JPH01107655A - Dc/dc converter - Google Patents
Dc/dc converterInfo
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- JPH01107655A JPH01107655A JP26408787A JP26408787A JPH01107655A JP H01107655 A JPH01107655 A JP H01107655A JP 26408787 A JP26408787 A JP 26408787A JP 26408787 A JP26408787 A JP 26408787A JP H01107655 A JPH01107655 A JP H01107655A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
通信装置等に使用されるＤ Ｃ７０Ｃコンバータに関し
、
トランスの形状を大きくすることなく、更に電圧変換の
効率を下げることな（高電圧の出力を得ることができる
Ｄ Ｃ７０Ｃコンバータを提供することを目的とし、
１次捲線の一端、及びスイッチ手段を介して１次捲線の
他端が直流電源に接続され、１次捲線の電圧を変圧して
２次捲線に出力するトランスと、トランスの１次捲線の
一端と直流電源の間に挿入され、制御信号によりオン／
オフ動作を行うスイッチ手・段と、トランスの２次捲線
の両端に並列に接続され、それぞれの出力の一端を互い
に接続して、入力信号を整流して平滑化する第１及び第
２の直流平滑化手段と、第１及び第２の直流平滑化手段
のそれぞれの出力の他端どおしにより与えられる出力状
態により、スイッチ手段を所定の時間オン／オフ制御す
る制御信号を出力する制御手段とで構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the DC70C converter used in communication devices, etc., it is possible to obtain high voltage output without increasing the shape of the transformer and without further reducing the efficiency of voltage conversion. In order to provide a DC70C converter, one end of the primary winding and the other end of the primary winding are connected to a DC power source via a switch means, and the voltage of the primary winding is transformed and output to the secondary winding. It is inserted between one end of the primary winding of the transformer and the DC power supply, and is turned on/off by a control signal.
a switch means/means for performing an OFF operation, and first and second direct currents connected in parallel to both ends of the secondary winding of the transformer, one end of each output being connected to each other, and rectifying and smoothing the input signal. A control means for outputting a control signal for controlling on/off of the switching means for a predetermined period of time based on the output state given by the smoothing means and the other ends of the respective outputs of the first and second DC smoothing means. It consists of
本発明は、通信装置等に使用されるＤ Ｃ／Ｄ Ｃコン
バータの改良に関するものである。The present invention relates to improvements in DC/DC converters used in communication devices and the like.
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの出力に高電圧を必要とする
場合があるが、この際、使用されるトランスの形状を大
きくすることなく、更に電圧変換の効率を下げないもの
であることが望ましい。There are cases where a high voltage is required for the output of the DC/DC converter, but in this case, it is desirable that the shape of the transformer used is not increased and the efficiency of voltage conversion is not reduced.
第３図は従来例のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの回路図で
ある。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional DC/DC converter.
第３図において、直流電源１（その電圧をＥｉとする）
の正極側をトランス２の１次側の捲線Ｎｐの端子ａに接
続し、トランス２の端子すをｎｐｎトランジスタ（以下
ｎｐｎＴｒと称する）３のコレクタに接続し、このｎｐ
ｎＴｒ３のエミッタを直誼電源ｌの負極側に接続する。In Figure 3, DC power supply 1 (its voltage is Ei)
The positive electrode side of the transformer 2 is connected to the terminal a of the primary winding Np, and the terminal of the transformer 2 is connected to the collector of an npn transistor (hereinafter referred to as npnTr) 3.
The emitter of nTr3 is connected to the negative electrode side of direct power supply l.
トランス２の２次側の捲線Ｎｓｌの両端に、ダイオード
Ｄ１、Ｄ２、チョークコイルＬ１、及びコンデンサＣ１
からなる直流平滑化回路６を接続する。この直流平滑化
回路６の出力に、抵抗Ｒと負荷４を並列に接続する。そ
して、抵抗Ｒの例えば中点ｆの端子を制御回路５に加え
、その出力をｎｐｎＴｒ３のベースに加える。Diodes D1, D2, choke coil L1, and capacitor C1 are connected to both ends of winding Nsl on the secondary side of transformer 2.
A DC smoothing circuit 6 consisting of the following is connected. A resistor R and a load 4 are connected in parallel to the output of this DC smoothing circuit 6. Then, the terminal of the resistor R, for example at the midpoint f, is applied to the control circuit 5, and its output is applied to the base of the npnTr3.
以下に動作原理について説明する。The operating principle will be explained below.
今、負荷４の両端の電圧をｎｏとすると、端子ｒの電圧
はＥｏ／２となる。この電圧を制御回路５内の公知の演
算増幅器（以下オペアンプと称する）５−１）の入力の
一方に加える。他方の入力には今の場合、負荷に出力し
たい恒圧値の１／２に設定した基準電圧Ｖｒｅｆを加え
、Ｅｏ／２と基準電圧Ｖｒｅｆとの差の電圧を求める。Now, assuming that the voltage across the load 4 is no, the voltage at the terminal r becomes Eo/2. This voltage is applied to one of the inputs of a known operational amplifier (hereinafter referred to as an operational amplifier) 5-1) in the control circuit 5. In this case, the reference voltage Vref set to 1/2 of the constant pressure value to be output to the load is added to the other input, and the voltage difference between Eo/2 and the reference voltage Vref is determined.
これを電圧／周波数変換回路（以下Ｖ／ｆと称する）５
−２に加え、差の電圧に対応した繰り返し周波数のパル
ス（パルス幅は一定）を出力する。これをｎｐｎＴｒ３
に加えることにより、ｎｐｎＴｒ３のスイッチングロス
を変化させることで負荷電圧を一定に制御する。This is a voltage/frequency conversion circuit (hereinafter referred to as V/f) 5
-2, and outputs a pulse (pulse width is constant) with a repetition frequency corresponding to the voltage difference. This is npnTr3
The load voltage is controlled to be constant by changing the switching loss of the npnTr3.
ｎｐｎＴｒ３がオンの時、トランス２の１次側の捲線Ｎ
ｐに電流が流れ、トランス２の２次側の捲線Ｎｓｌにも
電流が流れ、その両端に電圧を生じ、ダイオードＤＩ％
Ｄ２、チョークコイルＬｌ、及びコンデンサＣ１により
電流を平滑化する直流平滑化回路６を介し、直流電圧を
負荷４に供給する。When npnTr3 is on, the primary winding N of transformer 2
A current flows through the winding Nsl on the secondary side of the transformer 2, and a voltage is generated across it, causing the diode DI%
A DC voltage is supplied to the load 4 through a DC smoothing circuit 6 that smoothes the current using D2, a choke coil Ll, and a capacitor C1.
ｎｐｎＴｒ３がオフの時、トランス２の１次側の捲線Ｎ
ｐ及びｎｐｎＴｒ３には電流が流れなくなる。When npnTr3 is off, the primary winding N of transformer 2
Current no longer flows through the p and npnTr3.
その結果、トランス２の２次側の捲線Ｎｓｌには逆起電
力が生じ、ｎｐｎＴｒ３がオン時とは逆の電流が流れる
。この電流は直流平滑化回路６により整流平滑化され、
負荷４に直流電圧を供給する。As a result, a back electromotive force is generated in the winding Nsl on the secondary side of the transformer 2, and a current opposite to that when the npnTr3 is on flows. This current is rectified and smoothed by a DC smoothing circuit 6,
DC voltage is supplied to the load 4.
負荷４に供給される電圧Ｅｏは、上記ｎｐｎＴｒ３のオ
ン／オフによって作られるパルスの周期をＴ、オンの時
間をＴｏｎ とすると、
（ここにＤ＝Ｔｏｎ／Ｔ）
で与えられる。The voltage Eo supplied to the load 4 is given by (here, D=Ton/T), where T is the period of the pulse generated by turning on/off the npnTr 3, and Ton is the on time.
尚、トランス２の１次側の捲線Ｎｐの端子ａとＣの部分
は、ｎｐｎＴｒ３がオフの時、端子ａとｂ及び端子ａと
Ｃの間に逆起電力が発生し、端子ａとｂの間の捲線に蓄
えられた７ｒ、磁エネルギーが端子ａとＣの捲線及びタ
イオードＤ５を介して、直流Ｔ、源ｌに戻され、電磁エ
ネルギーの無駄を軽減するようにしたものである。Note that when npnTr3 is off, back electromotive force is generated between terminals a and b and between terminals a and C, and the terminals a and c of the winding Np on the primary side of the transformer 2 are The magnetic energy stored in the windings between terminals A and C is returned to the DC source I via the windings of terminals a and C and diode D5, thereby reducing waste of electromagnetic energy.
しかしながら上述のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバークにおいて
は、負荷に高電圧を得たい時には、トランスの２次側の
捲線を増やさなければならず、その結果、トランスの形
状が大きくなるという問題点、及びコイルの分布容量が
増え、この分布容量に電流が流れスイッチングロスが増
え、電圧変換の効率が低下するという問題点があった。However, in the above-mentioned DC/DC converter, when it is desired to obtain a high voltage for the load, the number of windings on the secondary side of the transformer must be increased, resulting in the problem that the shape of the transformer becomes larger, and the coil There is a problem in that the distributed capacitance increases, current flows through this distributed capacitance, switching loss increases, and voltage conversion efficiency decreases.
したがって本発明の目的は、トランスの形状を大きくす
ることなく、更に電圧変換の効率を下げることなく高電
圧の出力を得ることができるＤＣ／ＤＣＣ／式−タを提
供するごとにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a DC/DCC/type converter that can obtain a high voltage output without increasing the size of the transformer or reducing the efficiency of voltage conversion.
上記問題点は第１図に示すＤ Ｃ７０Ｃコンバークの回
路によって解決される。The above problem is solved by the DC70C converter circuit shown in FIG.
即ち、第１図において、ｌ・ランス２００の１次捲腺Ｎ
ｐの一端、及び他端にスイッチ手段３００を介して直流
電源が接続される。一方、トランス２００の２次捲線Ｎ
ｓには、第１及び第２の直流平滑化手段６００及び７０
０が並列に接続される。そして、上記第１及び第２の直
流平滑化手段６００、及び７００のそれぞれの出力の一
端が互いに接続され、他端に電圧検出手段５０１が接続
される。That is, in FIG. 1, the primary capillary N of lance 200
A DC power source is connected to one end of p and the other end via a switch means 300. On the other hand, the secondary winding N of the transformer 200
s, first and second DC smoothing means 600 and 70
0 are connected in parallel. One end of each output of the first and second DC smoothing means 600 and 700 is connected to each other, and the voltage detection means 501 is connected to the other end.
制御手段５００は第１及び第２の直流平滑化手段６００
及び７００の出力状態を電圧検出手段５０１で検出して
、スイッチ手段３００を所定の時間、オン／オフ制御す
る制御信号を出力する。The control means 500 includes first and second DC smoothing means 600
and 700 are detected by voltage detection means 501, and a control signal for controlling on/off of switch means 300 for a predetermined period of time is output.
第り図において、トランス２００の２次捲線（Ｎｓ）に
第１及び第２の直流平滑化手段６００、及び７００を並
列に接続することにより、負荷の両端には、第１及び第
２の直流平滑化手段６００及び７００の出力電圧を足し
合わせた電圧が加えられ、高電圧の出力を得ることがで
きる。In the figure, by connecting the first and second DC smoothing means 600 and 700 in parallel to the secondary winding (Ns) of the transformer 200, the first and second DC smoothing means 600 and 700 are connected to both ends of the load. A voltage that is the sum of the output voltages of the smoothing means 600 and 700 is applied, and a high voltage output can be obtained.
そして、上記出力電圧は制御手段５００の出力の制御信
号によってスイッチ手段３００のスイッチング周期を変
えることにより、可変できる。The output voltage can be varied by changing the switching period of the switch means 300 using a control signal output from the control means 500.
第２図は本発明の実施例のＤ Ｃ７０Ｃコンバータの回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a DC70C converter according to an embodiment of the present invention.
第２図において、第３図に示す従来例と異なる点は、ト
ランス２０の２次側の捲線Ｎｓ２の両端ｄ。2, the difference from the conventional example shown in FIG. 3 is in both ends d of the winding Ns2 on the secondary side of the transformer 20.
Ｃに、直流平滑化回路６０と並列に、ダイオードＤ３、
Ｄ４、チョークコイルＬ２、及びコンデンサＣ２からな
る直流平滑化回路７０を接続し、その出力の一端を負荷
の一方の端子に接続したことである。C, a diode D3 in parallel with the DC smoothing circuit 60;
D4, a choke coil L2, and a DC smoothing circuit 70 consisting of a capacitor C2, and one end of its output is connected to one terminal of the load.
そして、制御回路５０及びｎ ｐ ｎ Ｔｒ３０の動作
については従来例と同じである。The operations of the control circuit 50 and the n p n Tr 30 are the same as in the conventional example.
以下に詳細に説明する。This will be explained in detail below.
今、ｎ ｐ ｎ Ｔｒ３０がオンになった時、トランス
２０の１次側の捲線Ｎｐに電流が流れ、トランス２０の
２次側の捲線Ｎｓ２にも電流が流れる。上記電流が捲線
Ｎｓ２の端子ｄにおいて２分され、一方の電流１１は直
流平滑化回路６０を介して抵抗Ｒ１負荷４０、直流平滑
化回路７０内のコンデンサＣ２及びＮｓ２で形成される
ループに流れ、又コンデンサＣＩにも流れ充電される。Now, when the n p n Tr 30 is turned on, a current flows through the winding Np on the primary side of the transformer 20, and a current also flows through the winding Ns2 on the secondary side of the transformer 20. The above current is divided into two at the terminal d of the winding Ns2, and one current 11 flows through the DC smoothing circuit 60 into a loop formed by the resistor R1 load 40, the capacitor C2 and Ns2 in the DC smoothing circuit 70, It also flows into the capacitor CI and is charged.
一方、分岐された他方の電流１２は、端子ｄから直流平
滑化回路７０内のダイオードＤ３、チョークコイルＬ２
、及び（在線Ｎｓ２で形成されるループを流れる。On the other hand, the other branched current 12 is passed from the terminal d to the diode D3 in the DC smoothing circuit 70 and the choke coil L2.
, and (flows through a loop formed by existing line Ns2).
ｎ ｐ ｎ Ｔｒ３０がオフの時、トランス２０の１次
側の捲線Ｎｐには電流が流れなくなり、２次側の捲線Ｎ
ｓ２にも電流が流れなくなる。n p n When the Tr 30 is off, no current flows through the primary winding Np of the transformer 20, and the secondary winding Np
Current no longer flows to s2 as well.
この結果、チョークコイルＬｌ、Ｌ２には逆起電力が発
生して、それぞれコンデンサＣ１，ダイオードＤ２によ
り形成されるループ内のコンデンサＣＩ、及゛びコンデ
ンサＣ２、ダイオードＤ４により形成されるループ内の
コンデンサＣ２に、Ｌｌ、 Ｌ２に蓄えられたエネルギ
ーを充電する。このコンデンサＣ１、Ｃ２に充電された
電荷は、抵抗Ｒ，ｆｉ荷４０を介して放電される。As a result, a back electromotive force is generated in the choke coils Ll and L2, and the capacitor CI in the loop formed by the capacitor C1 and the diode D2, and the capacitor in the loop formed by the capacitor C2 and the diode D4, respectively. Charge C2 with the energy stored in Ll and L2. The charges charged in the capacitors C1 and C2 are discharged through the resistors R and fi 40.
その結果、上記オン／オフの動作の繰り返しにより、直
流平滑化回路６０、及び７０で整流した、コンデンサＣ
１、Ｃ２の電圧の和の直流電圧が負荷４０に供給される
。As a result, by repeating the above on/off operation, the capacitor C rectified by the DC smoothing circuits 60 and 70
A DC voltage that is the sum of the voltages of C1 and C2 is supplied to the load 40.
尚、負荷４０に供給される出力電圧Ｅｏは、上記ｎｐｎ
Ｔｒ３０のオン／オフによって作られるパルスの繰り返
し周期をＴ１オンの時間をＴｏｎとすると、で与えられ
る。Note that the output voltage Eo supplied to the load 40 is equal to the above npn
The repetition period of the pulse generated by turning on/off the Tr 30 is given by the following equation, where the on-time period of T1 is Ton.
例えば、Ｄ ＝０．５ 、Ｎｓｌ／Ｎｐ−Ｎ５２／Ｎｐ
＝ １とすると、従来例ではＥｏ（１） ＝０．５１！
ｉ 、本発明の実施例ではｎｏ（２） ＝１．５Ｅｉ
となる、この結果、ＩＥｏ（２）／Ｅ。For example, D = 0.5, Nsl/Np-N52/Np
= 1, in the conventional example Eo(1) = 0.51!
i, in the embodiment of the present invention no(2) = 1.5Ei
As a result, IEo(2)/E.
（１）−３となって、従来例の３倍の出力電圧を得るこ
とができる。(1)-3, and an output voltage three times that of the conventional example can be obtained.
以上説明のように本発明によれば、トランスの形状を太
き（することなく、更に電圧変換の効率を下げることな
（高電圧の出力を得ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a high voltage output without increasing the shape of the transformer or reducing the efficiency of voltage conversion.
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の実施例のＤ Ｃ７０Ｃコンバータの回
路図、
第３図は従来例のＤ Ｃ７０Ｃコンバータの回路図であ
る。
図において
２００はトランス、
３００はスイッチ手段、
５００は制御手段、
６００は第１の直流平滑化手段、
７００は第２の直流平滑化手段
・を示ず。
噴口に（
川音に梃どFIG. 1 is a principle diagram of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a DC70C converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional DC70C converter. In the figure, 200 is a transformer, 300 is a switch means, 500 is a control means, 600 is a first DC smoothing means, and 700 is a second DC smoothing means. At the spout (levered by the sound of the river)
Claims (1)
を介して１次捲線（Ｎｐ）の他端が直流電源に接続され
、該１次捲線（Ｎｐ）の電圧を変圧して２次捲線（Ｎｓ
）に出力するトランス（２００）と、 該トランス（２００）の１次捲線（Ｎｐ）の一端と直流
電源の間に挿入され、制御信号によりオン／オフ動作を
行うスイッチ手段（３００）と、 該トランス（２００）の２次捲線（Ｎｓ）の両端に並列
に接続され、それぞれの出力の一端を互いに接続して、
入力信号を整流して平滑化する第１及び第２の直流平滑
化手段（６００、７００）と、該第１及び第２の直流平
滑化手段（６００、７００）のそれぞれの出力の他端ど
おしにより与えられる出力状態により、スイッチ手段（
３００）を所定の時間オン／オフ制御する制御信号を出
力する制御手段（５００）とを有することを特徴とする
ＤＣ／ＤＣコンバータ。[Claims] One end of the primary winding (Np) and switch means (300)
The other end of the primary winding (Np) is connected to a DC power supply via
); a switch means (300) inserted between one end of the primary winding (Np) of the transformer (200) and a DC power source and turned on/off by a control signal; It is connected in parallel to both ends of the secondary winding (Ns) of the transformer (200), and one end of each output is connected to each other,
First and second DC smoothing means (600, 700) that rectify and smooth the input signal, and the other end of each output of the first and second DC smoothing means (600, 700). The output state given by the switch means (
300) for a predetermined period of time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264087A JP2614056B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | DC / DC converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264087A JP2614056B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | DC / DC converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107655A true JPH01107655A (en) | 1989-04-25 |
| JP2614056B2 JP2614056B2 (en) | 1997-05-28 |
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ID=17398334
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264087A Expired - Fee Related JP2614056B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | DC / DC converter |
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|---|---|
| JP (1) | JP2614056B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0449846A (en) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Nec Corp | Piezoelectric transformer dc/dc converter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107784A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-26 | Origin Electric Co Ltd | Controlling method of dc/dc converter |
| JPS62225164A (en) * | 1986-03-25 | 1987-10-03 | Hitachi Ltd | Power supply for magnetron drive |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62264087A patent/JP2614056B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0449846A (en) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Nec Corp | Piezoelectric transformer dc/dc converter |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614056B2 (en) | 1997-05-28 |
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|---|---|---|---|
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