JPS58151868A - Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバ−タInfo
- Publication number
- JPS58151868A JPS58151868A JP57032812A JP3281282A JPS58151868A JP S58151868 A JPS58151868 A JP S58151868A JP 57032812 A JP57032812 A JP 57032812A JP 3281282 A JP3281282 A JP 3281282A JP S58151868 A JPS58151868 A JP S58151868A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- time constant
- transistor
- voltage
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＤＣ−ＤＣコンバータに関し、特に自励方式の
スイッチング型ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
スイッチング型ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
ＤＣ−ＤＣコンバータは、トランジスタ等のスイッチン
グ素子を交互にオンオフせしめてトランス０１次側に流
れる電流の方向を変化させ、このトランスの２次側に発
生する電圧を整流平滑することにより入力直流電圧を所
望の出力直流電圧に変換する回路であり、種々の電源に
広く利用されている。
グ素子を交互にオンオフせしめてトランス０１次側に流
れる電流の方向を変化させ、このトランスの２次側に発
生する電圧を整流平滑することにより入力直流電圧を所
望の出力直流電圧に変換する回路であり、種々の電源に
広く利用されている。
第１図はＤＣ−ＤＣコンバータの回路図であり、スイッ
チング素子としてトラン・ゾスタＱ１．Ｑ２を用いてお
り、交流電源ＡＣ−ＩＮはダイオードＤ１゜Ｄ２により
倍圧整流されて平滑コンデンサＣ４，Ｃ２によって平滑
化されラインＡと０間に直流入力電圧が発生される。こ
の直流電圧をトランジスタＱ１．Ｑ２、トランスＴ１．
Ｔ２によりスイッチングしてトランスＴ１の２次側Ｌ７
．Ｌ８にこのスイッチング電圧を伝達し、ダイオードＤ
３〜Ｄ６及びコンデンサＣ３，Ｃ４よりなる整流平滑回
路によって所望の直流電圧を端子Ｄ−Ｅ間及びＥ−Ｆ間
に得ている。
チング素子としてトラン・ゾスタＱ１．Ｑ２を用いてお
り、交流電源ＡＣ−ＩＮはダイオードＤ１゜Ｄ２により
倍圧整流されて平滑コンデンサＣ４，Ｃ２によって平滑
化されラインＡと０間に直流入力電圧が発生される。こ
の直流電圧をトランジスタＱ１．Ｑ２、トランスＴ１．
Ｔ２によりスイッチングしてトランスＴ１の２次側Ｌ７
．Ｌ８にこのスイッチング電圧を伝達し、ダイオードＤ
３〜Ｄ６及びコンデンサＣ３，Ｃ４よりなる整流平滑回
路によって所望の直流電圧を端子Ｄ−Ｅ間及びＥ−Ｆ間
に得ている。
かかる構成のＤＣ−ＤＣコンバータは周知であるが、そ
の動作の概要を説明するに、トランジスタＱ２のペース
に正のトリガを印加してこのトランジスタＱ をオンと
する。従って、ラインＢから巻線２ Ｌ ６！ Ｌ’、１及びトランジスタＱ２を通して負ラ
インＣへ電流が流れる。巻線Ｌ５に発生した電圧により
巻線Ｌ１に電圧が誘起されトランジスタＱ２を更にオン
とする。また、巻線Ｌ６の電圧により巻線Ｌ５にも電圧
が発生され、巻線Ｌ４へ帰還抵抗Ｒ７を介してこの発生
電圧が伝わる。この巻線Ｌ４の誘起電圧は巻線Ｌ１の誘
起電圧に加わり正帰還が施されて、トランジスタＱ２を
深くオンせしめる。
の動作の概要を説明するに、トランジスタＱ２のペース
に正のトリガを印加してこのトランジスタＱ をオンと
する。従って、ラインＢから巻線２ Ｌ ６！ Ｌ’、１及びトランジスタＱ２を通して負ラ
インＣへ電流が流れる。巻線Ｌ５に発生した電圧により
巻線Ｌ１に電圧が誘起されトランジスタＱ２を更にオン
とする。また、巻線Ｌ６の電圧により巻線Ｌ５にも電圧
が発生され、巻線Ｌ４へ帰還抵抗Ｒ７を介してこの発生
電圧が伝わる。この巻線Ｌ４の誘起電圧は巻線Ｌ１の誘
起電圧に加わり正帰還が施されて、トランジスタＱ２を
深くオンせしめる。
よって、トランジスタＱ２は飽和状態となりトランスＴ
１へ電力を十分に供給し得ることになる。
１へ電力を十分に供給し得ることになる。
ここで、トランスＴ２は小なる磁界によりすでに飽和す
る抗磁力の小さな鉄心が用いられているために、このト
ランスは飽和するに至り、その巻線Ｌ１１”３１”４の
端子電圧は急速に消滅する。よって、トランジスタＱ２
はオフとなり、巻線Ｌ４には今壕でと逆極性の電圧が発
生する。この逆極性の電圧はトランスＴ２の磁束を今ま
でと逆方向に増加させて巻線Ｌ２にトランジスタＱ１を
オンさせる方向に電圧を生ぜしめる。その結果、正電圧
ラインＡからトラン・ゾスタＱ１、巻線Ｌ３、巻線Ｌ６
を通ってラインＢへ電流が流れてトランスＴ１の１次９
ＡＩ１巻線Ｌ６には前と逆方向の電流が流れる。
る抗磁力の小さな鉄心が用いられているために、このト
ランスは飽和するに至り、その巻線Ｌ１１”３１”４の
端子電圧は急速に消滅する。よって、トランジスタＱ２
はオフとなり、巻線Ｌ４には今壕でと逆極性の電圧が発
生する。この逆極性の電圧はトランスＴ２の磁束を今ま
でと逆方向に増加させて巻線Ｌ２にトランジスタＱ１を
オンさせる方向に電圧を生ぜしめる。その結果、正電圧
ラインＡからトラン・ゾスタＱ１、巻線Ｌ３、巻線Ｌ６
を通ってラインＢへ電流が流れてトランスＴ１の１次９
ＡＩ１巻線Ｌ６には前と逆方向の電流が流れる。
こうしてトランジスタＱ１がオンとなれば、トランスＴ
２が飽和するまでオン状態が維持され、その後再びトラ
ンジスタＱ２がオンして発振が持続し、スイッチングが
なされることになる。
２が飽和するまでオン状態が維持され、その後再びトラ
ンジスタＱ２がオンして発振が持続し、スイッチングが
なされることになる。
この回路において、発振周波数を決定しているのは巻線
Ｌ１．Ｌ２．Ｌ４．Ｌ５、抵抗Ｒ／及びトランスのコア
材料史にはトランス寸法である。これら各パラメータに
起因してトランジスタＱ１．Ｑ２のベースに発生する重
圧が、トランジスタの閾値電圧テアル■ＢＩｉ、（ベー
ス・エミッタ間電圧）に比し高いか低いかによりトラン
ジスタのオンオフが決定されそのスイッチング周期が発
振周波数を定める。
Ｌ１．Ｌ２．Ｌ４．Ｌ５、抵抗Ｒ／及びトランスのコア
材料史にはトランス寸法である。これら各パラメータに
起因してトランジスタＱ１．Ｑ２のベースに発生する重
圧が、トランジスタの閾値電圧テアル■ＢＩｉ、（ベー
ス・エミッタ間電圧）に比し高いか低いかによりトラン
ジスタのオンオフが決定されそのスイッチング周期が発
振周波数を定める。
ところが、希望の発振周波数を得るためには、前述の如
くトランスコア材、その形状や寸法等に制約が生じ、希
望のコアを得るには時間とコストが大となる。また、コ
アを選択しなければ、巻線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ４．Ｌ５及び
抵抗Ｒ１に制約が生じ安定な発振が困難となる。
くトランスコア材、その形状や寸法等に制約が生じ、希
望のコアを得るには時間とコストが大となる。また、コ
アを選択しなければ、巻線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ４．Ｌ５及び
抵抗Ｒ１に制約が生じ安定な発振が困難となる。
本発明の目的は自励発振周波数を自由に決定でき回路の
設計の自由度を高めて安定な動作が可能なりＣ−ＤＣコ
ンバータを提供することである。
設計の自由度を高めて安定な動作が可能なりＣ−ＤＣコ
ンバータを提供することである。
本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチング素子の
スイッチング周波数を決定する帰還回路を時定数回路に
より構成し、この時定数回路の時定数の選定によってス
イッチング周波数を変化自在としてなることを特徴とし
ている。
スイッチング周波数を決定する帰還回路を時定数回路に
より構成し、この時定数回路の時定数の選定によってス
イッチング周波数を変化自在としてなることを特徴とし
ている。
以下、図面により本発明を説明する。
第２図は本発明の原理を示す回路図であり、第１図と同
等部分は同一符号により示されている。
等部分は同一符号により示されている。
トランスコア材、Ｑ２のスイッチング周波数を決定する
帰還回路（第１図では巻線Ｌ４．Ｌ５及び抵抗Ｒ７で構
成される）に、図示の如く時定数回路ｌを設ける。すな
わち巻線Ｌ４とＬ５との間に時定数回路１を介挿し、こ
の時定数回路１の時定数を所望に選定してスイッチング
周波数を選択可能としたものである。尚、他の回路構成
については、第１図のそれと同等であって説明は省略す
る。
帰還回路（第１図では巻線Ｌ４．Ｌ５及び抵抗Ｒ７で構
成される）に、図示の如く時定数回路ｌを設ける。すな
わち巻線Ｌ４とＬ５との間に時定数回路１を介挿し、こ
の時定数回路１の時定数を所望に選定してスイッチング
周波数を選択可能としたものである。尚、他の回路構成
については、第１図のそれと同等であって説明は省略す
る。
第３図は本発明の実施例の一部回路図であり、時定数回
路１の具体例が示されている。この回路１は基本的には
コンデンサＣ５と抵抗Ｒ１とによる微分回路構成であり
、抵抗Ｒ１の両端電圧をコンデンサＣ及びダイオードＤ
８との並列回路によって巻線Ｌ４へ伝達するものである
。尚、コンデンサＣ５に対しダイオードＤ７が並列とさ
れ、両ダイオード９Ｄ７．Ｄ８のアノードが共通となる
ように接続されている。
路１の具体例が示されている。この回路１は基本的には
コンデンサＣ５と抵抗Ｒ１とによる微分回路構成であり
、抵抗Ｒ１の両端電圧をコンデンサＣ及びダイオードＤ
８との並列回路によって巻線Ｌ４へ伝達するものである
。尚、コンデンサＣ５に対しダイオードＤ７が並列とさ
れ、両ダイオード９Ｄ７．Ｄ８のアノードが共通となる
ように接続されている。
こうすることにより、巻線Ｌ５に第４図（Ａ）に示す如
き電圧波形が誘起されると、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ１
とにより微分されて第４図（Ｂ）に示す微分波形が、コ
ンデンサＣ６及びダイオードＤ８の並列回路を介して巻
線Ｌ４へ供給される。との巻線Ｌ４と巻線Ｌ２との巻数
比により決定される電圧ＥＬ２が、第４図（Ｃ）の如く
巻線Ｌ２に誘起される。この電圧ＥＬ２がトランジスタ
Ｑ１のＶ□より高い期間トランジスタＱ、はオンしてい
ることから、微分回路１０時定数Ｒ１・Ｃ５により微分
波形（第４図（Ｂ）参照）の傾斜が変化する。よって、
トランジスタＱ。
き電圧波形が誘起されると、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ１
とにより微分されて第４図（Ｂ）に示す微分波形が、コ
ンデンサＣ６及びダイオードＤ８の並列回路を介して巻
線Ｌ４へ供給される。との巻線Ｌ４と巻線Ｌ２との巻数
比により決定される電圧ＥＬ２が、第４図（Ｃ）の如く
巻線Ｌ２に誘起される。この電圧ＥＬ２がトランジスタ
Ｑ１のＶ□より高い期間トランジスタＱ、はオンしてい
ることから、微分回路１０時定数Ｒ１・Ｃ５により微分
波形（第４図（Ｂ）参照）の傾斜が変化する。よって、
トランジスタＱ。
のオン期間が制御可能となる。トランジスタＱ２のオン
期間についても全く同様に時定数Ｒ１・Ｃ５により決定
されることから、この時定数の選定によってスイッチン
グ周波数を所望の値に設定し得ることになる。尚、ダイ
オードＤ７．Ｄ８は微分波形のエネルギを損失なくコイ
ルＬ４へ伝達するためのものである。
期間についても全く同様に時定数Ｒ１・Ｃ５により決定
されることから、この時定数の選定によってスイッチン
グ周波数を所望の値に設定し得ることになる。尚、ダイ
オードＤ７．Ｄ８は微分波形のエネルギを損失なくコイ
ルＬ４へ伝達するためのものである。
このように、本発明によれば単に時定数回路の時定数に
より発振周波数が自由に決定可能となるから、トランス
コア材の選択が極めて簡単となり回路設計が容易である
。
より発振周波数が自由に決定可能となるから、トランス
コア材の選択が極めて簡単となり回路設計が容易である
。
第１図は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、第２図
は本発明の原理図、第３図は本発明の実施例の１部回路
図、第４図は第３図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明 １・・時定数回路 Ｑｌ、Ｑ２・・・スイッチングトランジスタＴＴ ・
・トランス Ｒ１・・・微分用抵抗＋１ ２ 出願人 ・やイオニア株式会社 代理人 弁理士藤 村 元 彦
は本発明の原理図、第３図は本発明の実施例の１部回路
図、第４図は第３図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明 １・・時定数回路 Ｑｌ、Ｑ２・・・スイッチングトランジスタＴＴ ・
・トランス Ｒ１・・・微分用抵抗＋１ ２ 出願人 ・やイオニア株式会社 代理人 弁理士藤 村 元 彦
Claims (2)
- （１） 自励方式によるスイッチング型のＤＣ−ＤＣ
コンバータであっ゛て、スイッチング周波数を決定する
帰還回路を時定数回路□により構成し、前記時定数回路
の時定数の選定により前記スイッチング周波数を決定可
能としたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - （２）前記時定数回路は微分回路であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032812A JPS58151868A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032812A JPS58151868A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151868A true JPS58151868A (ja) | 1983-09-09 |
Family
ID=12369243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57032812A Pending JPS58151868A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151868A (ja) |
-
1982
- 1982-03-02 JP JP57032812A patent/JPS58151868A/ja active Pending
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