KR100224124B1 - Dc-dc converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정(正)ㆍ부(負)의 출력전압을 확실하게 제어할 수 있는 저가의 DC-DC 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 전원(10)에 일단이 접속된 1차 권선(11)의 타단에 스위칭 소자(12)가 접속되며 1차 권선(11)과 자기결합하고 있는 2차 권선(13)의 출력측과 접지전위(16) 사이에는 제1 다이오드(14a)와 제1 콘덴서(15a)의 직렬회로가 접속되며 제1다이오드(14a)와 제1 콘덴서(15a)의 접속점(A)과 접지전위(16) 사이에는 제2 다이오드(14b)가 접속되어 있다. 이 때, 제1 다이오드(14a)의 애노드(anode)는 제1 콘덴서(15a)에 접속되며 제2 다이오드(14b)의 애노드는 접지전위(16)에 접속되어 있다. 또, 2차 권선(13)과 제1 콘덴서(15a)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제3 다이오드(14a)와 제2 콘덴서(15b)의 직렬회로가 접속되며 제3 다이오드(14c)와 제2 콘덴서(15b)의 접속점(B)과 접지전위(16)사이에는 제4 다이오드(14d)가 접속되어 있다. 이 때, 제 3 다이오드(14c)의 캐소드는 제2 콘덴서(156)에 접속되며 제4 다이오드(14d)의 캐소드(cathode)는 접전위(16)에 접속되어 있다. 또한 제1 다이오드(14a)의 캐소드와 스위칭 소자(12)의 베이스 사이에 제어회로(17)를 접속하여 귀환회로를 형성하고 있다.An object of the present invention is to provide a low-cost DC-DC converter capable of reliably controlling positive and negative output voltages, and includes a primary winding having one end connected to a power supply 10. A switching element 12 is connected to the other end of 11 and is connected between the first diode 14a and the first capacitor between the output side of the secondary winding 13 which is magnetically coupled with the primary winding 11 and the ground potential 16. A series circuit of 15a is connected, and a second diode 14b is connected between the connection point A of the first diode 14a and the first capacitor 15a and the ground potential 16. At this time, an anode of the first diode 14a is connected to the first capacitor 15a and an anode of the second diode 14b is connected to the ground potential 16. In addition, a series circuit of the third diode 14a and the second capacitor 15b is connected between the connection point of the secondary winding 13 and the first capacitor 15a and the ground potential 16, and the third diode 14c is connected. And a fourth diode 14d are connected between the connection point B of the second capacitor 15b and the ground potential 16. At this time, the cathode of the third diode 14c is connected to the second capacitor 156 and the cathode of the fourth diode 14d is connected to the contact potential 16. In addition, a feedback circuit is formed by connecting the control circuit 17 between the cathode of the first diode 14a and the base of the switching element 12.
Description
본 발명은 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter.
도5는 종래의 DC-DC 컨버터를 나타낸다. 전원(51)에 일단이 접속된 1차 권선(52)의 타단에 스위칭 소자(53)가 접속되어 있으며 1차 권선(53)에 대하여 2개의 2차 권선(54a,54b)이 자기결합(磁氣結合)하고 있다. 또 2차 권선(54a)의 출력측에 다이오드(55a)의 애노드를 접속하고 2차 권선(546)의 출력측에 다이오드(556)의 캐소드를 접속하고, 다이오드(55a)의 캐소드와 스위칭 소자(53)의 베이스 사이에 제어회로(56)를 접속하여 귀환회로를 형성하고 있다. 그리고, 2차 권선(54a)의 출력측으로부터 다이오드(55a)를 통하여 정(正)의 출력전압(＋V)을 도출하고, 2차 권선(54b)의 출력측으로부터 다이오드(55b)를 통하여 부(負)의 출력전압(-V)을 도출하고 있다.5 shows a conventional DC-DC converter. The switching element 53 is connected to the other end of the primary winding 52, one end of which is connected to the power source 51, and two secondary windings 54a and 54b are magnetically coupled to the primary winding 53.合). In addition, the anode of the diode 55a is connected to the output side of the secondary winding 54a, and the cathode of the diode 556 is connected to the output side of the secondary winding 546, and the cathode and switching element 53 of the diode 55a are connected. The control circuit 56 is connected between the bases of the circuits to form a feedback circuit. Then, a positive output voltage (+ V) is derived from the output side of the secondary winding 54a through the diode 55a, and negative through the diode 55b from the output side of the secondary winding 54b. The output voltage of -V is derived.
일반적으로, 전자기기에는 ±5V나 ±12V의 정부대칭(正負對稱) 전압이 필요하지만, 종래의 DC-DC 컨버터에서는 도5에 나타낸 바와 같이 복수개의 2차 권선을 사용함으로써 정부대칭 전압을 도출하고 있었다.In general, an electronic device requires a positively symmetrical voltage of ± 5 V or ± 12 V. However, in the conventional DC-DC converter, as shown in FIG. 5, the positively symmetric voltage is derived by using a plurality of secondary windings. there was.
그러나 종래의 DC-DC 컨버터에서는, 1개의 제어히로(56)를 이용한 출력전압제어는, 1개의 출력전압밖에 제어할 수 없기 때문에 예를 들면 정의 출력전압을 제어하면 정의 출력전압용 2차 권선과 부의 출력전압용 2차 권선의 자기결합(磁氣結合度)가 100%라면 제어되지 않은 부의 출력전압의 절대값도 정의 출력전압과 동등하게 된다. 그러나 실제로는 다권선간 결합도를 100%로 하는 것은 불가능하기 때문에 정ㆍ부의 출력전압의 절대값에 차가 생김 정·부의 출력전압을 확실하게 제어하는 것은 불가능하다는 문제점이 있었다.However, in the conventional DC-DC converter, since the output voltage control using one control hero 56 can control only one output voltage, for example, when the positive output voltage is controlled, the secondary winding for the positive output voltage If the magnetic coupling of the secondary winding for negative output voltage is 100%, the absolute value of the uncontrolled negative output voltage is also equal to the positive output voltage. However, in practice, it is impossible to make the coupling ratio between the multi windings 100%, so there is a difference between the absolute values of the positive and negative output voltages. There is a problem that it is impossible to reliably control the positive and negative output voltages.
또, 1, 2차 권선간의 자기 결합도가 100%가 되지 않으므로 전력변환효율이 저하한다는 문제점이 있었다.In addition, since the magnetic coupling between the primary and secondary windings is not 100%, there is a problem that the power conversion efficiency is lowered.
또한, 정ㆍ부 2개의 출력전압을 도출하기 위해서는 1차 권선, 정ㆍ부의 2차 권선의 적어도 3개의 권선을 갖는 변압기가 필요하게 되어 비용이 높아진다는 문제점이 있다.In addition, in order to derive the output voltages of the two positive and negative parts, a transformer having at least three windings of the primary winding and the secondary winding of the positive and negative parts is required, resulting in a high cost.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 정ㆍ부의 출력 전압을 확실하게 제어할 수 있는 저가의 DC-DC 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a low-cost DC-DC converter capable of reliably controlling the output voltage of the positive and negative parts.
도1은 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제1실시예의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a first embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
도2는 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제2실시예의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a second embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
도3은 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제3실시예의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a third embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
도4는 도1의 DC-DC 컨버터에 있어서의 출력전압의 특성을 나타낸 동작 파형도이다.4 is an operation waveform diagram showing the characteristics of the output voltage in the DC-DC converter of FIG.
도 5는 종래의 DC-DC 컨버터의 회로도이다.5 is a circuit diagram of a conventional DC-DC converter.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 전원 11 : 1차 권선10: power source 11: primary winding
12 : 스위칭소자(바이폴라 트랜지스터) 13 : 2차 권선12: switching element (bipolar transistor) 13: secondary winding
14a~14d, 22a~22d, 32a~32c : 다이오드14a ~ 14d, 22a ~ 22d, 32a ~ 32c: Diode
15a, 15b, 23a, 23b, 33a : 콘덴서15a, 15b, 23a, 23b, 33a: condenser
16 : 기준전위(접지전위) 21, 31 : 권선16: reference potential (earth potential) 21, 31: winding
A, B, C, D, E, F : 접속점A, B, C, D, E, F: connection point
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 전원과 이 전원에 일단이 접속된 1차 권선과 이 1차 권선의 타단에 접속된 스위칭 소자와 상기 1차 권선과 자기결합하고 있는 2차 권선과, 상기 2차 권선의 출력측과 기준전위 사이에 접속된 제1콘덴서 및 제1다이오드로 이루어진 직렬회로와 상기 제1콘덴서와 상기 제1다이오드의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제2다이오드와 상기 2차 권선의 출력측과 제1콘덴서의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제2콘덴서 및 제3다이오드로 이루어진 직렬회로와 상기 제2콘덴서와 상기 제3다이오드의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제4다이오드를 구비하며, 상기 제1다이오드의 애노드(anode)가 상기 제1콘덴서에 접속되며 상기 제2다이오드의 애노드가 기준전위에 접속되며, 상기 제3다이오드의 캐소드(cathode)가 상기 제2콘덴서에 접속되며 상기 제4다이오드의 캐소드가 기준전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a power supply, a primary winding having one end connected to the power supply, a switching element connected to the other end of the primary winding, and a secondary winding magnetically coupled to the primary winding; A series circuit comprising a first capacitor and a first diode connected between an output side of the secondary winding and a reference potential, a second diode connected between a connection point of the first capacitor and the first diode and a reference potential, and the secondary A series circuit comprising a second capacitor and a third diode connected between the output side of the winding, the connection point of the first capacitor, and the reference potential, and a fourth diode connected between the connection point of the second capacitor and the third diode and the reference potential. And an anode of the first diode is connected to the first capacitor, an anode of the second diode is connected to a reference potential, and a cathode of the third diode is connected to the reference potential. And a cathode of the fourth diode is connected to the reference potential.
또, 전원과, 이 전원에 일단이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 타단과 기준저위 사이에 접속된 권선과, 상기 스위칭 소자와 상기 권선의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제1콘덴서 및 제1다이오드로 이루어진 직렬회로와, 상기 제1콘덴서와 상기 제1다이오드이 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제2다이오드와, 상기 스위칭 소자와 상기 제1콘덴서의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제2콘덴서 및 제3다이오드로 이루어진 직렬회로와, 상기 제2콘덴서와 상기 제3다이오드의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제4다이오드를 구비하며, 상기 제1다이오드의 애노드가 상기 제1콘덴서에 접속되며 상기 제2다이오드의 캐소드가 기준전위에 접속되며, 상기 제3다이오드의 캐소드가 상기 제2콘덴서에 접속되며 상기 제4다이오드의 캐소드가 기준전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, a power supply, one end of the switching element, a winding connected between the other end of the switching element and the reference low, a first capacitor and a first capacitor connected between the switching point of the switching element and the winding and the reference potential A series circuit comprising a diode, a second diode connected between the first capacitor and the first diode between a connection point and a reference potential, a second capacitor connected between a connection point of the switching element and the first capacitor and a reference potential, A series circuit comprising a third diode, and a fourth diode connected between a connection point of the second capacitor and the third diode and a reference potential, and an anode of the first diode is connected to the first capacitor and is connected to the first capacitor. A cathode of two diodes is connected to the reference potential, a cathode of the third diode is connected to the second capacitor, and a cathode of the fourth diode is connected to the reference potential. It is characterized by that.
또, 전원과, 이 전원에 일단이 접속된 권선과, 이 권선의 타단에 접속된 스위칭 소자와, 상기 권선과 상기 스위칭 소자의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제1다이오드와 상기 권선과 상기 제1다이오드의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제1콘덴서 및 제2다이오드로 이루어진 직렬회로와, 상기 제1콘덴서와 상기 제2다이오드의 접속점과 기준전위 사이에 접속된 제3다이오드를 구비하며, 상기 제1다이오드의 애노드가 상기 권선과 상기 스위칭 소자의 접속점에 접속되며 상기 제2다이오드의 캐소드가 상기 콘덴서에 접속되며 상기 제3다이오드의 캐소드가 기준전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.A power supply, a winding having one end connected to the power supply, a switching element connected to the other end of the winding, a first diode connected between a connection point of the winding and the switching element, and a reference potential, and the winding and the first A series circuit comprising a first capacitor and a second diode connected between a connection point of one diode and a reference potential, and a third diode connected between a connection point of the first capacitor and the second diode and a reference potential, and An anode of the first diode is connected to the connection point of the winding and the switching element, a cathode of the second diode is connected to the capacitor, and a cathode of the third diode is connected to the reference potential.
이에 따라, 청구항 1의 DC-DC 컨버터에서는, 정의 출력전압을 제1콘덴서와 제1 및 제2다이오드를 통하여 도출되며 부의 출력전압은 제2콘덴서와 제3 및 제4다이오드를 통하여 도출된다.Accordingly, in the DC-DC converter of claim 1, the positive output voltage is derived through the first capacitor and the first and second diodes, and the negative output voltage is derived through the second capacitor and the third and fourth diodes.
청구항 2의 DC-DC 컨버터에서는, 정의 출력전압은 제1콘덴서와 제1 및 제2다이오드를 통하여 도출되며 부의 출력전압은 제2콘덴서와 제3 및 제4다이오드를 통하여 도출된다.In the DC-DC converter of claim 2, the positive output voltage is derived through the first capacitor and the first and second diodes, and the negative output voltage is derived through the second capacitor and the third and fourth diodes.
청구항 3의 DC-DC 컨버터에서는, 정의 출력전압은 제1다이오드만을 통하여 도출되며 부의 출력전압은 콘덴서와 제2다이오드를 통하여 도출된다.In the DC-DC converter of claim 3, the positive output voltage is derived only through the first diode and the negative output voltage is derived through the capacitor and the second diode.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도1에 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제1실시예의 회로도를 나타낸다. 이 회로에서는, 전원(10)에 일단이 접속된 1차 권선(11)의 타단에 스위칭 소자(바이폴라스트랜지스터)(12)가 접속되어 있으며, 1차 권선(11)과 자기결합하고 있는 2차 권선(13)의 출력측과 기준전위, 즉 접지전원(16) 사이에는 제1다이오드(14a)와 제1콘덴서(15a)의 직렬회로가 접속되어 있으며, 제1다이오드(14a)와 제1콘덴서(15a)의 접속점(A)과 접지전위(16) 사이에는 제2다이오드(14b)가 접속되어 있다.1 shows a circuit diagram of a first embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. In this circuit, a switching element (bipolar transistor) 12 is connected to the other end of the primary winding 11, one end of which is connected to the power supply 10, and the secondary that is magnetically coupled to the primary winding 11. A series circuit of the first diode 14a and the first capacitor 15a is connected between the output side of the winding 13 and the reference potential, that is, the ground power source 16, and the first diode 14a and the first capacitor ( The second diode 14b is connected between the connection point A of 15a and the ground potential 16.
이 때, 제1다이오드(14a)의 애노드는 제1콘덴서(15a)에 접속되어 있으며 제2다이오드(14b)의 애노드는 접지전위(16)에 접속되어 있다.At this time, the anode of the first diode 14a is connected to the first capacitor 15a and the anode of the second diode 14b is connected to the ground potential 16.
또, 2차 권선(13)의 출력측과 제1콘덴서(15a)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는, 제3다이오드(14c)와 제2콘덴서(15b)의 직렬회로가 접속되어 있으며, 제3다이오드(14c)와 제2콘덴서(15b)의 접속점(B)과 접지전위(16) 사이에는 제4다이오드(14d)가 접속되어 있다, 이 때, 제3다이오드(14c)의 캐소드는 제2콘덴서(15b)에 접속되어 있으며 제4다이오드(14d)의 캐소드는 접지전위(16)에 접속되어 있다.In addition, a series circuit of the third diode 14c and the second capacitor 15b is connected between the output side of the secondary winding 13, the connection point of the first capacitor 15a, and the ground potential 16. The fourth diode 14d is connected between the connection point B of the third diode 14c and the second capacitor 15b and the ground potential 16. At this time, the cathode of the third diode 14c is connected to the second diode 14c. The cathode of the fourth diode 14d is connected to the ground potential 16.
또한, 제1다이오드(14a)의 캐소드와 스위칭 소자(12)의 베이스 사이에 제어회로(17)를 접속하여 귀환회로를 형성하고 있다.In addition, a feedback circuit is formed by connecting the control circuit 17 between the cathode of the first diode 14a and the base of the switching element 12.
그리고 정의 출력전압(+V)은 2차 권선(13)의 출력측에서부터 제1콘덴서(15a), 제1 및 제2다이오드(14a, 14b)를 통하여 도출되며, 부의 출력전압(-V)은 2차 권선(13)의 출력측에서부터 제2콘덴서(15b), 제3 및 제4다이오드(14c, 14d)를 통하여 도출된다.The positive output voltage (+ V) is derived from the output side of the secondary winding 13 through the first capacitor 15a, the first and second diodes 14a and 14b, and the negative output voltage (-V) is 2 It is derived from the output side of the secondary winding 13 through the second capacitor 15b, the third and fourth diodes 14c and 14d.
도4를 참조하여 시간에 대한 각 발생전압의 동작을 설명하겠다. 여기서, 각 접속점에 발생하는 전압을 발생전압이라 한다.An operation of each generated voltage with respect to time will be described with reference to FIG. Here, the voltage generated at each connection point is called a generated voltage.
먼저, 제1다이오드(14a)의 애노드와 제1콘덴서(15a)의 접속점(A)의 발생전압을 Va라 하고, 제3다이오드(14c)의 캐소드와 제2콘덴서(15b)의 접속점(B)의 발생전압을 Vb라 한다.First, the generated voltage of the connection point A of the anode of the first diode 14a and the first capacitor 15a is referred to as Va, and the connection point B of the cathode of the third diode 14c and the second capacitor 15b. The generated voltage of Vb is called Vb.
각 접속점에 있어서의 발생전압의 동작 파형을 도4에 나타낸다. 도4에 있어서, 가로축은 시간(t), 세로축은 각각 스위칭 소자(12)의 베이스 전압(Vs), 2차 권선(13)에 발생하는 전압(Vd), 접속점(A)의 발생전압(Va), 접속점(B)의 발생전압(Vb)이다.The operating waveform of the generated voltage at each connection point is shown in FIG. In Fig. 4, the horizontal axis represents time t, the vertical axis represents the base voltage Vs of the switching element 12, the voltage Vd generated in the secondary winding 13, and the generated voltage Va of the connection point A, respectively. ) And the generated voltage Vb of the connection point B.
먼저 t가 0일 때(시동전)는 각 전압 Vs, Vd, Va, Vb은 각각 0이다.First, when t is zero (before startup), each of the voltages Vs, Vd, Va, and Vb is zero.
이어서, 스위칭 소자(12)의 베이스전압에 Vs가 인가되어 스위칭 소자(12)가 ON이 되면(도4에 있어서 1의 영역), 2차 권선(13)에 전압 -V2가 발생하기 때문에, 접속점(A)의 발생전압(Va)은 제2다이오드(14b)가 전류를 통하므로 0이 된다. 한편, 접속점(B)의 발생전압(Vb)은 제3다이오드(14c)가 전류를 통하므로 -V2가 된다. 이상을 동작 1이라 한다.Subsequently, when Vs is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element 12 is turned on (region 1 in Fig. 4), the voltage -V2 is generated in the secondary winding 13, so that the connection point The generated voltage Va of (A) becomes zero because the second diode 14b passes current. On the other hand, the generated voltage Vb of the connection point B is -V2 since the third diode 14c passes through the current. The above is called operation 1.
이어서, 스위칭 소자(12)의 베이스 전압에 -Vs가 인가되어 스위칭 소자(12)가 OFF가 되면(도4에 있어서 2의 영역), 2차 권선(13)에 전압 +V1이 발생하기 때문에 접속점(A)의 발생전압(Va)은 제1다이오드(14a)가 전류를 통하므로 +V1이 된다. 한편, 접속점(B)의 발생전압(Vb)은 제4다이오드(14d)가 전류를 통하므로 0이 된다. 이상을 동작 2라 한다.Subsequently, when -Vs is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element 12 is turned off (region 2 in Fig. 4), the voltage + V1 is generated in the secondary winding 13, so that the connection point The generated voltage Va of (A) becomes + V1 since the first diode 14a passes through the current. On the other hand, the generated voltage Vb of the connection point B becomes zero since the fourth diode 14d passes current. The above is called operation 2.
이어서, 스위칭 소자(12)의 베이스 전압에 +Vs가 인가되어 스위칭 소자(12)가 ON이 되면(도4에 있어서 3의 영역), 2차 권선(13)에 전압 -V2가 발생하기 때문에 접속점(A)의 발생전압(Va)은 제2다이오드(14b)가 전류를 통하므로 0이 된다. 한편, 접속점(B)의 발생전압(Vb)은 제3다이오드(14b)가 전류를 통하므로 -V1과 -V2의 합인 -V가 된다. 이상을 동작 3이라 한다.Subsequently, when + Vs is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element 12 is turned on (region 3 in Fig. 4), the voltage -V2 is generated in the secondary winding 13, so the connection point The generated voltage Va of (A) becomes zero because the second diode 14b passes current. On the other hand, the generated voltage Vb at the connection point B is -V, which is the sum of -V1 and -V2 since the third diode 14b passes through the current. The above is called operation 3.
이어서, 스위칭 소자(12)의 베이스 전압에 -Vs가 인가되어 스위칭 소자(12)가 OFF가 되면(도4에 있어서 4의 영역), 2차 권선(13)에 전압 +V1이 발생하기 때문에, 접속점(A)의 발생전압(Va)은 제1다이오드(14a)가 전류를 통하므로 V1과 V2의 합인 V가 된다. 한편, 접속점(B)의 발생전압(Vb)은 제4다이오드(14d)가 전류를 통하므로 0이 된다. 이상을 동작 4이라 한다.Subsequently, when -Vs is applied to the base voltage of the switching element 12 and the switching element 12 is turned off (region 4 in Fig. 4), the voltage + V1 is generated in the secondary winding 13, The generated voltage Va of the connection point A becomes V which is the sum of V1 and V2 since the first diode 14a passes through the current. On the other hand, the generated voltage Vb of the connection point B becomes zero since the fourth diode 14d passes current. The above is called operation 4.
그 후, 동작 3과 동작 4가 순차로 반복되며, 그 결과 2차 권선(13)의 출력측에서 제1콘덴서(15a), 제1 및 제2다이오드(14a, 14b)를 통하여 정의 출력전압(+V), 2차 권선(13)의 출력측에서부터 제2콘덴서(15b), 제3 및 제4다이오드(14c, 14d)를 통하여 부의 출력전압(-V)이 도출된다.Thereafter, operations 3 and 4 are repeated in sequence, and as a result, the positive output voltage (+) through the first capacitor 15a, the first and second diodes 14a and 14b on the output side of the secondary winding 13 is obtained. V), the negative output voltage (-V) is derived from the output side of the secondary winding 13 through the second capacitor 15b, the third and fourth diodes 14c and 14d.
상기와 같이, 제1실시예의 DC-DC 컨버터에 의하면, 절대값이 동등한 정ㆍ부의 출력전압을 도출하는데 1개의 2차 권선밖에 사용하고 있지 않기 때문에, 일측의 출력전압(예를 들면 정의 출력전압)을 제어하면, 타측의 출력전압(예를 들면 부의 출력전압)도 동시에 제어할 수 있으며 종래의 DC-DC 컨버터에 비하여 부하 전류 변동시의 출력전압값의 변동이 작아진다.As described above, according to the DC-DC converter of the first embodiment, since only one secondary winding is used to derive the positive and negative output voltages having the same absolute value, the output voltage of one side (for example, the positive output voltage) is used. ), The output voltage on the other side (for example, negative output voltage) can be controlled at the same time, and the variation in the output voltage value at the time of the load current change is smaller than that of the conventional DC-DC converter.
또, 1개의 1차 권선 및 1개의 2차 권선의 2개의 권선을 가지는 변압기로 정ㆍ부 2개의 출력전압을 도출하는 것이 가능해지며, 변압기의 권선수를 줄일 수 있기 때문에 저비용화가 가능해진다.In addition, it is possible to derive the output voltages of the positive and negative parts with a transformer having two windings of one primary winding and one secondary winding, and to reduce the cost since the number of windings of the transformer can be reduced.
도2에 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제2실시예의 회로도를 나타낸다. 이 회로에서는 전원(10)과 스위칭 소자(12)의 일단이 접속되어 있으며 스위칭 소자(12)의 타단과 접지전위(16) 사이에는 권선(21)이 접속되어 있다.2 shows a circuit diagram of a second embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. In this circuit, one end of the power supply 10 and the switching element 12 is connected, and a winding 21 is connected between the other end of the switching element 12 and the ground potential 16.
또, 스위칭 소자(12)의 타단과 권선(21)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제1다이오드(22a)와 제1콘덴서(23a)의 직렬회로가 접속되어 있으며, 제1다이오드(22a)와 제1콘덴서(23a)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제2다이오드(22b)가 접속되어 있다. 이 때, 제1다이오드(22a)의 애노드는 제1콘덴서(23a)에 접속되어 있으며, 제2다이오드(22b)의 애노드는 접지전위(16)에 접속되어 있다.In addition, a series circuit of the first diode 22a and the first capacitor 23a is connected between the other end of the switching element 12, the connection point of the winding 21, and the ground potential 16, and the first diode 22a. ) And a second diode 22b are connected between the connection point of the first capacitor 23a and the ground potential 16. At this time, the anode of the first diode 22a is connected to the first capacitor 23a, and the anode of the second diode 22b is connected to the ground potential 16.
또한, 스위칭 소자(12)의 타단과 제1콘덴서(23a)의 접지전위(16) 사이에는 제3다이오드(22c)와 제2콘덴서(23b)의 직렬회로가 접속되며, 제3다이오드(22c)와 제2콘덴서(23b)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제4다이오드(22d)가 접속되어 있다. 이 때, 제3다이오드(22c)의 캐소드는 제2콘덴서(23b)에 접속되어 있으며 제4다이오드(22d)의 캐소드는 접지전위(16)에 접속되어 있다.In addition, a series circuit of the third diode 22c and the second capacitor 23b is connected between the other end of the switching element 12 and the ground potential 16 of the first capacitor 23a, and the third diode 22c. The fourth diode 22d is connected between the connection point of the second capacitor 23b and the ground potential 16. At this time, the cathode of the third diode 22c is connected to the second capacitor 23b and the cathode of the fourth diode 22d is connected to the ground potential 16.
또, 제1다이오드(22a)의 캐소드와 스위칭 소자(12)의 베이스 사이에 제어회로(17)을 접속하여 귀환회로를 형성하고 있다.In addition, a feedback circuit is formed by connecting the control circuit 17 between the cathode of the first diode 22a and the base of the switching element 12.
그리고 정의 출력전압(+V)은 스위칭 소자(12)의 타단에서 제1콘덴서(23a), 제1 및 제2다이오드(22a, 22b)를 통하여 도출되며, 부의 출력전압(-V)은 스위칭 소자(12)의 타단에서 제2콘덴서(23b), 제3 및 제4다이오드(22c, 22d)를 통하여 도출된다.The positive output voltage (+ V) is derived through the first capacitor (23a), the first and second diodes (22a, 22b) at the other end of the switching element 12, the negative output voltage (-V) is the switching element At the other end of (12), it is derived through the second capacitor 23b, the third and fourth diodes 22c and 22d.
상기와 같이, 제2실시예의 DC-DC 컨버터에 의하면, 제1실시예와 마찬가지의 효과와 더불어, 스위칭 소자(12)에 접속된 권선(21)에서 직접 정ㆍ부의 출력전압을 도출하기 때문에 변압기를 사용한 경우와 같이 1차 권선, 2차 권선간의 누설 자속(磁束)에 의한 전력변환효율이 저하되지 않으며 고출력화를 실현할 수 있다.As described above, according to the DC-DC converter of the second embodiment, since the output voltage of the positive and negative parts is derived directly from the winding 21 connected to the switching element 12 with the same effect as in the first embodiment. As in the case of using, the power conversion efficiency due to the leakage magnetic flux between the primary winding and the secondary winding does not decrease, and high output can be realized.
또, 변압기를 사용하지 않기 때문에 소형화 및 저비용화가 가능하게 된다.In addition, since the transformer is not used, the size and cost can be reduced.
도3에 본 발명에 관한 DC-DC 컨버터의 제3실시예의 회로도를 나타낸다. 이 회로에서는, 전원(10)에 일단이 접속된 권선(31)의 타단에 스위칭 소자(12)가 접속되어 있으며, 권선(31)의 출력측과 스위칭 소자(12)의 일단의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제1다이오드(32a)가 접속되어 있다. 이 때, 제1다이오드(32a)의 애노드는 권선(31)의 타단에 접속되어 있다.Fig. 3 shows a circuit diagram of the third embodiment of the DC-DC converter according to the present invention. In this circuit, the switching element 12 is connected to the other end of the winding 31, one end of which is connected to the power supply 10, and the connection point between the output side of the winding 31 and one end of the switching element 12 and the ground potential ( The first diode 32a is connected between the pairs 16). At this time, the anode of the first diode 32a is connected to the other end of the winding 31.
또, 권선(31)의 타단과 제1다이오드(32a)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제2다이오드(32b)와 콘덴서(33a)의 직렬회로가 접속되어 있으며, 제2다이오드(32b)와 콘덴서(33a)의 접속점과 접지전위(16) 사이에는 제3다이오드(32c)가 접속되어 있다. 이 때, 제2다이오드(32b)의 캐소드는 콘덴서(33a)에 접속되며 제3다이오드(32c)의 캐소드는 접지전위(16)에 접속되어 있다.In addition, a series circuit of the second diode 32b and the capacitor 33a is connected between the other end of the winding 31, the connection point of the first diode 32a, and the ground potential 16, and the second diode 32b. The third diode 32c is connected between the connection point of the capacitor 33a and the ground potential 16. At this time, the cathode of the second diode 32b is connected to the capacitor 33a and the cathode of the third diode 32c is connected to the ground potential 16.
또한 제1다이오드(32a)의 캐소드와 스위칭 소자(12)의 베이스 사이에 제어회로(17)를 접속하여 귀환회로를 형성하고 있다.In addition, a feedback circuit is formed by connecting the control circuit 17 between the cathode of the first diode 32a and the base of the switching element 12.
그리고 정의 출력전압(+V)은 권선(31)의 출력측에서 제1다이오드(32a)를 통하여 도출되며, 부의 출력전압(-V)은 권선(31)의 출력측에서 콘덴서(33a), 제2 및 제3다이오드(32b, 32c)를 통하여 도출된다.The positive output voltage (+ V) is derived through the first diode 32a at the output side of the winding 31, and the negative output voltage (-V) is obtained at the output side of the winding 31 by the capacitors 33a, second and It is derived through the third diodes 32b and 32c.
상기와 같이, 제3실시예의 DC-DC 컨버터에 의하면, 제2실시예와 마찬가지의 효과와 더불어, 부품점수가 적어지기 때문에 한층 더 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다.As described above, according to the DC-DC converter of the third embodiment, since the number of parts is reduced in addition to the same effects as in the second embodiment, further miniaturization and cost reduction can be realized.
청구항 1의 DC-DC 컨버터에서는, 절대값이 동등한 정ㆍ부의 출력전압을 도출하는데 1개의 2차 권선밖에 사용하지 않기 때문에 일측의 출력전압을 제어하면 타측의 출력전압도 동시에 제어할 수 있으며 종래의 DC-DC 컨버터에 비하여 부하 전류 변동시의 출력전압값의 변동이 적어진다.In the DC-DC converter of claim 1, since only one secondary winding is used to derive the positive and negative output voltages having the same absolute value, when the output voltage of one side is controlled, the output voltage of the other side can be simultaneously controlled. Compared to the DC-DC converter, the variation of the output voltage value at the time of the load current fluctuation becomes smaller.
또, 1개의 1차 권선 및 1개의 2차 권선의 2개의 권선을 가지는 변압기로 정ㆍ부 2개의 출력전압을 도출하는 것이 가능해지며, 변압기의 권선수를 줄일 수 있기 때문에 저비용화가 가능해진다.In addition, it is possible to derive the output voltages of the positive and negative parts with a transformer having two windings of one primary winding and one secondary winding, and to reduce the cost since the number of windings of the transformer can be reduced.
청구항 2의 DC-DC 컨버터에서는, 스위칭 소자에 접속된 권선에서 직접 정ㆍ부의 출력전압을 도출하기 때문에 변압기를 사용한 경우와 같이 1차 권선, 2차 권선간의 누설 자속에 의한 전력변환효율이 저하되지 않으며 고효율화를 실현할 수 있다.In the DC-DC converter of claim 2, since the output voltage of the positive and negative parts is directly derived from the winding connected to the switching element, the power conversion efficiency due to leakage flux between the primary winding and the secondary winding is not lowered as in the case of using a transformer. High efficiency can be realized.
또, 변압기를 사용하지 않기 때문에 소형화 및 저비용화가 가능해진다.In addition, since the transformer is not used, the size and cost can be reduced.
청구항 3의 DC-DC 컨버터에서는 부품점수가 적어지기 때문에 한층 더 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다.In the DC-DC converter of claim 3, since the number of parts is reduced, further miniaturization and cost reduction can be realized.
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