JPS5937882A - Dc voltage converter of backboost type - Google Patents
Dc voltage converter of backboost typeInfo
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- JPS5937882A JPS5937882A JP14803482A JP14803482A JPS5937882A JP S5937882 A JPS5937882 A JP S5937882A JP 14803482 A JP14803482 A JP 14803482A JP 14803482 A JP14803482 A JP 14803482A JP S5937882 A JPS5937882 A JP S5937882A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属１−る技術分野〕
本発明は直流電圧変換装置に関する。特に、バックブー
スト型直流可、圧変換装置のスイッチング・トランジス
タに接続されるザージザプレツサ回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a DC voltage converter. In particular, it relates to a surge pressurizer circuit connected to a switching transistor of a buck-boost type DC/pressure converter.
一般ニ、スイッチング・トランジスタを有するバンクブ
ースト型の直流電圧変換装置においては、そのスイッチ
ング・トランジスタのオフ時に出力タイメードの応答時
間や配線−インタフタンス分のためにザージ電圧が発生
し、スイッチング・トランジスタの破壊やノイズの異常
発生等の弊害を生じる。このため、従来は、スイッチン
グ・トランジスタのコレクタ・エミッタ間に発生するザ
ージ市、圧を吸収抑圧するために、：７ンデンヤおよび
抵抗を含む−＋）−ジザプレツザ回路全用いている。Generally speaking, in a bank-boost type DC voltage converter having a switching transistor, when the switching transistor is turned off, a surge voltage is generated due to the response time of the output timer and the wiring-interface. This may cause harmful effects such as destruction or abnormal noise generation. For this reason, conventionally, in order to absorb and suppress the surge pressure generated between the collector and emitter of the switching transistor, the entire -+)-zip resistor circuit including a resistor and a resistor is used.
第１図はこの→ノ°−ジザプレノダ回路を備えた従来ノ
バンクブースト型コンバータを示すものである。FIG. 1 shows a conventional bank boost type converter equipped with this →-no-zip-noder circuit.
卯１図において、１は入力直流電源、２および７’ｉ（
１入力端ｒ−１３は入力コンデンサ、４はスイッチング
・トランジスタ、１３はスイッチング・トランジスタ４
を駆動するためのパルス発生器、８は−てネルギー＃悄
用のインダクタ、９は出力ダイオード、１０１ｊ：出力
コンデンサ、１１および１１′は出力卵、１子、１２は
ｉ荷である。In Figure 1, 1 is the input DC power supply, 2 and 7'i (
1 input terminal r-13 is an input capacitor, 4 is a switching transistor, 13 is a switching transistor 4
8 is an energy inductor, 9 is an output diode, 101j is an output capacitor, 11 and 11' are outputs, 1 is an output, and 12 is an i load.
バックブースト型の中流電圧変換装置は、入力コンデン
サ３、スイッチング・トランジスタ４゜インダクタ８、
出力ダイ、ｔ−）”９、出カコンテンサ１（）、パルス
発生器１３を含み措成され、以下にその動作を簡単に説
明する。The buck-boost type mid-current voltage converter includes an input capacitor 3, a switching transistor 4° inductor 8,
The device includes an output die, t-)''9, an output capacitor 1(), and a pulse generator 13, and its operation will be briefly described below.
スイッチング・トランジスタ４０オン時には入力直流電
源１の電圧はインダクタ８に加えられるとともに、仁の
電、圧は出力ダイオード９でカットオフされる。インダ
クタ８に流れるインタフタ市。When the switching transistor 40 is on, the voltage of the input DC power supply 1 is applied to the inductor 8, and the voltage and voltage of the input voltage are cut off by the output diode 9. The interface flowing into the inductor 8.
流はスイッグーング・トランジスタ４がオフするまでエ
ネルギーを蓄積しながら肯糾的に増加する。The current increases positively, accumulating energy until the switching transistor 4 turns off.
スイッチング・トランジスタ４がオフすると、インダク
タ電圧は逆転し、インタ゛クタ８に蓄積されたエネルギ
ーを出力コンデンサｌＯと負荷１２に放出する。スイッ
チング周波数を一定に保ち表からスイッチング・トラン
ジスタ４のメン時間を変えることにより、インダクタ８
に蓄積されるエネルギーの帳をｆｌ＋ｌ＋御して直流出
力電圧を制置１することができる。When switching transistor 4 turns off, the inductor voltage reverses and releases the energy stored in inductor 8 to output capacitor lO and load 12. By keeping the switching frequency constant and changing the main time of switching transistor 4 from the table, inductor 8
The DC output voltage can be controlled by controlling the amount of energy stored in fl+l+.
このコンバータでは、スイッチング・トランジスタ４の
コレクタ・エミッタ間には前述したよりにオフ時にヤー
ジ電圧が発生する。このサージ電ＦＴ：、を吸収、抑圧
するために第１図のバックブースト型の直流電圧変換装
置はコンデンサ６、抵抗５およびダイオード７からなる
ザージサプレッサ回路ケ備えている。このザージザプレ
ツサ回路は、コンデンサ６の両端電圧が入力直流電源１
の電、圧と同等以上になるようにコンデンサ６と抵抗５
の時定数が定められる。In this converter, a yardage voltage is generated between the collector and emitter of the switching transistor 4 when it is off, as described above. In order to absorb and suppress this surge voltage FT:, the buck-boost type DC voltage converter shown in FIG. In this surge pressurizer circuit, the voltage across the capacitor 6 is the input DC power supply 1.
capacitor 6 and resistor 5 so that the voltage and voltage are equal to or higher than
The time constant of is determined.
このヤージサブレツサ回路の場合には、ザージ電圧仁１
、コンデンサ６に吸収され、その電力は抵抗５において
熱となって消費される。通常、この熱として消費される
電力損失は出力電力の３〜５％桿度となるが、この分だ
けバックブースト型の直１６１、 ’ｌｆｔ圧変換装置
の変換効率を低下させることとなる。この市、力損失は
スイッチング周波数の上昇とともに大きくなるので、ス
イッチング周波数の高周波化に伴い大きな問題となる。In the case of this Yage subpressor circuit, the Yage voltage is 1
, is absorbed by the capacitor 6, and the power is consumed as heat in the resistor 5. Normally, the power loss consumed as heat is 3 to 5% of the output power, which reduces the conversion efficiency of the buck-boost type inline 161, 'lft pressure converter. Since this power loss increases as the switching frequency increases, it becomes a major problem as the switching frequency increases.
本発明は上述した技術問題に鑑みなされたものであり、
スイッチング・トランジスタのオフ時にザージサプレッ
サ回路のコンデンサに蓄積された′ｔバカをそのスイッ
チング・トランジスタのオン時に入力１１流電源側に帰
還させることにより、スイッチング周波数の高周波化に
対しても゛市、力損失を十分に軽減できるようにして変
換効率の高効率化を図るとともに、装置の小型化をも図
れるバックブースト型の直流電圧変換装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention was made in view of the above-mentioned technical problems,
By returning the waste accumulated in the capacitor of the surge suppressor circuit when the switching transistor is turned off to the input 11 current power supply side when the switching transistor is turned on, it can be prevented from increasing the switching frequency. It is an object of the present invention to provide a buck-boost type DC voltage converter that can sufficiently reduce power loss to improve conversion efficiency and also reduce the size of the device.
本発明し、勺−ジサプレッサのコンデンサの負荷側端子
と共通ｍ位点との間に挿入接続されこのコンデンサに蓄
積された寅、カケ入力直流電源ｒ（帰還させる第２のス
イッチング素子と、負荷に電力を供給する第１のスイッ
チング素子を開閉制御する信号発生器に同期して第２の
スイッチング素子を開閉制御するイハ号を発生する２１
１２０信号発生器とを備えたことを特徴とする。In the present invention, the input DC power supply r (the second switching element to be fed back and the load 21 that generates an IH signal that controls opening and closing of the second switching element in synchronization with a signal generator that controls opening and closing of the first switching element that supplies electric power;
120 signal generator.
以下、本発明実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
絹２図は本発明実施例装置の回路図である。Figure 2 is a circuit diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
第２図において、第１図と同一の符号を付したものは同
一 の構成部品を示す。第１図と同様姉、バ；！クブー
スト型の直流電圧ダ換装置は入力コンデンサ３、スイッ
チング・）・ランジスタ４、・インダクタ８、出力ダイ
オード９、出力コンデンサ１０゜パルス発生器】３を含
み構成される。In Figure 2, the same reference numerals as in Figure 1 indicate the same components. Same as Figure 1, older sister, ba;! The Kuboost type DC voltage converter includes an input capacitor 3, a switching transistor 4, an inductor 8, an output diode 9, an output capacitor 10°, and a pulse generator 3.
ここで本発明装置の特徴とするところは、ザージャプレ
ツサ回路として、コンデンサ６、ダイオード７．１４、
スイッチング・トランクく夕１５および同期パルス発生
器１６から力る回路を４ｎｌｌえていることである。す
なわち、スイッチング・トランジスタ４のコレクタ・エ
ミッタ間にコンデンサ６とダイオード７との直列回路を
コンデンサ６がダイメート７よりも入力直流電源ｌ側に
位１けし、かつ、タイオード６の導通方向がスイッチン
グ・トランジスタ４の電流方向と同じ向きになるように
接続する。また、スイッチング・トランジスタ４のオフ
時にコンデンサ６に蓄積された電力をスイッチング・ト
ランジスタ４のオン時に入力面流電（ｉｆ、 １側に帰
還させるために、コンデンサ６とダイオード７との接わ
”１点と２線９へ（路の°〕−−ス１１１１線路との間
にタイ討−ド１４お９１．びスイッチング・トランジス
タ１５の直列接続回路ｆ、 ’、ｊ＋＞：ける。そして
、このスイッチング・トラ〉・ジスタ１５の開閉制ｇ＋
＋を同期パルス発生器１６により行ううこの同期パルス
発生器】６は、パルス発生器１３から同ｆｉｌｌ ｉ号
１７ヲ受け、パルス発生器１３の発生するパルス１Ｂに
同期したスイッチング・ｌ・ランジスク１５のオンの時
期をトランジスタ４のオンの時期に同期させるパルス１
９を発生する。外お、ダイオード１４けとのパックツー
スト型の直流電圧殖゛換装置の起動時γ１にスイッチン
グ・トランジスタ１５に逆雷圧が加わるのを１＜月ｆト
するためのものである。Here, the feature of the device of the present invention is that the capacitor 6, the diode 7.14,
It has 4nll circuits that feed from the switching trunk 15 and the synchronous pulse generator 16. In other words, a series circuit consisting of a capacitor 6 and a diode 7 is connected between the collector and emitter of the switching transistor 4, with the capacitor 6 being positioned closer to the input DC power supply l than the dimer 7, and the conduction direction of the diode 6 being the same as that of the switching transistor. Connect so that the current direction is the same as step 4. In addition, in order to feed back the power accumulated in the capacitor 6 when the switching transistor 4 is off to the input surface current (if, 1 side) when the switching transistor 4 is on, a connection between the capacitor 6 and the diode 7 is A series connection circuit f, ', j+> of a tie wire 14 and a switching transistor 15 is connected between the point and the two wires 9 (° of the path) and the 1111 line.・Tora〉・Jista 15 opening/closing g+
The synchronous pulse generator 6 receives the same fill number 17 from the pulse generator 13, and is a switching l-run disc 15 synchronized with the pulse 1B generated by the pulse generator 13. Pulse 1 synchronizes the on-time of transistor 4 with the on-time of transistor 4.
Generates 9. In addition, this is to prevent reverse lightning pressure from being applied to the switching transistor 15 at γ1 when starting up the pack-tooth type DC voltage converter including the diodes 14.
次に、上述のように構成した装メツの動作を説明する。Next, the operation of the device configured as described above will be explained.
スイッチン・グ・トランジスタ４がオフすると、そのコ
レクタ・エミッタ間に・す゛−ジＩＫ圧が発生する。こ
のザージ電流ｉｔコンデンサ６とダイオード７を通って
矢印り、方向に流れ、とれによりコンチンタロに電荷が
蓄積さＩＬる。When the switching transistor 4 is turned off, a high IK pressure is generated between its collector and emitter. This surge current flows in the direction of the arrow through the capacitor 6 and the diode 7, and charges are accumulated in the capacitor due to the breakage.
次に、パルス発生器１３０発生するパルス１８によりス
イッチング・トランジスタ４がオンすると、このパルス
１８に同期してパルス発生器１６により発生されるパル
ス１９によりスイッチング・トランジスタ１５もオンす
る。このため、コンデンサ６に充η〜、された電荷は、
ダイオード１４、スイッチング・トランジスタ１５で作
られる通路により矢印Ｄ２の方向に流れて入力直流電源
ｌ側に放電され、帰還される。コンデンサ６０両端翫圧
ｖ、、はスイッチング・トランジスタ４のオフ時には入
力直流電源１の電、圧の約２倍になり、スイッチング・
トランジスタ１５のメン時にＶ、［はぼ入力直流電源ｌ
の電圧にクランプされる。Next, when the switching transistor 4 is turned on by the pulse 18 generated by the pulse generator 130, the switching transistor 15 is also turned on by the pulse 19 generated by the pulse generator 16 in synchronization with this pulse 18. Therefore, the charge η~ charged in the capacitor 6 is
It flows in the direction of arrow D2 through a path formed by the diode 14 and the switching transistor 15, is discharged to the input DC power supply l side, and is fed back. The voltage across the capacitor 60, v, is approximately twice the voltage and voltage of the input DC power supply 1 when the switching transistor 4 is off, and the switching
When the transistor 15 is connected, V, [is input DC power supply l]
clamped to the voltage of
２１ル５図１ユ第２図の実施例装置の各部の動作タイム
ヂャートを示すものである。２ｐ、 ５図中の（ｊ）お
よび嶽はス・イツチング・トランジスタ４および１５の
オン・オフの時期を示す。また、ＶＣＲ４および”ｒ：
ＷＩＳｔｉｔスイツヂンク・トランジスタ４および１５
のコレ−フタ・エミッタ間の電圧を示し、工。ｔｉｔコ
ンデンーリ６に流れる電流を示す。第３図の■および（
輸からも明らか力ように、同期パルス発生器１６はパル
ス発生器１３から同期信号１７を受りて同期動作をする
が、同期パルス発生器１６の発生するパルス１９のオン
幅はパルス発生器１３の発生するパルス１８のオン幅よ
り若干せまくなっている。これはスイッチング・トラン
ジスタ４のオフ時にインダクタ電流がスイッチング・ト
ランジスタ１５に流れるのを防いでトランジスタ１５の
相失を減じるためである。FIG. 21 shows an operation time chart of each part of the embodiment apparatus shown in FIG. 2. 2p and 5 indicate the on/off timing of switching transistors 4 and 15. Also, VCR4 and “r:
WIStit switch transistors 4 and 15
Indicates the voltage between the core and emitter of . The current flowing through the tit capacitor 6 is shown. ■ and ( in Figure 3)
As is clear from the introduction, the synchronous pulse generator 16 receives the synchronous signal 17 from the pulse generator 13 and performs synchronous operation, but the on-width of the pulse 19 generated by the synchronous pulse generator 16 depends on the pulse generator 13. It is slightly narrower than the on-width of the pulse 18 generated by . This is to prevent the inductor current from flowing to the switching transistor 15 when the switching transistor 4 is off, thereby reducing phase loss of the transistor 15.
」ユ１、士説明したように、本実施例装置において、コ
ン′ｙンザ６とタイオード７との接続点とアース１．１
１ Ｎ路との間に設けられたダイオード１４およびスイ
ッチング・トランジスタ１５ヲ含む回路は、スイッチン
グ・トランジスタ４のオフ時にコンデンサ６に蓄積され
た電力をスイッチング・ｌ・ランジスタ４のオン時に入
力自流πｉ、源１」１１に１１（電、させて帰還させる
機能を有する。As explained above, in the device of this embodiment, the connection point between the converter 6 and the diode 7 and the ground 1.1
1. A circuit including a diode 14 and a switching transistor 15 provided between the switching transistor 4 and the switching transistor 15 converts the power stored in the capacitor 6 when the switching transistor 4 is off into the input current πi when the transistor 4 is on. It has the function of sending electricity back to the source 11.
々＞、ｇｒ ２図のスイッチング・トランジスタ１５の
代りに電圧シフト素子（ツェナークイオードあるいれ抵
抗等）ケ設ける構成も考えられ、この場合にはＩＳ２図
の同期バルスイｉ生器１６ ｔ：Ｌ不をである。It is also possible to consider a configuration in which a voltage shift element (a Zener diode, a resistor, etc.) is provided in place of the switching transistor 15 in Figure 2, and in this case, the synchronous valve switch I generator 16 in Figure IS2 is is.
しかし、仁の構成では電力損失が第２図の実施例回路の
場合よりも増加するので、実用的ではない１〔効果の説
明〕
以上の説明から明らかなよ・）に、本発明によれば、す
′−ジー１夕“ブｌ／ツザ回路のコンデンサに蓄積され
た°リーージ電力が入力面流電ｉ１！ｉＡ Ｉｌ＋に帰
還されるので、通常のスイッチング周波数の場合は勿論
の仁と、それが高周波の場合にも電、力損失を十分に軽
減することができ、バックブースト型の直流油圧１４−
換装置の変換効率の高効率化を図れる。捷た、１ｉたに
［ｊ加される回路はわずかなものであり、一方、大きな
容積を必要とする車力抵抗５およびその放熱構造を除去
できるので、装置の小型化も図れる。However, in this configuration, the power loss increases more than in the case of the embodiment circuit shown in FIG. 2, so it is not practical. Since the leakage power accumulated in the capacitor of the blue circuit is fed back to the input surface current i1!iA Il+, at normal switching frequencies, of course, Even in the case of high frequencies, electric power and power losses can be sufficiently reduced, and the buck-boost type DC hydraulic 14-
The conversion efficiency of the conversion device can be improved. The number of circuits added to each circuit is small, and on the other hand, the vehicle power resistor 5 and its heat dissipation structure, which require a large volume, can be removed, so the device can be made smaller.
？ｊ１．１図は従来例のバックブースト型の直流電圧変
換装置を示す回路図。
第２図は本発明実施例によるバックブースト型の血流１
υ１圧変換装置を示す回路図。
第３図は第２１囚に示す・装置の動作タイムチャートを
示を図。
１・・・人力直流電源、２．２′川入力端子、３・・・
入カコンデン１）、４・・スイッチング・トランジスタ
、５・・抵抗べ葺、ｌｉ・・・′、１ノＪンーリ゛、７
・・・クイ飼−ド、８・・・インタフタ、５ト・・出力
タイＡ−ド、１０・・・出力コンデンサ、１．Ｊ、、
、１．、Ｉ’・・・出力純１子、１２・・・ｆｌ荷、】
３・・・パルス発生器、Ｍ・・・夕・イオード、ｌト・
・スイッチング・トランジスタ、Ｊ６・・・同ＪＩＪＪ
パルス発生器つ／７％許出願人 日本γ１う気株式会社
代坤人 弁理士 井 出 府 孝
菖 １ 図
九２ 図
売３圓? Figure j1.1 is a circuit diagram showing a conventional buck-boost type DC voltage converter. Figure 2 shows buck-boost type blood flow 1 according to an embodiment of the present invention.
A circuit diagram showing a υ1 pressure converter. Figure 3 shows the operating time chart of the device shown to the 21st prisoner. 1...Human power DC power supply, 2.2' river input terminal, 3...
Input capacitor 1), 4...Switching transistor, 5...Resistance plate, li...', 1 J only, 7
...Quick wire, 8...Interface, 5...Output tie A-de, 10...Output capacitor, 1. J...
, 1. , I'...output pure 1 child, 12...fl load,]
3...Pulse generator, M...Metal iode, l...
・Switching transistor, J6...Same JIJJ
Pulse generator 1/7% Applicant: Japan γ1 Uki Co., Ltd. Daikonto Patent attorney: Idefu Takayoshi 1 Figure 92 Illustration 3 En
Claims (1)
２木の線路から在る２線線路の第１の線路に１ａ列に挿
入接続された第１のスイッチング素子と、 この第１のスイッチング素子の開閉切替えを開開）する
（ＩＷ号を発生する第１の信号発生器と、上記第１の線
路に直列に、かつ上記スイッチング素子よりも」二記負
荷側に挿入接続された整流素子と、 一１記゛スイッチング素子と上記整流素子との接続点と
上記第２の線路との間に接続されたインタフタと、 上記第１のスイッチング１子に並列に接続され／、二：
１ンデンサを含むザージザブレツザとをａえたバックブ
ースト型の直流電圧変換装置において、 上記ザージサプレツサのコンデンサの上記負荷側端子と
上記第２の線路との間に挿入接続されてこのコンデンサ
に蓄積された電力會上記入力直流電簡に帰還させる第２
のスイッチング素子と、上記第１の信号発生器に同期し
て上記第２のスイッチング素子の開閉切替えを制御する
信号を発生する第２の信号発生器と を備えたことを特徴とするバックブースト型の直流電圧
変換装置。(1) The input DC power source, and the first line inserted and connected in the 1a row to the first line of the two-wire line that exists from the first and second two-tree lines that connect the input DC power source and the load. a switching element, and a first signal generator that generates an IW signal (opening/closing switching of the first switching element), which is connected in series with the first line and more than the switching element. a rectifying element inserted and connected to the load side; (11) an interface connected between a connection point between the switching element and the rectifying element and the second line; Connected in parallel /, two:
1. In a buck-boost type DC voltage converter equipped with a surge suppressor including a capacitor, the electrical power stored in the capacitor is inserted and connected between the load side terminal of the capacitor of the surge suppressor and the second line. The second feed back to the above input DC telegraph
and a second signal generator that generates a signal for controlling opening/closing of the second switching element in synchronization with the first signal generator. DC voltage converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14803482A JPS5937882A (en) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | Dc voltage converter of backboost type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14803482A JPS5937882A (en) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | Dc voltage converter of backboost type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937882A true JPS5937882A (en) | 1984-03-01 |
Family
ID=15443631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14803482A Pending JPS5937882A (en) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | Dc voltage converter of backboost type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937882A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789867A (en) * | 1987-02-25 | 1988-12-06 | Lee Jang Woo | Winding-type antenna and its winding mechanism |
| JPS6439264A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-09 | Nec Corp | Boost type converter |
| TR25197A (en) * | 1990-10-04 | 1993-01-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | IMPROVED LOADING CIRCUIT FOR THE RADAR TRANSMITTER PALT-CREATING REQUEST |
| KR20170011007A (en) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 인하대학교 산학협력단 | Buck-boost converter |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP14803482A patent/JPS5937882A/en active Pending
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