JPH08275514A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
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- JPH08275514A JPH08275514A JP7646395A JP7646395A JPH08275514A JP H08275514 A JPH08275514 A JP H08275514A JP 7646395 A JP7646395 A JP 7646395A JP 7646395 A JP7646395 A JP 7646395A JP H08275514 A JPH08275514 A JP H08275514A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】入力直流電源の電圧がＭＯＳＦＥＴスイッチの
しきい値電圧に満たない場合でも正常に動作するチョッ
パ昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。 【構成】入力直流電源１１をリアクトル１２を介してＭ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３に接続し、スイッチングにより
発生した電圧を整流平滑して直流出力電圧Ｖoutを得る
チョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直流
出力電圧Ｖout と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差
増幅器２２と、この誤差増幅器２２の出力電圧に対応し
たパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器２３と、
パルス幅変調信号を増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のゲートに供給するパルス増幅器２４と、パルス幅変調
信号を増幅するパルス増幅器２６およびその出力電圧を
整流する倍電圧整流回路２７からなり、入力直流電源１
１の出力電圧Ｖinを昇圧してパルス増幅器２４に電源電
圧を供給する昇圧回路２５とを有する。
しきい値電圧に満たない場合でも正常に動作するチョッ
パ昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。 【構成】入力直流電源１１をリアクトル１２を介してＭ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３に接続し、スイッチングにより
発生した電圧を整流平滑して直流出力電圧Ｖoutを得る
チョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直流
出力電圧Ｖout と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差
増幅器２２と、この誤差増幅器２２の出力電圧に対応し
たパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器２３と、
パルス幅変調信号を増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のゲートに供給するパルス増幅器２４と、パルス幅変調
信号を増幅するパルス増幅器２６およびその出力電圧を
整流する倍電圧整流回路２７からなり、入力直流電源１
１の出力電圧Ｖinを昇圧してパルス増幅器２４に電源電
圧を供給する昇圧回路２５とを有する。
Description
【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ＭＯＳＦＥＴスイッチを用いたチョッパ昇圧
型のＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
係り、特にＭＯＳＦＥＴスイッチを用いたチョッパ昇圧
型のＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＭＯＳＦＥＴスイッチを用いた
チョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは図４に示すよう
に構成される。このＤＣ−ＤＣコンバータは、大きく分
けて主回路部１０と制御回路部２０とからなる。主回路
部１０は、入力直流電源１１の出力をリアクトル１２を
介してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３に印加し、ＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３のスイッチングにより発生した高周波の
電圧を整流ダイオード１４および平滑コンデンサ１５に
より整流平滑して出力端子１６ａ，１６ｂ間に直流出力
を得るように構成されている。
チョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは図４に示すよう
に構成される。このＤＣ−ＤＣコンバータは、大きく分
けて主回路部１０と制御回路部２０とからなる。主回路
部１０は、入力直流電源１１の出力をリアクトル１２を
介してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３に印加し、ＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３のスイッチングにより発生した高周波の
電圧を整流ダイオード１４および平滑コンデンサ１５に
より整流平滑して出力端子１６ａ，１６ｂ間に直流出力
を得るように構成されている。
【０００３】一方、制御回路部２０は基準電圧源２１の
基準電圧と主回路部１０の直流出力電圧との差電圧であ
る誤差電圧を誤差増幅器２２により増幅した後、パルス
幅変調器２３に供給して誤差電圧に対応したパルス幅の
パルス幅変調信号を生成し、これをパルス増幅器２４に
より増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３のゲートに印加
することによって、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３をオン・
オフする。
基準電圧と主回路部１０の直流出力電圧との差電圧であ
る誤差電圧を誤差増幅器２２により増幅した後、パルス
幅変調器２３に供給して誤差電圧に対応したパルス幅の
パルス幅変調信号を生成し、これをパルス増幅器２４に
より増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３のゲートに印加
することによって、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３をオン・
オフする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のチョッ
パ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータでは、ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３を駆動するパルス増幅器２４の電源を入力直流
電源１１から供給する構成となっている。従って、ＤＣ
−ＤＣコンバータの電源投入時、つまり入力直流電源１
１の立上がり時において、入力直流電源１１の電圧がＭ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３のしきい値電圧ＶGS（th）（Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３がオンし始めるゲート・ソース
間電圧）に満たない期間では、パルス増幅器２４のハイ
レベルでの出力電圧も当然のことながらＶGS（th）に満
たないため、パルス増幅器２４の出力電圧でＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３をオンにすることができず、チョッパ昇
圧型ＤＣ−ＤＣコンバータとして正常に動作しない。す
なわち、入力直流電源１１の立ち上がり時の応答が悪い
という問題がある。
パ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータでは、ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３を駆動するパルス増幅器２４の電源を入力直流
電源１１から供給する構成となっている。従って、ＤＣ
−ＤＣコンバータの電源投入時、つまり入力直流電源１
１の立上がり時において、入力直流電源１１の電圧がＭ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３のしきい値電圧ＶGS（th）（Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ１３がオンし始めるゲート・ソース
間電圧）に満たない期間では、パルス増幅器２４のハイ
レベルでの出力電圧も当然のことながらＶGS（th）に満
たないため、パルス増幅器２４の出力電圧でＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３をオンにすることができず、チョッパ昇
圧型ＤＣ−ＤＣコンバータとして正常に動作しない。す
なわち、入力直流電源１１の立ち上がり時の応答が悪い
という問題がある。
【０００５】本発明は、入力直流電源の電圧がＭＯＳＦ
ＥＴスイッチのしきい値電圧以下の場合にも正常に動作
することができるチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ
を提供することを目的とする。
ＥＴスイッチのしきい値電圧以下の場合にも正常に動作
することができるチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は入力直流電源をインダクタンス素子を介
してＭＯＳＦＥＴスイッチに接続し、このＭＯＳＦＥＴ
スイッチのスイッチングにより発生した電圧を整流平滑
して直流出力電圧を得るチョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコ
ンバータにおいて、入力直流電源の出力電圧を昇圧する
昇圧回路を設け、この昇圧回路の出力電圧をＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチを駆動する駆動回路に電源電圧として供給す
るようにしたことを基本的な特徴とする。
めに、本発明は入力直流電源をインダクタンス素子を介
してＭＯＳＦＥＴスイッチに接続し、このＭＯＳＦＥＴ
スイッチのスイッチングにより発生した電圧を整流平滑
して直流出力電圧を得るチョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコ
ンバータにおいて、入力直流電源の出力電圧を昇圧する
昇圧回路を設け、この昇圧回路の出力電圧をＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチを駆動する駆動回路に電源電圧として供給す
るようにしたことを基本的な特徴とする。
【０００７】昇圧回路は、具体的にはパルス増幅器と、
このパルス増幅器の出力を倍電圧整流する倍電圧整流回
路からなるチャージポンプ式昇圧回路により構成され
る。本発明の一つの態様によるチョッパ昇圧型のＤＣ−
ＤＣコンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力電
圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差増幅器と、こ
の誤差増幅器の出力電圧に対応したパルス幅変調信号を
生成するパルス幅変調器と、このパルス幅変調信号を増
幅してＭＯＳＦＥＴスイッチのゲートに供給する第１の
パルス増幅器と、パルス幅変調信号を増幅する第２のパ
ルス増幅器および該第２のパルス増幅器の出力電圧を倍
電圧整流する倍電圧整流回路からなり、入力直流電源の
出力電圧を昇圧して第１のパルス増幅器に電源電圧を供
給する昇圧回路とを具備することを特徴とする。
このパルス増幅器の出力を倍電圧整流する倍電圧整流回
路からなるチャージポンプ式昇圧回路により構成され
る。本発明の一つの態様によるチョッパ昇圧型のＤＣ−
ＤＣコンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力電
圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差増幅器と、こ
の誤差増幅器の出力電圧に対応したパルス幅変調信号を
生成するパルス幅変調器と、このパルス幅変調信号を増
幅してＭＯＳＦＥＴスイッチのゲートに供給する第１の
パルス増幅器と、パルス幅変調信号を増幅する第２のパ
ルス増幅器および該第２のパルス増幅器の出力電圧を倍
電圧整流する倍電圧整流回路からなり、入力直流電源の
出力電圧を昇圧して第１のパルス増幅器に電源電圧を供
給する昇圧回路とを具備することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の他の態様によるチョッパ昇
圧型のＤＣ−ＤＣコンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の直流出力電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差
増幅器と、所定周期の三角波信号を発生する三角波発生
器と、この三角波信号に基づいて誤差増幅器の出力電圧
に対応したパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器
と、このパルス幅変調信号を増幅してＭＯＳＦＥＴスイ
ッチのゲートに供給する第１のパルス増幅器と、三角波
信号を矩形パルス信号に変換するパルス変換器と、この
矩形パルス信号を増幅する第２のパルス増幅器および該
第２のパルス増幅器の出力電圧を倍電圧整流する倍電圧
整流回路からなり、入力直流電源の出力電圧を昇圧して
第１のパルス増幅器に電源電圧を供給する昇圧回路とを
具備することを特徴とする。
圧型のＤＣ−ＤＣコンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の直流出力電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤差
増幅器と、所定周期の三角波信号を発生する三角波発生
器と、この三角波信号に基づいて誤差増幅器の出力電圧
に対応したパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器
と、このパルス幅変調信号を増幅してＭＯＳＦＥＴスイ
ッチのゲートに供給する第１のパルス増幅器と、三角波
信号を矩形パルス信号に変換するパルス変換器と、この
矩形パルス信号を増幅する第２のパルス増幅器および該
第２のパルス増幅器の出力電圧を倍電圧整流する倍電圧
整流回路からなり、入力直流電源の出力電圧を昇圧して
第１のパルス増幅器に電源電圧を供給する昇圧回路とを
具備することを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように構成された本発明によるＤＣ−ＤＣ
コンバータでは、入力直流電源の電圧を昇圧する昇圧回
路の出力電圧（第２のパルス増幅器の出力電圧）はＭＯ
ＳＦＥＴスイッチのしきい値電圧より高くなり、これが
ＭＯＳＦＥＴスイッチの駆動回路（第１のパルス増幅
器）に電源電圧として供給される。
コンバータでは、入力直流電源の電圧を昇圧する昇圧回
路の出力電圧（第２のパルス増幅器の出力電圧）はＭＯ
ＳＦＥＴスイッチのしきい値電圧より高くなり、これが
ＭＯＳＦＥＴスイッチの駆動回路（第１のパルス増幅
器）に電源電圧として供給される。
【００１０】従って、入力直流電源の電圧がＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチのしきい値電圧以下の期間でも、昇圧回路の
出力電圧がハイレベルになると同時に、これを電源電圧
とする駆動回路の出力電圧がＭＯＳＦＥＴスイッチのし
きい値電圧以上となるため、ＭＯＳＦＥＴスイッチが確
実にオン・オフされる。すなわち、入力直流電源の電圧
が立上がり時のようにＭＯＳＦＥＴスイッチのしきい値
電圧に満たない場合でも、チョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータとして正常な動作が実現される。
Ｔスイッチのしきい値電圧以下の期間でも、昇圧回路の
出力電圧がハイレベルになると同時に、これを電源電圧
とする駆動回路の出力電圧がＭＯＳＦＥＴスイッチのし
きい値電圧以上となるため、ＭＯＳＦＥＴスイッチが確
実にオン・オフされる。すなわち、入力直流電源の電圧
が立上がり時のようにＭＯＳＦＥＴスイッチのしきい値
電圧に満たない場合でも、チョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータとして正常な動作が実現される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るチョ
ッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成図である。
このチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは、図３に示
した従来の回路と同様に大きく分けて主回路部１０と制
御回路部２０からなる。主回路部１０は、入力直流電源
１１、インダクタンス素子であるリアクトル１２、ＭＯ
ＳＦＥＴスイッチ１３、整流ダイオード１４および平滑
コンデンサ１５から構成される。ＭＯＳＦＥＴスイッチ
１３は、制御回路部２０により高周波でスイッチングさ
れる。このＭＯＳＦＥＴスイッチ１３のスイッチングに
より生じる高周波の電圧が整流ダイオード１４および平
滑コンデンサ１５により整流平滑されることによって、
出力端子１６ａ，１６ｂ間に入力直流電源１１の電圧Ｖ
inより昇圧された直流出力電圧Ｖout が得られる。
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るチョ
ッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成図である。
このチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは、図３に示
した従来の回路と同様に大きく分けて主回路部１０と制
御回路部２０からなる。主回路部１０は、入力直流電源
１１、インダクタンス素子であるリアクトル１２、ＭＯ
ＳＦＥＴスイッチ１３、整流ダイオード１４および平滑
コンデンサ１５から構成される。ＭＯＳＦＥＴスイッチ
１３は、制御回路部２０により高周波でスイッチングさ
れる。このＭＯＳＦＥＴスイッチ１３のスイッチングに
より生じる高周波の電圧が整流ダイオード１４および平
滑コンデンサ１５により整流平滑されることによって、
出力端子１６ａ，１６ｂ間に入力直流電源１１の電圧Ｖ
inより昇圧された直流出力電圧Ｖout が得られる。
【００１２】一方、制御回路部２０は、基準電圧源２
１、誤差増幅器２２、パルス幅変調器２３、第１のパル
ス増幅器２４および昇圧回路２５からなり、基準電圧源
２１の基準電圧と主回路部１０の直流出力電圧Ｖout と
の差電圧である誤差電圧を誤差増幅器２２により増幅し
た後、パルス幅変調器２３に供給して誤差電圧に対応し
たパルス幅のパルス幅変調信号を生成し、これをＭＯＳ
ＦＥＴスイッチ１３のための駆動回路である第１のパル
ス増幅器２４により増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のゲートに印加することによって、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１３をオン・オフする。
１、誤差増幅器２２、パルス幅変調器２３、第１のパル
ス増幅器２４および昇圧回路２５からなり、基準電圧源
２１の基準電圧と主回路部１０の直流出力電圧Ｖout と
の差電圧である誤差電圧を誤差増幅器２２により増幅し
た後、パルス幅変調器２３に供給して誤差電圧に対応し
たパルス幅のパルス幅変調信号を生成し、これをＭＯＳ
ＦＥＴスイッチ１３のための駆動回路である第１のパル
ス増幅器２４により増幅してＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のゲートに印加することによって、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１３をオン・オフする。
【００１３】ここで、図１の構成においては、昇圧回路
２５が設けられている点が図３に示した従来の構成と異
なっている。この昇圧回路２５は、入力直流電源１１の
電圧Ｖinを昇圧して、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３を駆動
するための第１のパルス増幅器２４に電源電圧として供
給するものであり、この例ではパルス幅変調器２３から
のパルス幅変調信号を増幅する第２のパルス増幅器２６
と、この第２のパルス増幅器２６との組み合わせで昇圧
動作を行うためのダイオードＤ１〜Ｄ３およびコンデン
サＤ１〜Ｃ３からなる倍電圧整流回路２７とによって、
いわゆるチャージポンプ式昇圧回路を構成している。
２５が設けられている点が図３に示した従来の構成と異
なっている。この昇圧回路２５は、入力直流電源１１の
電圧Ｖinを昇圧して、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３を駆動
するための第１のパルス増幅器２４に電源電圧として供
給するものであり、この例ではパルス幅変調器２３から
のパルス幅変調信号を増幅する第２のパルス増幅器２６
と、この第２のパルス増幅器２６との組み合わせで昇圧
動作を行うためのダイオードＤ１〜Ｄ３およびコンデン
サＤ１〜Ｃ３からなる倍電圧整流回路２７とによって、
いわゆるチャージポンプ式昇圧回路を構成している。
【００１４】すなわち、本実施例では誤差増幅器２２と
パルス幅変調器２３および昇圧回路２５内の第２のパル
ス増幅器２６の電源電圧は入力直流電源１１から供給さ
れ、一方、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３を駆動するための
第１のパルス増幅器２４の電源電圧は昇圧回路２５から
供給される。
パルス幅変調器２３および昇圧回路２５内の第２のパル
ス増幅器２６の電源電圧は入力直流電源１１から供給さ
れ、一方、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３を駆動するための
第１のパルス増幅器２４の電源電圧は昇圧回路２５から
供給される。
【００１５】上記のような構成とすることによって、入
力直流電源１１の電圧ＶinがＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のしきい値電圧ＶGS（th）以下の場合でも、主回路部１
０から入力直流電源１１の電圧Ｖinを昇圧した任意の直
流出力電圧Ｖout を得るチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコン
バータとして正常に動作することができる。この効果を
図２に示す波形図を参照して説明する。
力直流電源１１の電圧ＶinがＭＯＳＦＥＴスイッチ１３
のしきい値電圧ＶGS（th）以下の場合でも、主回路部１
０から入力直流電源１１の電圧Ｖinを昇圧した任意の直
流出力電圧Ｖout を得るチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコン
バータとして正常に動作することができる。この効果を
図２に示す波形図を参照して説明する。
【００１６】図２は、入力直流電源１１の立上がり時に
おける図１の各部の波形を示す図であり、（ａ）は入力
直流電源１１の電圧Ｖin、（ｂ）はパルス幅変調器２３
から出力されるパルス幅変調信号、（ｃ）は第１のパル
ス増幅器２４の電源電圧、（ｄ）は第１のパルス増幅器
２４の出力電圧、（ｅ）は主回路部１０の直流出力電圧
Ｖout の波形をそれぞれ示している。
おける図１の各部の波形を示す図であり、（ａ）は入力
直流電源１１の電圧Ｖin、（ｂ）はパルス幅変調器２３
から出力されるパルス幅変調信号、（ｃ）は第１のパル
ス増幅器２４の電源電圧、（ｄ）は第１のパルス増幅器
２４の出力電圧、（ｅ）は主回路部１０の直流出力電圧
Ｖout の波形をそれぞれ示している。
【００１７】まず、図１のチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの電源投入によって入力直流電源１１が立上が
ると、誤差増幅器２２、パルス幅変調器２３、第１のパ
ルス増幅器２４および第２のパルス増幅器２６が動作を
し始める。このとき、制御回路部２０は誤差増幅器２２
に帰還される主回路部１０の直流出力電圧Ｖout が基準
電圧源２１の電圧に達しないために、負帰還ループによ
って主回路部１０の出力電圧を上げる方向に動作し、パ
ルス幅変調器２３は最大パルス幅のパルス変調信号を発
生している。
ンバータの電源投入によって入力直流電源１１が立上が
ると、誤差増幅器２２、パルス幅変調器２３、第１のパ
ルス増幅器２４および第２のパルス増幅器２６が動作を
し始める。このとき、制御回路部２０は誤差増幅器２２
に帰還される主回路部１０の直流出力電圧Ｖout が基準
電圧源２１の電圧に達しないために、負帰還ループによ
って主回路部１０の出力電圧を上げる方向に動作し、パ
ルス幅変調器２３は最大パルス幅のパルス変調信号を発
生している。
【００１８】ここで、パルス幅変調器２３からパルス幅
変調信号の１サイクル目のパルスが発生した時点では、
昇圧回路２５の出力電圧は入力直流電源１１の電圧Ｖin
と等しいままである。このとき、第１のパルス増幅器２
４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイッチ１
３のしきい値電圧、すなわちＶGS（th）以下であるた
め、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３をオンすることはできな
い状態にある。
変調信号の１サイクル目のパルスが発生した時点では、
昇圧回路２５の出力電圧は入力直流電源１１の電圧Ｖin
と等しいままである。このとき、第１のパルス増幅器２
４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイッチ１
３のしきい値電圧、すなわちＶGS（th）以下であるた
め、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１３をオンすることはできな
い状態にある。
【００１９】次に、パルス幅変調器２３からパルス幅変
調信号の２サイクル目のパルスが発生すると、昇圧回路
２５の出力電圧は、パルス幅変調信号を増幅する第２の
パルス増幅器２６の出力電圧が倍電圧整流回路２７によ
り２倍の電圧に昇圧されるため、入力直流電源１１の電
圧Ｖinの２倍の値となる。従って、第１のパルス増幅器
２４のハイレベルでの出力電圧は、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１３のしきい値電圧ＶGS（th）を越えるため、ＭＯＳ
ＦＥＴスイッチ１３をオンできる状態となる。
調信号の２サイクル目のパルスが発生すると、昇圧回路
２５の出力電圧は、パルス幅変調信号を増幅する第２の
パルス増幅器２６の出力電圧が倍電圧整流回路２７によ
り２倍の電圧に昇圧されるため、入力直流電源１１の電
圧Ｖinの２倍の値となる。従って、第１のパルス増幅器
２４のハイレベルでの出力電圧は、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１３のしきい値電圧ＶGS（th）を越えるため、ＭＯＳ
ＦＥＴスイッチ１３をオンできる状態となる。
【００２０】このようにして本実施例によれば、昇圧回
路２５を設けることにより、速やかにＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３をオン・オフできるようになるため、主回路部
１０は正しく昇圧動作を行いことができ、その直流出力
電圧Ｖout は徐々に上昇してゆく。そして、パルス幅変
調器１０から出力されるパルス幅変調信号が基準電圧源
２１の電圧で決まるパルス幅で落ち着き、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータは定常状態、すなわち一定の直流出力電圧Ｖou
t を出力する状態となる。
路２５を設けることにより、速やかにＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３をオン・オフできるようになるため、主回路部
１０は正しく昇圧動作を行いことができ、その直流出力
電圧Ｖout は徐々に上昇してゆく。そして、パルス幅変
調器１０から出力されるパルス幅変調信号が基準電圧源
２１の電圧で決まるパルス幅で落ち着き、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータは定常状態、すなわち一定の直流出力電圧Ｖou
t を出力する状態となる。
【００２１】次に、図３を参照して本発明の他の実施例
を説明する。図１と同一部分に同一符号を付して相違点
を説明すると、本実施例では三角波発生器３１の出力信
号をパルス変換器３２により矩形パルス信号に変換し、
この矩形パルス信号を昇圧回路２５における第２のパル
ス増幅器２６の入力端子に入力するようにした点が図１
の実施例と異なる。
を説明する。図１と同一部分に同一符号を付して相違点
を説明すると、本実施例では三角波発生器３１の出力信
号をパルス変換器３２により矩形パルス信号に変換し、
この矩形パルス信号を昇圧回路２５における第２のパル
ス増幅器２６の入力端子に入力するようにした点が図１
の実施例と異なる。
【００２２】三角波発生器３１は一定周期の三角波信号
を発生し、パルス幅変調器２３とパルス変換器３２に供
給する。パルス幅変調器２３は、この三角波信号の電圧
と誤差増幅器２２からの誤差電圧を比較し、誤差電圧に
対応したパルス幅のパルス幅変調信号を生成する。一
方、パルス変換器３２は、三角波信号を矩形パルス信号
に変換して第２のパルス増幅器２６の入力端子に供給す
る。
を発生し、パルス幅変調器２３とパルス変換器３２に供
給する。パルス幅変調器２３は、この三角波信号の電圧
と誤差増幅器２２からの誤差電圧を比較し、誤差電圧に
対応したパルス幅のパルス幅変調信号を生成する。一
方、パルス変換器３２は、三角波信号を矩形パルス信号
に変換して第２のパルス増幅器２６の入力端子に供給す
る。
【００２３】このように、図１に示した先の実施例で
は、第２のパルス増幅器２６の入力がパルス幅変調器２
３からのパルス幅変調信号であり、主回路部１０の直流
出力電圧Ｖout に対応して変化する信号であったのに対
して、本実施例では第２のパルス増幅器２６の入力はパ
ルス変換器３２からの一定パルス幅のパルス信号である
点が異なるが、その作用効果は先の実施例と同様であ
る。
は、第２のパルス増幅器２６の入力がパルス幅変調器２
３からのパルス幅変調信号であり、主回路部１０の直流
出力電圧Ｖout に対応して変化する信号であったのに対
して、本実施例では第２のパルス増幅器２６の入力はパ
ルス変換器３２からの一定パルス幅のパルス信号である
点が異なるが、その作用効果は先の実施例と同様であ
る。
【００２４】すなわち、本実施例においても、例えばパ
ルス変換器３２から１サイクル目のパルス信号が発生し
た時点では昇圧回路２５の出力電圧は入力直流電源１１
の電圧Ｖinと等しいままであり、第１のパルス増幅器２
４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイッチ１
３のしきい値電圧ＶGS（th）以下であるため、ＭＯＳＦ
ＥＴスイッチ１３をオンすることはできない。これに対
し、パルス変換器３２から２サイクル目のパルス信号が
発生すると、昇圧回路２５の出力電圧は、パルス幅変調
信号を増幅する第２のパルス増幅器２６の出力電圧が倍
電圧整流回路２７により２倍に昇圧され、入力直流電源
１１の電圧Ｖinの２倍の値となるので、第１のパルス増
幅器２４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３のしきい値電圧ＶGS（th）を越え、ＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３をオンできる状態となる。
ルス変換器３２から１サイクル目のパルス信号が発生し
た時点では昇圧回路２５の出力電圧は入力直流電源１１
の電圧Ｖinと等しいままであり、第１のパルス増幅器２
４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイッチ１
３のしきい値電圧ＶGS（th）以下であるため、ＭＯＳＦ
ＥＴスイッチ１３をオンすることはできない。これに対
し、パルス変換器３２から２サイクル目のパルス信号が
発生すると、昇圧回路２５の出力電圧は、パルス幅変調
信号を増幅する第２のパルス増幅器２６の出力電圧が倍
電圧整流回路２７により２倍に昇圧され、入力直流電源
１１の電圧Ｖinの２倍の値となるので、第１のパルス増
幅器２４のハイレベルでの出力電圧はＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１３のしきい値電圧ＶGS（th）を越え、ＭＯＳＦＥ
Ｔスイッチ１３をオンできる状態となる。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればス
イッチ素子としてＭＯＳＦＥＴスイッチを用いたチョッ
パ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、入力直流電源
の電圧を例えばパルス増幅器と倍電圧整流回路からなる
チャージポンプ式昇圧回路により昇圧して、これをＭＯ
ＳＦＥＴスイッチを駆動する駆動回路の電源電圧として
供給することによって、入力直流電源の電圧がＭＯＳＦ
ＥＴスイッチのしきい値電圧に満たない期間においても
正常な昇圧動作を行うことが可能となり、良好な立上が
り特性を実現することができる。
イッチ素子としてＭＯＳＦＥＴスイッチを用いたチョッ
パ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、入力直流電源
の電圧を例えばパルス増幅器と倍電圧整流回路からなる
チャージポンプ式昇圧回路により昇圧して、これをＭＯ
ＳＦＥＴスイッチを駆動する駆動回路の電源電圧として
供給することによって、入力直流電源の電圧がＭＯＳＦ
ＥＴスイッチのしきい値電圧に満たない期間においても
正常な昇圧動作を行うことが可能となり、良好な立上が
り特性を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るチョッパ昇圧型ＤＣ−
ＤＣコンバータの回路構成を示す図
ＤＣコンバータの回路構成を示す図
【図２】同実施例に係るチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコン
バータの動作を説明するための波形図
バータの動作を説明するための波形図
【図３】本発明の他の実施例に係るチョッパ昇圧型ＤＣ
−ＤＣコンバータの回路構成を示す図
−ＤＣコンバータの回路構成を示す図
【図４】従来のチョッパ昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの
回路構成を示す図
回路構成を示す図
１０…主回路部 １１…入力直流電源 １２…リアクトル（インダクタンス素子） １３…ＭＯＳＦＥＴスイッチ １４…整流ダイオード １５…平滑コンデンサ １６ａ，１６ｂ…出力端子 ２０…制御回路部 ２１…基準電圧源 ２２…誤差増幅器 ２３…パルス幅変調器 ２４…第１のパルス増幅器 ２５…昇圧回路 ２６…第２のパルス増幅器 ２７…倍電圧整流回路 ３１…三角波発生器 ３２…パルス変換器
Claims (4)
- 【請求項１】入力直流電源をインダクタンス素子を介し
てＭＯＳＦＥＴスイッチに接続し、このＭＯＳＦＥＴス
イッチのスイッチングにより発生した電圧を整流平滑し
て直流出力電圧を得るチョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて、 前記ＭＯＳＦＥＴスイッチを駆動する駆動回路と、 前記入力直流電源の出力電圧を昇圧して前記駆動回路に
電源電圧を供給する昇圧回路とを具備することを特徴と
するＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】前記昇圧回路は、パルス増幅器と、このパ
ルス増幅器の出力を倍電圧整流する倍電圧整流回路とか
らなることを特徴とする請求項１に記載のチョッパ昇圧
型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】入力直流電源をインダクタンス素子を介し
てＭＯＳＦＥＴスイッチに接続し、このＭＯＳＦＥＴス
イッチのスイッチングにより発生した電圧を整流平滑し
て直流出力電圧を得るチョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて、 前記直流出力電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤
差増幅器と、 この誤差増幅器の出力電圧に対応したパルス幅変調信号
を生成するパルス幅変調器と、 前記パルス幅変調信号を増幅して前記ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチのゲートに供給する第１のパルス増幅器と、 前記パルス幅変調信号を増幅する第２のパルス増幅器お
よび該第２のパルス増幅器の出力電圧を倍電圧整流する
倍電圧整流回路からなり、前記入力直流電源の出力電圧
を昇圧して前記第１のパルス増幅器に電源電圧を供給す
る昇圧回路とを具備することを特徴とするＤＣ−ＤＣコ
ンバータ。 - 【請求項４】入力直流電源をインダクタンス素子を介し
てＭＯＳＦＥＴスイッチに接続し、このＭＯＳＦＥＴス
イッチのスイッチングにより発生した電圧を整流平滑し
て直流出力電圧を得るチョッパ昇圧型のＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて、 前記直流出力電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅する誤
差増幅器と、 所定周期の三角波信号を発生する三角波発生器と、 前記三角波信号に基づいて前記誤差増幅器の出力電圧に
対応したパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器
と、 前記パルス幅変調信号を増幅して前記ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチのゲートに供給する第１のパルス増幅器と、 前記三角波信号を矩形パルス信号に変換するパルス変換
器と、 前記矩形パルス信号を増幅する第２のパルス増幅器およ
び該第２のパルス増幅器の出力電圧を倍電圧整流する倍
電圧整流回路からなり、前記入力直流電源の出力電圧を
昇圧して前記第１のパルス増幅器に電源電圧を供給する
昇圧回路とを具備することを特徴とするＤＣ−ＤＣコン
バータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7646395A JPH08275514A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7646395A JPH08275514A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275514A true JPH08275514A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13605866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7646395A Pending JPH08275514A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08275514A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7649413B2 (en) | 2006-11-10 | 2010-01-19 | Kazumi Shiikuma | High-frequency power amplifier improved in size and cost |
| CN112865730A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 瑞昱半导体股份有限公司 | D类放大器电路及音频放大方法 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7646395A patent/JPH08275514A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7649413B2 (en) | 2006-11-10 | 2010-01-19 | Kazumi Shiikuma | High-frequency power amplifier improved in size and cost |
| CN112865730A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 瑞昱半导体股份有限公司 | D类放大器电路及音频放大方法 |
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