JPS62262663A - リンギングチヨ−ク形ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リンギングチョーク形ＤＣ−ＤＣコンバー
タ（以下ＲＣＣと言う）のトランスの一次巻線をオン、
オフするトランジスタがオン状態からオン状態に移行す
る際のコレクタエミ、ツタ間波形の歪をなくし損失をへ
らすための改良に関するものである。

〔従来の技術〕

略図であり１図において（１）は亘流電源、（２）はこ
の直１流ｗｔ源（１）の正極に一次巻線（３）の巻始め
を接読し。

トランジスタ（４）のコレクタに一次巻線（３）の巻き
終りを接続するトランスであり、トランジスタ（４）（
７）エミッタは「流電源（１）の負極へと接続される。

（５）は直流電゛源（１）の正極とトランジスタ（４）
のペースとの間に接続された抵抗、（６）はトランス（
２）の帰環巻線であり１巻き終りがトランジスタ（４）
のエミッタに接続され巻き始めは、抵抗（７）、コンデ
ンサ（８）の直列回路を介しトランジスタ（４）のペー
スへト接続される。また、ダイオード（９）は、カソー
ド側が。

帰環巻線（６）の巻き始めに接続されアノード側はコン
デンサ明の角隠へと接続される。コンデンサ（１０の正
極は帰環巻Ｍ’Ｘ　（６）の巻き終りに接続されろ。０
はツェナーダイオードでありトランジスタ（４）のペー
スにカソードがコンデンサ四の負極にアノードが接続さ
れるａＱ３はトランス（２）の２次巻線であり善き終り
がダイオード０３のアノードに接続され。

ダイオードα３のカソードはコンデンサ０４の正極へと
接続され、コンデンサα瘤の負極は２次巻線（２）の巻
き始めに接続される。卯は負荷でありコンデンサα尋の
両端に接続されるう また。　（ｌｆ８はダイオードである。

次に動作について説明する。第４図に動作時の各部の波
形を示す。今図示しないｖｌ源スイッチを投入すると■
流電ｔ１の電圧Ｗｉｎが抵抗（５）を介してトランジス
タ（４）のペースに印加され、トランジスタ（４）には
ペース電流が流れる。これＣζよりトランジスタ（４）
はオン状ルとなり、そのコレクタＫＭｆ５−Ｑカ１　次
巻Ｊｉｌ（３）に流れこむ。このコレクタ［ｉｉＣによ
る一次巻線の起磁力により帰環巻線に生じた電圧は、抵
抗（７）、コンデンサ（８）を介し像分波形のペース電
流となりトランジスタ（４）の順方向ペース電流１Ｂと
なり、よって、トランジスタ（４）は悪事に飽和状態と
なる。上記コレクタ電流ＩＣは一次巻線（３）のインダ
クタンスによって規定される１直となり、ペース電流１
Ｂに対してトランジスタ（４）の電流増巾率をｈｆｅと
し、１ｃ＝ｈｆｅ・１Ｂ　　となった時それ以上増加し
なくなる。これによりトランス（２）の鉄心中の磁束が
一定とｒるので各巻線の直圧は消滅し、トランジスタ（
４）は急速にオフ状ｄへと移行する。トランジスタ（４
）がオフ状Ｂとなると。

通電中トランス（２）に蓄えられた磁気エネルギは振ｗ
Ｊ１！圧とし各巻線にトランジスタ（４）のオン状態ト
は逆向きの極性の電圧を発生する。従ってこのとき２次
巻線には、ダイオードα３がオンする向きの一電圧が出
力されコンデンサα４を充電するとともに負荷（至）に
電力を供給する。ここで、＠環巻線（６）も同様にトラ
ンジスタ（４）のペース、エミッタ間に逆方向となる工
うな電圧を♀生し、抵抗（７）を介しコンデンサ（８）
の４圧を第３図の左側が正となるよう充′ばしてなく。

ここで、オン期間中に蓄えちれた磁気エネルギーが全て
の１磯の負荷に放出されるとトランス（２）の鉄心中の
磁束の変化が一定となる−ので、トランス（２）の各巻
線の゛電圧は消滅しようとす する。ここで、この電圧格変化に応動し、コンデンサ（
′６）よりペース電流１Ｂが順方向ペース“電流として
トランジスタ（４）に流れ込み、再度トランジスタ（４
ンはオン状態となる、このようにしてトランジスタ（４
）がオン状な−とオレ状態とを交互に繰り遅すコトによ
りトランジスタ（４）のスイッチングが０り返される７
以上が１不労式の自動発振のメカニズムについての説明
である。次に第８図の電圧制御のメカニズムについて説
明する。上述したようにトランジスタ（４）がオフの期
間中は、帰環巻線（６）はダイオード（９）がオンする
向きに電圧が発生し、＝ンデンサＱＯを充電する。従っ
て、このコンデンサ（１Ｇの両端の電圧は、はぼ、出力
電圧■○や入力電圧ｖｉｎに比例すると考えられる。従
って、トランジスタ（４）の次回オン時にコンデンサα
Ｏのヲｃ　％ｌ−電Ｅ。

と帰環巻線（６）の誘起璽圧との和がツェナーダイオー
ド圓に印加され、これら両電圧の差に比例した・ツェナ
ー電流が流れろ。このようｉで；■土１巻線（６ン刀−
らトランジスタ（４）のペースへ供給する７哩流の一部
をツェナー電流としてバイパスすることによりトランジ
スタ（４）のペース″直流１Ｂを制御し、トランジスタ
（４）のオン幅を制ｔ：ａ　＋、　、出力電圧ｖＯが入
力電圧ｖ１ｎや負荷ｑ９に係わりなく安定となるよう刃
く。以上がＹに圧部Ｊ口のメカニズムで、ｆ−＋口。

なお、ダイオードαＧは、トランジスタ（４）の配ご一
部である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のＲ，Ｃ，Ｃは以上のように構成されているので、
以下の問題点があった。トランジスタ（４）がオフして
＾る時、トランジスタ（４）のペースエミッタ間には第
４図に示す如く逆方向電圧が発生して−ろが、トランス
（２）の鉄心間の磁束の変化が一定となった時点で帰環
巻線（６）の電圧は消滅する方向に動く。このため、Ｒ
環巻線（６）の電圧が減少するとともにトランジスタ（
４）のペースエミッタ間電圧Ｖａｔは正となる。したが
って、この時点でトランジスタ（４）はオンしようとす
るが、ペース電流１Ｂが少なめため、十分飽和すること
ができない。そこで、第４図に矢印にて示すこと（Ｖｃ
ｘ波形が歪む。このとき、トランジスタ（４）にはコレ
クタ電流ＩＣも療れるため、その発生噛失が生じ、トラ
ンジスタ（４）の発熱が大きくなるので冷却フィンを大
形化したり、トランジスタに余裕をもったものを選定し
、このためコストアップするなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、トランジスタのｖｃｚ波形に前述した歪を生
じさせることなく歪による発生損失を無＜シ１発発熱抑
え、冷却フィンを大形化したり、トランジスタに余裕を
もたぜる必要がなくなりコスト低層な製品を得ることを
目的とする。

〔問題ａを解決するための手段〕

この発明に係るリンギングチ璽−り形ＤＯ−ＤＣコンバ
ータは、トランジスタのペース、エミッタ間にコンデン
サを併重したものである。

〔作　用〕

この発明に〉けるコンデンサハ、トランジスタがオフ状
態からオン状■に移行する際、すなわち。

トランスの磁束が一定となり帰環巻線電圧が消滅する際
に帰Ｒ巻ｇＡ送圧が大きく動く、言いかえれば、ペース
電流１Ｂが十分流れる状■になってからトランジスタが
オンするように微少なペース電流はバイパスしトランジ
スタに供給しないよう働き、　ｖｅｒ波形に歪が発生す
るのを防ぐ。

〔発明の夾施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図に２１Ａて、（１）は直流電源、（２）はこの直流電
源（１）の正等に一次巻ＡＩ（３）の巻始めを接続し。

トランジスタ（４）のコレクタに一次巻＃！　（３）の
拳キ終りを接続するトランスであり、トランジスタ（４
）のエミッタはぼ流電ｆｉ　（１）の９極へと接続され
ろ。（５）は［ｆｆｉ電源（１）の正画とトランジスタ
（４ンのペースとの間に接続された抵抗、（６）はトラ
ンス（２）の嗜で巻線であり１巻き終りがトランジスタ
（４）のエミッタに接続され巻き始めは抵抗（７）、コ
ンデンサ（８）、抵抗α・の直列回路を介しトランジス
タ（４）のペースへと接続される６またダイオード（９
）はカソード側が帰環巻線（６）の巻き始めに接続され
アノードヴ１１はコンデンサα１の負１へと接続される
。コンデンサ凹の正極は′４環咎線（６）のりき終りに
接続される。α１）はツェナーダイオードであり抵抗（
５）、コンデンサ（８）の接点にカソードが、コンデン
サ叫の負彌にアノードが接続される。Ｃ１２にトランス
（２）の２次巻線であり１巻き終りがダイオードα３の
アノードに接続され、ダイオード制のカソードはコンデ
ンサ（１４１の正極へと接；々さね、コンデンサ、１４
１の酋１７は２次巻線（２）の巻き始めに接続さねる。

αｅＦｉ負荷でありコンデンサＧ４の両端に接続される
。また、αＦ３はカソードをトランジスタ（４）のペー
スに、アノードをトランジスタ（４）のエミッタに取付
けられたダイオード、αηはダイオードα・と並列に接
続されたコンデンサである。

発振のメカニズムは従来技術の例と同一なので省略し、
ここではｖｃｚｅ形の歪についてのみ詳細説明する。先
に述べた工うに、トランジスタ（４）カオフ状態からオ
ン状態に移行するモードについて考えてみると、トラン
ス（２）の磁束が一定となり帰還巻線電圧が消滅するに
併ないペース電位は自から正へと動くが、これに伴ない
ペース？ｌｒ［ｉ”がコンデンサ（８）より供給されオ
ンしようとし１Ｂが不十分なときにＶｃｚ波形は歪んだ
形となる。したがって１Ｂが十分な大きさとなるまでペ
ースに電流を流さなければ波形歪を生じないことはざう
までもない。この点に着目したのが本発明の本質でアリ
、コンデンサαηにそのたぬのもので、上記のモードに
おいてペース電、ｉｘａが十分な大きさとならないうち
はコンデンサαηにバイパスさぜ、べ−スミ流ＩＢを供
給せず波形歪を発生させなＡようにするものである。第
２図に本発明を用いた第１図の回路の動作図を示す。

なお、木突施例ではトランジスタ（４）のペース。

エミッタ間にダイオードを一つ取付けたものを示してい
るが、ダイオードを複数個にしたり、又はツェナーダイ
オードを用いたり、それらを組合せるなどして、トラン
ジスタ（４）のオフ時のペース。

エミッタ間の電圧を負側に深くしてやればより効果的で
ある。

また１本実施例では、ｒ７１図に示した回路構成を示し
たが、　Ｆ（、Ｃ！、Ｃであればいかなる回路であ−て
も本発明のめ用が可能である。

更に、木夫施例では、ダイオード（９）ｌコンデンサ（
ｉｃｅ　、ツェナーダイオードαＤによる電圧制御回路
があるが、電圧制御回路は他の方式であってもよいし、
また、無くても本発明の４用が可能なのは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上のよりにこの発明によれば、トランジスタペース、
エミッタ間にコンデンサを取付ケタので不十分なペース
重滞がトランジスタに流れ込まなくな１てＶＣＺ波形の
歪はなくなる。従って、歪ζζよるロスがなくなり冷却
フィンを大きくしたりトランジスタに余裕をもたせたり
する必要がなくなり、小形で安価なものが得られる効果
がある。、！！た。コンデンサはノイズキラーの働きも
するのでノイズ）ζ対する誤動作も防げろという効果本
生でれる、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一笑！　Ｎ＋によるリンギングチ、
−り形ＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、８２図はこの発
明のリンギングチョーク形ＤＣ−ＤＣコンバータの動作
中の各部の波形を示す図、ＩＳ８図は従来のリンギング
チ１−り形Ｄｏ−ＤＣコンバータの回路図、第４図は従
来のリンギングチヲーク形ＤＣ−ＤＣコンバータの動作
中の各部の波形を示す図である。 図において、（２）はトランス、（３）扛−次巻線、（
４）はトランジスタ、α・はダイオード、αηＣ１フン
デンサである。 なお１図中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスの１次巻線を流れる電流をオン・オフす
   るトランジスタを有するリンギングチョーク形ＤＣ−Ｄ
   Ｃコンバータにおいて、該トランジスタのペース、エミ
   ッタ間に直接的または間接的にコンデンサを取り付けた
   ことを特徴とするリンギングチョーク形ＤＣ−ＤＣコン
   バータ。
2. （２）トランジスタのペース、エミッタ間には少なくと
   も１以上のダイオードがエミッタ側をアノード、ペース
   側をカソードの向きとして取付けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のリンギングチョーク
   形ＤＣ−ＤＣコンバータ。
3. （３）トランジスタのペース、エミッタ間には少なくと
   も１以上のツェナーダイオードがエミッタ側をカソード
   、ペース側をアノードの向きとして取付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリンギング
   チョーク形ＤＣ−ＤＣコンバータ。
4. （４）ダイオードとツェナーダイオードを一又は複数個
   ずつ組合わせてトランジスタのペース、エミッタ間に取
   付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリ
   ンギングチョーク形ＤＣ−ＤＣコンバータ。