JPS6245513Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6245513Y2
JPS6245513Y2 JP1981105604U JP10560481U JPS6245513Y2 JP S6245513 Y2 JPS6245513 Y2 JP S6245513Y2 JP 1981105604 U JP1981105604 U JP 1981105604U JP 10560481 U JP10560481 U JP 10560481U JP S6245513 Y2 JPS6245513 Y2 JP S6245513Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
oscillation
potential
output voltage
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.)
Expired
Application number
JP1981105604U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5811991U (en
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP10560481U priority Critical patent/JPS5811991U/en
Publication of JPS5811991U publication Critical patent/JPS5811991U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6245513Y2 publication Critical patent/JPS6245513Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、入力電圧が低くても安定した高出力
電圧が得られるとともに、基準電圧を変化させる
ことにより出力電圧のオン・オフ制御を行ないう
るような改良されたDC−DCコンバータに関する
ものである。
[Detailed description of the invention] The present invention is an improved DC that can obtain a stable high output voltage even when the input voltage is low, and can control the output voltage on and off by changing the reference voltage. -Relates to DC converters.

昇圧形のDC−DCコンバータは、直流入力をト
ランジスタによつてチヨツピングし、これをフイ
ルタで平滑化して入力よりも高い直流電圧を得る
装置であり、出力電圧を定電圧化するために、例
えばパルス幅制御などの手法が採用される。従来
の回路構成は、例えば第1図に示すようになつて
おり、コンバータ本体は、原理的には次のように
動作する。スイツチSWをオンにすると、抵抗R4
を通してIB1の電流が発振トランジスタQ1のベ
ースに流入し、該トランジスタQ1がオンしはじ
め、コレクタ電流ICが流れはじめる。コレクタ
電流ICが増加しつづけるとベース巻線NBからの
誘起電力によりIB2の電流が流れ、ベース電流I
BはIB1+IB2となる。発振トランジスタQ1の電
流増幅率をhfeとしたとき、I≦hfe・IBを満足
している間はトランジスタQ1はオンし続ける
が、コレクタ電流ICが更に増加するとトランジ
スタQ1はベース電流不足となり、飽和領域から
抜け出しトランジスタQ1のコレクタ−エミツタ
間が多少電圧を持つようになる。その結果、その
分だけコレクタ巻線電圧E1は減少し、ベース巻
線電圧EBも減少するためベース電流はさらに不
足し、一瞬にしてトランジスタQ1はオフする。
出力ダイオードD1に流れる電流は、発振トラン
ジスタQ1がオフしている間に流れ、トランジス
タQ1がオンしている時は、出力ダイオードD1
アノード側電位VA″は出力電圧VOUTより低い電
位になつており、出力電流は平滑コンデンサC2
の放電電流でまかなわれる。
A step-up DC-DC converter is a device that chops the DC input using a transistor and smoothes it using a filter to obtain a DC voltage higher than the input. Techniques such as width control are employed. A conventional circuit configuration is, for example, as shown in FIG. 1, and the converter main body operates in the following manner in principle. When the switch SW is turned on, the resistance R 4
Through this, the current of I B1 flows into the base of the oscillation transistor Q 1 , the transistor Q 1 begins to turn on, and the collector current I C begins to flow. When the collector current I C continues to increase, a current I B2 flows due to the induced power from the base winding N B , and the base current I
B becomes I B1 + I B2 . When the current amplification factor of the oscillation transistor Q 1 is h fe , the transistor Q 1 remains on as long as I≦h fe・I B is satisfied, but when the collector current I C further increases, the transistor Q 1 turns on . The base current becomes insufficient, and the transistor Q1 moves out of the saturation region, and some voltage is generated between the collector and emitter of transistor Q1. As a result, the collector winding voltage E 1 decreases by that amount, and the base winding voltage E B also decreases, so that the base current becomes further insufficient, and the transistor Q 1 is turned off instantaneously.
The current flowing through the output diode D 1 flows while the oscillation transistor Q 1 is off, and when the transistor Q 1 is on, the anode side potential V A ″ of the output diode D 1 is lower than the output voltage V OUT . The potential is low, and the output current is the smoothing capacitor C 2
This is covered by the discharge current of .

さて、出力電圧の定電圧化は、第1図中破線で
示した部分、すなわち、出力分割抵抗R1,R2
コンパレータIC、及び制御用トランジスタQ2
らなる定電圧制御回路によつて行われる。すなわ
ち、出力電圧分割抵抗R1,R2の出力分割センス
電位VAと基準電位VREFとをコンパレータICに
より比較し、その電圧差分増幅出力を制御トラン
ジスタQ2に供給して、発振トランジスタQ1のベ
ース電流を制御して発振パルス幅を変化させて出
力の定電圧化を図るように構成されている。
Now, the output voltage can be made constant by using the parts shown by the broken lines in Figure 1, that is, the output dividing resistors R 1 , R 2 ,
This is performed by a constant voltage control circuit consisting of a comparator IC and a control transistor Q2 . That is, the output divided sense potential V A of the output voltage dividing resistors R 1 and R 2 and the reference potential V REF are compared by the comparator IC, and the voltage difference amplified output is supplied to the control transistor Q 2 and the oscillation transistor Q 1 The oscillation pulse width is controlled by controlling the base current of the oscillation pulse, thereby making the output voltage constant.

ところが、このような構成だと、コンパレータ
ICのための電源電圧が必要だから、入力電圧が
コンパレータICの電源電圧(+VCCの規格…通
常5V)以下では制御不能となるし、高価となる
といつた問題点がある。また、たとえコンパレー
タICに代えてトランジスタで分割センス電位と
基準電位とを比較増幅することも考えられるが、
低入力電圧(例えば5V以下)のとき基準電位VR
EFを低くしても(例えば0.5V)分割センス電位
が比較増幅用トランジスタ及び制御用トランジス
タQ2を制御できるほど十分高くないため発振用
トランジスタQ1を完全にオフさせることができ
なくなり、不安定動作を招来する。つまり、出力
電圧が低いときでも比較増幅用および制御用のト
ランジスタを完全にコントロールするためには抵
抗R1,R2のブリーダ比を小さくしなければなら
ないが、そうすると正常発振時の分割センス電位
が高くなりすぎるため、基準電位を高くしなけれ
ばならず、コンバータ内部で基準電圧を作ること
ができなくなつてしまう。従つて、たとえコンパ
レータICに代えてトランジスタを用いたとして
も、それだけでは低入力電圧まで自由に出力電圧
を可変とすることは困難となるし、出力のオン・
オフ制御はできない等の問題点がある。
However, with this configuration, the comparator
Since a power supply voltage is required for the IC, if the input voltage is less than the power supply voltage of the comparator IC (+V CC standard...usually 5V), it becomes uncontrollable, and there are problems in that it becomes expensive. Also, it is possible to compare and amplify the divided sense potential and the reference potential using a transistor instead of a comparator IC.
Reference potential V R at low input voltage (e.g. 5V or less)
Even if the EF is lowered (for example, 0.5V), the divided sense potential is not high enough to control the comparison and amplification transistor and the control transistor Q2 , so the oscillation transistor Q1 cannot be completely turned off, resulting in instability. Invite action. In other words, in order to completely control the comparison amplification and control transistors even when the output voltage is low, the bleeder ratio of resistors R 1 and R 2 must be made small, but this will reduce the divided sense potential during normal oscillation. Since the voltage becomes too high, the reference potential must be increased, and it becomes impossible to generate the reference voltage inside the converter. Therefore, even if a transistor is used instead of a comparator IC, it will be difficult to freely vary the output voltage down to a low input voltage, and it will be difficult to freely vary the output voltage down to a low input voltage.
There are problems such as the inability to perform off control.

本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、2〜3V程度の低い入力電圧から出力
電圧制御、出力オン・オフ制御ができ、安価でし
かも出力電圧の可変範囲を非常に広くとれるよう
な改良された昇圧形DC−DCコンバータを提供す
ることにある。
The purpose of this invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, to enable output voltage control and output on/off control from a low input voltage of about 2 to 3 V, and to provide an inexpensive, highly variable output voltage range. An object of the present invention is to provide an improved step-up DC-DC converter that can be used in a wide range of applications.

かかる目的を達成するため、本考案では、電圧
比較増幅にトランジスタを使用し、しかも分割抵
抗回路のグランド側にダイオードまたはツエナー
ダイオードを挿入するよう構成されており、その
点に本考案の特徴がある。
In order to achieve this purpose, the present invention uses a transistor for voltage comparison and amplification, and is configured to insert a diode or Zener diode on the ground side of the divided resistance circuit, which is a feature of the present invention. .

以下、図面に基づき本考案について詳述する。
第2図は本考案の一実施例を示す回路図である。
昇圧形コンバータ本体は、第1図に示したものと
全く同じであつてよい。本考案では、R1,R2
からなる分割抵抗回路のグランド側にダイオード
xを順方向接続すると共に、比較増幅用PNPト
ランジスタQ3で分割センス電位VA′と基準電位
REFとを比較増幅するよう構成されている。す
なわち、トランジスタQ3は、そのエミツタを分
割センス電位点に、ベースを基準電位点にそれぞ
れ接続し、コレクタを制御用トランジスタQ2
ベースに接続するのである。電圧比較用トランジ
スタQ3には、それとラツチ構成になるようにト
ランジスタQ4及び抵抗R3が接続される。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
The boost converter body may be exactly the same as shown in FIG. In the present invention, a diode D x is forward connected to the ground side of the dividing resistor circuit consisting of R 1 and R 2 , and a PNP transistor Q 3 for comparison and amplification is used to connect the divided sense potential V A ′ and the reference potential V REF . It is configured to compare and amplify. That is, the transistor Q3 has its emitter connected to the divided sense potential point, its base connected to the reference potential point, and its collector connected to the base of the control transistor Q2 . A transistor Q 4 and a resistor R 3 are connected to the voltage comparison transistor Q 3 in a latch configuration.

さて、トランジスタQ3は、分割センス電位V
A′と基準電位VREFとを比較増幅し、その差分電
圧により制御用トランジスタQ2にベース電流IB
を流して制御し、発振トランジスタQ1を制御さ
せて出力電圧を安定化させる。つまり、分割セン
ス電位VA′が基準電圧VREFより低くなると、ベ
ース電流IB3が流れなくなり、制御用トランジス
タQ2がオフとなるため、発振トランジスタQ1
ベース電流IBはIC2が流れなくなる分だけ増
え、トランジスタQ1のオンの時間幅が広がり出
力電圧が上昇する。逆に、分割センス電位VA′が
基準電位VREFよりも高くなると、ベース電流IB
が流れ、制御用トランジスタQ2はオンとなり、
コレクタ電流IC2が流れるため、発振トランジス
タQ1のベース電流IBは、 IB=(IB1+IB2)−IC2となり、該トランジス
タQ1のオン時間は短かくなり出力電圧は下が
る。このようにして、出力電圧の安定が図られ
る。なお、トランジスタQ4の働きは、基準電圧
REFが微小変化したとき出力電圧が不安定にな
らないためのものである。すなわち、前述の如
く、トランジスタQ3とQ4はラツチ構成になつて
いて、基準電圧VREFに多少のリツプル電圧等が
重畳されていても、発振トランジスタQ1の発振
動作に影響を与えぬよう作用するのである。
Now, the transistor Q3 has a divided sense potential V
A ' and the reference potential V REF are compared and amplified, and the difference voltage is used to supply the base current I B to the control transistor Q 2 .
3 to control the oscillation transistor Q1 and stabilize the output voltage. In other words, when the divided sense potential V A ' becomes lower than the reference voltage V REF , the base current I B3 stops flowing and the control transistor Q 2 turns off. The amount increases by the amount that is lost, and the on-time width of transistor Q1 increases, increasing the output voltage. Conversely, when the divided sense potential V A ' becomes higher than the reference potential V REF , the base current I B
3 flows, the control transistor Q2 turns on,
Since the collector current I C2 flows, the base current I B of the oscillation transistor Q 1 becomes I B = (I B1 + I B2 ) - I C2 , and the on time of the transistor Q 1 becomes shorter and the output voltage decreases. In this way, the output voltage is stabilized. Note that the function of the transistor Q4 is to prevent the output voltage from becoming unstable when the reference voltage V REF changes slightly. That is, as mentioned above, transistors Q 3 and Q 4 have a latch configuration, so that even if some ripple voltage is superimposed on the reference voltage V REF , it does not affect the oscillation operation of the oscillation transistor Q 1 . It works.

ところで、第2図の回路において、分割センス
電圧VA′の最小値Vminは、トランジスタQ2,Q3
がリニア動作できるだけの値(約2V程度)であ
る。分割センス電位は出力電圧によつて抵抗分割
比で変るが、その様子は第3図のようになる。同
図Aは従来例、同図Bは本考案の場合である。そ
れらの図から明らかなように、第3図Aの場合に
は、出力電圧が低い時と高い時とで分割センス電
位VA1,VA2の値が大きく異なる。つまり、VA
≧Vmin以上でなければ制御できないから、低出
力電圧まで制御できるようにしようとすると、ブ
リーダ比を大きくせねばならず、そうすると高出
力電圧ではVAが大きくなりすぎてしまうことに
なる。これに対して、第3図Bでは、グランドレ
ベルがVDx(シリコンダイオードの順方向電圧降
下≒0.7V)だけ常時高くしているので、R1:R2
の比を大きくとることにより、出力電圧が低い時
でも高い時でもVA′,VA′の値に大きな差はな
く、しかもVminよりも大とすることができる。
もし、VDxがシリコンダイオードの順方向電圧降
下の0.7Vでは不十分な場合には、複数個のダイ
オードを直列に接続してもよいし、ツエナーダイ
オードを用いてもよい。
By the way, in the circuit shown in FIG. 2 , the minimum value Vmin of the divided sense voltage V A ' is
is a value (approximately 2V) that allows linear operation. The divided sense potential changes depending on the output voltage and the resistance division ratio, and the situation is as shown in FIG. Figure A shows the conventional example, and Figure B shows the case of the present invention. As is clear from these figures, in the case of FIG. 3A, the values of the divided sense potentials V A1 and V A2 differ greatly between when the output voltage is low and when the output voltage is high. In other words, V A
Since control is not possible unless ≧Vmin or higher, in order to be able to control down to a low output voltage, the bleeder ratio must be increased, and if this is done, V A will become too large at a high output voltage. On the other hand, in FIG. 3B, the ground level is always raised by V Dx (forward voltage drop of silicon diode ≒ 0.7V), so R 1 :R 2
By setting a large ratio, there is no large difference in the values of V A ' and V A ' whether the output voltage is low or high, and moreover, it can be made larger than Vmin.
If 0.7V, which is the forward voltage drop of a silicon diode, is insufficient for V Dx , a plurality of diodes may be connected in series, or a Zener diode may be used.

このように、本考案によれば、分割センス電位
A′の変化が少ないから、基準電圧の可変範囲が
僅かでも(2〜3V)、出力電圧可変範囲を大きく
(10〜20V等)とることができる。また、入力電
圧が低く(例えば2〜3V程度)、かつ発振トラン
ジスタQ1が発振停止の状態でも分割センサ電位
A′はトランジスタQ2,Q3をコントロールしう
るだけの電位が与えられるから、基準電位VREF
を十分低い電位まで落としてやれば、発振トラン
ジスタQ1の発振動作を完全に停止させることが
でき、換言すれば出力をオフとすることができ
る。
As described above, according to the present invention, since the change in the divided sense potential V A ' is small, even if the variable range of the reference voltage is small (2 to 3 V), the output voltage variable range can be made large (10 to 20 V, etc.). I can do it. Furthermore, even when the input voltage is low (for example, about 2 to 3 V) and the oscillation transistor Q 1 has stopped oscillating, the divided sensor potential V A ' is given a potential sufficient to control the transistors Q 2 and Q 3 . Reference potential V REF
By lowering the potential to a sufficiently low potential, the oscillation operation of the oscillation transistor Q1 can be completely stopped, in other words, the output can be turned off.

因に、従来例について述べれば、高出力電圧で
安定化させている場合は、分割抵抗の比率R1
R2が小さいから、低入力電圧で、発振トランジ
スタQ1が発振停止すると、分割センス電位VA
非常に低くなり、トランジスタQ2,Q3をコント
ロールすることができなくなり、発振トランジス
タQ1を停止状態に維持できなくなる。つまり、
発振トランジスタQ1の動作が不安定となり、基
準電圧VREFの操作で出力のオン・オフ制御を行
うことはできない。また、逆に低出力電圧で安定
化させている場合には、分割抵抗の比率R1/R2
を大きくしておけば基準電圧VREFの操作によつ
て出力のオン・オフ制御が可能となるが、高出力
電圧で安定化させようとすると基準電圧VREF
かなり高くせねばならず、自己のユニツト内でV
REFを作る場合は回路構成が非常に難かしくなつ
てしまうのである。
Regarding the conventional example, when stabilizing at a high output voltage, the dividing resistor ratio R 1 /
Since R 2 is small, when the oscillation transistor Q 1 stops oscillating at a low input voltage, the divided sense potential V A becomes very low, making it impossible to control the transistors Q 2 and Q 3 , and causing the oscillation transistor Q 1 to stop oscillating. It becomes impossible to maintain the stopped state. In other words,
The operation of the oscillation transistor Q1 becomes unstable, and the output cannot be controlled on and off by manipulating the reference voltage V REF . Conversely, when stabilizing at a low output voltage, the ratio of dividing resistors R 1 / R 2
If the reference voltage V REF is made large, it becomes possible to control the output on and off by manipulating the reference voltage V REF, but in order to stabilize the output voltage at a high output voltage, the reference voltage V REF must be made quite high, and the self V within the unit of
When creating REF , the circuit configuration becomes extremely difficult.

本考案は、上記のように、分割センス抵抗回路
のグランド側にダイオードもしくはツエナーダイ
オードを挿入すると共に、トランジスタで差電圧
の比較増幅を行なうように構成されているか、2
〜3V程度の低い入力電圧でも出力電圧制御、出
力オン・オフ制御を行うことができ、ICを使用
することなく少数の部品点数で作成できるため安
価で、しかも出力電圧の可変範囲を非常に広くと
ることができる等のすぐれた実用的効果を有し、
例えばカメラ用のDC−DCコンバータのように低
入力電圧で十数Vの電圧を発生させる回路や、電
池2〜3本で駆動させるハンデイタイプの計算器
等のDC−DCコンバータなどには極めて有利であ
る。
As described above, the present invention is configured such that a diode or Zener diode is inserted on the ground side of the divided sense resistor circuit, and a transistor is used to compare and amplify the differential voltage.
Output voltage control and output on/off control can be performed even with input voltages as low as ~3V, and since it can be manufactured with a small number of parts without using an IC, it is inexpensive and has a very wide variable range of output voltage. It has excellent practical effects such as being able to take
For example, it is extremely useful for circuits that generate voltages of more than 10 V with low input voltage, such as DC-DC converters for cameras, and DC-DC converters for hand-held calculators that are powered by two or three batteries. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来技術を示す回路図、第2図は本考
案の一実施例を示す回路図、第3図Aは従来の分
割センス電位を示す説明図、第3図Bは本考案の
分割センス電位を示す説明図である。 Q1……発振トランジスタ、Q2……制御用トラ
ンジスタ、Q3……比較増幅用トランジスタ、Dx
……ダイオード、R1,R2……分割抵抗。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the prior art, Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 3A is an explanatory diagram showing a conventional divided sense potential, and Fig. 3B is a divided FIG. 2 is an explanatory diagram showing a sense potential. Q 1 ...Oscillation transistor, Q 2 ...Control transistor, Q 3 ...Comparison and amplification transistor, D x
... Diode, R 1 , R 2 ... Dividing resistor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 出力側に接続された出力電圧分割抵抗回路から
の分割センス電位と、基準電位との電位差により
入力側発振トランジスタの発振・停止を制御し昇
圧された定電圧出力を得るDC−DCコンバータに
おいて、前記分割抵抗回路のグランド側にダイオ
ードまたはツエナーダイオードを挿入すると共
に、比較増幅用PNPトランジスタのエミツタを分
割センス電位点に、ベースを基準電位点にそれぞ
れ接続し、そのコレクタ電流を利用して入力側発
振トランジスタの発振・停止を制御するようにし
たことを特徴とする低入力電圧まで制御可能な昇
圧形DC−DCコンバータ。
In the DC-DC converter that controls the oscillation and stopping of the input side oscillation transistor based on the potential difference between the divided sense potential from the output voltage dividing resistor circuit connected to the output side and the reference potential, and obtains a boosted constant voltage output. Insert a diode or Zener diode on the ground side of the dividing resistor circuit, connect the emitter of the PNP transistor for comparison and amplification to the divided sense potential point, and connect the base to the reference potential point, and use the collector current to oscillate the input side. A step-up DC-DC converter that can control down to low input voltages and is characterized by controlling the oscillation and stopping of the transistor.
JP10560481U 1981-07-16 1981-07-16 Step-up DC-DC converter that can control down to low input voltage Granted JPS5811991U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10560481U JPS5811991U (en) 1981-07-16 1981-07-16 Step-up DC-DC converter that can control down to low input voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10560481U JPS5811991U (en) 1981-07-16 1981-07-16 Step-up DC-DC converter that can control down to low input voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5811991U JPS5811991U (en) 1983-01-25
JPS6245513Y2 true JPS6245513Y2 (en) 1987-12-04

Family

ID=29900135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10560481U Granted JPS5811991U (en) 1981-07-16 1981-07-16 Step-up DC-DC converter that can control down to low input voltage

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5811991U (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49135150A (en) * 1973-04-27 1974-12-26

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49135150A (en) * 1973-04-27 1974-12-26

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5811991U (en) 1983-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060006854A1 (en) Switching regulator with advanced slope compensation
US6538492B2 (en) Power supply, electronic device using the same, and output
US6229723B1 (en) Power unit and power supply system with a comparison circuit for a reverse flow preventative diode
JPS6245513Y2 (en)
JPH10293617A (en) Constant voltage power supply device and rush current preventing circuit
JP4677284B2 (en) Error amplification circuit
JPS627775B2 (en)
JPH0222726Y2 (en)
JPH0242074Y2 (en)
JPS58215815A (en) Comparator circuit
JP2620656B2 (en) Motor drive circuit
JPH076710Y2 (en) Self-excited DC-DC converter
JPS645984Y2 (en)
JP2615447B2 (en) DC motor speed controller
JPH0248894Y2 (en)
JP2890545B2 (en) DC constant voltage circuit
JPH0756635Y2 (en) Self-excited switching power supply circuit
JPS6210108B2 (en)
JPS5914814Y2 (en) voltage stabilization circuit
JP2542708Y2 (en) Voltage stabilizer
JPH03870Y2 (en)
JPH0514571Y2 (en)
JPS591418Y2 (en) Switching type power supply circuit
JPS5870627A (en) Self-oscillating circuit
JPH08317643A (en) Switching power-supply apparatus