方の対辺の２個のトランジスタＴＲ2 ，ＴＲ3 毎に交互
にスッチング動作させることで直流電源Ｅからの電圧を
断続的に変圧器４２に設けた３個の一次巻線に各々供給
する直列接続された３個のスイッチング回路４１ａ，４
１ｂ，４１ｃを設けたこと、変圧器４２の二次巻線を並
列接続したことが特徴である。This DC-DC converter 40 has two transistors TR1 and TR4 on opposite sides of one of the four transistors TR1 to TR4 connected in full bridge, and two transistors TR2 and TR3 on the other side alternately. Switching circuits 41a, 4 connected in series to intermittently supply the voltage from the DC power source E to the three primary windings provided in the transformer 42 by performing a switching operation.
1b and 41c are provided, and the secondary winding of the transformer 42 is connected in parallel.
【０００８】尚、図９中、Ｒ1 乃至Ｒ3 はバイアス抵
抗、Ｃ1 乃至Ｃ3 は分圧コンデンサ、Ｄは整流用のダイ
オード、ＤF はフライホイールダイオードである。In FIG. 9, R1 to R3 are bias resistors, C1 to C3 are voltage dividing capacitors, D is a rectifying diode, and DF is a flywheel diode.
【０００９】このＤＣ−ＤＣコンバータ４０によれば、
各スイッチング回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃのスッチン
グ動作が全て均一に行われれば変圧器４２の各二次巻線
から等しい二次出力電圧を得ることができるが、実際に
は各スイッチング回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃの４個の
トランジスタＴＲ1 乃至ＴＲ4 のスッチング動作を均一
に行うことは難しく、例えばスイッチング回路４１ａの
スッチング動作においてトランジスタＴＲ1 のみオン
し、トランジスタＴＲ4 、さらにはトランジスタＴＲ2
，ＴＲ4 がオンにならないような場合、このスイッチ
ング回路４１ａに加わる電圧が全てトランジスタＴＲ1
のみに印加されてこのトランジスタＴＲ1 の破壊を招く
という問題がある。According to this DC-DC converter 40,
If the switching operations of the switching circuits 41a, 41b, 41c are all performed uniformly, the same secondary output voltage can be obtained from the secondary windings of the transformer 42, but in reality, the switching circuits 41a, 41b, It is difficult to uniformly perform the switching operation of the four transistors TR1 to TR4 of 41c. For example, in the switching operation of the switching circuit 41a, only the transistor TR1 is turned on, and the transistor TR4 and further the transistor TR2 are turned on.
, TR4 does not turn on, all the voltage applied to the switching circuit 41a is the transistor TR1.
There is a problem in that the transistor TR1 is applied only to this and damages the transistor TR1.
【００１０】他のスイッチング回路４１ｂ，４１ｃにお
いても事情は同じである。The same applies to the other switching circuits 41b and 41c.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＤＣ−ＤＣコンバータの場合、出力電圧の直線性が不
良であったり、スイッチング素子の破壊を招いたりとい
う問題がある。As described above, in the case of the conventional DC-DC converter, there are problems that the linearity of the output voltage is poor and the switching element is destroyed.
【００１２】そこで、本発明は、確実なスイッチング動
作によりスイッチング素子の破壊を招くことがなく、ま
た、スイッチング動作に基づく変圧器の二次出力電圧に
零電圧期間がなく、直線性の良い出力電圧を得ることが
できるＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とす
る。Therefore, according to the present invention, the switching element is not destroyed by the reliable switching operation, the secondary output voltage of the transformer based on the switching operation does not have a zero voltage period, and the output voltage having a good linearity is obtained. It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter that can obtain the following.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
直流電源からの電圧を所定のデューティ比でスッチング
動作するスッチング手段を介して変圧器の一次巻線に供
給し、この変圧器の二次巻線からの断続的な出力電圧を
整流平滑して所望の直流出力を得るＤＣ−ＤＣコンバー
タにおいて、前記スッチング手段は、フルブリッジ接続
の４個のスイッチング素子のうち対辺の２個のスイッチ
ング素子毎に交互にスッチング動作させ各々の出力を変
圧器に設けた複数の一次巻線に各々供給する直列接続さ
れた複数のスイッチング回路と、各スイッチング回路に
各々設けた一方の対辺の２個のスイッチング素子のオン
期間中に充電され他方の対辺の２個のスイッチング素子
のオン期間中に充電電圧を直流電源からの電圧に重畳し
て前記変圧器の一次巻線に供給する容量素子とを有する
ものである。The invention according to claim 1 is
The voltage from the DC power supply is supplied to the primary winding of the transformer through a switching means that performs a switching operation at a prescribed duty ratio, and the intermittent output voltage from the secondary winding of this transformer is rectified and smoothed to the desired value. In the DC-DC converter for obtaining the DC output of the above, the switching means alternately performs the switching operation for every two switching elements on the opposite side among the four switching elements in the full bridge connection, and the respective outputs are provided to the transformer. A plurality of switching circuits connected in series to each of the plurality of primary windings, and two switching elements provided on each switching circuit are charged during the ON period of two switching elements on one opposite side and two switching elements on the other opposite side are switched. And a capacitive element that superimposes the charging voltage on the voltage from the DC power supply and supplies the voltage to the primary winding of the transformer during the ON period of the element.
【００１４】請求項２記載の発明は、直流電源からの電
圧を所定のデューティ比でスッチング動作するスッチン
グ手段を介して変圧器の一次巻線に供給し、この変圧器
の二次巻線からの断続的な出力電圧を整流平滑して所望
の直流出力を得るＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記
スッチング手段は、フルブリッジ接続の４個のスイッチ
ング素子のうち対辺の２個のスイッチング素子毎に交互
にスッチング動作させ各々の出力を変圧器に設けた複数
の一次巻線に各々供給する直列接続された複数のスイッ
チング回路と、各スイッチング回路に各々設けた一方の
対辺の２個のスイッチング素子のオン期間中に充電され
他方の対辺の２個のスイッチング素子のオン期間中に充
電電圧を直流電源からの電圧に重畳して前記変圧器の一
次巻線に供給する容量素子と、前記各スイッチング回路
毎に前記変圧器の各二次巻線に設けたセンタータップに
接続した一対ずつのバランスコンデンサとを具備するも
のである。According to a second aspect of the present invention, the voltage from the DC power supply is supplied to the primary winding of the transformer through the switching means that performs a switching operation at a predetermined duty ratio, and the secondary winding of the transformer is supplied. In a DC-DC converter for rectifying and smoothing an intermittent output voltage to obtain a desired DC output, the switching means alternately switches every two switching elements on opposite sides of four switching elements of full bridge connection. During the ON period of a plurality of switching circuits connected in series for operating and supplying each output to a plurality of primary windings provided in the transformer, and two switching elements on one opposite side provided in each switching circuit. Is charged into the primary winding of the transformer by superimposing the charging voltage on the voltage from the DC power supply during the ON period of the two switching elements on the other side. And quantity elements, wherein those having a balance capacitor in pairs connected to the center tap provided in each of the secondary winding of the transformer for each switching circuit.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータにおい
て、複数のスイッチング回路は、フルブリッジ接続の４
個のスイッチング素子のうち対辺の２個のスイッチング
素子毎に交互にスッチング動作させて各スイッチング回
路に印加される分割された直流電源からの電圧を断続的
に変圧器に設けた複数の一次巻線に各々供給するが、こ
のとき、各容量素子は一方の対辺の２個のスイッチング
素子のオン期間中に充電され他方の対辺の２個のスイッ
チング素子のオン期間中に充電電圧を直流電源からの電
圧に重畳して前記変圧器の一次巻線に各々供給する。In the DC-DC converter according to the first aspect, the plurality of switching circuits are full bridge connections.
A plurality of primary windings intermittently provided on the transformer with the voltage from the divided DC power supply applied to each switching circuit by alternately performing switching operation on every two switching elements on the opposite side of the switching elements. At this time, each capacitive element is charged during the ON period of the two switching elements on one opposite side and the charging voltage from the DC power source is charged during the ON period of the two switching elements on the other opposite side. The voltage is superimposed and supplied to the primary windings of the transformer.
【００１６】これにより、各スイッチング回路の他方の
対辺の２個のスイッチング素子のオン動作時のスイッチ
ング電圧が自動的に設定され、変圧器の二次出力電圧に
零電圧期間がなくなり、直線性の良い出力電圧を得るこ
とができるとともに、仮に他方の対辺の２個のスイッチ
ング素子のいずれか又は双方のオンのタイミングがずれ
た場合でも、容量素子の放電動作で直流電源からの電圧
がいずれか一つのスイッチング素子に加わることがなく
なり、スイッチング素子の破壊を防止できる。As a result, the switching voltage of the two switching elements on the opposite side of each switching circuit at the time of ON operation is automatically set, and the zero voltage period is eliminated in the secondary output voltage of the transformer. A good output voltage can be obtained, and even if the ON timing of one or both of the two switching elements on the other side of the other side is deviated, the discharge operation of the capacitive element causes the voltage from the DC power source to become one of the two. Since it does not add to one switching element, it is possible to prevent the switching element from being broken.
【００１７】請求項２記載のＤＣ−ＤＣコンバータによ
れば、請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータの作用に加
えて、前記各スイッチング回路毎に前記変圧器の各二次
巻線に設けたセンタータップに一対ずつのバランスコン
デンサを接続したので、各二次巻線のセンタータップの
電位が常に安定し、これにより、各スイッチング回路の
スイッチング動作の確実性をより向上できる。According to the DC-DC converter of the second aspect, in addition to the function of the DC-DC converter of the first aspect, a center provided on each secondary winding of the transformer for each of the switching circuits. Since the pair of balance capacitors are connected to the taps, the potential of the center tap of each secondary winding is always stable, and thereby the reliability of the switching operation of each switching circuit can be further improved.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below.
【００１９】尚、図１に示す本実施例のＤＣ−ＤＣコン
バータ１において、図９に示すＤＣ−ＤＣコンバータ４
０と同一の機能を有するものには同一の符号を付して示
す。In the DC-DC converter 1 of this embodiment shown in FIG. 1, the DC-DC converter 4 shown in FIG.
Those having the same function as 0 are designated by the same reference numerals.
【００２０】ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、所定の値の電
圧を供給する直流電源Ｅと、この直流電源Ｅからの電圧
を所定のデューティ比でスッチング動作するフルブリッ
ジ構成のスッチング手段２と、このスッチング手段２か
らのスイッチング出力によりセンタータップ付きの３個
の一次巻線が各々励磁され、並列接続した３個の二次巻
線から二次出力電圧を得る変圧器３と、この変圧器３の
二次巻線に接続した整流用のダイオードＤと、フライホ
イールダイオードＤF と、平滑用の抵抗Ｒ及びコンデン
サＣとを具備し、このコンデンサＣの両端に出力電圧Ｖ
0 を得るようになっている。The DC-DC converter 1 includes a DC power supply E for supplying a voltage of a predetermined value, a full-bridge-type switching means 2 for switching the voltage from the DC power supply E at a predetermined duty ratio, and this switching. A transformer 3 which excites three primary windings with center taps by the switching output from the means 2 to obtain a secondary output voltage from three secondary windings connected in parallel, and a transformer 3 A rectifying diode D connected to the next winding, a flywheel diode DF, a smoothing resistor R and a capacitor C are provided, and an output voltage V is provided across the capacitor C.
It is supposed to get 0 .
【００２１】前記スッチング手段２は、フルブリッジ接
続の４個のトランジスタＴＲ1 乃至ＴＲ4 のうち一方の
対辺の２個のトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ4 、他方の対辺
の２個のトランジスタＴＲ2 ，ＴＲ3 毎に交互にスッチ
ング動作させることで直流電源Ｅからの電圧を断続的に
変圧器２に設けた３個の一次巻線に各々供給する直列接
続された３個のスイッチング回路４ａ，４ｂ，４ｃを具
備している。The switching means 2 alternately switches the two transistors TR1 and TR4 on the opposite side of one of the four transistors TR1 to TR4 in the full bridge connection and the two transistors TR2 and TR3 on the opposite side of the other. It is provided with three switching circuits 4a, 4b, 4c connected in series, which operate to intermittently supply the voltage from the DC power source E to the three primary windings provided in the transformer 2.
【００２２】各スイッチング回路４ａ，４ｂ，４ｃの隣
接するトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ3、トランジスタＴＲ2
，ＴＲ4 の間には各々容量素子としての結合コンデン
サＣａ，Ｃｂを接続している。Adjacent transistors TR1, TR3 and transistor TR2 of each switching circuit 4a, 4b, 4c
, TR4 are respectively connected with coupling capacitors Ca and Cb as capacitive elements.
【００２３】さらに、各スイッチング回路４ａ，４ｂ，
４ｃには、前記変圧器２の各二次巻線に設けたセンター
タップに各々接続した一対ずつのバランスコンデンサＣ
ｃ，Ｃｄを設けている。Further, each switching circuit 4a, 4b,
4c includes a pair of balance capacitors C each connected to a center tap provided on each secondary winding of the transformer 2.
c and Cd are provided.
【００２４】次に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の作用を、
図２乃至図５をも参照して説明する。Next, the operation of the DC-DC converter 1 will be described.
It will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
【００２５】このＤＣ−ＤＣコンバータ１の各スイッチ
ング回路４ａ，４ｂ，４ｃにおけるフルブリッジ接続の
４個のトランジスタＴＲ1 乃至ＴＲ4 のうち、一方の対
辺のトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ4 、他方の対辺のトラン
ジスタＴＲ2 ，ＴＲ3 を交互にスッチング動作させて各
スイッチング回路４ａ，４ｂ，４ｃに印加される１／３
に分割された直流電源からの電圧を断続的に変圧器２に
設けた３個の一次巻線に各々供給する。Of the four full-bridge connected transistors TR1 to TR4 in each of the switching circuits 4a, 4b and 4c of the DC-DC converter 1, transistors TR1 and TR4 on one opposite side and transistors TR2 and TR3 on the other opposite side are provided. 1/3 applied alternately to each switching circuit 4a, 4b, 4c
The voltage from the DC power supply divided into three is intermittently supplied to each of the three primary windings provided in the transformer 2.
【００２６】一方の対辺のトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ4
をオンしたときの電流の経路を図２に、他方の対辺のト
ランジスタＴＲ2 ，ＴＲ3 をオンしたときの電流の経路
を図３に各々示す。Transistors TR1 and TR4 on one of the opposite sides
2 shows the current path when the transistor is turned on, and FIG. 3 shows the current path when the transistors TR2 and TR3 on the other side are turned on.
【００２７】このような各スイッチング回路４ａ，４
ｂ，４ｃのスッチング動作に際して、前記各結合コンデ
ンサＣａ，Ｃｂは、一方の対辺のトランジスタＴＲ1 ，
ＴＲ4のオン期間中に図２に示す極性に充電され、他方
の対辺の２個のトランジスタＴＲ2 ，ＴＲ3 のオン期間
中に充電電圧を直流電源Ｅからの電圧に重畳して前記変
圧器２の各一次巻線に各々供給する。このときのスイッ
チング回路４ａの等価回路を図４に示す。Each such switching circuit 4a, 4
In the switching operation of b and 4c, the coupling capacitors Ca and Cb are connected to the transistors TR1 and
2 is charged during the ON period of TR4, and the charging voltage is superposed on the voltage from the DC power source E during the ON period of the two transistors TR2 and TR3 on the other side of the other side. Supply to each primary winding. An equivalent circuit of the switching circuit 4a at this time is shown in FIG.
【００２８】この結果、各スイッチング回路４ａ，４
ｂ，４ｃの他方の対辺の２個のトランジスタＴＲ2 ，Ｔ
Ｒ3 のオン動作時のスイッチング電圧が自動的に設定さ
れ、変圧器２の二次出力電圧に図５に示すように零電圧
期間がなくなり、前記コンテンサＣの両端から直線性の
良い出力電圧を得ることができる。As a result, each switching circuit 4a, 4
Two transistors TR2 and T2 on the opposite side of b and 4c
The switching voltage at the time of ON operation of R3 is automatically set, the zero voltage period disappears in the secondary output voltage of the transformer 2 as shown in FIG. 5, and the output voltage with good linearity is obtained from both ends of the content C. be able to.
【００２９】また、仮に他方の対辺の２個のトランジス
タＴＲ2 ，ＴＲ3 のいずれか又は双方のオンのタイミン
グがずれた場合でも、結合コンデンサＣａ，Ｃｂの放電
動作で直流電源Ｅからの電圧がいずれか一つのトランジ
スタＴＲ2 又はＴＲ3 に加わることがなくなり、トラン
ジスタＴＲ2 又はＴＲ3 の破壊を防止できる。Even if the ON timing of one or both of the two transistors TR2 and TR3 on the other side of the other side is deviated, the voltage from the DC power source E is discharged by the discharging operation of the coupling capacitors Ca and Cb. Since it is not added to one transistor TR2 or TR3, it is possible to prevent the transistor TR2 or TR3 from being broken.
【００３０】また、各スイッチング回路４ａ，４ｂ，４
ｃにおいて、前記変圧器２の各二次巻線に設けたセンタ
ータップに各々接続した一対ずつのバランスコンデンサ
Ｃｃ，Ｃｄは、各スイッチング回路４ａ，４ｂ，４ｃに
加わる直流電源Ｅからの電圧の１／３の電圧をバランス
良く分割するので、各センタータップの電位が常に安定
し、これにより、各スイッチング回路４ａ，４ｂ，４ｃ
のスイッチング動作の確実性をより向上できる。Further, each switching circuit 4a, 4b, 4
In c, a pair of balance capacitors Cc and Cd respectively connected to center taps provided on the respective secondary windings of the transformer 2 are connected to the switching circuits 4a, 4b and 4c at a voltage of 1 from the DC power source E. Since the voltage of / 3 is divided in a well-balanced manner, the potential of each center tap is always stable, and as a result, each switching circuit 4a, 4b, 4c
The reliability of the switching operation can be further improved.
【００３１】図６は、本発明の他の実施例を示すもので
あり、同図に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１Ａは、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１の構成にバイアス抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
，Ｒ3 、分圧コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を付加した
ものである。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. The DC-DC converter 1A shown in FIG.
The bias resistances R1 and R2 are added to the configuration of the C-DC converter 1.
, R3 and voltage dividing capacitors C1, C2, C3 are added.
【００３２】このＤＣ−ＤＣコンバータ１Ａによって
も、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１と同様な作用効果を発
揮させることができる。With this DC-DC converter 1A as well, it is possible to exhibit the same operational effects as the DC-DC converter 1.
【００３３】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made within the scope of the invention.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、上述した
構成としたので、変圧器の二次出力電圧に零電圧期間が
なくなり、直線性の良い出力電圧を得ることができると
ともに、スイッチング素子の破壊を防止できるＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを提供することができる。According to the present invention described in detail above, since the secondary output voltage of the transformer has no zero voltage period because of the above-mentioned configuration, it is possible to obtain an output voltage with good linearity and to perform switching. DC-D that can prevent element destruction
A C converter can be provided.
【００３５】また、本発明によれば、上述した効果に加
えて各二次巻線のセンタータップの電位を常に安定さ
せ、各スイッチング回路のスイッチング動作の確実性を
より向上できるＤＣ−ＤＣコンバータを提供することが
できる。Further, according to the present invention, in addition to the effects described above, a DC-DC converter capable of always stabilizing the potential of the center tap of each secondary winding and further improving the reliability of the switching operation of each switching circuit is provided. Can be provided.
【図１】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの実施例を示す
回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC-DC converter of the present invention.
【図２】本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータの動作説明図FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the DC-DC converter of the present embodiment.
【図３】本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータの動作説明図FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the DC-DC converter of the present embodiment.
【図４】本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータの一つのスイ
ッチング回路の等価回路図FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of one switching circuit of the DC-DC converter of this embodiment.
【図５】本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータにおける変圧
器の二次出力電圧を示す波形図FIG. 5 is a waveform diagram showing the secondary output voltage of the transformer in the DC-DC converter of the present embodiment.
【図６】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの他の実施例を
示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the DC-DC converter of the present invention.
【図７】従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional DC-DC converter.
【図８】図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータの変圧器の二
次出力電圧を示す波形図8 is a waveform diagram showing the secondary output voltage of the transformer of the DC-DC converter shown in FIG. 7.
【図９】従来のＤＣ−ＤＣコンバータの他例の回路図FIG. 9 is a circuit diagram of another example of a conventional DC-DC converter.
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２ スイッチング手段 ３ 変圧器 ４ａ乃至４ｃ スイッチング回路 ＴＲ1 乃至ＴＲ4 トランジスタ Ｃａ，Ｃｂ 結合コンデンサ Ｃｃ，Ｃｄ バランスコンデンサ 1 DC-DC converter 2 switching means 3 transformers 4a to 4c switching circuits TR1 to TR4 transistors Ca, Cb coupling capacitors Cc, Cd balance capacitors
Claims (2)
比でスッチング動作するスッチング手段を介して変圧器
の一次巻線に供給し、この変圧器の二次巻線からの断続
的な出力電圧を整流平滑して所望の直流出力を得るＤＣ
−ＤＣコンバータにおいて、前記スッチング手段は、フ
ルブリッジ接続の４個のスイッチング素子のうち対辺の
２個のスイッチング素子毎に交互にスッチング動作させ
各々の出力を変圧器に設けた複数の一次巻線に各々供給
する直列接続された複数のスイッチング回路と、各スイ
ッチング回路に各々設けた一方の対辺の２個のスイッチ
ング素子のオン期間中に充電され他方の対辺の２個のス
イッチング素子のオン期間中に充電電圧を直流電源から
の電圧に重畳して前記変圧器の一次巻線に供給する容量
素子とを有することを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバー
タ。1. A voltage from a DC power supply is supplied to a primary winding of a transformer through a switching means that performs a switching operation at a predetermined duty ratio, and an intermittent output voltage from a secondary winding of the transformer is supplied. DC to obtain desired DC output by rectifying and smoothing
In the DC converter, the switching means alternately performs a switching operation for every two switching elements on the opposite side of the four switching elements in the full bridge connection, and outputs the respective outputs to a plurality of primary windings provided in the transformer. A plurality of switching circuits that are connected in series and are charged during the ON period of two switching elements on one opposite side provided in each switching circuit are charged during the ON period of two switching elements on the other opposite side. A DC-DC converter, comprising: a capacitive element that superimposes a charging voltage on a voltage from a DC power source and supplies the primary winding of the transformer.
比でスッチング動作するスッチング手段を介して変圧器
の一次巻線に供給し、この変圧器の二次巻線からの断続
的な出力電圧を整流平滑して所望の直流出力を得るＤＣ
−ＤＣコンバータにおいて、前記スッチング手段は、フ
ルブリッジ接続の４個のスイッチング素子のうち対辺の
２個のスイッチング素子毎に交互にスッチング動作させ
各々の出力を変圧器に設けた複数の一次巻線に各々供給
する直列接続された複数のスイッチング回路と、各スイ
ッチング回路に各々設けた一方の対辺の２個のスイッチ
ング素子のオン期間中に充電され他方の対辺の２個のス
イッチング素子のオン期間中に充電電圧を直流電源から
の電圧に重畳して前記変圧器の一次巻線に供給する容量
素子と、前記各スイッチング回路毎に前記変圧器各二次
巻線に設けたセンタータップに接続した一対ずつの電圧
均衡用のバランスコンデンサとを具備することを特徴と
するＤＣ−ＤＣコンバータ。2. A voltage from a DC power supply is supplied to a primary winding of a transformer through a switching means that performs a switching operation at a predetermined duty ratio, and an intermittent output voltage from the secondary winding of the transformer is supplied. DC to obtain desired DC output by rectifying and smoothing
In the DC converter, the switching means alternately performs a switching operation for every two switching elements on the opposite side of the four switching elements in the full bridge connection, and outputs the respective outputs to a plurality of primary windings provided in the transformer. A plurality of switching circuits that are connected in series and are charged during the ON period of two switching elements on one opposite side provided in each switching circuit are charged during the ON period of two switching elements on the other opposite side. A capacitive element that superimposes the charging voltage on the voltage from the DC power supply and supplies it to the primary winding of the transformer, and a pair connected to a center tap provided on each secondary winding of the transformer for each switching circuit. And a balance capacitor for balancing the voltage of 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17020793A JP3343870B2 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | DC-DC converter |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP17020793A JP3343870B2 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | DC-DC converter |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0731144A true JPH0731144A (en) | 1995-01-31 |
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ID=15900656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17020793A Expired - Lifetime JP3343870B2 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | DC-DC converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343870B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19547064A1 (en) * | 1995-12-18 | 1997-09-25 | Studlar Sikora Jana | Method for high-voltage forming by cascading |
| WO2010006479A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | City University Of Hong Kong | Dc-dc converter and method of converting a high voltage dc current to a low voltage dc current |
| JP2010181850A (en) * | 2009-01-09 | 2010-08-19 | Panasonic Corp | Electromagnetic induction heating inverter apparatus, fixing device including the same, and image forming apparatus |
| WO2016134527A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | The University Of Hong Kong | Power converter and power conversion method |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP17020793A patent/JP3343870B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19547064A1 (en) * | 1995-12-18 | 1997-09-25 | Studlar Sikora Jana | Method for high-voltage forming by cascading |
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| JP2010181850A (en) * | 2009-01-09 | 2010-08-19 | Panasonic Corp | Electromagnetic induction heating inverter apparatus, fixing device including the same, and image forming apparatus |
| WO2016134527A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | The University Of Hong Kong | Power converter and power conversion method |
| US11146170B2 (en) | 2015-02-27 | 2021-10-12 | The University Of Hong Kong | Plural stages switching capacitor converter |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3343870B2 (en) | 2002-11-11 |
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