JPS6226266B2 - - Google Patents
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- JPS6226266B2 JPS6226266B2 JP13211781A JP13211781A JPS6226266B2 JP S6226266 B2 JPS6226266 B2 JP S6226266B2 JP 13211781 A JP13211781 A JP 13211781A JP 13211781 A JP13211781 A JP 13211781A JP S6226266 B2 JPS6226266 B2 JP S6226266B2
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- JP
- Japan
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- capacitor
- switching transistor
- diode
- input
- type regulator
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 34
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチヨツパ形レギユレータに関し、特に
該チヨツパ形レギユレータのスイツチングトラン
ジスタに接続されるサージサプレツサ回路に関す
るものである。
該チヨツパ形レギユレータのスイツチングトラン
ジスタに接続されるサージサプレツサ回路に関す
るものである。
一般に、スイツチングトランジスタを有するチ
ヨツパ形レギユレータにおいては、該スイツチン
グトランジスタのオフ時に、フライホイールダイ
オードの応答時間や配線インダクタンス分のため
にサージ電圧が発生し、該スイツチングトランジ
スタの破壊や破壊しないまでもノイズの異常発生
等の弊害をもたらしていた。
ヨツパ形レギユレータにおいては、該スイツチン
グトランジスタのオフ時に、フライホイールダイ
オードの応答時間や配線インダクタンス分のため
にサージ電圧が発生し、該スイツチングトランジ
スタの破壊や破壊しないまでもノイズの異常発生
等の弊害をもたらしていた。
従来、スイツチングトランジスタのコレクタ及
びエミツタ間に発生する上述のごときサージ電圧
を吸収抑圧するために、コンデンサ及び抵坑を含
むサージサプレツサ回路を用いていた。このサー
ジサプレツサ回路を備えた従来のチヨツパ形レギ
ユレータを第１図に示す。
びエミツタ間に発生する上述のごときサージ電圧
を吸収抑圧するために、コンデンサ及び抵坑を含
むサージサプレツサ回路を用いていた。このサー
ジサプレツサ回路を備えた従来のチヨツパ形レギ
ユレータを第１図に示す。
第１図において、１は入力直流電源、２及び
２′は入力端子、３は入力コンデンサ、４はスイ
ツチングトランジスタ、１３はスイツチングトラ
ンジスタ４を駆動するためのパルス発生器、８は
フライホイールダイオード、９はチヨークコイ
ル、１０は出力コンデンサ、１１及び１１′は出
力端子、１２は負荷である。３，４，１３，８，
９，１０を含む部分がチヨツパ形レギユレータで
あり、以下にその動作を簡単に説明する。入力直
流電源１の電圧は、スイツチングトランジスタ４
によりパルス化され、チヨークコイル９及びコン
デンサ１０により平滑直流化され、負荷１２に出
力される。フライホイールダイオード８はスイツ
チングトランジスタ４のオフ時に出力電流を持続
させるためのものである。負荷１２に与えられる
出力電圧は、スイツチングトランジスタ４のオン
オフ比即ちスイツチングトランジスタ４のベース
に与えられるパルスのデユーテイ比で決定され
る。即ち、本チヨツパ形レギユレータは電圧降圧
形コンバータである。
２′は入力端子、３は入力コンデンサ、４はスイ
ツチングトランジスタ、１３はスイツチングトラ
ンジスタ４を駆動するためのパルス発生器、８は
フライホイールダイオード、９はチヨークコイ
ル、１０は出力コンデンサ、１１及び１１′は出
力端子、１２は負荷である。３，４，１３，８，
９，１０を含む部分がチヨツパ形レギユレータで
あり、以下にその動作を簡単に説明する。入力直
流電源１の電圧は、スイツチングトランジスタ４
によりパルス化され、チヨークコイル９及びコン
デンサ１０により平滑直流化され、負荷１２に出
力される。フライホイールダイオード８はスイツ
チングトランジスタ４のオフ時に出力電流を持続
させるためのものである。負荷１２に与えられる
出力電圧は、スイツチングトランジスタ４のオン
オフ比即ちスイツチングトランジスタ４のベース
に与えられるパルスのデユーテイ比で決定され
る。即ち、本チヨツパ形レギユレータは電圧降圧
形コンバータである。
スイツチングトランジスタ４のコレクタ及びエ
ミツタ間には前述した如くオフ時にサージ電圧が
発生する。このサージ電圧を吸収抑圧するため
に、第１図のチヨツパ形レギユレータは、コンデ
ンサ６、抵坑５及びダイオード７からなるサージ
サプレツサ回路を備えている。このコンデンサ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と抵坑５との時定数が
定められる。
ミツタ間には前述した如くオフ時にサージ電圧が
発生する。このサージ電圧を吸収抑圧するため
に、第１図のチヨツパ形レギユレータは、コンデ
ンサ６、抵坑５及びダイオード７からなるサージ
サプレツサ回路を備えている。このコンデンサ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と抵坑５との時定数が
定められる。
このサージサプレツサ回路の場合、サージ電圧
はコンデンサ６に吸収され、その電力は低坑５に
おいて熱となつて消費される。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％程度
となるが、この分チヨツパ形レギユレータの変換
効率を低下させることとなる。この電力損失はス
イツチング周波数の上昇とともに大きくなり、特
に扱う出力電力が大きい場合には熱処理の問題も
発生する。これは、この種のレギユレータの今後
の開発課題であるスイツチング周波数の高周波化
に対し大きな問題となる。
はコンデンサ６に吸収され、その電力は低坑５に
おいて熱となつて消費される。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％程度
となるが、この分チヨツパ形レギユレータの変換
効率を低下させることとなる。この電力損失はス
イツチング周波数の上昇とともに大きくなり、特
に扱う出力電力が大きい場合には熱処理の問題も
発生する。これは、この種のレギユレータの今後
の開発課題であるスイツチング周波数の高周波化
に対し大きな問題となる。
本発明の目的は、上述した問題に鑑み、スイツ
チングトランジスタのオフ時にサージサプレツサ
回路のコンデンサに蓄積された電力を該スイツチ
ングトランジスタのオン時に入力直流電源側に帰
還させるようにして、電力損失を軽減し、チヨツ
パ形レギユレータの変換効率の高効率化及び小型
化を達成することにある。
チングトランジスタのオフ時にサージサプレツサ
回路のコンデンサに蓄積された電力を該スイツチ
ングトランジスタのオン時に入力直流電源側に帰
還させるようにして、電力損失を軽減し、チヨツ
パ形レギユレータの変換効率の高効率化及び小型
化を達成することにある。
本発明によれば、入力直流電源と負荷とを接続
する２線線路の一方の線路に、コレクタ及びエミ
ツタが接続されるように、挿入接続されたスイツ
チングトランジスタと、前記一方の線路の該スイ
ツチングトランジスタよりも前記負荷側に、挿入
接続されたチヨークコイルとを備え、前記スイツ
チングトランジスタのベースに与えるパルスのデ
ユーテイ比によつて前記負荷に与える直流電圧を
調整するようにしたチヨツパ形レギユレータにお
いて、前記スイツチングトランジスタのコレクタ
及びエミツタ間に、コンデンサと該コンデンサに
直列接続されたダイオードとを、該コンデンサが
該ダイオードよりも前記入力直流電源側に位置し
かつ該ダイオードの導通方向が前記スイツチング
トランジスタの電流方向と同じ向きになるよう
に、接続し、前記コンデンサと前記ダイオードと
の接続点と前記２線線路のもう一方のアース側線
路との間に、前記スイツチングトランジスタのオ
フ時に前記コンデンサに蓄積された電力を前記ス
イツチングトランジスタのオン時に前記入力直流
電源側に放電させ帰還させる回路を設けたことを
特徴とするチヨツパ形レギユレータが得られる。
する２線線路の一方の線路に、コレクタ及びエミ
ツタが接続されるように、挿入接続されたスイツ
チングトランジスタと、前記一方の線路の該スイ
ツチングトランジスタよりも前記負荷側に、挿入
接続されたチヨークコイルとを備え、前記スイツ
チングトランジスタのベースに与えるパルスのデ
ユーテイ比によつて前記負荷に与える直流電圧を
調整するようにしたチヨツパ形レギユレータにお
いて、前記スイツチングトランジスタのコレクタ
及びエミツタ間に、コンデンサと該コンデンサに
直列接続されたダイオードとを、該コンデンサが
該ダイオードよりも前記入力直流電源側に位置し
かつ該ダイオードの導通方向が前記スイツチング
トランジスタの電流方向と同じ向きになるよう
に、接続し、前記コンデンサと前記ダイオードと
の接続点と前記２線線路のもう一方のアース側線
路との間に、前記スイツチングトランジスタのオ
フ時に前記コンデンサに蓄積された電力を前記ス
イツチングトランジスタのオン時に前記入力直流
電源側に放電させ帰還させる回路を設けたことを
特徴とするチヨツパ形レギユレータが得られる。
次に本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第２図を参照すると、本発明の一実施例による
チヨツパ形レギユレータは、コンデンサ６、ダイ
オード７，１４、スイツチングトランジスタ１５
及び同期パルス発生器１６を有するサージサプレ
ツサ回路を備えている。同期パルス発生器１６
は、パルス発生器１３から同期信号１７を受け、
パルス発生器１３の発生するパルス１８に同期し
た、スイツチングトランジスタ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１９を発生する。ダイオード１４はこのチヨツ
パ形レギユレータの起動時等にスイツチングトラ
ンジスタ１５に逆電圧が加わるのを阻止する。
チヨツパ形レギユレータは、コンデンサ６、ダイ
オード７，１４、スイツチングトランジスタ１５
及び同期パルス発生器１６を有するサージサプレ
ツサ回路を備えている。同期パルス発生器１６
は、パルス発生器１３から同期信号１７を受け、
パルス発生器１３の発生するパルス１８に同期し
た、スイツチングトランジスタ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１９を発生する。ダイオード１４はこのチヨツ
パ形レギユレータの起動時等にスイツチングトラ
ンジスタ１５に逆電圧が加わるのを阻止する。
スイツチングトランジスタ４がオフすると、そ
のコレクタ及ぴエミツタ間にサージ電圧が発生す
る。このサージ電流はコンデンサ６とダイオード
７に矢印D1方向に流れ、その電力はコンデンサ
６に蓄積される。次に、スイツチングトランジス
タ４がオンすると、スイツチングトランジスタ１
５もオンし、コンデンサ６に充電された電力は矢
印D2の如く入力直流電源１側に放電され帰還さ
れる。
のコレクタ及ぴエミツタ間にサージ電圧が発生す
る。このサージ電流はコンデンサ６とダイオード
７に矢印D1方向に流れ、その電力はコンデンサ
６に蓄積される。次に、スイツチングトランジス
タ４がオンすると、スイツチングトランジスタ１
５もオンし、コンデンサ６に充電された電力は矢
印D2の如く入力直流電源１側に放電され帰還さ
れる。
コンデンサ６の両端電圧ＶCは、ほぼ入力直流
電源１の電源電圧にクランプされる。しかし、こ
のクランプ電圧は電源電圧より高めに設定する方
が望ましいが、高めに設定すればその分損失が増
加するので適当な値に選ばれる。
電源１の電源電圧にクランプされる。しかし、こ
のクランプ電圧は電源電圧より高めに設定する方
が望ましいが、高めに設定すればその分損失が増
加するので適当な値に選ばれる。
第３図に第２図の実施例の各部の動作タイムチ
ヤートを示す。第３図の４及び１５はスイツチン
グトランジスタ４及ぴ１５のオン及びオフの時期
を示す。また、第３図のＶCE4及びＶCE15は、ス
イツチングトランジスタ４及び１５のコレクタ及
びエミツタ間の電圧を示す。また、第３図のＶC
はコンデンサ６の両端電圧を示し、第３図のＩC
はコンデンサ６を流れる電流である。同期パルス
発生器１６はパルス発生器１３から同期信号１７
を受け同期動作するが、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
つている（第３図の４及び１５参照）。これはス
イツチングトランジスタ１５の損失を減じるため
である。
ヤートを示す。第３図の４及び１５はスイツチン
グトランジスタ４及ぴ１５のオン及びオフの時期
を示す。また、第３図のＶCE4及びＶCE15は、ス
イツチングトランジスタ４及び１５のコレクタ及
びエミツタ間の電圧を示す。また、第３図のＶC
はコンデンサ６の両端電圧を示し、第３図のＩC
はコンデンサ６を流れる電流である。同期パルス
発生器１６はパルス発生器１３から同期信号１７
を受け同期動作するが、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
つている（第３図の４及び１５参照）。これはス
イツチングトランジスタ１５の損失を減じるため
である。
以上説明したように、本実施例において、コン
デンサ６とダイオード７との接続点とアース側線
路との間に設けられた、ダイオード１４及びスイ
ツチングトランジスタ１５を含む回路は、スイツ
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ツチングトランジスタ４の
オン時に入力直流電源１側に放電させ帰還させる
機能を有する。
デンサ６とダイオード７との接続点とアース側線
路との間に設けられた、ダイオード１４及びスイ
ツチングトランジスタ１５を含む回路は、スイツ
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ツチングトランジスタ４の
オン時に入力直流電源１側に放電させ帰還させる
機能を有する。
なお、第２図のスイツチングトランジスタ１５
の代りに電圧シフト素子（ゼナーダイオードある
いは抵坑等）を設けてもよい。この場合、第２図
の同期パルス発生器１６は不要である。しかし、
この場合電力損失が第２図の実施例の場合よりも
増加する。
の代りに電圧シフト素子（ゼナーダイオードある
いは抵坑等）を設けてもよい。この場合、第２図
の同期パルス発生器１６は不要である。しかし、
この場合電力損失が第２図の実施例の場合よりも
増加する。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、サージサプレツサ回路のコンデンサに蓄積さ
れたサージ電力が入力直流電源側に帰還されるの
で、電力損失を軽減することができ、チヨツパ形
レギユレータの変換効率の高効率化及び小型化及
を達成することができる。
ば、サージサプレツサ回路のコンデンサに蓄積さ
れたサージ電力が入力直流電源側に帰還されるの
で、電力損失を軽減することができ、チヨツパ形
レギユレータの変換効率の高効率化及び小型化及
を達成することができる。
第１図は従来のチヨツパ形レギユレータを示す
回路図、第２図は本発明の一実施例によるチヨツ
パ形レギユレータを示す回路図、第３図は第２図
の動作タイムチヤートを示す図である。 １……入力直流電源、２及び２′……入力端
子、３……入力コンデンサ、４……スイツチング
トランジスタ、５……抵坑器、６……コンデン
サ、７……ダイオード、８……フライホイールダ
イオード、９……チヨークコイル、１０……出力
コンデンサ、１１及び１１′……出力端子、１２
……負荷、１３……パルス発生器、１４……ダイ
オード、１５……スイツチングトランジスタ、１
６……同期パルス発生器。
回路図、第２図は本発明の一実施例によるチヨツ
パ形レギユレータを示す回路図、第３図は第２図
の動作タイムチヤートを示す図である。 １……入力直流電源、２及び２′……入力端
子、３……入力コンデンサ、４……スイツチング
トランジスタ、５……抵坑器、６……コンデン
サ、７……ダイオード、８……フライホイールダ
イオード、９……チヨークコイル、１０……出力
コンデンサ、１１及び１１′……出力端子、１２
……負荷、１３……パルス発生器、１４……ダイ
オード、１５……スイツチングトランジスタ、１
６……同期パルス発生器。
Claims (1)
- １ 入力直流電源と負荷とを接続する２線線路の
一方の線路に、コレクタ及びエミツタが接続され
るように、挿入接続されたスイツチングトランジ
スタと、前記一方の線路の該スイツチングトラン
ジスタよりも前記負荷側に、挿入接続されたチヨ
ークコイルとを備え、前記スイツチングトランジ
スタのベースに与えるパルスのデユーテイ比によ
つて前記負荷に与える直流電圧を調整するように
したチヨツパ形レギユレータにおいて、前記スイ
ツチングトランジスタのコレクタ及びエミツタ間
に、コンデンサと該コンデンサに直列接続された
ダイオードとを、該コンデンサが該ダイオードよ
りも前記入力直流電源側に位置しかつ該ダイオー
ドの導通方向が前記スイツチングトランジスタの
電流方向と同じ向きになるように、接続し、前記
コンデンサと前記ダイオードとの接続点と前記２
線線路のもう一方のアース側線路との間に、前記
スイツチングトランジスタのオフ時に前記コンデ
ンサに蓄積された電力を前記スイツチングトラン
ジスタのオン時に前記入力直流電源側に放電させ
帰還させる回路を設けたことを特徴とするチヨツ
パ形レギユレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13211781A JPS5833732A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | チヨツパ形レギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13211781A JPS5833732A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | チヨツパ形レギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833732A JPS5833732A (ja) | 1983-02-28 |
| JPS6226266B2 true JPS6226266B2 (ja) | 1987-06-08 |
Family
ID=15073811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13211781A Granted JPS5833732A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | チヨツパ形レギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833732A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4806324B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2011-11-02 | 本田技研工業株式会社 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP4806325B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2011-11-02 | 本田技研工業株式会社 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP5545765B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2014-07-09 | エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 | スイッチング電源装置及びその制御方法 |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP13211781A patent/JPS5833732A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833732A (ja) | 1983-02-28 |
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