JPS5911258B2 - Dc−dc変換装置 - Google Patents

Dc−dc変換装置

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JPS5911258B2
JPS5911258B2 JP51132485A JP13248576A JPS5911258B2 JP S5911258 B2 JPS5911258 B2 JP S5911258B2 JP 51132485 A JP51132485 A JP 51132485A JP 13248576 A JP13248576 A JP 13248576A JP S5911258 B2 JPS5911258 B2 JP S5911258B2
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ブルース・キヤロル・ウイーラー
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33507Conversion 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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters

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  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比較的低い不安定な直流電圧源から比較的高
く且つ比較的安定な直流電圧を発生する装置に関する。
従来技術に於て、米国特許第3569818号に記載さ
れている直流電圧調整装置は、変圧器の1次回路にトラ
ンジスタ・スイツチを利用し且つ変圧器2次コイルの整
流出力に調整した出力電圧を発生する。
調整した出力電圧が予定のレベルよりも下がつた時には
いつでも比較器により該トランジスタ・スイツチをオン
に転する。この比較器に対する饋還回路は本発明の変換
装置の饋還回路から実質的に異なつており、スイッチン
グ漣度が未調整の源電圧の関数として制御されていない
。米国特許第3611105号に記載されている直流電
圧変換装置は、大地に対して浮動している電位で直流源
電圧を調整された亀圧に変換する。源からの電流が源及
び1次巻線と直列のトランジスタによつて切換えられて
、2次巻線にさい断した出力電流を発生し、該出力電流
が整流され且つ濾波されて調整された出力電圧を発生す
る。調整出力から比較器への饋還ループによりスイツチ
ング・トランジスタの時間変調制御を行つて、負荷の変
動の下で出力を予定の電圧レベルに維持する。この変換
装置の動作は本発明の変換装置の動作と全般的には類似
しているが、トランジスタが一定周波数で衝撃係数が変
イヒするように切換えられるのに対し、本発明の変換装
置のスイツチング・トランジスタは周波数及び衝撃係数
が共に変化するように切換えられる。またこの饋還回路
は本発明の変換装置のものと類似していないまた、米国
特許第3790878号に記載されているスイツチング
調整装置は調整された直流出力電圧を発生するが、この
装置では、未調整直流電圧からのエネルギーが源電圧及
び1次巻線と直列のスイツチの制御の下に変圧器1次巻
線に周期的に送り込まれる。
このエネルギーが変圧器2次巻線に伝達され、次いで整
流、濾波されて負荷に印加される。スイツチのオン時間
とスイツチのオフ時間との比が、出力電圧に比例する饋
還電圧を含む幾つかの因子により左右される。該特許の
調整装置は本発明の変換装置の動作と類似する態様で動
作し、比較器に対して同様な饋還回路を含んでいるが、
源電圧の関数として比較器入力を制御する回路が開示さ
れていない。本発明の目的は、未調整の低い直流電圧源
例えば直流18乃至46ボルトの源から調整された高い
直流電圧の出力例えば直流270ボルト±10%の出力
を発生することである。
この用途の例は、航空機直流電力装置を使用する電気的
に点火される弾薬を点火するためのものである。本発明
の別の目的は、精確な基準電圧を使用することなくこの
ような出力特性を持つ装置を提供することである。
本発明の特徴は、可変の衝撃係数を持つ簡単な発振器を
使用して、変換装置の入力電圧に関係なく出力変圧器の
1次巻線に対する入力を一定のエネルギーに維持するD
C−DC変換装置を使用することである。
以下、図面について説明する所から本発明の上記及びそ
の他の目的、特徴並びに利点が明らかとなろう。
簡単に云えば、本発明の変換装置は、電圧が広い範囲に
亘つて変化する源から電力を受け取り容量性負荷に一定
の、例えば270ボルトの直流出力を供給する。
差動増幅器により、変換装置出力からの饋還電圧を基準
電圧と比較し、変圧器の1次コイルと直列のトランジス
タのスイツチングを制御する。変圧器2次コイルが、整
流されて変換装置出力電圧となる電力を発生する。比較
器により、出力電圧が270ボルトに達するまでトラン
ジスタをスイツチング状態に維持する。出力電圧が27
0ボルトに達した時、トランジスタはオフに切換えられ
、変換装置出力電圧が予定のレベルより下がるまでオフ
に留まる。コンデンサを比較器の饋還入力と大地電位と
の間に接続する。コンデンサは源覗圧の大きさに比′1
する速度で充電し、この結果変圧器1次側を通る電流の
衝撃係数を源電圧に逆反比例させるようにする。この衝
撃係数の変動を利用して、広い範囲の源電圧に亘つて変
圧器に対する電力入力を一定に維持する。出力電圧饋還
路中にトランジスタ・スイツチを設けて、変換装置出力
電圧が270ボルトに達した時、1次コイルのスイツチ
ング・トランジスタがこの時カツトオフになるように、
コンデンサを急速に充電するようにする。図かられかる
ように、DC−DC変換装置は、EMI抑圧、低周波濾
波入力回路10、基準電圧発生器12、発振器14、電
力スイツチ16、電力貯蔵回路18、発振器制御回路2
0及び出力回路22を有する。
入力回路10の正の端子30が、コンデンサ34を介し
てシヤーシ接地点32に結合され、またダイオード38
の陽極端子36に結合されている。
ダイオード38の陰極端子40がインダタタ42を介し
て入力エネルギ貯蔵コンデンサ46の一方の電極44に
結合され、コンデンサの他方の電極48が回路接地点5
0に結合されている。接地端子52がコンデンサ54を
介してシヤーシ接地点に結合され、また回路接地点に直
接結合されている。基準電圧発生器12は、ツエナーダ
イオード56を含み、ダイオード56の陽極端子58が
回路接地点に接続され、陰極端子60が抵抗62を介し
てコンデンサの電極44に結合されている。
ダイオード56は例えば5.1DC±5%の降伏電圧を
持ち、このため端子60はツエナーダイオードによつて
調整された略5DCの基準電圧源として作用する。発振
器14は、方形波出力を持つ調整された周波数発振器で
ある。
その周波数は源電圧に逆に応答する。方形波のオン時間
即ち正の電圧出力の期間は制御電流に直接に応答するが
、そのオフ時間即ちゼロの電圧出力の期間は比較的一定
である。発振器は正の入力端子72、負の入力端子74
及び出力端子76を持つ比較器70を含み、比較器70
は飽和の早い差動増幅器であつてよい。出力端子76は
ツエナーダイオード80の陰極端子78に接続され、ダ
イオード80の陽極端子82が回路接地点に接続される
。ツエナーダイオードは例えば7.5ボルトの降伏電圧
を持ち、このため端子76の最大出力電圧は直流7.5
ボルトになる。入力端子72の電圧が入力端子74の電
圧より大きくなると、出力端子76の電圧は高になり例
えば直流75ボルトになる。相対的な電圧の大きさが逆
になると、端子76の電圧は低、例えば直流フゼロボル
トになる。
端子72の電圧は、抵抗81,82,84,86を含む
分圧回路によつて決定されるが電極44の電圧の関数で
ある。抵抗81は電極44と端子76の間に接続され、
抵抗82は端子76と端子72の間に接続され、抵抗8
4は端子72と回路接地点との間に接続され、抵抗86
は端子72と端子60との間に接続される。比較器は、
内部に出力端子76と回路接地点との間に結合されたト
ランジスタ・スイツチを持ち、端子72,74の相対的
な電圧に応答して端子76を浮遊させるか又はそれを接
地すると考えることが出来る。発振器制御回路20はト
ランジスタ90を含み、トランジスタ90のコレクタ端
子92が抵抗94を介して端子74に接続され、ベース
端子96が端子60に接続され、エミツタ端子98が分
圧器に接続されている。
分圧器は抵抗100,102からなり、出力ループの電
圧を測定するために設けられている。抵抗100は出力
コンデンサ106の電極104と端子98との間に接続
され、抵抗102は端子98と回路接地点との間に接続
されている。コンデンサの他方の電極103は回路接地
点に接続される。抵抗105,107が別の分圧器を購
成し、抵抗105は屯極44とダイオード110の陽極
端子108との間に接続され、抵抗107は端子108
と端子92との間に接続されている。ダイオード110
の陰極端子112は端子76に直接接続されている。コ
ンデンサ114が端子92と回路接地点との間に接続さ
れる。これらの抵抗、ダイオード及びコンデンサは発振
器回路の部分と考えることが出来る。発振器は、比較器
の入力端子72,74の間に電圧差がある限りオンであ
る。端子の電圧はコンデンサ114上の電荷によつて決
定される。発振器のオン時間の間、端子76は高であり
、ダイオードは逆バイアスされており、従つてコンデン
サ114の充電速度が抵抗105,107の両端の電圧
によつて決定される。オフ時間の間、端子76は低であ
り、従つてダイオード110が導通して、抵抗105及
び107の接続点を実効的に大地電位にし、このため放
電速度が抵抗107のみGこよつて決定される。電極1
04の電圧が所望の大きさに近づくにつれ、トランジス
タ90が導通を開始し、発振器のオン時間を短くする。
電極104の電圧が所望の一杯の大きさに達すると、ト
ランジスタがその導通を増し、発振器のオン時間を実質
的にゼロまで短くする。電力貯蔵回路18は、変圧器1
16、ダイオード118及びコンデンサ106を含む。
変圧器は、電極44に接続された端子122及び別の端
子124を持つ1次巻線120を含む。減衰抵抗126
が端子122及び124間に接続される。変圧器は、回
路接地点に接続された一方の端子130及びダイオード
118の陽極端子134に接続された別の端子132を
持つ2次巻線128を含む。ダイオード118の陰極端
子は電極104に接続されている。電力スイツチ16は
、駆動トランジスタ140及び電力トランジスタ142
を含む。
駆動トランジスタ140のコレクタ端子114が変圧器
1次巻線の端子124に接続され、ベース端子146が
抵抗14を介して端子76に且つ抵抗150を介して回
路接地点に接続され、エミツタ端子152が抵抗154
を介して回路接地点に接続されている。電力トランジス
タ142のコレクタ端子156が駆動トランジスタのコ
レクタ端子144に接続され、ベース端子158が駆動
トランジスタのエミツタ端子152に接続され、エミツ
タ端子156が回路接地点に接続されている。入力電力
電流ループが、入力コンデンサ46、変圧器1次巻線1
20、電力トランジスタ・スイツチ142及びシヤーシ
接地点により与えられる。出力電力電流ループが、変圧
器2次巻線128、ダイオード118、出力コンデンサ
106及びシヤーシ接地点により与えられる。変圧器巻
線は、極性を表わす印によつて示されるように配置され
ていて、図示のように夫々の電流の流れを誘起する。
電力トランジスタ・スイツチ142が導通して、1次巻
線に電流を流れさせ、1次巻線の周りに磁束を設定して
いる時、2次巻線に誘起された電流の流れが、電流の流
れに対して開放したスイツチとして作用するダイオード
118によつて阻止され、1次巻線はエネルギを貯蔵す
るための純粋なインダクタとして作用する。スイツチ1
42が非導通になると、設定された磁束が減少して、2
次巻線に反対方向の電流の流れを誘起し、該電流の流れ
は閉じたスイツチとして作用するダイオード118によ
つて流れることが出来、このためコンデンサ106を充
電する。出力回路22は出力端子160を含み、該端子
は低周波濾波器となるコンデンサ162を介してシヤー
シに結合され、また利用装置に対する電流を匍銀する抵
抗164を介して電極104に結合される。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の好ましい実施例の回路図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 比較的低電圧の直流源と、相互に磁気的に結合され
    ている第1のインダクタ手段及び第2のインダクタ手段
    と、整流器手段と、エネルギ貯蔵手段と、導通状態及び
    非導通状態を持つスイッチング手段と、持続期間が実質
    的に一定であるオフ状態の出力及び持続期間が制御電圧
    に対し逆に応答するオン状態の出力を持ち、且つ上記直
    流源に結合されていて、出力のオン状態の持続期間が該
    直流源の電圧レベルの逆関数となるような制御電圧を該
    直流源から受け取る発振器手段と、発振器制御手段とを
    有し、上記直流源、第1のインダクタ手段及びスイッチ
    ング手段が入力電流直列ループに結合され、上記第2の
    インダクタ手段、整流器手段及びエネルギ貯蔵手段が出
    力電流直列ループに結合され、上記発振器手段は、上記
    スイッチング手段に結合されていて、出力がオン状態の
    とき該スイッチング手段を導通させ、出力がオフ状態の
    とき該スイッチング手段を非導通にし、上記発振器制御
    手段は、エネルギ貯蔵手段及び発振器手段の間に結合さ
    れていて、該貯蔵手段の電圧レベルが次第に予定の値に
    達することに応答して出力オン状態の持続期間を次第に
    実質的にゼロまで減少させるために上記発振器手段に信
    号を供給し、上記整流器手段及び上記第2のインダクタ
    手段は、夫々上記第1のインダクタ手段の巻線の配向に
    対して、上記スイッチング手段がオン状態にある時、該
    整流器手段が非導通になり且つ該第2のインダクタ手段
    が開路状態になつて、該第1のインダクタ手段がその磁
    界中にエネルギを貯え、また上記スイッチング手段がオ
    フ状態にある時、該第1のインダクタ手段が開路状態に
    なり、該整流器手段が導通し、該第2のインダクタ手段
    が上記磁界からエネルギを引き出す様な、極性及び巻線
    配向になつていることからなるDC−DC変換装置。 2 発振器手段が、第1及び第2の入力端子を持つ比較
    器と、該第1の入力端子に結合された基準電圧の源と、
    入力ループの第1のインダクタ手段及びスイッチング手
    段に並列に結合された、直列の抵抗及びコンデンサとを
    有し、該抵抗及びコンデンサの共通接続点が上記第2の
    入力端子に結合されており、該抵抗及びコンデンサは、
    該コンデンサを通る電流及び該コンデンサの充電速度が
    直流電流源の電圧レベルの直接的な関数になるような動
    作様式を持ち、もつて発振器のオン時間の期間が上記充
    電速度の逆関数になつている特許請求の範囲第1項に記
    載の変換装置。 3 発振器制御手段が、前記共通接続点に結合されてい
    て、貯蔵手段の電圧が予定の値に近づくにつれ前記コン
    デンサを流れる電流を増加させる電圧制御電流源である
    特許請求の範囲第2項に記載の変換装置。 4 エネルギ貯蔵手段がコンデンサを含むことからなる
    特許請求の範囲第1項に記載の変換装置。 5 直流源がコンデンサを含むことからなる特許請求の
    範囲第1項に記載の変換装置。 6 スイッチング手段が、発振器がそのオン状態にある
    時導通するようにバイアスされた3端子装置を含むこと
    からなる特許請求の範囲第1項に記載の変換装置。
JP51132485A 1975-11-07 1976-11-05 Dc−dc変換装置 Expired JPS5911258B2 (ja)

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JPS5266919A JPS5266919A (en) 1977-06-02
JPS5911258B2 true JPS5911258B2 (ja) 1984-03-14

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1076507B (it) * 1976-01-14 1985-04-27 Plessey Handel Investment Ag Convertitore cc/cc
US4124884A (en) * 1977-03-07 1978-11-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated DC to DC converter with regulated input impedance
US4189764A (en) * 1978-09-26 1980-02-19 Snyder Donald W Current controlled inverter
JPS618567Y2 (ja) * 1979-05-11 1986-03-17
US4392087A (en) * 1980-11-26 1983-07-05 Honeywell, Inc. Two-wire electronic dimming ballast for gaseous discharge lamps
US4370600A (en) * 1980-11-26 1983-01-25 Honeywell Inc. Two-wire electronic dimming ballast for fluorescent lamps
DE3330039A1 (de) * 1983-08-19 1985-02-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Sperrwandler-schaltnetzteil
US5247240A (en) * 1990-07-25 1993-09-21 Power Trends Miniaturized switching power supply with circuit for unidirectional suppression of leading spike
US6295212B1 (en) 2000-01-19 2001-09-25 Bias Power Technology, Inc. Switching power supply with storage capacitance and power regulation
JP2004201385A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Dc/dcコンバータ回路
CN102882365B (zh) * 2011-07-12 2016-01-20 南京博兰得电子科技有限公司 一种用于适配器电源的接地方法
US9419529B2 (en) * 2014-03-04 2016-08-16 Abb Inc. DC bus voltage measurement circuit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3400319A (en) * 1966-06-03 1968-09-03 Automatic Elect Lab Regulated voltage converter circuit for converting a dc voltage into a higher dc voltage
US3564393A (en) * 1969-03-12 1971-02-16 North American Rockwell Circuit using capacitor and switch on primary winding of transformer for regulating voltage on secondary winding of transformer
US3771040A (en) * 1972-04-18 1973-11-06 Nasa Regulated dc-to-dc converter for voltage step-up or step-down with input-output isolation

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Publication number Publication date
US4017782A (en) 1977-04-12
JPS5266919A (en) 1977-06-02
IT1063531B (it) 1985-02-11
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IL50661A (en) 1978-07-31

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