JPH02136068A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流直流変換を行うＤＣ−ＤＣコンバータに関
するものである。

〔従来の技術〕

交流電源電圧が三相４００Ｖ　（ボルト〕であるような
、例えば可変電圧可変周波数インバータの制御電源に採
用されている従来例のＤＣ−ＤＣコンバータとして、第
３図の如きものがある。

第３図において、１は直流ｗｔ源、２．２′はスイッチ
ング素子、３，３′はダイオード、４．４′はトリガ用
抵抗、５，５′はベース抵抗、６はフライバックトラン
ス、７はダイオード、８はコンデンサ、９は負荷である
。

ここに、フライバックトランス６の各巻線６ａ　、　６
ｂ。

６ｃ　、　６ｄに付した・印は極性を示している。

かくの如き接続構成のものは公知であるのでその詳細説
明を省略するが、スイッチング素子２゜２′がオンして
いるときフライバックトランス６にエネルギーを蓄え、
スイッチング素子２，２′がオフしているときに、フラ
イバックトランス６に蓄えられたエネルギーをダイオー
ド７を通してコンデンサ８に移すように接続構成されて
なる。

このＤＣ−ＤＣコンバータはスイッチング素子にトラン
ジスタ等を用い、その電流増幅率とフライバックトラン
スの磁気飽和特性を利用した自励動作をする。

かかるＤＣ−Ｄｏコンバータは回路構成が比較的簡単で
はあるが、電圧制御が不可能であり、またスイッチング
素子の温度特性による出力電圧変動や安定した動作が確
保できず、スイッチング素子の破損に到ることもある。

さらには、スイッチング素子のドライブ回路に格別の工
夫を必要とし、その電圧制御を行う公知の例もあるが、
末だ完全なものとなっていない。

また、他励式のＤＣ−ＤＣコンバータとして制御回路で
決められた周期を導通期間により、スイッチング素子を
オンオフさせる第４図の構成のものが知られている。

第４図において、１′は直流電源、６′はフライバック
トランス、１０は制御回路、１１は絶縁回路、１２はド
ライブ回路、１３はダイオード、１４はコンデンサであ
る。図中、第３図と同符号のものは同じ構成部分を示す
。ここに、フライバックトランス６′において６ｅ’は
電圧検出用巻線であり、ダイオード１３およびコンデン
サ１４は整流用および平滑用である。また、直流電源１
′は直流電源１とは独立したスイッチング素子２のドラ
イブパワー供給源となるものである。

すなわち、この種の構成のものは電圧制御能力を充分に
有して温度特性等に優れたものを得ることが可能である
が、直流電源１の電圧が約６００Ｖもあるものについて
は、光アイソレータやパルストランス等の絶縁回路１１
を必要とし、さらにドライブ回路１２に直流電源１とは
独立、絶縁された直流電源１′を必要とする。そのため
、小容量のＤＣ−ＤＣコンバータでは前述の付設部分の
全体コストに占める割り合いが大きくなる難点があった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かようにして、従来の回路構成のものでは、安価で動作
の安定した直流ｔｌ［電圧６００Ｖ級のＤＣ−〔問題点
を解決するための手段〕 本発明は上述したような点に鑑みなされたものであって
、その目的とするところは経済的で安定した動作をする
装置を提供することにある。

すなわち、本発明は従来の問題点を除去せしめるべく、
第１のスイッチング素子を自励動作とし、第２のスイッ
チング素子を他励動作とした簡便な回路構成の装置を実
現したものである。

〔作　用〕

しかして、第１のスイッチング素子を自励動作させるこ
とにより、例えば第４図構成においては制御回路１０と
の絶縁回路１１と独立した直流電源１１およびドライブ
回路１２を除去してなり、かつ第４図構成のものと同じ
作用を奏し得るものである。

〔実施　例〕

第１図および第２図は本発明が適用された一実施例の要
部構成を示す回路図およびその各部波形図である。ここ
に、ＶＢは制御回路１０から出力されるスイッチング素
子２′のドライブ信号の電圧、Ｎ’２＋■２′はスイッ
チング素子２，２′にかかる電圧、ｖ６はフライバック
トランス６“の主巻線６ａ“の電圧、Ｉ！、　Ｉ２はフ
ライバックトランス６＃の主巻線６ａ“出力巻線６ｄ“
の電流である。

つぎに、かかる実施例図面を参照して、以下に本発明を
詳細説明する。

いま、時刻Ｔ、でスイッチング素子２′がオンすると・ トリガ抵抗４−スイッチング素子２（ベース−エミッタ
）−フライバックトランスｔ′／９主奉婢６ａ’−スイ
ッチング 素子２′（コレフタルエミッタ） に直流電源１から電流が流れ、スイッチング素子２が導
通し始めてフライバックトランス６“の主巻線６ａ“に
直流電源１から電圧が印加され、したがって、フライバ
ックトランス６“の巻線６ｂ”にも電圧が誘起され、抵
抗５を通してスイッチング素子２のドライブ電流を充分
に流す正帰還作用をしてスイッチング素子２を急速にオ
ンさせる。

これにより、図示の電流Ｉ！に示したように巻線６ａ“
にはフライバックトランスのインダクタンス（Ｌ）と直
流電源１の電圧（Ｖｎ）で決まる立ち上がり・ で電流が上昇する。

また、制御回路１０′で出力電圧に比例したフィードバ
ック信号（巻線６Ｃ“の電圧をダイオード１３′で整流
し、コンデンサ１４で平滑したもの）により、制御され
たスイッチング素子２′のドライブ信号（ＶＢ　）が時
刻Ｔ、でオフすると・巻線６ａ“の電流がカットオフさ
れるため、フライバックトランス６“の各巻線には逆電
圧が生じる。この逆電圧によりスイッチング素子２もオ
フする。

ここで、フライバックトランス６′の主巻線６ａ“には
漏れインダクタンスが存在するため、ダイオード３，３
′の作用により直流電源１の電圧ＶＤにクランプされる
スパイク電圧が発生し、スイッチング素子２，２′には
図示するような過渡電圧が印加される。

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、コンデンサ８とフ
ライバックトランス６“の巻線６ａ’　、　６ｄ’の巻
線比によって決まる電圧（ＶＦＲ）が巻線６ａ“に現わ
れる。この電圧ＶＦＲは直流電源１の電圧ＶＤより低く
なるように、巻線６ａ“、　６ｄ”の巻線比が選択され
るＯ 時刻Ｔ２でフライバックトランス６′に蓄えられたエネ
ルギーが無くなり、巻線６ｄ“の電流が零になる。

時刻Ｔ３でスイッチング素子２′が制御回路１０′より
のドライブ信号によって再びオンし、以降時刻Ｔ。

と同様の動作を繰り返すこと明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、簡便な回路構成によ
り安価で電圧制御特性がよくかつ安定した動作ができる
など、極めて有用性の高い装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明が適用された一実施例の要
部構成を示す回路図およびその各部波形図、第３図およ
び第４図は従来例の説明のため示した回路図である。 １．１′・・・・−・直流電源、２．２′・・・・・・
スイッチング素子、６　、６’　、　６“・旧・・フラ
イバックトランス、９・・・・・・負荷、１０　、１０
’・・・用制御回路、１１・旧・・絶縁回路、１２・旧
・・ドライブ回路。 第１面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１のスイッチング素子の負極と第１のダイオードのカ
   ソードを接続し、第２のダイオードのアノードと第２の
   スイッチング素子の正極を接続するとともに、直流電源
   の正極に第１のスイッチング素子の正極および第２のダ
   イオードのカソードを接続し、かつ直流電源の負極に前
   記第１のダイオードのアノードおよび第２のスイッチン
   グ素子の負極を接続したブリッジ回路を構成し、前記第
   １と第２のスイッチング素子およびダイオードの接続点
   間にフライバックトランスの一次巻線を接続してなるＤ
   Ｃ−ＤＣコンバータにおいて、前記第１のスイッチング
   素子をフライバックトランスの巻線による自励動作とな
   し、かつ前記第２のスイッチング素子を独立した回路に
   よる他励動作とさせたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコン
   バータ。