JPS60156269A - 直流−直流コンバ−タ - Google Patents

直流−直流コンバ−タ

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JPS60156269A
JPS60156269A JP1145984A JP1145984A JPS60156269A JP S60156269 A JPS60156269 A JP S60156269A JP 1145984 A JP1145984 A JP 1145984A JP 1145984 A JP1145984 A JP 1145984A JP S60156269 A JPS60156269 A JP S60156269A
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JP
Japan
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voltage
output voltage
transistors
secondary winding
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP1145984A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Ueki
洋一 植木
Toshifumi Washio
敏文 鷲尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1145984A priority Critical patent/JPS60156269A/ja
Publication of JPS60156269A publication Critical patent/JPS60156269A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、軽負荷時の出力電圧上昇を抑圧する回路を備
えたパルス幅制御型直流−直流(DC−DC)コンバー
タに関する。
従来技術と問題点 第1図は従来のパルス幅制御型DC−DCコンバータの
一例を示す。トランスTの1次巻線N1と直列にスイッ
チング用のトランジスタT r Oを接続し、これらに
直流電圧Viを印加する。そしてトランジスタTrOを
オン、オフして1次巻線N+に断続的に電流を流し、そ
のとき2次巻線N2(巻線比はN+ :N2=n: 1
)に誘起される電圧を整流用ダイオードD1で整流して
出力電流IOを得る。コンパレータCMP+は出力電圧
Vaを基準値E1と比較し、その差電圧をパルス(矩形
波)発生器PCに与えてトランジスタTrlを駆動する
パルスPを発生させる。このパルスPは出力電圧Voが
基準値EIに等しくなるようにトランジスタTroをオ
ンオフする(パルスPのデユーティが変化する)。D3
はフライホイール用ダイオードで、巻線N3と共に1次
側の還流路を形成する。即ち、トランジスタTr□がオ
フになると1次巻線N1の電流は断たれ、このとき過電
圧が発生しようとするが、これは巻線N3に電圧を発生
し、この電圧がVi、D3を通って電源Viを充電する
極性の電流を流し、これにより該過電圧の発生を阻止す
る。
ダイオードDIで整流された電流は出方電流I[になる
と共にコンデンサCを充電し、そしてこの充電電流及び
負荷を通った出方電流1.oはチョークコイルLを経て
巻線N2に流れるが、2次巻線N2に誘起する電圧が逆
極性のとき(トランジスタT r □がオフのとき)電
流は該巻線N2を流れなくなり、代ってフライホイール
用ダイオードD2を通して還流する。コイルしに流れる
チョーク電流ILは第2図(b)のような三角波となる
。TonはトランジスタTr□のオン期間で、この期間
に電流ILは直線的に増加し、逆にオフ期間Toffに
直線的に減少する。前述の負荷(出力)電流1゜はは!
°この平均値である。
ところで、コイルしに発生する電圧vLは第2図(a)
に示す如くパルスPに同期した矩形波となり、該vLと
、電流ILの変動分の振幅ΔILは、トランスTの入力
電圧をVtn5ダイオードD+の順方向電圧をVP 、
n、V o、L、Tonは前述の通ΔI・=狂’ T’
on L ・・・・・・(2) の関係にあるので、負荷が重<Ia≧Δl t、 / 
2であればILは第2図(b)のように変動はするが連
続して流れる。しかし、負荷が軽<16<ΔIL/2で
あると同図1c)のようにチョーク電流iLは断続しく
It、=0の期間はコンデンサCから負荷に電流が供給
される)、このためチョークLに発 (生ずる電圧で出
力電圧Voが上昇する問題を生ずる。
従来はこの点を解決するために2つの方法を講じている
。1つはIo≧ΔIL/2の関係を維持するためにΔI
Lの値を小さくしようとする方法である。しかしながら
この方法では(2)式から明らかなようにコイルLのイ
ンダクタンスを増大させねばならないので、外形寸法が
大きくなり、また高価になる欠点がある。他の方法は上
記の不等式の関係を維持するためにInの値を大きく保
とうとするものである。このためには出力端にダミー抵
抗RDを接続してここに負荷電流Ioの一部を流す必要
があるので、富に電力損失があって効率が悪く、また特
に重負荷時に各部発熱により信頼性を低下させる欠点が
ある。
発明の目的 本発明は、軽負荷時にチョークコイルに加わる電圧■L
を小さくすることでチョーク電流1’Lの断続を防止し
、出力電圧VDの上昇を防止しようとするものである。
発明の構成 本発明は、トランスの1次巻線に流れる直流電流をスイ
ッチング素子でオン、オフさせることにより該トランス
の2次巻線に電圧を誘起させ、さらに該2次巻線を含む
閉ループに整流素子、コンデンサおよびチョークコイル
を直列に接続すると共に、該2次巻線および整流素子を
迂回する還流路に還流素子を接続して該コンデンサの両
端から出力電圧を得るようにした直流−直流コンバータ
において、該整流素子および還流素子をいずれも電界効
果トランジスタとし、またこれらのトランジスタを前記
トランスの他の2次巻線に誘起される互いに逆位相の電
圧で駆動するようにして導通に方向性を持たせ、さらに
前記出力電圧を一定値と比較するコンパレータと、該コ
ンパレータの出力により制御され、前記各電界効果トラ
ンジスタのゲート、ソース間に加わる電圧を、該出力電
圧が該一定値より低くなるにつれて低下させるゲート電
圧制御用のトランジスタとを備えてなることを特徴とす
るが、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説
明する。
発明の実施例 第3図は本発明の一実施例を示す要部回路図で、第1図
と同一部分には同一符号が付しである。但し、第1図(
7)D 3. N 3. PG、 CMP、 E +に
相当する部分は省略しである。本例が第1図と異なる主
な点は、第1図のダイオードD1.D2を電界効果トラ
ンジスタ(F ET) Q + 、 Q 2に代え、そ
のオン、オフ期間を巻線Na、N+1に発生ずる電圧(
極性がN2とは逆)で交互に切換えて整流作用をもたせ
ると共に、コンパレータCMP2で出力電圧VoO高、
低を検出してFETQl。
Q2の導通度を制御するようにした点にある。
T rI、 T r2は該Q1.Q2の導通度制御用の
1−ランジスタでQl、Q2のゲート、ソース間に接続
され、R1,R2はそれらのベース抵抗である。
トランジスタT rl 、 Tr2はそのコレクタ、エ
ミッタ間をFET Ql、Q2のゲート、ソース間に並
列接続したものであるから、トランジスタTr’1.T
r2の導通度が増せばF ETQ + 。
Q2のゲート、ソース間に印加される電位が低下し、該
FET Ql、Q2の導通度が低下する(抵抗値が増す
)。トランジスタTr1 、Tr2の導通度が減少すれ
ば逆の関係になり、トランジスタTry、Tr2がオフ
であればFET Ql。
Q2は完全なスイッチング動作をする。コンパレータC
MP2は出力電圧Voが一定値E2より高ければトラン
ジスタTr1.Tr2を共にオフにしてFET Ql、
Q2を巻線N4.Naに発生する電圧に従い交互にオン
、オフ動作させる。これは負荷が重い場合で、Ql、Q
2をダイオードDr、D2とした第1図の回路と同様で
ある。
これに対し出力電圧Voが一定値E2より低いと、コン
パレータCMPはその差に応じた電圧をトランジスタT
r1. Tr2のヘース、エミッタ間に印加してこれら
のトランジスタをアナログ動作させる。この結果、FE
T Ql、Q2のゲート、ソース間に印加される電圧は
低下するので、FETQl、Q2もアナログ動作する。
Inし、これらのFET Ql、Q2のオフは完全に行
なわれるので整流作用には支障がない。ただ、オン時の
抵抗値がスイッチング動作時より高くなるので、その分
ドレイン、ソース間電圧VDSはスイッチング動作時よ
り高くなる。この電圧VDSは第1図のダイオードD1
の順方向電圧Vpに相当するので、これが高くなるとい
うことは(11式から明らかなようにチョークコイルL
に発生する電圧V。
を低くし、延いてはそのチョーク電流ILの振幅ΔIL
を減少させる。このため、軽負荷で電流1゜が小なる場
合でもIn≧ΔIL/2の関係を維持しやすく、出力電
圧Voの上昇を抑圧できる。また、FETQlをアナロ
グ動作させるときは軽負荷で電流Ioが小さいため、常
にオン時に■Fが残る従来のダイオードD1より、むし
ろトータルの発熱量は少ない。さらにQl、Q2にMO
SFETを使用するとその制御範囲はゲート、ソース間
電圧の5V程度の幅にすることができるが、これをバイ
ポーラトランジスタにするとそのベース、エミッタ間電
圧の約0.7Vにしかならず、制御範囲が狭くなる。
FETQ2のオン、オフはFETQlと逆になり、これ
により第1図のダイオードD2と同じ極性の単方向素子
となる。このFETQ2に対してもトランジスタT r
 2を設けてその導通度を制御しているのは還流電流を
制限してILがOになるのを防ぐためである。
発明の効果 以上述べたように本発明によれば、DC−DCコンバー
タにおいて平滑用のチョークコイルを大きくせず、また
負荷側に無駄なダミー抵抗を接続する必要もなく、軽負
荷時の出力電圧の上昇を抑圧できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第り図は従来のDC−DCコンバータの一例を示す回路
図、第2図はその動作波形図、第3図は本発明の一実施
例を示す回路図である。 図中、Tはトランス、N1は1次巻線、Tr□はスイッ
チング素子、N 2. N 4. N 11は2次巻線
、Qlば整流用FET、Q2は還流用FET、Trl、
Tr2はゲート電圧制御用トランジスタ、Cはコンデン
サ、Lはチョークコイル、CMP2は出力電圧検出用コ
ンパレータである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第11m 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. トランスの1次巻線に流れる直流電流をスイッチング用
    子でオン、オフさせることにより該トランスの2次巻線
    に電圧を誘起させ、さらに該2次巻線を含む閉ループに
    整流素子、コンデンサおよびチョークコイルを直列に接
    続すると共に、該2次巻線および整流素子を迂回する還
    流路に還流素子を接続して該コンデンサの両端から出力
    電圧を得るようにした直流−直流コンバータにおいて、
    該整流素子および還流素子をいずれも電界効果トランジ
    スタとし、またこれらのトランジスタを前記トランスの
    伯の2次巻線に誘起される互いに逆位相の電圧で駆動す
    るようにして導通に方向性を持たせ、さらに前記出力電
    圧を一定値と比較するコンパレータと、該コンパレータ
    の出力により制御され、前記各電界効果トランジスタの
    ゲート、ソース間に加わる電圧を、該出力電圧が該一定
    値より低(なるにつれて低下させるゲート電圧制御用の
    トランジスタとを備えてなることを特徴とする直流−直
    流コンバータ。
JP1145984A 1984-01-25 1984-01-25 直流−直流コンバ−タ Pending JPS60156269A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6298486U (ja) * 1985-12-11 1987-06-23
JPS63290163A (ja) * 1987-05-20 1988-11-28 Nec Corp スイッチング電源回路
US5949226A (en) * 1995-04-10 1999-09-07 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakush DC/DC converter with reduced power consumpton and improved efficiency
US5994885A (en) * 1993-03-23 1999-11-30 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
US6127815A (en) * 1999-03-01 2000-10-03 Linear Technology Corp. Circuit and method for reducing quiescent current in a switching regulator
US6307356B1 (en) 1998-06-18 2001-10-23 Linear Technology Corporation Voltage mode feedback burst mode circuit
US6476589B2 (en) 2001-04-06 2002-11-05 Linear Technology Corporation Circuits and methods for synchronizing non-constant frequency switching regulators with a phase locked loop
US7019507B1 (en) 2003-11-26 2006-03-28 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable current limit protection
US7030596B1 (en) 2003-12-03 2006-04-18 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable automatic burst mode control using average output current

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6298486U (ja) * 1985-12-11 1987-06-23
JPS63290163A (ja) * 1987-05-20 1988-11-28 Nec Corp スイッチング電源回路
US6580258B2 (en) 1993-03-23 2003-06-17 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
US5994885A (en) * 1993-03-23 1999-11-30 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
EP0617501B2 (en) 1993-03-23 2007-07-11 Linear Technology Corporation Control circuit for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
US6304066B1 (en) 1993-03-23 2001-10-16 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regular circuit
US5949226A (en) * 1995-04-10 1999-09-07 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakush DC/DC converter with reduced power consumpton and improved efficiency
US6157182A (en) * 1995-04-10 2000-12-05 Kabushiki Kaisha Toyoda DC/DC converter with multiple operating modes
US6307356B1 (en) 1998-06-18 2001-10-23 Linear Technology Corporation Voltage mode feedback burst mode circuit
US6366066B1 (en) 1999-03-01 2002-04-02 Milton E. Wilcox Circuit and method for reducing quiescent current in a switching regulator
US6127815A (en) * 1999-03-01 2000-10-03 Linear Technology Corp. Circuit and method for reducing quiescent current in a switching regulator
US6476589B2 (en) 2001-04-06 2002-11-05 Linear Technology Corporation Circuits and methods for synchronizing non-constant frequency switching regulators with a phase locked loop
US6774611B2 (en) 2001-04-06 2004-08-10 Linear Technology Corporation Circuits and methods for synchronizing non-constant frequency switching regulators with a phase locked loop
US7019497B2 (en) 2001-04-06 2006-03-28 Linear Technology Corporation Circuits and methods for synchronizing non-constant frequency switching regulators with a phase locked loop
US7019507B1 (en) 2003-11-26 2006-03-28 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable current limit protection
US7030596B1 (en) 2003-12-03 2006-04-18 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable automatic burst mode control using average output current

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