JPS6022469A - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
スイツチングレギユレ−タInfo
- Publication number
- JPS6022469A JPS6022469A JP13235283A JP13235283A JPS6022469A JP S6022469 A JPS6022469 A JP S6022469A JP 13235283 A JP13235283 A JP 13235283A JP 13235283 A JP13235283 A JP 13235283A JP S6022469 A JPS6022469 A JP S6022469A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- diode
- switching regulator
- switching element
- drive 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
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Electronic Switches (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】
本発明は電圧変換用のトランスを用いた一石式スイツチ
ングレギュレータに関する。
ングレギュレータに関する。
まず、従来のこの種のスイッチングレギュレータの構成
および動作を第１図を参照して説明する。１−１．１−
２および２−１．２−２は入力端子と出力端子をそれぞ
れ示している。電圧変換用トランス４の一次巻線Ｎｌの
一端と入力端子１−１の間には駆動回路ｌＯ小出力オン
オフ動作するスイッチング素子（トランジスタ）３が挿
入されている。電圧変換用トランス４の２次側の第１巻
線Ｎ２の一端と出力端子２−１との間にはダイオード５
とチョークコイル７の直列回路が挿入されている。一方
、第１巻線Ｎ２の他端は出力端子２−２に接続され、さ
らにその他端と、ダイオード５とチョークコイル７との
接続点間にダイオード６が挿入されている。
および動作を第１図を参照して説明する。１−１．１−
２および２−１．２−２は入力端子と出力端子をそれぞ
れ示している。電圧変換用トランス４の一次巻線Ｎｌの
一端と入力端子１−１の間には駆動回路ｌＯ小出力オン
オフ動作するスイッチング素子（トランジスタ）３が挿
入されている。電圧変換用トランス４の２次側の第１巻
線Ｎ２の一端と出力端子２−１との間にはダイオード５
とチョークコイル７の直列回路が挿入されている。一方
、第１巻線Ｎ２の他端は出力端子２−２に接続され、さ
らにその他端と、ダイオード５とチョークコイル７との
接続点間にダイオード６が挿入されている。
ダイオード５けスイッチング素子３がオン時に、ダイオ
ード６はスイッチング素子３がオフ時にそれぞれ整流動
作するものであり、チョークコイル７はダイオード５が
動作時にエネルギーを貯え、ダイオード６が動作時にそ
のエネルギーを放出するコイルである。なお入力端子１
−１と１−２間および出力端子２−１と２−２間にそれ
ぞれ接続されているコンデンサｓ−ｉ、ｓ−２は平滑用
のコンデンサである。電圧変換用トランス４の２次側の
第１の巻線Ｎ２の他端とその他端と極性が反対になる第
２の巻線Ｎ３の一端とは接続され、第２の巻線Ｎ３の他
端はダイオード９を介ｌ−て出力端子２−１に接続され
ている。ダイオード９はスイッチング素子３およびダイ
オード５がオフのときに印加する電圧を定格電圧以下に
押えるためのものである。出力端子２−１に接続されて
いるパルス幅変調回路１１は出力電圧の変動をパルス幅
の変化に変換する回路で、出力電圧が降下する方向に変
動したときけその幅をそれに従って増加し、上昇する方
向に変動したときはそれに従って減少するパルスを上記
の駆動回路１０に入力する。発根回路１２はパルス幅変
調回路１１の繰り返し周波数を規定する回路である。
ード６はスイッチング素子３がオフ時にそれぞれ整流動
作するものであり、チョークコイル７はダイオード５が
動作時にエネルギーを貯え、ダイオード６が動作時にそ
のエネルギーを放出するコイルである。なお入力端子１
−１と１−２間および出力端子２−１と２−２間にそれ
ぞれ接続されているコンデンサｓ−ｉ、ｓ−２は平滑用
のコンデンサである。電圧変換用トランス４の２次側の
第１の巻線Ｎ２の他端とその他端と極性が反対になる第
２の巻線Ｎ３の一端とは接続され、第２の巻線Ｎ３の他
端はダイオード９を介ｌ−て出力端子２−１に接続され
ている。ダイオード９はスイッチング素子３およびダイ
オード５がオフのときに印加する電圧を定格電圧以下に
押えるためのものである。出力端子２−１に接続されて
いるパルス幅変調回路１１は出力電圧の変動をパルス幅
の変化に変換する回路で、出力電圧が降下する方向に変
動したときけその幅をそれに従って増加し、上昇する方
向に変動したときはそれに従って減少するパルスを上記
の駆動回路１０に入力する。発根回路１２はパルス幅変
調回路１１の繰り返し周波数を規定する回路である。
スイッチング素子３が駆動回路】０の信号によジオン状
態になると、電圧変換用トランス４のＮ１、Ｎ２の巻線
の極性によりダイオード５がオンとなり、チョークコイ
ル７にエネルギーを貯えるとともに出力端子２−１．２
−２を介して外部に電力を供給する。次にスイッチング
素子３がオフになるとダイオード５がオフになるととも
にダイオード６がオンとなり、チョークコイルて貯えた
エネルギーを出力端子２−１．２−２を介して外部に放
出し、電力を供給する。このときパルス幅変調回路１１
で出力電圧が検出され、出力電圧変動にしたがってスイ
ッチング素子３のオンオフ比が変化させられるので、結
果として出力電圧は一定値に保たれる。
態になると、電圧変換用トランス４のＮ１、Ｎ２の巻線
の極性によりダイオード５がオンとなり、チョークコイ
ル７にエネルギーを貯えるとともに出力端子２−１．２
−２を介して外部に電力を供給する。次にスイッチング
素子３がオフになるとダイオード５がオフになるととも
にダイオード６がオンとなり、チョークコイルて貯えた
エネルギーを出力端子２−１．２−２を介して外部に放
出し、電力を供給する。このときパルス幅変調回路１１
で出力電圧が検出され、出力電圧変動にしたがってスイ
ッチング素子３のオンオフ比が変化させられるので、結
果として出力電圧は一定値に保たれる。
上記の動作の過程でスイッチング素子３がオン ３−
からオフに変化した場合は、ダイオード５がオフ、ダイ
オード６がオンになるはずである。しかしながらダイオ
ード５はオフ時、逆バイアス状態にもかかわらず、逆回
復時間という期間が存在し、その期間はダイオード５は
導通状態にあるため電圧変換トランス４のＮ２巻線は整
流素子５．６により短絡状態になる。そのため、電圧変
換用トランス、スイッチング素子３およびダイオード５
．６の過渡的外損失が増加するという欠点があった。
オード６がオンになるはずである。しかしながらダイオ
ード５はオフ時、逆バイアス状態にもかかわらず、逆回
復時間という期間が存在し、その期間はダイオード５は
導通状態にあるため電圧変換トランス４のＮ２巻線は整
流素子５．６により短絡状態になる。そのため、電圧変
換用トランス、スイッチング素子３およびダイオード５
．６の過渡的外損失が増加するという欠点があった。
また、これはスイッチング素子３の繰り返し周波数が高
い程、上記の損失を増大させていた。
い程、上記の損失を増大させていた。
本発明の目的は従来より高効率のスイッチングレギュレ
ータを提供することにある。
ータを提供することにある。
前記目的を達成するために本発明によゐスイッチングレ
ギュレータは電圧変換トランスの１次側にスイッチング
素子を持ち、２次側に互に極性の異なる端子同士が接続
された第１と第２の巻線を持ち、第１の巻線の一端に、
前記スイッチング素子がオンのとき整流動作を行なうよ
４− うに第１の素子を接続し、さらに電気エネルギーを蓄え
るチョークコイルを接続し、前記第１の素子とチョーク
コイルの接続点と第１．第２の巻線の接続点間に、前記
スイッチング素子がオフのとき整流動作をするように第
２の素子を挿入し、出力電圧の変動に従ってその幅が変
化させられるパルスによって駆動回路を動作させ、その
駆動回路の出力によって前記スイッチング素子のオンオ
フを制御することにより一定の出力電圧を得る一方式ス
イツチングレギュレータにおいて、前記第１の素子とし
てＦＥＴを用い、前記駆動回路によってとのＦＩＴを前
記スイッチング素子と同時に駆動するように構成しであ
る。
ギュレータは電圧変換トランスの１次側にスイッチング
素子を持ち、２次側に互に極性の異なる端子同士が接続
された第１と第２の巻線を持ち、第１の巻線の一端に、
前記スイッチング素子がオンのとき整流動作を行なうよ
４− うに第１の素子を接続し、さらに電気エネルギーを蓄え
るチョークコイルを接続し、前記第１の素子とチョーク
コイルの接続点と第１．第２の巻線の接続点間に、前記
スイッチング素子がオフのとき整流動作をするように第
２の素子を挿入し、出力電圧の変動に従ってその幅が変
化させられるパルスによって駆動回路を動作させ、その
駆動回路の出力によって前記スイッチング素子のオンオ
フを制御することにより一定の出力電圧を得る一方式ス
イツチングレギュレータにおいて、前記第１の素子とし
てＦＥＴを用い、前記駆動回路によってとのＦＩＴを前
記スイッチング素子と同時に駆動するように構成しであ
る。
前記構成によれば、第１の巻線の短絡はほとんど生じな
いので本発明の目的は完全に達成される。
いので本発明の目的は完全に達成される。
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
第２図は本発明によるスイッチングレギュレータの一実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
図において、第１図と同符号を付した部分は第１図のそ
れと同じ部分である。スイッチング素子（トランジスタ
）３に代えてＦ Ｅ Ｔ１３を、ダイオード５に代えて
ｌ！’ ｒ（Ｔ １４を用いている。
れと同じ部分である。スイッチング素子（トランジスタ
）３に代えてＦ Ｅ Ｔ１３を、ダイオード５に代えて
ｌ！’ ｒ（Ｔ １４を用いている。
ＦＥＴ１４は駆動回路１５によってオンオフ制御される
。駆動回路１５はＦ’Ｅ Ｔ １ａと１４の両方のオン
オフを制御する回路である。ＦＥＴ１３が駆動回路１５
によりオンになると電圧変換トランス４の巻線Ｎｌ 、
Ｎ２の極性により巻線Ｎ２にはｔ印の向きに電圧が発
生する。このときＦＥＴ１４も同時に駆動されオン罠な
っているので、エネルギー蓄潰コイル７を介して出力端
２−１゜２−２より外部圧エネルギーが供給される。次
にＦＩ］Ｔｔ３と１４は駆動回路１５により同時にオフ
になり電圧変換トランス４を介してのエネルギーの供給
はなくなるが、外部にはエネルギー蓄積コイル７に貯え
られたエネルギーがダイオード６を介して出力端子２−
１．２−２より放出される。ここで、ダイオード６がオ
フからオンになるときＦＥＩＴ１４は、駆動回路１５に
より急つ５ｋにオフになるので、ダイオード６、 Ｆｇ
Ｔｔ４を介して電圧変換トランスの２次側が短絡する期
間は殆んどなくなる。したがって電圧変換用トランス４
およびＦ Ｅ Ｔ１３の過渡的な損失は無視できる程度
となる。また、ＦＥＴ１３の繰り返し周波数を高くした
場合、ＦＥＴは一般的にダイオードよりスイッチングス
ピードが速いので、損失の増加はダイオードの使用に比
べてかなり少ない。
。駆動回路１５はＦ’Ｅ Ｔ １ａと１４の両方のオン
オフを制御する回路である。ＦＥＴ１３が駆動回路１５
によりオンになると電圧変換トランス４の巻線Ｎｌ 、
Ｎ２の極性により巻線Ｎ２にはｔ印の向きに電圧が発
生する。このときＦＥＴ１４も同時に駆動されオン罠な
っているので、エネルギー蓄潰コイル７を介して出力端
２−１゜２−２より外部圧エネルギーが供給される。次
にＦＩ］Ｔｔ３と１４は駆動回路１５により同時にオフ
になり電圧変換トランス４を介してのエネルギーの供給
はなくなるが、外部にはエネルギー蓄積コイル７に貯え
られたエネルギーがダイオード６を介して出力端子２−
１．２−２より放出される。ここで、ダイオード６がオ
フからオンになるときＦＥＩＴ１４は、駆動回路１５に
より急つ５ｋにオフになるので、ダイオード６、 Ｆｇ
Ｔｔ４を介して電圧変換トランスの２次側が短絡する期
間は殆んどなくなる。したがって電圧変換用トランス４
およびＦ Ｅ Ｔ１３の過渡的な損失は無視できる程度
となる。また、ＦＥＴ１３の繰り返し周波数を高くした
場合、ＦＥＴは一般的にダイオードよりスイッチングス
ピードが速いので、損失の増加はダイオードの使用に比
べてかなり少ない。
以上詳しく説明したように本発明によれば一部の回路の
改良で、高効率の、またスイッチング素子の繰り返し周
波数を高くしても効率の低下の少ないスイッチングレギ
ュレータを実現できる。
改良で、高効率の、またスイッチング素子の繰り返し周
波数を高くしても効率の低下の少ないスイッチングレギ
ュレータを実現できる。
本実権例ではスイッチング素子としてＦＥＴを用いた例
を説明したが、通常用いているバイポーラトランジスタ
でも同様の効果がある。
を説明したが、通常用いているバイポーラトランジスタ
でも同様の効果がある。
また、電源電子の極性では負電源入力、正電源出力とな
っているが、正負が逆の回路についても同様に実施でき
る。この場合はＰチャネルＦ ７− ｇＴを使用するか、または挿入位置を正負のい・ずれか
圧変えることになる。
っているが、正負が逆の回路についても同様に実施でき
る。この場合はＰチャネルＦ ７− ｇＴを使用するか、または挿入位置を正負のい・ずれか
圧変えることになる。
第１図は従来のスイッチングレギュレータの回路図、第
２図は本発明によるスイッチングレギュレータの一実施
例を示す回路図である。 １−１．１−２・・・入力端子 ２−１．２−２・・・出力端子 ３・・・スイッチング東予（トランジスタ）４・・・電
圧変換用トランス ５．６．９・・・整流ダイオード ７・・・チョークコイル ８−１．８−２・・・コンデンサ １０．１５・・・駆動回路 １１・・・パルス幅変調回路 １２・・・発振回路 １３ 、１４・・・スイッチング素子（ＦＥＴ）特許出
願人 日本電気株式会社 代理人弁理士 井 ノ ロ 壽 ８− ２・１図 第２図 １−１ もｑ′／芯り一−１ １，１° °′ ２
２図は本発明によるスイッチングレギュレータの一実施
例を示す回路図である。 １−１．１−２・・・入力端子 ２−１．２−２・・・出力端子 ３・・・スイッチング東予（トランジスタ）４・・・電
圧変換用トランス ５．６．９・・・整流ダイオード ７・・・チョークコイル ８−１．８−２・・・コンデンサ １０．１５・・・駆動回路 １１・・・パルス幅変調回路 １２・・・発振回路 １３ 、１４・・・スイッチング素子（ＦＥＴ）特許出
願人 日本電気株式会社 代理人弁理士 井 ノ ロ 壽 ８− ２・１図 第２図 １−１ もｑ′／芯り一−１ １，１° °′ ２
Claims (1)
- 電圧変換トランスの１次側にスイッチング素子を持ち、
２次側に互に極性の異なる端子同士が接続された第１と
第２の巻線を持ち、第１の巻線の一端に、前記スイッチ
ング素子がオンのとき整流動作を行なうように第１の素
子を接続し、さらに電気エネルギーを蓄えるチョークコ
イルを接続し、前記第１の素子とチョークコイルの接続
点と第１．第２の巻線の接続点間に、前記スイッチング
素子がオフのとき整流動作をするように第２の素子を挿
入し、出力電圧の変動に従ってその幅が変化させられる
パルスによって駆動回路を動作させ、その駆動回路の出
力によって前記スイッチング素子のオンオフを制御する
ことにより一定の出力電圧を得る一石式スイツチングレ
ギュレータにお騒て、前記第１の素子としてＰＥＴを用
い、前記駆動回路によってとのＦＥＴを前記スイッチン
グ素子と同時に駆動するように構成したことを特徴とす
るスイッチングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13235283A JPS6022469A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13235283A JPS6022469A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | スイツチングレギユレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022469A true JPS6022469A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15079348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13235283A Pending JPS6022469A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022469A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0287966A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-28 | Fujitsu Denso Ltd | フォワード型ｄｃ−ｄｃコンバータ |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13235283A patent/JPS6022469A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0287966A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-28 | Fujitsu Denso Ltd | フォワード型ｄｃ−ｄｃコンバータ |
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