JPS63157668A - 直流電力変換装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電力変換装置に係り、特に直流電圧の々 降圧と昇圧の双方を可能にした直流型／変換装置に関す
るものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、直流に入力端子をオンオフ制御して直流出力
電圧を降圧又は昇圧する電力変換装置において、 前記電力変換装置に降圧部と昇圧部を併設し、これろの
降圧部と昇圧部を制御することにより、回路損失が少な
く、高効率の直流電圧変換装置を得ることができる。

Ｃ１従来の技術 従来の直流電圧の変換装置においては、電圧を下げる降
圧時と電圧を上げる昇圧時には、例えば、第３図および
第４図に示す如く別々の装置を使用していた。

第３図は電圧を下げるための降圧チョッパの主回路であ
って、■は直流入力に設けられトランジスタ等からなる
スイッチング部、２はスイッチング部１の出力後に接続
された直流リアクトル、３は回り込み防止用のダイオー
ド、４は直流出力後に設けられたコンデンサである。第
３図のチョッパにおいてスイッチング部ｌにオンオフ動
作を行わせることにより入力端子■１に対して′出力電
圧■、は降圧される。

第４図は電圧を上昇さ什るための昇圧チョッパを示し、
直流入力側に直流リアクトル２が接続され、このリアク
トル２に対してダイオード３を直流に接続するとともに
、リアクトル２とダイオード−３の接続点と電源負極間
にスイッチング部１が接続されている。第２図のチョッ
パにおいては、スイッチング部１をオンオフさせること
により、出力電圧Ｖ２は入力電圧Ｖ１に対して降圧され
る。

Ｄ６発明が解決しようとする問題点 従来の電力変換方式では、降圧回路と昇圧回路とが別々
の回路構成をとらなければならないｆこめ、使用目的に
応じて回路を選定しなければならず、これらの回路の各
々における電力の損失が多くなるとともに、効率の低下
をきたす欠点があった。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、直流
入力電圧をオンオフして直流出力電圧を降圧する第１の
スイッチング部を備えた降圧部と、前記直流入力電圧を
オンオフして前記直流入力電圧を昇圧する第２のスイッ
チング部を有する昇圧部と、前記直流出力電圧信号を検
出して得た検出電圧信号と設定電圧信号とにより第１の
偏差信号を得、該第１の偏差信号と三角波電圧信号とに
よる第２の偏差信号を基準信号と比較して得られるゲー
ト信号により前記第１のスイッチング部と第２のスイッ
チング部を同時にオンオフ制御する制御ループを有する
制御部からなり、前記第１のスイッチング部と第２のス
イッチング部の導通周期を制御して出力電圧を変化させ
るものである。

Ｆ、実施例 以下に本発明の実施例を第１図〜第２図によって説明す
る。

第１図はこの実施例による直流電力変換装置の回路構成
を示すもので、この直流電力変換装置は、本質的に、主
回路部Ａと制御回路部Ｂからなる。

主回路部Ａにおいては、正極入力端子５にコレクタ電極
を接続したトランジスタ９ａからなる第１のスイッチン
グ部１０ａと、トランジスタ９ａのエミッタ電極に直流
接続されたりアクドル１１と、トランジスタ９ａのエミ
ッタ電極とりアクドル１１との接続点にカソード電極が
接続されアノード電極が負極入力端子６側に接続された
第１のダイオード１２ａによって降圧部Ｃが構成される
。まｆコ、１０ｂはトランジスタ９ｂからなる第２のス
イッチング部、１２ｂは第２のダイオードである。リア
クトル１１にはダイオード１２ｂのアノード電極が接続
され、リアクトル１１とダイオード１２ｔ＋の接続点に
はトランジスタ９ｂのカソード電極か接続され、トラン
ジスタ１２ｂのエミッタ電極は負極入力端子６側に接続
されている。したがって、リアクトルＩｔ、第２のスイ
ッチング部１（ｌｂおよび第２のダイオード１２ｂによ
って昇圧部りが構成される。１３はコンデンサである。

制御回路部Ｂは制御ループＥによって構成されている。

制御ループＥは、出力電圧検出器１４゜基準電圧設定器
１５．突合せ回路１６ａ、１６ｂ、電圧制御増幅器１７
．三角波発生器１８．比較器１９およびゲート回路２０
によって構成される。

次に、上記構成の電力変換装置における降圧動作及び昇
圧動作について第１図と第２図を参照して説明する。

出力電圧検出器１４の検出信号Ｓ１と電圧設定Ａ　１５
の設定電圧信号Ｖｓを突合せ回路１６ａに入力して突き
合せ、この偏差値を電圧制御増幅器１７で増幅する。増
幅された偏差信号Ｓ、を突き合せ回路１６ｂで三角波発
生回路１８からの三角波信号Ｓ、と突き合せ、その偏差
信号を比較器（ＣＰ）１９で比較して信号Ｓ４を得る。

信号Ｓ４をゲート回路（ＧＯ）２０に入力してそのゲー
ト信号Ｓ５によりトランジスタ９ａと９ｂを同時にオン
オフ動作させて出力電圧Ｖ、を可変制御する。

すなわち、トランジスタ９ａ、９ｂが導通している時の
等両回路は第２図（Ａ）、（Ｂ）の如くである。

第２図（Ａ）に示すように、直流電源２１からトランジ
スタ９ａ、リアクトル１１およびトランジスタ９ｂを通
して直流■が流れると、リアクトル１１にエネルギーが
蓄積される。この状態において、トランジスタ９ａ、９
ｂをオフとし、リアクトルのエネルギーを負荷側に放出
する。

トランジスタ９ａ、９ｂのオンとオフの周期を変えてや
ると、第２図（Ｂ）に示す出力電圧Ｖ、はオンとオフの
周期に依存して入力電圧■、より高くなったり低（なっ
たりする。

Ｈ１発明の効果 本発明は以上の如くであって、直流入力電圧を降圧して
直流出力電圧を得る降圧部と、直流入力電工を昇圧して
直流出力電圧を得る昇圧部を具備させて直流電力変換装
置を構成したから、制御部の回路構成が笥単にして、回
路のトータルロスが低減し高効率で経済的な電力変換装
置を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る直流電力変換装置の回路
図、第２図（Ａ）〜（Ｂ）はその動作時の等価回路図、
第３図および第４図はそれぞれ従来の直流電力変換装置
の回路図である。 ９ａ・・・第１のトランジスタ、ｌｏａ・・・第１のス
イッチング部、９ｂ・・・第２のトランジスタ、ＩＯｂ
・・・第２のスイッチング部、１１・・・リアクトル、
１１２゜１２ｂ・・・ダイオード、１４・・・電圧検出
器、１５・・・第１の電圧設定器、１６ａ、１６ｂ・・
・突き合せ回路、１７・・・電圧制御増幅器、１８・・
三角波発生回路、１９・・・比較器、２０・・・ゲート
回路、Ａ・・主回路部、Ｂ・・・制御部、Ｅ・・制御ル
ープ。 第１図 第２図（Ａ） 第２図（Ｂ） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流入力電圧をオンオフして直流出力電圧を降圧する第
   １のスイッチング部を備えた降圧部と、前記直流入力電
   圧をオンオフして前記直流入力電圧を昇圧する第２のス
   イッチング部を有する昇圧部と、前記直流出力電圧信号
   を検出して得た検出電圧信号と設定電圧信号とにより第
   １の偏差信号を得、該第１の偏差信号と三角波電圧信号
   とによる第２の偏差信号を基準信号と比較して得られる
   ゲート信号により前記第１のスイッチング部と第２のス
   イッチング部を同時にオンオフ制御する制御ループを有
   する制御部からなり、前記第１のスイッチング部と第２
   のスイッチング部の導通周期を制御して出力電圧を変化
   させることを特徴とする直流電力変換装置。