JPH0833332A - リンギングチョークコンバータ - Google Patents

リンギングチョークコンバータ

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JPH0833332A
JPH0833332A JP16922794A JP16922794A JPH0833332A JP H0833332 A JPH0833332 A JP H0833332A JP 16922794 A JP16922794 A JP 16922794A JP 16922794 A JP16922794 A JP 16922794A JP H0833332 A JPH0833332 A JP H0833332A
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JP
Japan
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base
voltage
circuit
current
winding
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JP16922794A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Shimada
宏 嶋田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力電力が大きい場合であっても、効率が低
下せず、ノイズが発生しないリンギングチョークコンバ
ータを得ること。 【構成】 リンギングチョークコンバータにおいて、コ
ンバータトランス2の二次巻線2cに接続されたダイオ
ード83とコンデンサ73とからなる整流平滑回路の出
力電圧を検出し、出力電圧が所定電圧以上のときに駆動
信号を出力するコンパレータ9、フォトカプラの発光ダ
イオード6bと抵抗44〜47とツェナダイオード52
とからなる電圧検出判断手段と、コンバータトランス2
の一次巻線2aに直列接続されたスイッチングトランジ
スタ3のベースにベース電流を流すベース駆動回路のベ
ース抵抗42に並列接続され、電流上昇用ベース抵抗4
3とこれに直列接続された上記電圧検出判断手段の駆動
信号を受けたときオン動作するスイッチング素子である
フォトカプラのフォトトランジスタ6aとの電流上昇用
直列回路とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はスイッチングレギュレ
ータ、特にリンギングチョークコンバータに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のリンギングチョークコン
バータは上記文献の第126頁〜第129頁及び図3−
図15、図3−図23に開示されるものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のリンギングチョ
ークコンバータでは出力電力が大きい場合、動作開始の
起動時にスイッチングトランジスタのコレクタ電流が大
きくなるが、そのコレクタ電流が過大とならないように
スイッチングトランジスタのエミッタに抵抗を挿入する
ことが行われる。しかし、スイッチングトランジスタの
エミッタに抵抗を挿入すると、コレクタ電流が大きいと
きには、抵抗の損失が無視できなくなり、リンギングチ
ョークコンバータの効率が低下するという問題点があっ
た。また、スイッチングトランジスタのエミッタに挿入
した抵抗にはインダクタンス分があり、スイッチングト
ランジスタのオフ時の瞬間にインダクタンス電流が急激
に変化するためにノイズが発生するという問題点もあ
り、技術的に満足できるものが得られなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリンギン
グチョークコンバータは、コンバータトランスの二次巻
線に接続されたダイオードとコンデンサとからなる整流
平滑回路の出力電圧を検出し、出力電圧が所定電圧以上
のときに駆動信号を出力する電圧検出判断手段と、コン
バータトランスの一次巻線の一方にコレクタが接続さ
れ、直流入力電源のマイナス側にエミッタが接続された
スイッチングトランジスタにベース電流を流すためのベ
ース駆動回路のベース抵抗に並列接続され、電流上昇用
ベース抵抗とこれに直列接続された上記電圧検出判断手
段の駆動信号を受けたときオン動作するスイッチング素
子との電流上昇用直列回路とを備えて構成される。ま
た、この発明のリンギングチョークコンバータの電圧検
出判断手段は整流平滑回路の出力電圧が入力され、それ
が所定電圧以上のときに動作信号を出力するコンパレー
タと、コンパレータの動作信号に基づいて発光するフォ
トカプラの発光ダイオードとからなり、電流上昇用直列
回路のスイッチング素子はフォトトランジスタで構成さ
れている。
【0005】
【作用】この発明のリンギングチョークコンバータの電
圧検出判断手段は、コンバータトランスの二次巻線に接
続された整流平滑回路の出力電圧を検出し、出力電圧が
所定電圧以上のときに駆動信号を出力し、ベース駆動回
路のベース抵抗に並列接続された電流上昇用直列回路の
電流上昇用ベース抵抗に直列接続されたスイッチング素
子は電圧検出判断手段の駆動信号を受けたときにオン動
作してスイッチングトランジスタのベースに流すベース
電流を増大させるから、整流平滑回路の出力電圧がある
一定電圧以下まではベース電流を低く抑えられることと
なり、その結果、動作開始の起動時におけるコレクタ電
流も小さく抑えられるため、スイッチングトランジスタ
のエミッタに抵抗を挿入しなくても済み、抵抗の損失が
無くなってリンギングチョークコンバータの効率を低下
させることはなく、抵抗のインダクタンス分によるノイ
ズの発生も無くなる。また、この発明のリンギングチョ
ークコンバータの電圧検出判断手段は、整流平滑回路の
出力電圧が入力され、それが所定電圧以上のときに動作
信号を出力するコンパレータと、コンパレータの動作信
号に基づいて発光するフォトカプラの発光ダイオードと
からなり、電流上昇用直列回路のスイッチング素子はフ
ォトトランジスタであるから、簡単な構成で安価に製作
できる。
【0006】
【実施例】
第1の実施例 (構成)図1は本発明の第1の実施例を示す回路図、図
2は同実施例の動作を説明するための波形図である。図
1において、直流入力電源1のプラス端子からコンバー
タトランス(以下トランス)2の一次巻線2aを介して
スイッチング素子であるNPNトランジスタ(以下、ト
ランジスタと称する)3のコレクタに接続され、トラン
ジスタ3のエミッタから直流入力電源1のマイナス端子
に接続される。またトランジスタ3のベースは起動抵抗
41を介して直流入力電源1のプラス端子に接続される
と共に、ベース抵抗42,電流上昇用ベース抵抗43並
びにツェナーダイオード51のカソードに接続される。
ベース抵抗42の他方はコンデンサ71を介してトラン
ス2のベース巻線2bの一方に接続されると共にフォト
カプラ6aのコレクタ、ダイオード81のカソードに接
続される。電流上昇用ベース抵抗43の他方はフォトカ
プラのフォトトランジスタ6aのエミッタに接続され、
ツェナーダイオード51のアノードはダイオード82を
介してトランス2のベース巻線2bの一方に接続される
と共に、コンデンサ72の一方に接続される。コンデン
サ72の他方はベース巻線2bの他方並びに直流入力電
源1のマイナス端子に接続される。
【0007】このように、トランジスタ3のベースとベ
ース巻線2bの一方との間に,ベース抵抗42とこれに
対して直列接続されたコンデンサ71とダイオード81
との並列回路とからなるベース駆動回路が設けられる。
また、トランジスタ3のベースとベース巻線2bの一方
との間に、ツェナダイオード51とダイオード及びとダ
イオード82とコンデンサ72とからなる定電圧動作回
路が設けられる。さらに、ベース抵抗42には、電流上
昇用ベース抵抗43とこれ直列接続されたスイッチング
素子であるフォトカプラのフォトトランジスタ6aとの
電流上昇用直列回路が並列接続されている。
【0008】トランス2の二次巻線2cの一方はダイオ
ード83を介してコンデンサ73の一方の並びに負荷1
0のプラス端子に接続され、二次巻線2cの他方はコン
デンサ73の他方並びに負荷10のマイナス端子に接続
される。このように、トランス2の二次巻線2cにダイ
オード83とコンデンサ73とからなる整流回路が接続
されている。コンパレータ9のマイナス入力端子は抵抗
46,47を介して各々負荷10のプラス端子、マイナ
ス端子に接続され、コンパレータ9のプラス入力端子は
抵抗45を介して負荷10のプラス端子並びにツェナヘ
ダイオード52を介して負荷10のマイナス端子に接続
される。また、コンパレータ9の出力端子は負荷10の
プラス端子より抵抗44、フォトカプラの発光ダイオー
ド6bを介して接続されている。このように、コンパレ
ータ9と抵抗45〜47とツェナヘダイオード52とフ
ォトカプラの発光ダイオード6bとから電圧検出判断手
段が構成され、その電圧検出判断手段は整流平滑回路の
出力電圧が入力され、それが所定電圧以上のときに動作
信号を出力する。
【0009】(動作)次に、前記実施例の動作について
説明する。まず、図2のaに示すように直流入力電源1
をオンすると、起動抵抗41を介してトランジスタ3の
ベースに電流が流れてトランジスタ3はオン状態とな
り、トランス2の一次巻線2aには直流入力電源1の電
圧が印加される。このとき、ベース巻線2bには一次巻
線2aに印加さた電圧に比例した起電圧が発生し、ダイ
オード81、ベース抵抗42を介してトランジスタ3の
ベースに電流を供給する方向に動作する。このためトラ
ンジスタ3はオン状態を維持し、トランジスタ3のコレ
クタ電流i1 は一次関数的に増加する。
【0010】しかし、コレクタ電流i1 がトランジスタ
3のベース電流i2 の直流電流増幅率(以下hfe)倍の
値になると、トランジスタ3はオン状態を維持できなく
なり、トランジスタ3のコレクタは飽和状態から不飽和
状態に移行し、トランス2の一次巻線2aの電圧が低下
し、同様にベース巻線2bの電圧も低下してトランジス
タ3のベース電流が減少する。この結果、トランジスタ
3はベース電流不足状態が更に進み急激にオフ状態とな
る。トランジスタ3がOFFするとトランス2の各巻線
には逆起電力が発生し、二次巻線2cからダイオード8
3を介してコンデンサ73を充電し、ベース巻線2bか
らダイオード82を介してコンデンサ72を充電する。
この状態はトランジスタ3のオン期間中にトランス2に
貯えられたエネルギーを放出するまで続き、放出完了後
二次巻線2cの残留エネルギーによりバックスウィング
してベース巻線2bに電圧を発生させ、再度トランジス
タ3をオン状態させる方向に動作し、結果としてこのオ
ン/オフ動作をくり返し継続する(図2のcを参照)。
【0011】ここで、直流入力電源1の投入直後はコン
デンサ72,73の両端電圧は零であり、トランジスタ
3がオン/オフをくり返す間に徐々に電圧上昇するもの
である(図2のbを参照)。そして、コンデンサ73の
両端電圧が上昇すると、コンパレータ9のプラス入力端
子とマイナス入力端子にそれぞれ入力される電圧も上昇
するが、コンデンサ73の両端電圧がある電圧を超える
とコンパレータ9がオン状態となる。即ち、コンデンサ
73の両端電圧に対応して設定されたコンパレータ9に
入力される電圧のうち、コンパレータ9のプラス入力端
子に入力される電圧がツェナーダイオード52によって
クランプされ、そのクランプされた電圧を超えた電圧が
コンパレータ9のマイナス端子に入力されると、コンパ
レータ9がオン状態となる。
【0012】そして、コンパレータ9がオン状態となる
と、フォトカプラの発光ダイオード6bが駆動されて発
光し、その発光を受光したフォトトランジスタ6aがオ
ン状態となる。したがって、ベース抵抗42に並列接続
された電流上昇用直列回路の電流上昇用ベース抵抗43
にもベース電流が流れ、トランジスタ3の駆動可能なベ
ース電流が増加(i2 +i3 )する(図2のcを参
照)。このため、整流平滑回路のコンデンサ73の出力
電圧がある一定電圧以下まではベース電流を低く抑えら
れることとなり、その結果起動時におけるコレクタ電流
も小さく抑えられるため、トランジスタ3のエミッタに
抵抗を挿入しなくても済み、抵抗の損失が無くなってリ
ンギングチョークコンバータの効率を低下させることは
なく、抵抗のインダクタンス分によるノイズの発生も無
くなる。なお、このとき、コンデンサ72の両端電圧も
コンデンサ73の両端電圧に比例した電圧であるため、
ツェナーダイオード51には逆バイアスがかかる状態に
移行している。この結果、負荷10の両端子電圧つまり
コンデンサ73の両端電圧はツェナーダイオード51に
比例した電圧に安定動作に移行する。
【0013】また、整流平滑回路の出力電圧が入力さ
れ、それが所定電圧以上のときに動作信号を出力する電
圧検出判断手段は、コンパレータ9と、コンパレータ9
の動作信号に基づいて発光するフォトカプラの発光ダイ
オード6bと抵抗44〜47とからなり、電流上昇用直
列回路のスイッチング素子はフォトトランジスタ6aで
あるから、簡単な構成で安価に製作できる。
【0014】第2の実施例 (構成)図3は本発明の第1の実施例を示す回路図であ
る。図3において、この実施例は、図1の実施例では電
圧検出判断手段がトランス2の二次巻線2aに接続され
た整流回路の出力電圧を検出するのに対し、図1の実施
例と同一の構成の電圧検出判断手段がベース巻線2cの
制御電圧、即ちコンデンサ72の電圧を検出する点が相
違するだけで、他の構成は図1の実施例と同様である。
したがって、図1の実施例と同様の符号を付して重複し
た構成の説明を省略する。
【0015】(作用)この実施例では、直流入力電源1
の投入直後はコンデンサ72,73の両端電圧は零であ
り、トランジスタ3がオン/オフをくり返す間に徐々に
電圧上昇するものである(図2のbを参照)。それと同
時にベース巻線2cの制御電圧、即ちベース巻線2cに
設けられているコンデンサ72の両端電圧もコンデンサ
73の電圧に比例して上昇する。そして、コンデンサ7
2の両端電圧が上昇すると、コンパレータ9のプラス端
子とマイナス端子にそれぞれ入力される電圧も上昇する
が、コンデンサ72の両端電圧がある電圧を超えるとコ
ンパレータ9がオン状態となる。
【0016】そして、コンパレータ9がオン状態となる
と、フォトカプラの発光ダイオード6bが駆動されて発
光し、その発光を受光したフォトトランジスタ6aがオ
ン状態となる。したがって、ベース抵抗42に並列接続
された電流上昇用直列回路の電流上昇用ベース抵抗43
にもベース電流が流れ、トランジスタ3の駆動可能なベ
ース電流が増加(i2 +i3 )する。したがって、図1
の実施例と同様にトランジスタ3のエミッタに抵抗を挿
入しなくても済み、抵抗の損失が無くなってリンギング
チョークコンバータの効率を低下させることはなく、抵
抗のインダクタンス分によるノイズの発生も無くなる。
【0017】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、リンギ
ングチョークコンバータの電圧検出判断手段は、コンバ
ータトランスの二次巻線に接続された整流平滑回路の出
力電圧又はコンバータトランスのベース巻線の制御電圧
を検出し、その検出された電圧が所定電圧以上のときに
駆動信号を出力し、ベース駆動回路のベース抵抗に並列
接続された電流上昇用直列回路の電流上昇用ベース抵抗
に直列接続されたスイッチング素子は電圧検出判断手段
の駆動信号を受けたときにオン動作してスイッチングト
ランジスタのベースに流すベース電流を増大させるか
ら、整流平滑回路の出力電圧がある一定電圧以下までは
ベース電流を低く抑えられることとなり、その結果起動
時におけるコレクタ電流も小さく抑えられるため、スイ
ッチングトランジスタのエミッタに抵抗を挿入しなくて
も済み、抵抗の損失が無くなってリンギングチョークコ
ンバータの効率を低下させることはなく、抵抗のインダ
クタンス分によるノイズの発生も無くなるという効果が
得られる。
【0018】また、電圧検出判断手段は、コンパレータ
とフォトカプラの発光ダイオードと抵抗とからなり、電
流上昇用直列回路のスイッチング素子はフォトトランジ
スタで構成されているから、装置が簡単な構成で安価に
製作できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】同実施例の動作を説明するための波形図であ
る。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
6a フォトカプラのフォトトランジスタ(スィチング
素子) 6b フォトカプラの発光ダイオード(電圧検出判断手
段) 9 コンパレータ(電圧検出判断手段) 43 電流上昇用ベース抵抗 44 抵抗(電圧検出判断手段) 45 抵抗(電圧検出判断手段) 46 抵抗(電圧検出判断手段) 47 抵抗(電圧検出判断手段) 52 ツェナダイオード(電圧検出判断手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流入力電源と、直流入力電源に接続さ
    れたコンバータトランスの一次巻線と、コンバータトラ
    ンスの一次巻線の一方にコレクタが接続され、直流入力
    電源のマイナス側にエミッタが接続されたスイッチング
    トランジスタと、直流入力電源のプラス側とスイッチン
    グトランジスタのベースとの間に設けられた起動抵抗
    と、スイッチングトランジスタのベースとエミッタとに
    接続されたトランスのベース巻線と、スイッチングトラ
    ンジスタのベースとベース巻線の一方との間に設けら
    れ、ベース抵抗とこれに対して直列接続されたコンデン
    サとダイオードとの並列回路とからなるベース駆動回路
    と、互いにアノード同士が直列接続され、カソードがス
    イッチングトランジスタのベースに接続されたツェナダ
    イオード,カソードがベース巻線の一方に接続されたダ
    イオード及びツェナダイオードとダイオードの接続点と
    ベース巻線の他方との間に設けられたコンデンサからな
    る定電圧動作回路と、コンバータトランスの二次巻線に
    接続され、ダイオードとコンデンサとからなる整流平滑
    回路とを備えたリンギングチョークコンバータにおい
    て、 前記整流回路の出力電圧を検出し、出力電圧が所定電圧
    以上のときに駆動信号を出力する電圧検出判断手段と、 前記ベース駆動回路のベース抵抗に並列接続され、電流
    上昇用ベース抵抗とこれに直列接続された上記電圧検出
    判断手段の駆動信号を受けたときオン動作するスイッチ
    ング素子との電流上昇用直列回路とを備えたことを特徴
    とするリンギングチョークコンバータ。
  2. 【請求項2】 直流入力電源と、直流入力電源に接続さ
    れたコンバータトランスの一次巻線と、コンバータトラ
    ンスの一次巻線の一方にコレクタが接続され、直流入力
    電源のマイナス側にエミッタが接続されたスイッチング
    トランジスタと、直流入力電源のプラス側とスイッチン
    グトランジスタのベースとの間に設けられた起動抵抗
    と、スイッチングトランジスタのベースとエミッタとに
    接続されたトランスのベース巻線と、スイッチングトラ
    ンジスタのベースとベース巻線の一方との間に設けら
    れ、ベース抵抗とこれに対して直列接続されたコンデン
    サとダイオードとの並列回路とからなるベース駆動回路
    と、互いにアノード同士が直列接続され、カソードがス
    イッチングトランジスタのベースに接続されたツェナダ
    イオード,カソードがベース巻線の一方に接続されたダ
    イオード及びツェナダイオードとダイオードの接続点と
    ベース巻線の他方との間に設けられたコンデンサからな
    る定電圧動作回路と、コンバータトランストランスの二
    次巻線に接続され、ダイオードとコンデンサとからなる
    整流平滑回路とを備えたリンギングチョークコンバータ
    において、 前記コンバータトランスのベース巻線の制御電圧を検出
    し、制御電圧が所定電圧以上のときに駆動信号を出力す
    る電圧検出判断手段と、 前記ベース電流回路のベース抵抗に並列接続され、電流
    上昇用ベース抵抗とこれに直列接続された上記電圧検出
    判断手段の駆動信号を受けたときオン動作するスイッチ
    ング素子との直列回路とを備えたことを特徴とするリン
    ギングチョークコンバータ。
  3. 【請求項3】 前記電圧検出判断手段は前記整流平滑回
    路の出力電圧又は前記ベース巻線の制御電圧が入力さ
    れ、それが所定電圧以上のときに動作信号を出力するコ
    ンパレータと、コンパレータの動作信号に基づいて発光
    するフォトカプラの発光ダイオードとからなり、前記直
    列回路のスイッチング素子はフォトトランジスタである
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のリンギングチョ
    ークコンバータ。
JP16922794A 1994-07-21 1994-07-21 リンギングチョークコンバータ Pending JPH0833332A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1122873A2 (en) * 2000-02-07 2001-08-08 Nihon Protector Co., Ltd. Uninterruptible switching regulator
US8156817B2 (en) 2006-03-29 2012-04-17 Jms Co., Ltd Pressure detection device

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