JPH09121534A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
- Publication number
- JPH09121534A JPH09121534A JP7278788A JP27878895A JPH09121534A JP H09121534 A JPH09121534 A JP H09121534A JP 7278788 A JP7278788 A JP 7278788A JP 27878895 A JP27878895 A JP 27878895A JP H09121534 A JPH09121534 A JP H09121534A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- current
- load current
- choke coil
- choke
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力直流電圧を所定の直流電圧に変換するＤ
Ｃ／ＤＣコンバータにおいて、低負荷時の出力電圧制御
の安定化により、リップル電圧やノイズを低減し、信頼
性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的と
する。 【解決手段】 直列に接続された複数のチョークコイル
３、４と、チョークコイル３、４の各々に対し並列に接
続されたスイッチ５、６と、負荷電流を検出する電流検
出部８と、負荷電流に応じて、スイッチをオン／オフす
ることにより全体のインダクタンス値を可変する切り替
え制御部９とを備える。
Ｃ／ＤＣコンバータにおいて、低負荷時の出力電圧制御
の安定化により、リップル電圧やノイズを低減し、信頼
性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的と
する。 【解決手段】 直列に接続された複数のチョークコイル
３、４と、チョークコイル３、４の各々に対し並列に接
続されたスイッチ５、６と、負荷電流を検出する電流検
出部８と、負荷電流に応じて、スイッチをオン／オフす
ることにより全体のインダクタンス値を可変する切り替
え制御部９とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力直流電圧を所
定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータに関する
ものである。
定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯型の通信装置や電子機器の普
及にともない、これらの電源として、電池電圧から所定
の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータが多用され
ている。ＤＣ／ＤＣコンバータは、入力電力を所定の周
期で、ＦＥＴ等のスイッチングトランジスタを用いてオ
ン／オフし、チョークコイルを介して変換した電圧を出
力するものである。このチョークコイルの役割には、ス
イッチングトランジスタがオンしている間のエネルギー
を蓄積する機能と、出力リップル電圧を抑えるための平
滑用としての機能とがある。
及にともない、これらの電源として、電池電圧から所定
の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータが多用され
ている。ＤＣ／ＤＣコンバータは、入力電力を所定の周
期で、ＦＥＴ等のスイッチングトランジスタを用いてオ
ン／オフし、チョークコイルを介して変換した電圧を出
力するものである。このチョークコイルの役割には、ス
イッチングトランジスタがオンしている間のエネルギー
を蓄積する機能と、出力リップル電圧を抑えるための平
滑用としての機能とがある。
【０００３】ＤＣ／ＤＣコンバータのチョークコイルを
流れる電流ｉは、入力電圧をＶｉｎ，スイッチングトラ
ンジスタのオン時間をｔ，チョークコイルのインダクタ
ンスをＬとすると，ｉ＝Ｖｉｎ・ｔ／Ｌで表わされる。
そこで、入力電圧Ｖｉｎが低下したり、出力電流が増大
したら、オン時間ｔが長くなるように制御し、入力電圧
Ｖｉｎが上昇したり、出力電流が減少したらオン時間ｔ
が短くなるように制御することで、出力電圧が一定に保
つようにしている。
流れる電流ｉは、入力電圧をＶｉｎ，スイッチングトラ
ンジスタのオン時間をｔ，チョークコイルのインダクタ
ンスをＬとすると，ｉ＝Ｖｉｎ・ｔ／Ｌで表わされる。
そこで、入力電圧Ｖｉｎが低下したり、出力電流が増大
したら、オン時間ｔが長くなるように制御し、入力電圧
Ｖｉｎが上昇したり、出力電流が減少したらオン時間ｔ
が短くなるように制御することで、出力電圧が一定に保
つようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、所定の負荷電流
において、チョークコイルを流れる電流ｉが連続的に変
化する動作領域では、オン時間ｔはゼロ以上になり、安
定した電圧制御を行うことができる。一方、低負荷電流
の場合には、スイッチングトランジスタのオン時間が一
時的にゼロの期間が生じるため、ある時間ではスイッチ
ング動作をし、次のある時間では、完全にスイッチング
動作を停止するという、間欠発振を繰り返し、トランス
等から異常音を発生したり、リップルノイズが増大する
という問題点を有していた。
において、チョークコイルを流れる電流ｉが連続的に変
化する動作領域では、オン時間ｔはゼロ以上になり、安
定した電圧制御を行うことができる。一方、低負荷電流
の場合には、スイッチングトランジスタのオン時間が一
時的にゼロの期間が生じるため、ある時間ではスイッチ
ング動作をし、次のある時間では、完全にスイッチング
動作を停止するという、間欠発振を繰り返し、トランス
等から異常音を発生したり、リップルノイズが増大する
という問題点を有していた。
【０００５】これを解決する方法としては、従来、ブリ
ーダ抵抗というダミー抵抗を設け、一定の負荷電流以上
で使用し、オン時間ｔをゼロ以上になるようにしてい
た。ところがこのようにすると、実際の負荷電流以外
に、ブリーダ抵抗で常時電流が消費されるため、電池の
寿命に大きく影響を及ぼすという弊害があった。
ーダ抵抗というダミー抵抗を設け、一定の負荷電流以上
で使用し、オン時間ｔをゼロ以上になるようにしてい
た。ところがこのようにすると、実際の負荷電流以外
に、ブリーダ抵抗で常時電流が消費されるため、電池の
寿命に大きく影響を及ぼすという弊害があった。
【０００６】そこで本発明は、低負荷時の出力電圧制御
の安定化により、リップル電圧やノイズを低減し、信頼
性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的と
する。
の安定化により、リップル電圧やノイズを低減し、信頼
性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的と
する。
【０００７】
【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、直列に接続された複数のチョークコイルと、該チ
ョークコイルの各々に対し並列に接続されたスイッチ
と、負荷電流を検出する手段と、負荷電流に応じて、前
記スイッチをオン／オフする制御手段とを備える。
めに、直列に接続された複数のチョークコイルと、該チ
ョークコイルの各々に対し並列に接続されたスイッチ
と、負荷電流を検出する手段と、負荷電流に応じて、前
記スイッチをオン／オフする制御手段とを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】上記構成によって、低負荷電流領
域においても安定した制御を行うことができるので、高
効率で信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供するこ
とができる。
域においても安定した制御を行うことができるので、高
効率で信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供するこ
とができる。
【０００９】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態
におけるＤＣ／ＤＣコンバータの構成図である。図１に
おいて、１は所定の周期でスイッチングするスイッチン
グＦＥＴ、２はスイッチングＦＥＴ１のオフ時に、チョ
ークコイル３、４に蓄積された電力を負荷に伝達する整
流ダイオード、５及び６はそれぞれチョークコイル３、
４に並列に接続されたスイッチ、７は平滑用コンデン
サ、８は負荷電流を検出する電流検出部、９は電流検出
部８で検出した電流によりスイッチ５、６を制御する切
り替え制御部、１０は出力電圧が一定になるようにスイ
ッチングＦＥＴ１のオン時間、つまりゲートに印加する
パルス幅を制御するＰＷＭ制御部である。
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態
におけるＤＣ／ＤＣコンバータの構成図である。図１に
おいて、１は所定の周期でスイッチングするスイッチン
グＦＥＴ、２はスイッチングＦＥＴ１のオフ時に、チョ
ークコイル３、４に蓄積された電力を負荷に伝達する整
流ダイオード、５及び６はそれぞれチョークコイル３、
４に並列に接続されたスイッチ、７は平滑用コンデン
サ、８は負荷電流を検出する電流検出部、９は電流検出
部８で検出した電流によりスイッチ５、６を制御する切
り替え制御部、１０は出力電圧が一定になるようにスイ
ッチングＦＥＴ１のオン時間、つまりゲートに印加する
パルス幅を制御するＰＷＭ制御部である。
【００１０】以上のように構成された降圧型のＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータについて、図１を用いてその動作を説明す
る。まず、電流検出部８により検出された負荷電流と次
式より、負荷電流の大きさが、チョークコイル３だけ
で、連続的なチョークコイル電流となるかどうか判定す
る。
Ｃコンバータについて、図１を用いてその動作を説明す
る。まず、電流検出部８により検出された負荷電流と次
式より、負荷電流の大きさが、チョークコイル３だけ
で、連続的なチョークコイル電流となるかどうか判定す
る。
【００１１】
【数１】
【００１２】この判定の結果が是であれば、切り替え制
御部９はスイッチ５をオフ、スイッチ６をオンし、その
結果、全体のインダクタンス値は、等価的にチョークコ
イル３のみのインダクタンス値となる。つまり出力電圧
を一定に保持するために、スイッチングＦＥＴ１のオン
時間ｔの制御だけで、チョークコイル３、４への蓄積電
力＝負荷への供給電流を満足できると判定された場合に
は、切り替え制御部９は、安定した発振動作を得ること
が出来るインダクタンス値に設定する。
御部９はスイッチ５をオフ、スイッチ６をオンし、その
結果、全体のインダクタンス値は、等価的にチョークコ
イル３のみのインダクタンス値となる。つまり出力電圧
を一定に保持するために、スイッチングＦＥＴ１のオン
時間ｔの制御だけで、チョークコイル３、４への蓄積電
力＝負荷への供給電流を満足できると判定された場合に
は、切り替え制御部９は、安定した発振動作を得ること
が出来るインダクタンス値に設定する。
【００１３】一方、負荷電流の大きさが、チョークコイ
ル３またはチョークコイル４の一方のインダクタンス値
では、連続的なチョークコイル電流にならないと判定さ
れた場合には、切り替え制御部９は、スイッチ５をオ
フ、スイッチ６をオフする。その結果、全体のインダク
タンス値は、等価的にチョークコイル３とチョークコイ
ル４のインダクタンスの和となる。つまり、スイッチン
グＦＥＴ１のオン時間ｔを、低減してもチョークコイル
３、４への蓄積電力＝負荷への供給電流を満足できない
場合には、切り替え制御部９は、インダクタンスを大き
くし、スイッチングＦＥＴ１のオン時間の制御だけで安
定した発振動作を得ることが出来るようにする。
ル３またはチョークコイル４の一方のインダクタンス値
では、連続的なチョークコイル電流にならないと判定さ
れた場合には、切り替え制御部９は、スイッチ５をオ
フ、スイッチ６をオフする。その結果、全体のインダク
タンス値は、等価的にチョークコイル３とチョークコイ
ル４のインダクタンスの和となる。つまり、スイッチン
グＦＥＴ１のオン時間ｔを、低減してもチョークコイル
３、４への蓄積電力＝負荷への供給電流を満足できない
場合には、切り替え制御部９は、インダクタンスを大き
くし、スイッチングＦＥＴ１のオン時間の制御だけで安
定した発振動作を得ることが出来るようにする。
【００１４】以上のように、本発明では負荷電流を検出
し、負荷電流が所定のレベル以下であった場合に、チョ
ークコイル電流に不連続部分が発生しないように、複数
のチョークコイル３、４を切り替えることにより、安定
したＰＷＭ発振を得ることができ、リップル電圧が小さ
く、信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供すること
ができる。
し、負荷電流が所定のレベル以下であった場合に、チョ
ークコイル電流に不連続部分が発生しないように、複数
のチョークコイル３、４を切り替えることにより、安定
したＰＷＭ発振を得ることができ、リップル電圧が小さ
く、信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを提供すること
ができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明のＤＣ／ＤＣコンバータは、直列
に接続された複数のチョークコイルと、チョークコイル
の各々に対し並列に接続されたスイッチと、負荷電流を
検出する手段と、負荷電流に応じて、スイッチをオン／
オフすることにより、等価的に全体のインダクタンス値
を可変する切り替え制御部とを備えるので、低負荷電流
領域においても安定した制御を行うことができ、高効率
で信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを得ることができ
る。
に接続された複数のチョークコイルと、チョークコイル
の各々に対し並列に接続されたスイッチと、負荷電流を
検出する手段と、負荷電流に応じて、スイッチをオン／
オフすることにより、等価的に全体のインダクタンス値
を可変する切り替え制御部とを備えるので、低負荷電流
領域においても安定した制御を行うことができ、高効率
で信頼性の高いＤＣ／ＤＣコンバータを得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態におけるＤＣ／ＤＣコン
バータの構成図
バータの構成図
１ スイッチングＦＥＴ ２ 整流ダイオード ３、４ チョークコイル ５、６ スイッチ ７ 平滑用コンデンサ ８ 電流検出部 ９ 切り替え制御部 １０ ＰＷＭ制御部
Claims (1)
- 【請求項１】直列に接続された複数のチョークコイル
と、前記チョークコイルの各々に対し並列に接続された
スイッチと、負荷電流を検出する手段と、負荷電流に応
じて、前記スイッチをオン／オフすることにより、等価
的に全体のインダクタンス値を可変する切り替え制御部
とを備えたことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278788A JPH09121534A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278788A JPH09121534A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09121534A true JPH09121534A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17602196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7278788A Pending JPH09121534A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09121534A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1130752A2 (en) * | 2000-02-24 | 2001-09-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Non-contact electrical power transmission system having function of making load voltage constant |
| EP1221759A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Nec Corporation | DC/DC converter and self-luminous display apparatus |
| JPWO2006115223A1 (ja) * | 2005-04-22 | 2008-12-18 | 国立大学法人群馬大学 | スイッチング電源回路 |
| JP2011174471A (ja) * | 2011-05-10 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火装置 |
| JP2015156777A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 三菱電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
| WO2022044280A1 (ja) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | 三菱電機株式会社 | レーザ光発生装置およびレーザ加工装置 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP7278788A patent/JPH09121534A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1130752A2 (en) * | 2000-02-24 | 2001-09-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Non-contact electrical power transmission system having function of making load voltage constant |
| EP1130752A3 (en) * | 2000-02-24 | 2003-07-23 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Non-contact electrical power transmission system having function of making load voltage constant |
| EP1469584A2 (en) * | 2000-02-24 | 2004-10-20 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Non-contact electrical power transmission system having function of making load voltage constant |
| EP1469584A3 (en) * | 2000-02-24 | 2005-01-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Non-contact electrical power transmission system having function of making load voltage constant |
| EP1221759A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Nec Corporation | DC/DC converter and self-luminous display apparatus |
| EP1221759A3 (en) * | 2001-01-09 | 2002-11-13 | Nec Corporation | DC/DC converter and self-luminous display apparatus |
| US6541920B2 (en) | 2001-01-09 | 2003-04-01 | Nec Corporation | DC/DC converter and self-luminous display apparatus |
| JPWO2006115223A1 (ja) * | 2005-04-22 | 2008-12-18 | 国立大学法人群馬大学 | スイッチング電源回路 |
| JP4644826B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-03-09 | 国立大学法人群馬大学 | スイッチング電源回路 |
| JP2011174471A (ja) * | 2011-05-10 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火装置 |
| JP2015156777A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 三菱電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
| WO2022044280A1 (ja) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | 三菱電機株式会社 | レーザ光発生装置およびレーザ加工装置 |
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