JPH02155461A - Chopper circuit - Google Patents
Chopper circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、平滑回路のチョークコイルに流れる電流の不
連続を防止したチョッパ回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a chopper circuit that prevents discontinuity of current flowing through a choke coil of a smoothing circuit.
直流電源の電圧をチョッパ制御により設定電圧に安定化
して出力するチョッパ回路に於いては、チョークコイル
とコンデンサとからなる平滑回路が設けられており、軽
負荷時に於いてチョークコイルに流れる電流が不連続と
なって、チョッパ制御が不安定となる場合があり、これ
を防止することが要望されている。The chopper circuit, which uses chopper control to stabilize the voltage of a DC power source and output it to a set voltage, is equipped with a smoothing circuit consisting of a choke coil and a capacitor, which prevents the current flowing through the choke coil from flowing even under light loads. As a result, chopper control may become unstable, and it is desired to prevent this from occurring.
従来例のチョッパ回路は、例えば、第３図に示すように
、トランジスタ２１を駆動回路２２により制御し、直流
電源２３からの電流をオン、オフし、チョークコイル２
４とコンデンサ２５とからなる平滑回路により平滑化し
、トランジスタ２１がオフの時に、フライホイールダイ
オード２６を介して電流が流れるものである。又制御回
路２７は、直流出力電圧ｖｏを設定基準値と比較して誤
差増幅し、その誤差増幅信号と内蔵発振器の発振波形と
を比較器により比較してパルス幅制御信号を得る。この
パルス幅制御信号を駆動回路２２に加えて、直流出力電
圧Ｖ。の安定化を図るものである。In the conventional chopper circuit, for example, as shown in FIG.
4 and a capacitor 25, and current flows through the flywheel diode 26 when the transistor 21 is off. Further, the control circuit 27 compares the DC output voltage vo with a set reference value, amplifies the error, and compares the amplified error signal with the oscillation waveform of the built-in oscillator using a comparator to obtain a pulse width control signal. This pulse width control signal is applied to the drive circuit 22 to determine the DC output voltage V. This is aimed at stabilizing the situation.
第４図は第３図の動作説明図であり、ｉａ）はトランジ
スタ２１のＯＮ、ＯＦＦの動作、（ｂ）はチョークコイ
ル２４の電圧Ｖ、と電流１２ 、（Ｃ１はトランジスタ
２１に流れる電流１ 、 、（ｄ）はフライホイールダ
イオード２６に流れる電流Ｉ３を示す。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 3, where ia) shows the ON/OFF operation of the transistor 21, (b) shows the voltage V of the choke coil 24 and the current 12, (C1 shows the current 1 flowing through the transistor 21). , , (d) shows the current I3 flowing through the flywheel diode 26.
又■４は負荷電流、ＶＬはチョークコイル２４に印加さ
れる電圧、ｖｏは直流出力電圧であり、時刻ｔ１にトラ
ンジスタ２１がオンとなると、直流電源２３からトラン
ジスタ２１を介して、負荷電流Ｉ４に対応した電流１１
が（Ｃ１に示すように流れ、時刻ｔ２にオフとなると、
フライホイールダイオード２６を介して電流■３が（ｄ
ｌに示すように流れる。従って、チョークコイル２４に
流れる電流■２は、伽）に示すように変動するが、負荷
電流■４はコンデンサ２５により平均化されたものとな
る。Also, 4 is the load current, VL is the voltage applied to the choke coil 24, and vo is the DC output voltage. When the transistor 21 is turned on at time t1, the load current I4 flows from the DC power supply 23 through the transistor 21. Corresponding current 11
(flows as shown in C1 and turns off at time t2,
The current ■3 flows through the flywheel diode 26 (d
It flows as shown in l. Therefore, although the current (2) flowing through the choke coil 24 fluctuates as shown in (a), the load current (4) is averaged by the capacitor 25.
負荷電流Ｉ４が少なくなった場合、例えば、時刻ｔ５に
トランジスタ２１がオンとなると、トランジスタ２１を
介して流れる電流１．も少なくなる。従って、時刻ｔ６
にトランジスタ２１がオフとなり、フライホイールダイ
オード２６に流れる電流■３も少なくなり、例えば、時
刻ｔ７には零となる。即ち、負荷電流Ｉ４が、チョーク
コイル２４に流れる電流■２の変化のピーク・ピーク値
Ｉ Ｐ−Ｐの１／２より小さくなった時に、チョークコ
イル２４に流れる電流１２が時刻ｔ７〜ｔ８に示すよう
に零となり、トランジスタ２１のオン。When the load current I4 decreases, for example, when the transistor 21 is turned on at time t5, the current 1. will also decrease. Therefore, time t6
The transistor 21 is turned off at t7, and the current 3 flowing through the flywheel diode 26 also decreases, and becomes zero at time t7, for example. That is, when the load current I4 becomes smaller than 1/2 of the peak-to-peak value IPP of the change in the current 2 flowing through the choke coil 24, the current 12 flowing through the choke coil 24 changes as shown at time t7 to t8. The voltage becomes zero, and the transistor 21 is turned on.
オフ制御に於いてチョークコイル２４に流れる電流が不
連続となり、直流出力電圧■。が不安定となる。During OFF control, the current flowing through the choke coil 24 becomes discontinuous, resulting in a DC output voltage ■. becomes unstable.
そこで、従来は、ダミー抵抗をコンデンサ２５と並列に
接続し、少なくとも、１４＝ＩＰ−Ｐ／２以上の電流が
無負荷時でも流れるように構成し、チョークコイル２４
には連続して電流Ｉ２が流れるように、ダミー抵抗を選
定していた。Therefore, conventionally, a dummy resistor is connected in parallel with the capacitor 25 so that a current of at least 14=IP-P/2 flows even when there is no load.
The dummy resistor was selected so that the current I2 would flow continuously.
軽負荷時には、前述のように、チョークコイル２４の電
流が不連続となり、直流出力電圧Ｖ、が不安定となり、
又チョークコイル２４に振動が生じる場合もある。従っ
て、チョークコイル２４に流れる電流Ｉ２が不連続とな
らないように、ダミー抵抗をコンデンサ２５と並列に接
続することになるが、このダミー抵抗による電力損失に
より、チョッパ回路の効率が低下する欠点があった。When the load is light, as described above, the current in the choke coil 24 becomes discontinuous, and the DC output voltage V becomes unstable.
Further, vibration may occur in the choke coil 24. Therefore, a dummy resistor is connected in parallel with the capacitor 25 so that the current I2 flowing through the choke coil 24 does not become discontinuous, but this has the disadvantage that the efficiency of the chopper circuit decreases due to power loss due to this dummy resistor. Ta.
本発明は、簡単な構成により効率を低下させることなく
チョークコイルの電流の不連続を防止することを目的と
するものである。An object of the present invention is to prevent discontinuity of current in a choke coil with a simple configuration without reducing efficiency.
本発明のチョッパ回路は、第１図を参照して説明すると
、駆動回路２からパルス幅制御によりオン５オフ制御さ
れる第１のトランジスタｌと、このトランジスタｌによ
って直流電源３からオン。The chopper circuit of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The first transistor l is controlled to be turned on and off by pulse width control from the drive circuit 2, and the chopper circuit is turned on by the DC power source 3 by this transistor l.
オフ制御される電流を平滑化する為のチョークコイル４
とコンデンサ５と、第１のトランジスタ１の出力側に接
続されたフライホイールダイオード６と、このフライホ
イールダイオード６に並列に接続されて、第１のトラン
ジスタ１と相補的にオン、オフ制御される第２のトラン
ジスタ７と、第１のトランジスタに並列に接続されて、
トランジスタ１に流れる電流と逆方向に電流を流す極性
のダイオード８とにより構成したもので、制御回路９に
より直流出力電圧を安定化するように、駆動回路２を制
御することになる。Choke coil 4 for smoothing off-controlled current
a capacitor 5, a flywheel diode 6 connected to the output side of the first transistor 1; A second transistor 7 is connected in parallel to the first transistor,
It is composed of a diode 8 having a polarity that causes a current to flow in the opposite direction to the current flowing through the transistor 1, and a control circuit 9 controls the drive circuit 2 so as to stabilize the DC output voltage.
駆動回路２によるパルス幅制御により第１のトランジス
タ１をオン５オフ制御して、直流出力電圧を安定化する
動作は、従来例と同様であるが、第１のトランジスタ１
がオフの期間に於いて第２のトランジスタ７がオンとな
り、チョークコイル４に流れる電流が不連続となるよう
な軽負荷時に於いて、コンデンサ５の端子電圧、即ち、
直流出力電圧によって、この第２のトランジスタ７を介
して電流が流れるから、チョークコイル４に流れる電流
は不連続となることはない。The operation of stabilizing the DC output voltage by controlling the first transistor 1 on and off through pulse width control by the drive circuit 2 is the same as in the conventional example.
During the period in which the second transistor 7 is off, the second transistor 7 is turned on, and the current flowing through the choke coil 4 becomes discontinuous.
Since current flows through this second transistor 7 depending on the DC output voltage, the current flowing through the choke coil 4 does not become discontinuous.
又ダイオード８は、第１のトランジスタ１がオンとなる
直前までチョークコイル４に負荷電流と逆方向の電流が
流れているから、この電流を第１のトランジスタ１に対
してバイパスして、直流電源３に帰還する為のものであ
る。Furthermore, since a current in the opposite direction to the load current flows through the choke coil 4 until just before the first transistor 1 is turned on, the diode 8 bypasses this current to the first transistor 1 and connects it to the DC power source. This is for returning to 3.
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例の要部回路図であり、従来例の
チッフバ回路に、第２のトランジスタ７とダイオード８
とを設けたもので、第２のトランジスタ７は、第１のト
ランジスタ１の出力側のフライホイールダイオード６と
並列に、且つフライホイールダイオード６に流れる電流
Ｉ３と逆方向に電流Ｉ５が流れるように接続され、第１
のトランジスタ１と第２のトランジスタ７とのベースが
駆動回路２の制御出力端子Ｑ、ｄに接続され、−方がオ
ンの時、他方がオフとなるように相補的に制御される。FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of an embodiment of the present invention, in which a second transistor 7 and a diode 8 are added to a conventional chip bar circuit.
The second transistor 7 is configured such that a current I5 flows in parallel with the flywheel diode 6 on the output side of the first transistor 1 and in the opposite direction to the current I3 flowing through the flywheel diode 6. connected and first
The bases of the transistor 1 and the second transistor 7 are connected to the control output terminals Q and d of the drive circuit 2, and they are controlled in a complementary manner so that when the - one is on, the other is off.
又ダイオード８は、第１のトランジスタｌと並列に接続
され、且つ第１のトランジスタ１に流れる電流■１と逆
方向に電流■、が流れる極性に接続されている。又１０
は直流電源３を交流電圧の整流平滑回路により構成した
場合の平滑用コンデンサを示す。The diode 8 is connected in parallel with the first transistor 1, and is connected with a polarity such that a current 1 flows in the opposite direction to the current 1 flowing through the first transistor 1. 10 again
1 shows a smoothing capacitor when the DC power supply 3 is constructed from an AC voltage rectifying and smoothing circuit.
第２図は第１図の動作説明図であり、（ａ）は第１のト
ランジスタｌのＯＮ、ＯＦＦ動作、山）はチョークコイ
ル４の電圧ｖＬ及び電流１２ 、（Ｃ）はトランジスタ
１とダイオード８とに流れる電流１１＋Ｉ、との和、（
ｄ）はフライホイールダイオード６に流れる電流１３
、（”）は第２のトランジスタ７のＯＮ、ＯＦＦ動作、
（ｆ）は第２のトランジスタ７に流れる電流Ｉ５を示し
、第１図に於ける矢印の方向の電流を正とし、その逆方
向の電流を負として示す。FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1, where (a) shows the ON/OFF operation of the first transistor l, the peak) shows the voltage vL and current 12 of the choke coil 4, and (C) shows the transistor 1 and the diode. The sum of the current flowing in 8 and 11+I, (
d) is the current 13 flowing through the flywheel diode 6
, ('') is the ON/OFF operation of the second transistor 7,
(f) shows the current I5 flowing through the second transistor 7, where the current in the direction of the arrow in FIG. 1 is shown as positive, and the current in the opposite direction is shown as negative.
負荷電流Ｉ４が大きい時は、従来例と同様にチョークコ
イル４に流れる電流Ｉ２は連続したものとなり、直流出
力電圧Ｖ、を制御回路９により検出して、設定基準値と
比較し、その差に対応して駆動回路２を制御し、第１の
トランジスタｌのオン期間を制御して、直流出力電圧ｖ
ｏを安定化することができる。When the load current I4 is large, the current I2 flowing through the choke coil 4 becomes continuous as in the conventional example, and the control circuit 9 detects the DC output voltage V, compares it with a set reference value, and calculates the difference. Correspondingly, the drive circuit 2 is controlled and the on-period of the first transistor l is controlled so that the DC output voltage v
o can be stabilized.
又軽負荷時は、負荷電流■４がチョークコイル４に流れ
る電流Ｉ２のピーク・ピーク値■、−１の１／２より小
さくなった場合、例えば、時刻Ｈに（ａｔ、 （ｅｌに
示すように、第１のトランジスタ１がオン、第２のトラ
ンジスタ７がオフとなると、負荷電流■４に対応して電
流Ｉ、が流れ、又時刻乞２に第１のトランジスタｌがオ
フ、第２のトランジスタ７がオンとなると、フライホイ
ールダイオード６に電流■３が（ｄｌに示すように流れ
る。この電流■３が例えば時刻ｔ３に零となると、コン
デンサ５の端子電圧、即ち、直流出力電圧Ｖ、により第
２のトランジスタ７に電流Ｉ５が（ｆｌに示すように流
れる。即ち、チョークコイル４に流れる電流■２は（ｂ
）に示すように時刻ｔ３に於いて反転して流れる。In addition, when the load is light, if the load current ■4 becomes smaller than 1/2 of the peak-to-peak value ■, -1 of the current I2 flowing through the choke coil 4, for example, at time H, (at, (as shown in el) When the first transistor 1 is turned on and the second transistor 7 is turned off, a current I flows corresponding to the load current 4, and at time 2, the first transistor 1 is turned off and the second transistor 7 is turned off. When the transistor 7 is turned on, a current 3 flows through the flywheel diode 6 as shown by (dl). When this current 3 becomes zero at time t3, for example, the terminal voltage of the capacitor 5, that is, the DC output voltage V, Therefore, the current I5 flows through the second transistor 7 as shown in (fl). That is, the current I5 flowing through the choke coil 4 is (b
), the flow is reversed at time t3.
次の時刻ｔ４に第１のトランジスタ１がオン、第２のト
ランジスタ７がオフとなると、時刻ｔ４以前にチョーク
コイル４に流れていた電流！２が継続して流れようとす
るから、この電流成分はダイオード８を介して直流電源
３に帰還される。整流平滑回路の場合は、平滑回路のコ
ンデンサｌＯに帰還される。そして、直流電源３又は平
滑回路が前段にある場合には、コンデンサ１０からの電
流は、第１のトランジスタ１の電流■１とダイオード８
の電流Ｉ、とを加えた（Ｃ）に示すような１１＋Ｉｈの
電流が流れる。When the first transistor 1 turns on and the second transistor 7 turns off at the next time t4, the current flowing in the choke coil 4 before time t4! 2 continues to flow, this current component is fed back to the DC power supply 3 via the diode 8. In the case of a rectifying and smoothing circuit, it is fed back to the capacitor lO of the smoothing circuit. When the DC power supply 3 or the smoothing circuit is provided at the front stage, the current from the capacitor 10 is divided into the current 1 of the first transistor 1 and the diode 8.
A current of 11+Ih flows as shown in (C) by adding the current I of .
前述のように、軽負荷時に於いても、チョークコイル４
に流れる電流が不連続となることがないから、直流出力
電圧Ｖｏの安定化を図ることができる。又チョークコイ
ル４の振動等を生じることもなくなる。As mentioned above, even under light loads, the choke coil 4
Since the current flowing through the circuit does not become discontinuous, the DC output voltage Vo can be stabilized. Furthermore, vibrations of the choke coil 4 are no longer caused.
前述の実施例は、バイポーラトランジスタを用いた場合
を示すものであるが、電界効果トランジスタ等のスイッ
チング半導体素子を用いることも可能である。Although the above-mentioned embodiment shows the case where a bipolar transistor is used, it is also possible to use a switching semiconductor element such as a field effect transistor.
以上説明したように、本発明は、パルス幅制御される第
１のトランジスタ１と並列にダイオード８を接続し、そ
の第１のトランジスタ１の出力側のフライホイールダイ
オード６と並列に第２のトランジスタ７を接続し、第１
と第２とのトランジスタ１．７を駆動回路２により相補
的に制御するもので、軽負荷時に、第１のトランジスタ
１のオフ期間にチラークコイル４に流れる電流■２が零
となっても、第２のトランジスタ７を介して直流出力電
圧■θにより逆方向に電流！５が流れるから、チョーク
コイル４に流れる電流が不連続となることを防止し、軽
負荷時に於いても直流出力電圧ＶＯを安定に制御するこ
とができる。As explained above, in the present invention, a diode 8 is connected in parallel with the first transistor 1 whose pulse width is controlled, and a second transistor is connected in parallel with the flywheel diode 6 on the output side of the first transistor 1. 7 and connect the first
The drive circuit 2 controls the first and second transistors 1.7 in a complementary manner, so that even if the current 2 flowing through the chiller coil 4 becomes zero during the OFF period of the first transistor 1 during light load, the first transistor 1. Current flows in the opposite direction through the transistor 7 of 2 due to the DC output voltage ■θ! 5 flows, it is possible to prevent the current flowing through the choke coil 4 from becoming discontinuous, and to stably control the DC output voltage VO even under light loads.
又軽負荷時に、チョークコイル４に流れる電流が第２の
トランジスタ７がオン期間に反転することになるが、第
１のトランジスタ１がオンとなった時に、その反転した
電流をダイオード８を介して直流電源３に帰還すること
ができるから、第１のトランジスタ１を破損するような
ことはない。Also, when the load is light, the current flowing through the choke coil 4 is reversed while the second transistor 7 is on, but when the first transistor 1 is turned on, the reversed current is passed through the diode 8. Since it can be fed back to the DC power supply 3, the first transistor 1 will not be damaged.
従って、チッンパ回路に於ける軽負荷時の動作を安定化
し、且つダミー抵抗等による損失の増加もない利点があ
る。Therefore, there are advantages in that the operation of the chipper circuit at light loads is stabilized, and there is no increase in loss due to dummy resistors or the like.
第１図は本発明の実施例の要部回路図、第２図は本発明
の実施例の動作説明図、第３図は従来例の要部回路図、
第４図は従来例の動作説明図である。
１は第１のトランジスタ、２は駆動回路、３は直流電源
、４はチラークコイル、５はコンデンサ、６はフライホ
イールダイオード、７は第２のトランジスタ、８はダイ
オード、９は制御回路である。
特許出願人 富士通電装株式会社
代理人弁理士 相 谷 昭 司
代理人弁理士 渡 邊 弘 −FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of operation of an embodiment of the invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of a main part of a conventional example.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example. 1 is a first transistor, 2 is a drive circuit, 3 is a DC power supply, 4 is a chiller coil, 5 is a capacitor, 6 is a flywheel diode, 7 is a second transistor, 8 is a diode, and 9 is a control circuit. Patent applicant Fujitsu Denso Co., Ltd. Representative Patent Attorney Shoji Aitani Representative Patent Attorney Hiroshi Watanabe −
Claims (1)
される第１のトランジスタ（１）と、該第１のトランジ
スタ（１）によって直流電源（３）からオン、オフ制御
された電流を平滑化する為のチョークコイル（４）とコ
ンデンサ（５）と、 前記第１のトランジスタ（１）の出力側に接続されたフ
ライホィールダイオード（６）と、該フライホィールダ
イオード（６）に並列に接続され、前記駆動回路（２）
により前記第１のトランジスタ（１）と相補的にオン、
オフ制御される第２のトランジスタ（７）と、 前記第１のトランジスタ（１）に並列に、該トランジス
タ（１）に流れる電流と逆方向に電流を流す極性に接続
したダイオード（８）と を備えたことを特徴とするチョッパ回路。[Claims] A first transistor (1) that is controlled on and off by a drive circuit (2) by pulse width control, and a first transistor (1) that is controlled on and off by a DC power supply (3). a choke coil (4) and a capacitor (5) for smoothing the current, a flywheel diode (6) connected to the output side of the first transistor (1), and a flywheel diode (6) connected to the output side of the first transistor (1). ) is connected in parallel to the drive circuit (2).
turns on complementary to the first transistor (1),
A second transistor (7) that is controlled to be turned off; and a diode (8) connected in parallel to the first transistor (1) with a polarity that allows a current to flow in the opposite direction to the current flowing through the transistor (1). The chopper circuit is characterized by the following features:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30617388A JPH02155461A (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Chopper circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30617388A JPH02155461A (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Chopper circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155461A true JPH02155461A (en) | 1990-06-14 |
Family
ID=17953918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30617388A Pending JPH02155461A (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Chopper circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155461A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206283A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Densei Lambda Kk | Snubber circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124767A (en) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Hitachi Ltd | Power supply device using insulated gate field effect transistor |
| JPH0246164A (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter apparatus of chopper control system |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP30617388A patent/JPH02155461A/en active Pending
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| JPS63124767A (en) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Hitachi Ltd | Power supply device using insulated gate field effect transistor |
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