JPS5980164A - Dc/dc converter - Google Patents
Dc/dc converterInfo
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- JPS5980164A JPS5980164A JP19021282A JP19021282A JPS5980164A JP S5980164 A JPS5980164 A JP S5980164A JP 19021282 A JP19021282 A JP 19021282A JP 19021282 A JP19021282 A JP 19021282A JP S5980164 A JPS5980164 A JP S5980164A
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- 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
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はDC−DCコンバータに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a DC-DC converter.
一般に、特定の電圧をもつ直流電力を負荷の要求する電
圧ケもつ直流電力に変換するにはDC−DCコンバータ
が用いられる。Generally, a DC-DC converter is used to convert DC power with a specific voltage into DC power with a voltage required by a load.
この]) C−、D Cコンバータの一種として下記の
型がしばしば用いられる。The following type is often used as a type of C-, DC converter.
すなわち、2個の大電力用トランジスタに特定の時間幅
を有する導通駆動信号を加えてこれを交互に導通し、こ
れによシメイントランスフォーマの1次側に交流電流を
流し、変圧した2次側の電力を整流・う波して所望の電
圧の出方直流電力を発生する。In other words, a conduction drive signal having a specific time width is applied to two high-power transistors to make them conductive alternately, and this causes an alternating current to flow through the primary side of the main transformer, and transforms the transformed secondary side. DC power is generated by rectifying and submerging the power to produce the desired voltage.
前記導通、駆動信号としては導通制御信号によって(枢
動される導通駆動用トランジスタの出方と、前記大電力
用トランジスタの導通゛電流をカレントトランスフォー
マの1次側に流し、その2次鈎に現われろ正帰還された
出力との双方を合成して用い、また、IB力t■c圧の
制御には出方電圧を所望の基準電、圧と比較し、この差
に応じて前記導通制御信号の時間幅を制御する。The conduction and drive signals are determined by the conduction control signal (the output of the conduction driving transistor that is pivoted and the conduction current of the high power transistor flowing through the primary side of the current transformer and appearing at the secondary hook). In addition, to control the IB force tc pressure, the output voltage is compared with a desired reference voltage and voltage, and the conduction control signal is adjusted according to this difference. control the time width.
さて、このようなりC−DCコンバータにおいては、一
般に前記大電力用トランジスタで前記メイントランスフ
ォーマの1次側に流れる電流をオン・オフするに際し、
前記トランスフォーマのインダクタンス(漏洩インダク
タンス)に貯エラれたエネルギによって前記大電力用ト
ランジスタに逆極性の電圧がかかるの全防止し、併せて
、このエネルギの一部を入力側に帰趙するために2個の
大電力用ダイオードを用いているが、このようなりC−
、DCコンバータにおいてはこの2個の人権。Now, in such a C-DC converter, generally when the high power transistor turns on/off the current flowing to the primary side of the main transformer,
In order to completely prevent a reverse polarity voltage from being applied to the high power transistor due to the energy stored in the inductance (leakage inductance) of the transformer, and also to return a part of this energy to the input side, This is how C-
, these two human rights in DC converters.
刃用ダイオードと上述の2個の大電力用トランジスタと
が最も障害を起す確率の高い部品と考えられている。The blade diode and the two high power transistors mentioned above are considered to be the components most likely to cause failure.
ところが、従来のこの型のDC−DCコンバータにおい
ては、後述するように、この2個の大電力用トランジス
タおよび2個の大電力用ダイオードの中のいずれか1個
が障害によシ短絡を起すと、回路購成上必然的に、障害
を起していない大電力用トランジスタに過電流が流れて
これが破壊され、この結果入力電源が短絡し、異常な大
電流が流れてプリント基板の配線を焼損したり入力電源
を迄険に陥し入れたりする2次障害を発生する。However, in the conventional DC-DC converter of this type, as will be described later, either one of the two high-power transistors and two high-power diodes may cause a short circuit due to a fault. When purchasing a circuit, it is inevitable that an overcurrent will flow through the non-faulty high-power transistor and destroy it.As a result, the input power supply will be short-circuited, and an abnormally large current will flow, causing the wiring on the printed circuit board to be damaged. Secondary failures may occur, such as burnout or damage to the input power supply.
このような2次障害を防ぐために従来は、vC−D C
コンバータの入力側にヒユーズを挿入して1史用するが
、このヒユーズの挿入によっても上述の大電力用トラン
ジスタの破壊を防ぐことはできない。In order to prevent such secondary failures, conventionally, vC-D C
Although a fuse is inserted on the input side of the converter for one cycle of operation, even the insertion of this fuse cannot prevent the above-mentioned high-power transistor from being destroyed.
不発明の目的は、大電力トランジスタや電力用ダイオー
ドの障害の場合に、上述のような2次障害の発生を防止
し、入力側におけるヒーーズを除去できるようなり C
−DCコンバータを提供するにある。C
- To provide a DC converter.
本発明のDC−DCコンバータは、導通制御信号によっ
て駆動される導通駆動用トランジスタからの出力と帰還
用トランスフォーマの1次側に流れる自己の導通電流に
よシ該帰還用トランスフォーマの2次側に生ずる帰還出
力とによシ駆動を受は正賞状態時には周期的に交互に導
通状態に駆動されこれによりメイントランスフォーマの
1次側を交流電流で励振する第1および第2の大電力用
スイッチングトランジスタと、前d己メイントランスフ
ォーマのインダクタンスに貯えられるエネルギの一部を
入力電源側に帰還し前記大電力用スイッチングトランジ
スタに逆電圧がかかるの全防止するための2個の保−用
電力ダイオードとを有し、前記メイントランスフォーマ
の2次側全整流・5波して直流出力を得るDC−DCコ
ンバータであって、前記帰還用トランスフォーマの前記
@1の大電力用スイッチングトランジスタに対する1次
側と前記第20太′電力用スイツチングトランジスタに
対する1次側とに同時に前記大電力用スイッチングトラ
ンジスタに対する導通電流が流れた場合には前記各帰還
出力が打ち消されるような構成を持ちかつ前記正常状態
における励振中に前記2個のダイオード中の1個が短絡
した場合にはその2次側に異常電流情普全生ずるように
接続された前記帰還用トランスフォーマと、前記異常電
流情報が特定のしきい値ケ越えた場合にこれを検出して
前記導通制御信号の出力を遮断する過電流演出導通遮断
手段と、
前記直流出力の電圧が特定のしきい値よノも低くなった
場合にこれを検出して前記導通制御信号の出力を遮断す
る不1%を圧検出導通遮断手段と金含む。The DC-DC converter of the present invention has a conduction current generated on the secondary side of the feedback transformer due to the output from the conduction driving transistor driven by the conduction control signal and its own conduction current flowing to the primary side of the feedback transformer. The feedback output and the second high-power switching transistors are periodically and alternately brought into conduction during the winning state, thereby exciting the primary side of the main transformer with alternating current. The main transformer has two power storage diodes for feeding back part of the energy stored in the inductance of the main transformer to the input power supply side and completely preventing reverse voltage from being applied to the high power switching transistor. and a DC-DC converter which performs full rectification and five waves on the secondary side of the main transformer to obtain a DC output, the primary side of the feedback transformer for the @1 high power switching transistor and the 20th It has a configuration such that when a conducting current for the large power switching transistor flows simultaneously with the primary side of the large power switching transistor, the feedback outputs are canceled, and the feedback outputs are canceled during excitation in the normal state. The feedback transformer is connected so that when one of the two diodes is short-circuited, abnormal current information is generated on its secondary side, and when the abnormal current information exceeds a specific threshold value. an overcurrent production conduction cutoff means that detects this and cuts off the output of the continuity control signal, and detects when the voltage of the DC output becomes lower than a specific threshold value and controls the continuity control. It includes a pressure detection conduction cutoff means and a gold plate for cutting off the output of the signal.
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
最初に比軸のために従来例について説明する。First, a conventional example will be explained for the ratio axis.
fg 1 +図は従来例を示す回路図である。Figure 1 is a circuit diagram showing a conventional example.
このDC−DCコンバータは、制御部C/C′から接続
線100′を介して導通1b1]御信号(矩形波パルス
)を導通駆動用トランジスタQ3′に供、1@する。This DC-DC converter supplies a conduction control signal (square wave pulse) from the control unit C/C' to the conduction drive transistor Q3' via the connection line 100'.
コノパルスがトランジスタQ3′に印加されると、供給
電圧+Vcc’から抵抗r、 /およびダイオードd5
’ k通して、パルストランスフォーマ12′が駆動さ
れ、この結果、このパルストランスフォーマT2’の2
次側に接続された大電力用スイッチングトランジスタQ
1′が適度に4通状便となる。このQ1′の電流はカレ
ントトランスフォーマCT’i駆動しCT’の2次側出
力がパルストランスフォーマT 2 / 全弁して大電
力用スイッチングトランジスタQ 1 /の入力側に正
帰還され、この結果、トランジスタQ 1 /はさらに
強く導通しこのように電流の正帰還作用によりトランジ
スタQ 1 /は非常に早((JN状態(飽和導通状態
)となる。When a conopulse is applied to transistor Q3', from the supply voltage +Vcc' to resistor r, / and diode d5
'k, the pulse transformer 12' is driven, and as a result, the two pulse transformers T2'
High power switching transistor Q connected to the next side
1' is a moderate amount of 4 pieces of stool. This current of Q1' drives the current transformer CT'i, and the secondary output of CT' passes through the pulse transformer T2/full valve and is positively fed back to the input side of the high power switching transistor Q1/.As a result, the transistor Q 1 / becomes more strongly conductive, and due to the positive feedback effect of the current, transistor Q 1 / becomes very quickly (JN state (saturated conduction state)).
次に制御部C/C’はトランジスタQ3′への導通制御
信号(矩形波パルス)の印加を止め、トランジスタQ1
′をOFFとするために僅かの期間接続線101′を介
して尋通停)E制徊I用トランジスタQ4′を導通状態
とする。Next, the control unit C/C' stops applying the conduction control signal (square wave pulse) to the transistor Q3', and
In order to turn off the transistor Q4' for a short period of time, the transistor Q4' for interrogation control I is made conductive via the connection line 101'.
かくして大雪、力用スイッチングトランジスタQ1′は
特定の時間幅だけO,N状態に制御できることになる。In this way, the heavy snow/power switching transistor Q1' can be controlled to be in the ON or N state for a specific time period.
さて、トランジスタQl’がOF、l”となってから必
要時間が経た後、制御部C/C’は次に接続線102”
k介して180°位相の遅れた導通制御信号をもう一方
の導通駆動用トランジスタQ5’に供給する。これによ
ジパルストランスフォーマT3”’を介してもう一方の
大重力用スイッチングトランジスタQ2’Th制御しト
ランジスタQ1′と全く同様な過程によりこれをONと
する。かくしてトランジスタQ 2 /が必要な時間幅
だけONになった後に、制a邪C/C’はもう一方の導
通′1.Iλlh fill ’jt11用トランジス
タQ 6 / にパルス供給L/これ(i7(JNとす
ることでトランジスタQ2”1OFFとする。Now, after a necessary time has passed since the transistor Ql' becomes OF, l'', the control unit C/C' next connects the connecting line 102''.
A conduction control signal with a phase delay of 180° is supplied to the other conduction driving transistor Q5' through the conduction drive transistor Q5'. This controls the other large gravity switching transistor Q2'Th through the dipulse transformer T3'' and turns it on in exactly the same process as transistor Q1'. After turning ON, a pulse is supplied to the transistor Q 6 / for the other conduction '1.Iλlh fill ' jt11. do.
以上の動作金繰り返すことで、メイントランスフォーマ
TI’の1次側に交流電流を供給し、変圧された2次側
を整流用ダイオードD3’ 、 D4’を用いて全波整
流し、これをチョークコイルC)1’およびコンデンサ
C4’ よシなるフィルタ回路でう波することにより
平滑された直流出力を得る。By repeating the above operation, alternating current is supplied to the primary side of the main transformer TI', the transformed secondary side is full-wave rectified using the rectifying diodes D3' and D4', and this is connected to the choke coil. C) 1' and capacitor C4' A smoothed DC output is obtained by filtering with a different filter circuit.
出力雷、圧は接続線104′を介して制御部C/C’に
導かれ、ここで基準電圧と比較され、その差に応じて、
前述のようにしてトランジスタQl’およびQ2”jz
ONとする時間幅を制御することにより出力電圧を安定
化する。The output voltage is led to the control unit C/C' through the connection line 104', where it is compared with the reference voltage, and depending on the difference,
Transistors Ql' and Q2"jz as described above
The output voltage is stabilized by controlling the ON time width.
さて、このDC−DCコンバータには逆電、圧保護用と
して電力用ダイオードDI’およびD2’が用いられて
いるが、これは下記のような作用をする。Now, power diodes DI' and D2' are used for reverse voltage and pressure protection in this DC-DC converter, and these operate as follows.
−ffに、トランスフォーマT1′には浅部インダクタ
ンスが存在するため、T1′に流れている電流全トラン
ジスタQ1′またはQ 2 / を(J F Fとする
ことにより急激に遮断すると、強い赳取力を発生し、そ
のためP′卓の電位は、遮断した電流の向きに応じて、
入力供給電圧の高電位側よりも高い電位か、または入力
供給電圧の低電位側よりも低い電位に駆動される。これ
をそのま1放iなすると、大電力用スイッチングトラン
ジスタQ1′″!たはQ2’に逆耐電圧以上の逆電圧が
かかり、これらのトランジスタを破壊する恐れがちるq
)で、これを防ぎ、かつ、このインダクタンスに貯えら
れたエネルギを電源側に帰還して電力損をなるべく少く
するために、電力用ダイオードD1′およびD2’ 全
第2図に示すように電源と逆極1主に直列に挿入してい
る。-ff, there is a shallow inductance in the transformer T1', so if the current flowing in T1' is abruptly cut off by setting all the transistors Q1' or Q2/ to (JFF), a strong take-up force will be generated. is generated, and therefore the potential of P′ is, depending on the direction of the interrupted current,
Driven to a potential higher than the high side of the input supply voltage or lower than the low side of the input supply voltage. If this is left as is, a reverse voltage higher than the reverse withstand voltage will be applied to the high-power switching transistor Q1'''! or Q2', and there is a risk of destroying these transistors.
), in order to prevent this and to return the energy stored in this inductance to the power supply side to minimize power loss, power diodes D1' and D2' are connected to the power supply as shown in Figure 2. Reverse pole 1 is mainly inserted in series.
さて、このようなL)C−[)Cコンノ(−夕が動作中
に、例えばダイオードD1′が故障して短絡(−たとす
ると、トランジスタQ2’がON<なった状態で、入力
電源が無負荷でトランジスタQ2’に接続されてON状
態になることとなり、トランジスタQ 2 /は一瞬の
うちに破壊される。このため入力電源は短絡され、これ
によって電源側に障害を与え、また大電流によフプリン
ト基板の配線を焼損する等の障害全発生する。Now, when the L)C-[)C connector (-) is in operation, for example, if the diode D1' fails and shorts (-), the transistor Q2' is turned on and the input power is turned off. The load connects the transistor Q2' and turns it on, destroying the transistor Q2/ in an instant.The input power supply is therefore short-circuited, causing damage to the power supply and causing a large current. Failures such as burning out the printed circuit board wiring may occur.
これを避けるため従来は、ヒユーズを介して入力電源全
接続している。勿論、このようにヒユーズを介して入力
電源に接続しても、上述の例でトランジスタQ 2 /
の破壊を救うことは殆んど不可能である。To avoid this, conventionally all input power supplies are connected via fuses. Of course, even if connected to the input power supply via a fuse in this way, the transistor Q 2 /
It is almost impossible to save from destruction.
上述の例では電力用ダイオードIJ1′の短絡について
説明したが、第1図から明らかなように、DC−DCコ
ンバータの回路中で最も障害を起す確率が高い回路素子
と考えられる電力用ダイオ−)’])1’ 、D2’お
よび大電力用スイッチングトランジスタQl’ 、C2
’の中のいずれの一つに短絡が生じても必らず上述のよ
うな大電力用スイッチングトランジスタの破壊につなが
り入力電源の短絡を招くことになる。In the above example, we explained the short circuit of the power diode IJ1', but as is clear from Fig. 1, the power diode IJ1' is considered to be the circuit element with the highest probability of failure in the DC-DC converter circuit. '])1', D2' and high power switching transistors Ql', C2
If a short circuit occurs in any one of them, it will inevitably lead to destruction of the high power switching transistor as described above, resulting in a short circuit of the input power supply.
本発明によれば、このような場合に大刀電rj側に与え
る影響を最小限に止め、また上述のようなトランジスタ
の破壊を防ぎ、従って入力側のり。According to the present invention, in such a case, the influence on the Taichi electric rj side is minimized, and the destruction of the transistor as described above is prevented, thereby reducing the input side glue.
−スヲ省略できるようなりC−IJcコンバータ全コ提
供できる。- Since the step can be omitted, all C-IJc converters can be provided.
次に1本発明の一実施例について詳細に説明する。Next, one embodiment of the present invention will be described in detail.
第2図は本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
本実施例は、過電流検出導:a遮断回路E l) Tお
よび不足電圧検出導通遮断回路UJJTを含む制御Is
C/ C、太眠力用スイッチングトランジスタQl。In this embodiment, a control Is including an overcurrent detection conduction:a cutoff circuit El)T and an undervoltage detection conduction cutoff circuit UJJT is used.
C/C, switching transistor for deep sleep Ql.
C2,導通駆動用トランジスタQ3.Q、5.導通停止
制御用トランジスタQ4.Q6.直列抵抗rs1゜rs
2.直列ダイオードd51.d32.過電流検出〆抵抗
R,1,R,2,保護用電力ダイオードI)1. L)
2.整流用電力ダイオードI)3.D4.メイントラン
スフォーマTI、パルストランスフォーマT2.T3゜
カーレントトランスフォーマCT、コンデンサCI。C2, conduction driving transistor Q3. Q, 5. Conduction stop control transistor Q4. Q6. Series resistance rs1゜rs
2. Series diode d51. d32. Overcurrent detection resistor R, 1, R, 2, protective power diode I) 1. L)
2. Rectifier power diode I)3. D4. Main transformer TI, pulse transformer T2. T3゜Current transformer CT, capacitor CI.
C2,、C3,C4,およびチョークコイルC)Iを有
している。C2, C3, C4, and a choke coil C)I.
さて、本実施例の王宮状態における動作は第11Jの回
路について述べたのと殆んど同である。Now, the operation of this embodiment in the royal palace state is almost the same as that described for the 11th J circuit.
すなわち、制御部C/Cは接続線100を介して導通制
御信号(矩形波パルス)全導通駆動用トランジスタQ3
に供給する。このパルスがトランジスタQ3[11加さ
れると、供給電圧+VCCがら直列抵Fcrs1および
直列ダイオードd51を介してパルストランスフォーマ
T2が駆動され、この結果、このトランスフォーマT2
の2次側に接続された大電力用スイッチングトランジス
タQ1が2N通状態に駆動される。但し、この駆動だけ
ではトランジスタQ1は適度に導通するだけで完全なO
N状態とはならない。That is, the control unit C/C sends a conduction control signal (rectangular wave pulse) through the connection line 100 to the full conduction driving transistor Q3.
supply to. When this pulse is applied to the transistor Q3[11, the pulse transformer T2 is driven from the supply voltage +VCC through the series resistor Fcrs1 and the series diode d51, and as a result, this transformer T2
The high-power switching transistor Q1 connected to the secondary side of is driven to a 2N conduction state. However, with this drive alone, the transistor Q1 only becomes conductive to a certain degree, but it is completely turned off.
It will not be in N state.
さて、トランジスタQlが上述のように導通すると、こ
れヲ!由る電流1はカレントトランスフォーマCTのト
ランスフォーマの1次電流として流れ、トランスフォー
マCT −i 、駆動してその2次側に出力を生ずるが
、この出力がパルストランスフォーマT 2 Th介し
てトランジスタQ1の入力側に正帰還され、トランジス
タQl[対する1駆#Jは更に強くなる。この結果トラ
ンジスタQ1の導通電流はま丁ます増加し、更にこれが
正帰還されることによってトランジスタQ1は急速にO
N状態となる。Now, when the transistor Ql becomes conductive as described above, this is it! The current 1 flows as the primary current of the current transformer CT, drives the transformer CT-i and produces an output on its secondary side, but this output is transmitted to the input side of the transistor Q1 via the pulse transformer T2Th. As a result, the transistor Ql [1 drive #J for the transistor Ql] becomes even stronger. As a result, the conduction current of transistor Q1 increases rapidly, and as a result of this positive feedback, transistor Q1 rapidly becomes
It becomes N state.
次に、制御部C/CはトランジスタQ3への導通制御信
号の印加全土め、ついで導通停市制御用トランジスタQ
4に接続線101を介して僅かの期間、導通停止制御パ
ルスを供給しこれ’1(JN状態とすることで、トラン
ジスタQl&C対する樽通駆動ヶ打消しこれ全OFF状
昶とする。Next, the control unit C/C applies the conduction control signal to the transistor Q3, and then applies the conduction control signal to the transistor Q3.
4 through the connection line 101 for a short period of time to bring it into the '1 (JN) state, the barrel conduction drive for the transistors Q1 & C is canceled and all of them are turned off.
かくして、制御部C/Cから接続線100を介して供給
される導通制御信号および接続線101を介して供給さ
れる導通1¥市制御パルスの制御によって大電力用スイ
ッチングトランジスタQ1は特定の制御された時間幅だ
けCJN状幅とすることができる。Thus, the high-power switching transistor Q1 is controlled in a specific manner by controlling the conduction control signal supplied from the control unit C/C via the connection line 100 and the conduction control pulse supplied via the connection line 101. The CJN-like width can be set by the time width.
さて、トランジスタQ1がOFF となってから8半時
間が経過した後、制御部C/Cは接続線102および接
続線103を介して上述の導通制御信号および導通停止
制御パルスから180°位相の遅れた導通制御信号およ
び導通停止制御パルスをそれぞれ導通駆動用トランジス
タQ5および導通停止制御用トランジスタQ6に供給し
、上述と全く同様な過程により大電力用スイッチングト
ランジスタQ2’を同様に制御された時間幅だけON状
態とする。Now, after eight and a half hours have passed since the transistor Q1 was turned off, the control unit C/C sends the above-mentioned conduction control signal and conduction stop control pulse with a 180° phase delay via the connection line 102 and the connection line 103. The conduction control signal and the conduction stop control pulse are supplied to the conduction drive transistor Q5 and the conduction stop control transistor Q6, respectively, and the high power switching transistor Q2' is controlled for a similarly controlled time width through the same process as described above. Turn it on.
以上の動作を燥返すことにより、メイントランスフォー
マT1の1次側に間流電流を供給し、これを第1図の場
合と同様に変圧し、整流用電力ダイオード])3.D4
で整流しチョークコイルCHおよびコンデンサC4でp
波することによって直流出力をイ好る。By repeating the above operation, an intercurrent current is supplied to the primary side of the main transformer T1, and this is transformed in the same way as in the case of FIG. 1, and the rectifying power diode])3. D4
It is rectified by choke coil CH and capacitor C4.
It favors DC output by waving.
出力直流電圧は接続線104?介して制御部(/C内に
導かれ、ここで基準電圧と比較され、その差に応じて、
上ボのようにして、トランジスタQ1およびトランジス
タQ2をONとする時間幅全制御して出力電圧を安定化
する。Is the output DC voltage the connection wire 104? The voltage is guided through the control unit (/C), where it is compared with the reference voltage, and depending on the difference,
As shown above, the output voltage is stabilized by controlling the entire time period in which transistors Q1 and Q2 are turned on.
なお本実施例においては、接続線104を介して制御部
C/ C内に導かれた出力電圧はさらに内部において不
足電圧検出導通遮断回路U J) Tに接続されている
。この回路UL)Tは、上述の出力電圧が予め定めた特
定の出力電圧の範囲を越えて低下すると、これを検出し
、それ以後のトランジスタQ3.Q5vc対する導通!
tilJ御信号の1共冶を直ちに遮断する回路である。In this embodiment, the output voltage led into the control unit C/C via the connection line 104 is further internally connected to an undervoltage detection conduction cutoff circuit UJ)T. This circuit UL)T detects when the above-mentioned output voltage drops beyond a predetermined specific output voltage range, and the subsequent transistors Q3. Continuity for Q5vc!
This is a circuit that immediately cuts off one of the tilJ control signals.
さて、本実施例においても第1図で説明したのと全く同
じ理由により、保護用電力ダイオードD1およびD2が
挿入され、これによってP点の′晰位が入力直流電源の
高電位側または入力直流電源の低電位側を越えて駆動さ
れるの全防止している。Now, in this embodiment as well, for exactly the same reason as explained in FIG. It completely prevents it from being driven beyond the low potential side of the power supply.
但し、本実施列においては、第2図に示すようは、カレ
ントトランスフォーマCTの1次側の中点に接続されて
いる。この結果、正常状態においテハ、トランジスタQ
1の導通電流はカレントトランスフォーマCTの1次側
のトランジスタQl側の半分を流れてP点に至フメイン
トランスフォーマT1の1次側を通ってコンデンサC2
,C3を放充電する。However, in this embodiment, as shown in FIG. 2, it is connected to the midpoint of the primary side of the current transformer CT. As a result, in the normal state, the transistor Q is
The conduction current of 1 flows through the half of the transistor Ql side on the primary side of the current transformer CT, reaches point P, passes through the primary side of the main transformer T1, and passes through the capacitor C2.
, C3 are discharged and charged.
また、トランジスタQ2が導通状態になるとコンデンサ
C2,C3に放充電された電荷はメイントランスフォー
マTI’を通ってP点に至シさらにカーレントトランス
フォーマCTの1次側のトランジスタQ2側の半分を通
ってトランジスタQ2全介して充放電される。Furthermore, when the transistor Q2 becomes conductive, the charges discharged to the capacitors C2 and C3 pass through the main transformer TI' to the point P, and then pass through the half of the transistor Q2 side on the primary side of the current transformer CT. It is charged and discharged entirely through the transistor Q2.
このようにカーレントトランスフォーマCT、id、正
常状態においては、トランジスタQl側の半分とトラン
ジスタQ2側の半分とが父互に動作しているため反対側
の半分に対する影響は無視することができる。In this manner, in the normal state of the current transformer CT, id, the half on the transistor Ql side and the half on the transistor Q2 side operate mutually, so that the influence on the opposite half can be ignored.
さて、本実施例のカーレントトランスフォーマCTの巻
線の極性は、同じ電流がトランジスタQlカラトランス
フォーマCTの1次側を通してトランジスタQ2に流れ
た場合にはそれぞれの半分で生ずる起磁力がお互いに打
消されるように構成されている。Now, the polarity of the winding of the current transformer CT in this embodiment is such that when the same current flows through the primary side of the transistor Ql color transformer CT to the transistor Q2, the magnetomotive forces generated in each half cancel each other out. It is configured to
ま7t 、 カーインドトランスフォーマCTの2次
側のそれぞれには、過電流検出用抵抗R1およびR2が
挿入され、それぞれの抵抗l(1および几2全通して流
れる電流により生ずる電圧はそれぞれダイオードを含む
接続線105および接1続線106を介して制御部C/
Cic 4かれ、制御部C/Cの内部において、過電
流検出・導通遮断回路EDTに接続されている。この回
路E I) Tは、抵抗R1およびR2で生ずる上述の
電圧が予め冗めた特定のスレシホールド値を超えると、
これ全検出し、それ以後のトランジスタQ3.Q5に対
する導通101]御信号の供給を直ちに遮断する回路で
ある。7t, overcurrent detection resistors R1 and R2 are inserted in each of the secondary sides of the kinded transformer CT, and the voltage generated by the current flowing through each of the resistors 1 and 2 includes a diode. The control unit C/
Cic 4 is connected to the overcurrent detection/continuity cutoff circuit EDT inside the control unit C/C. This circuit E
All of these are detected, and subsequent transistors Q3. Conduction to Q5 101] This is a circuit that immediately cuts off the supply of the control signal.
さて、上述のような構成をもつ本実施例において、保護
用電力ダイオードDI、D2および大電力用スイッチン
グトランジスタQl、Q2のいずれか一つが故障を起し
て短絡した場合全考察する。Now, in this embodiment having the above-described configuration, a case where either one of the protective power diodes DI, D2 and the high-power switching transistors Ql, Q2 causes a failure and short-circuits will be considered.
最初に、保護用電力ダイオードD1が短絡した場合につ
いて説明する。この場合にはトランジスタQ2がON状
態1でなったときに、Q2に流れる電流が異常に大きく
なり、この結果カーレントトランスフォーマCTの2次
側のd電流検出用抵抗R2に生ずる異常電圧により制御
部C/C内邪の前記過電流検出導通遮断回路EDTが動
作し、トランジスタQl、Q2への駆動が遮断されトラ
ンジスタQl、Q2はOFF状態となる。これによフト
ランジスタQ2は破壊を免れ、また入力電源側に対する
短絡電流の悪影響も殆んど無視できる程度となる。勿論
この障害に対しては入力側にaニーズを挿入して回路を
保護する必要はない。First, a case where the protective power diode D1 is short-circuited will be described. In this case, when the transistor Q2 is in the ON state 1, the current flowing through the transistor Q2 becomes abnormally large, and as a result, an abnormal voltage is generated in the d current detection resistor R2 on the secondary side of the current transformer CT. The overcurrent detection conduction cutoff circuit EDT in the C/C operates, and the drive to the transistors Ql and Q2 is cut off, so that the transistors Ql and Q2 are turned off. As a result, the free transistor Q2 is prevented from being destroyed, and the adverse effects of short-circuit current on the input power supply side can be almost ignored. Of course, there is no need to insert an a-need on the input side to protect the circuit against this failure.
以上は、ダイオードD1が短絡した場合であるが、ダ・
1オードI) 2が短絡した場合にも全く同様な動作に
よりトランジスタQ1は破壊を免れ、また入力電源に対
する短絡電流の悪影響も無視できる程度となることは明
らかである。The above is a case where diode D1 is short-circuited.
It is clear that even if the 1-ode I) 2 is short-circuited, the transistor Q1 will not be destroyed by the same operation, and the adverse effect of the short-circuit current on the input power supply will be negligible.
さて次に、大電力用スイッチングトランジスタQ1が短
絡(エミッタコレクタ間が短絡)した場合について説明
する。トランジスタQ2がON状態のときに、トランジ
スタQ1が故障して短絡したとすると、トランジスタQ
2を流れる′電流°はカーレントトランスフォーマCT
の1次側全通って殆んどその′=1:ま短絡したトラン
ジスタQ1へ流れるために、カーレントトランスフォー
マCTO前述j−た植成により、それぞれの半分で生ず
る起磁力が互に打消し会い、2次イ則の出力は殆んどゼ
ロになる。このためトランジスタQ2Tは+VCCから
直列抵抗rs2および直列ダイオードd8゜を介して供
給される電流のみによって駆動されるだけとなるためト
ランジスタQ2の導通電流は急激に小さくなる。Next, a case will be described in which the high power switching transistor Q1 is short-circuited (emitter-collector short-circuited). If transistor Q1 fails and short-circuits while transistor Q2 is on, transistor Q
The current flowing through 2 is the current transformer CT
Because almost all of the primary side of the current transformer CTO flows to the short-circuited transistor Q1, the magnetomotive force generated in each half of the current transformer CTO cancels each other out due to the above-mentioned implantation. , the output of the quadratic A law is almost zero. Therefore, the transistor Q2T is driven only by the current supplied from +VCC through the series resistor rs2 and the series diode d8°, so that the conduction current of the transistor Q2 decreases rapidly.
一方コンデンサc2.C31dトランスフォーマT1と
短絡したトランジスタQl’を介して入力電源の高電位
側から放充電されることになるが、コンデンサC2,C
3の容量が比l咬的小さいために急速に放充電されトラ
ンスフォーマT1の両端電圧は小さくなり、とくに他の
回路を破壊するような異常高圧や異常大電流全発生する
ことなく、トランスフォーマT1に対する交流励振が小
さくなり、従って出力直流電圧が低下し、これは接続線
104を介して制御部C/C内の前記不足電圧検出導通
遮断回路U D Tによって検出され、トランジスタQ
l、Q2への駆動が遮断されトランジスタQ2はOFF
状態となる。これによりトランジスタQ2は破壊を免れ
、また、入力電源側に対する短絡電流の悪影響も殆んど
無視することができる。On the other hand, capacitor c2. The capacitors C2 and C will be discharged and charged from the high potential side of the input power supply via the transistor Ql' which is short-circuited with the C31d transformer T1.
Since the capacitance of the transformer T1 is comparatively small, the voltage across the transformer T1 is rapidly discharged and charged, and the voltage across the transformer T1 becomes small. The excitation becomes smaller and therefore the output DC voltage decreases, which is detected by the undervoltage detection conduction cutoff circuit UDT in the control unit C/C via the connection line 104, and the transistor Q
The drive to l, Q2 is cut off and transistor Q2 is turned off.
state. As a result, the transistor Q2 is prevented from being destroyed, and the adverse effects of the short-circuit current on the input power supply side can be almost ignored.
以上は、トランジスタQ1が短絡した場合であるが、ト
ランジスタQ2が短絡した場合にも全く同様な動作によ
り、トランジスタQ1は破壊金免れ、また入力電源側に
対する短絡電流の悪影響も殆んど無視できる程度となる
ことは明らかである。The above is a case where the transistor Q1 is short-circuited, but even when the transistor Q2 is short-circuited, the transistor Q1 is protected from destruction due to the completely similar operation, and the adverse effects of the short-circuit current on the input power supply side are almost negligible. It is clear that
従って、これらの故障に対しても入力側にヒユーズ金挿
入して回路を保護する必要はない。Therefore, there is no need to insert a fuse on the input side to protect the circuit against these failures.
なお、第2図の回路図(はあくまで−実癩例を示したも
のであり1本発明は何もこれに限定されるものではない
。It should be noted that the circuit diagram in FIG. 2 merely shows an actual example, and the present invention is not limited thereto.
以上述べたように、本発明によると、保護用重力ダイオ
ードまたは大電力用スイッチングトランジスタのいずれ
か一つが故障により短絡を起しても、従来例に見るよう
に、反対側の正常な大型重力用トランジスタが破壊しそ
の結果入力電源を短絡して重大な2次障害を誘起すると
いうことのない1) C−1)’ Cコンバータを提供
することができる。As described above, according to the present invention, even if one of the protective gravity diodes or the large power switching transistors is short-circuited due to failure, the normal large gravity It is possible to provide a 1)C-1)'C converter that does not cause a transistor to break down, thereby shorting the input power supply and inducing a serious secondary failure.
この結果、従来必要だった入力側の余計なヒユーズの挿
入を不要とし、それだけ取扱かいを簡単化し、また上述
のような障害の場合に、無駄に大電力用スイッチングト
ランジスタ全破壊せず、それだけ修理工a?節減するこ
とができるという効果がある。As a result, it is no longer necessary to insert an extra fuse on the input side, which was required in the past, which simplifies handling, and in the event of a failure such as the one mentioned above, it does not needlessly destroy all high-power switching transistors, making it much easier for repair workers to do so. a? This has the effect of saving money.
第1図は従来VAUを説明するための回1賂図および第
2図は本発明の一実施例全売す回路図である。
図において、
C/C・・・・・制御用〜、Q]、、Q2・・・・人権
、力用スイッチングトランジスタ、Q3.Q、5・・・
・・・導通制御用トランジスタ、Q4.Q6・・・・・
・導通イ亭止市1]御用トランジスタ、r31. rs
2・・・・・・直列抵抗s d31゜dS2・・・・・
・直列ダイオード、几1.R2・・・・・・過電流検出
用抵抗、DI、D2・・・・・保護用重力ダイオード、
D3.D4・・・・・整流用電力ダイオード、TI・・
・・・・メイントランスフォーマ、T2.T3・・・・
・・ノくルストランスフォーマ、CT・・・・・カーレ
ントトランスフォーマ、CI、C2,C3,C4・・・
・コンデン@j−,C,H・・山・チョークコイル、E
DT・・川・過電流検出導通連断回路、’Ul)T・・
・・・不足電圧検出導通遮断回路。FIG. 1 is a circuit diagram for explaining a conventional VAU, and FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, C/C...for control, Q], Q2...human rights, power switching transistor, Q3. Q.5...
... Conduction control transistor, Q4. Q6...
・Conductivity 1] Official transistor, r31. rs
2...Series resistance s d31゜dS2...
・Series diode, 1. R2...Resistance for overcurrent detection, DI, D2...Gravity diode for protection,
D3. D4... Rectifier power diode, TI...
...Main transformer, T2. T3...
... Noculus transformer, CT ... Current transformer, CI, C2, C3, C4 ...
・Condenser @j-, C, H・・Mountain・Choke coil, E
DT...River/Overcurrent detection continuity/disconnection circuit, 'Ul)T...
...Undervoltage detection continuity cutoff circuit.
Claims (1)
タからの出力と帰還用トランスフォーマの1次側に流れ
る自己の導通電流により該帰還用トランスフォーマの2
次側に生ずる帰還出力とにより駆動され正常状態時には
周期的に交互に導通状態に駆動されこれによシメイント
ランスフォーマの1次側を父流電流で励振する第1紐よ
び第2の大電力用スイッチングトランジスタト、前記メ
イントランスフォーマのインダクタンスll?t!−。 れるエネルギの一部を入力電源側に帰還し前記大電力用
スイッチングトランジスタに逆電圧が°かがるのを防止
するための2個の保護用電力ダイオードとを有し、前記
メイントランスフォーマの2次側を幣涯う波して直流出
力を得る1) C−D Cコンバータにおいて、 前記帰還用トランスフォーマの前記第1の大電力用スイ
ッチングトランジスタに対する1次側と前記第2の大電
力用スイッチングトランジスタに対する1次側ごi電量
時に前記大電力用スイッチングトランジスタに対する導
通電流が流れた場合には前記各帰還出力が打ち消される
ような構成を持ちかつ前記正常状態における励振中に前
記2個のダイオード中の1個が短絡した場合にはその2
次側に異常電流情報を生ずるように接続された前記帰還
用トランスフォーマと、 前記異常電流情報が特定のしきい値を越えた男。 合にこflを検出して前記導通制御信号の出力を遮断す
る過電流検出導通遮断手段と、 前記直流出力の電圧が特定のしきい値よりも低くなった
場合にこれを検出して前記導通制御信号の出力を遮断す
る不足電圧検出導通遮断手段とを含むことを特徴とする
DC−DCコンバータ。[Claims] The output from the conduction driving transistor driven by the conduction control signal and the own conduction current flowing to the primary side of the feedback transformer cause the feedback transformer to
The first string and the second high-power wire are driven by the feedback output generated on the next side, and are periodically and alternately brought into conduction in a normal state, thereby exciting the primary side of the main transformer with the father current. The switching transistor and the inductance of the main transformer? T! −. the main transformer's secondary 1) In the C-DC converter, the primary side of the feedback transformer for the first high-power switching transistor and the second high-power switching transistor for the feedback transformer. The configuration is such that each of the feedback outputs is canceled when a conduction current flows to the high-power switching transistor during the primary side current, and one of the two diodes during excitation in the normal state. If the pieces are short-circuited, the second
The feedback transformer is connected to generate abnormal current information on the next side, and the abnormal current information exceeds a certain threshold. an overcurrent detection conduction cutoff means for detecting fl and cutting off the output of the continuity control signal; and detecting when the voltage of the DC output becomes lower than a specific threshold value, A DC-DC converter comprising: undervoltage detection conduction cutoff means for cutting off output of a control signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19021282A JPS5980164A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Dc/dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19021282A JPS5980164A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Dc/dc converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5980164A true JPS5980164A (en) | 1984-05-09 |
Family
ID=16254326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19021282A Pending JPS5980164A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Dc/dc converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5980164A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990007820A1 (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-12 | Sundstrand Corporation | Inverter switch current sensor |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP19021282A patent/JPS5980164A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990007820A1 (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-12 | Sundstrand Corporation | Inverter switch current sensor |
US4969081A (en) * | 1989-01-09 | 1990-11-06 | Sundstrand Corporation | Inverter switch current sensor with shoot-through current limiting |
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