JPH03212161A - 自励発振式ｄｃ―ｄｃコンバータの制御回路 - Google Patents
自励発振式ｄｃ―ｄｃコンバータの制御回路Info
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- JPH03212161A JPH03212161A JP331390A JP331390A JPH03212161A JP H03212161 A JPH03212161 A JP H03212161A JP 331390 A JP331390 A JP 331390A JP 331390 A JP331390 A JP 331390A JP H03212161 A JPH03212161 A JP H03212161A
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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。
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、ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路に関し、特
に自励発振式ＤＣニーＤＣコンバータの制御回路に関す
るものである。
に自励発振式ＤＣニーＤＣコンバータの制御回路に関す
るものである。
（従来の技術）
従来、自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータは簡単な構成に
より高効率の電圧変換が行えるため、比較的安価なコン
バータを実現するためによく用いられている。この従来
の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータ（リンギングチミー
タ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ）の構成例を第４図に示
す、従来の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータは、第４図
に示すように、スイッチングトランジスタ２１、起動抵
抗２２、抵抗２３、コンデンサ２４、制御回路２５およ
びトランス２６から成る自動発振回路と、ダイオード２
７オよびコンデンサ２８から成る整流回路から構成され
る装まず、直流入力電圧Ｖｉｎか印加されると、起動抵
抗２２を通じて、スイッチングトランジスタ２１のベー
ス電流が供給される。この結果、スイッチングトランジ
スタ２１にはコレクタ電流か流れるか、この電流は、ト
ランス２６のＮ１巻き線に流れる。これに対して、磁束
の変化を妨げる方向に、Ｎ２巻き線、Ｎ１巻き線には電
圧が発生する。Ｎ２巻き線に発生した電圧は抵抗２３、
コンデンサ２４を通じて、ベース電流となり、この正帰
還により急速にスイッチングトランジスタ２１はオンす
る。このとき、Ｎ。
より高効率の電圧変換が行えるため、比較的安価なコン
バータを実現するためによく用いられている。この従来
の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータ（リンギングチミー
タ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ）の構成例を第４図に示
す、従来の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータは、第４図
に示すように、スイッチングトランジスタ２１、起動抵
抗２２、抵抗２３、コンデンサ２４、制御回路２５およ
びトランス２６から成る自動発振回路と、ダイオード２
７オよびコンデンサ２８から成る整流回路から構成され
る装まず、直流入力電圧Ｖｉｎか印加されると、起動抵
抗２２を通じて、スイッチングトランジスタ２１のベー
ス電流が供給される。この結果、スイッチングトランジ
スタ２１にはコレクタ電流か流れるか、この電流は、ト
ランス２６のＮ１巻き線に流れる。これに対して、磁束
の変化を妨げる方向に、Ｎ２巻き線、Ｎ１巻き線には電
圧が発生する。Ｎ２巻き線に発生した電圧は抵抗２３、
コンデンサ２４を通じて、ベース電流となり、この正帰
還により急速にスイッチングトランジスタ２１はオンす
る。このとき、Ｎ。
巻き線にはダイオード２７が入っているため、電流は流
れない。
れない。
供給されるベース電流は有限のため、ある時間を経過す
ると、ベース電流か不足して、急速にスイッチングトラ
ンジスタ２１はオフする。その際、トランス２６内に蓄
えられたエネルギーはＮ１巻き線を通して放出される。
ると、ベース電流か不足して、急速にスイッチングトラ
ンジスタ２１はオフする。その際、トランス２６内に蓄
えられたエネルギーはＮ１巻き線を通して放出される。
制御回路２５は出力電圧を観測し、それを一定に保つよ
うにスイッチングトランジスタ２１のベース電流を制御
する。この制御回路２５の例を第５図に示す。
うにスイッチングトランジスタ２１のベース電流を制御
する。この制御回路２５の例を第５図に示す。
制御回路２５は、第５図に示すように、トランジスタ２
５１、抵抗２５２、ツェナーダイオード２５３から構成
されている。
５１、抵抗２５２、ツェナーダイオード２５３から構成
されている。
出力電圧が上昇すると、ツェナーダイオード２５３とト
ランジスタ２５１のベースに電流が流れ、スイッチング
トランジスタ２５１のコレクタ電流としてバイパスさせ
、オン時間を短くして出力を一定に保つ。
ランジスタ２５１のベースに電流が流れ、スイッチング
トランジスタ２５１のコレクタ電流としてバイパスさせ
、オン時間を短くして出力を一定に保つ。
このコンバータは、直流入力電圧ＶｉｎがＶｉｎ≧０．
７（Ｖ）となると、起動電流ＩＮ＝ （０，７−ＶＢＥ
） ／ Ｒ（ここで、ＶＢＥはベース・エミッタ間電
圧、Ｒは抵抗２２の抵抗値）の電流がスイッチングトラ
ンジスタ２１のベースに流れ、コンバータが発振を開始
する。
７（Ｖ）となると、起動電流ＩＮ＝ （０，７−ＶＢＥ
） ／ Ｒ（ここで、ＶＢＥはベース・エミッタ間電
圧、Ｒは抵抗２２の抵抗値）の電流がスイッチングトラ
ンジスタ２１のベースに流れ、コンバータが発振を開始
する。
（発明か解決しようとする課題）
上記従来技術では、通常スイッチングトランジスタ２１
のベースは起動抵抗２２により直接ドライブされるため
、入力電圧Ｖｉｎが約０，７ｖに上昇すると、コンバー
タの発振が開始してしまう。ここで、制御回路２５に保
護機能等を加え、集積（ＩＣ）化しても制御回路の駆動
電圧として入力電圧を用いる場合には０．７ｖという入
力電圧では内部回路が動作を行わないため、コンバータ
出力が無制御状態となることがあるという開運があった
。すなわち、出力に高電圧が生じることがあるという問
題があった。
のベースは起動抵抗２２により直接ドライブされるため
、入力電圧Ｖｉｎが約０，７ｖに上昇すると、コンバー
タの発振が開始してしまう。ここで、制御回路２５に保
護機能等を加え、集積（ＩＣ）化しても制御回路の駆動
電圧として入力電圧を用いる場合には０．７ｖという入
力電圧では内部回路が動作を行わないため、コンバータ
出力が無制御状態となることがあるという開運があった
。すなわち、出力に高電圧が生じることがあるという問
題があった。
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、小型
で高機能化された自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの制
御回路を提供することにある。
で高機能化された自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの制
御回路を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明の自励発振式ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの制御回路は、直流入力電圧に接続され、
その出力を一定に保つ定電圧回路と該定電圧回路に接続
されたバイアス回路と、前記定電圧回路の出力を基準と
してＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力電圧を一定に保つ
コンパレータと、抵抗を通じてベースが前記定電圧回路
に接続されて外部のスイッチングトランジスタのベース
電流をシンクするトランジスタと、前記バイアス回路と
接続され前記バイアス回路の動作と共に前記スイッチン
グトランジスタへ起動電流を供給するスイッチ回路とか
ら構成されたことに特徴がある。
Ｃコンバータの制御回路は、直流入力電圧に接続され、
その出力を一定に保つ定電圧回路と該定電圧回路に接続
されたバイアス回路と、前記定電圧回路の出力を基準と
してＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力電圧を一定に保つ
コンパレータと、抵抗を通じてベースが前記定電圧回路
に接続されて外部のスイッチングトランジスタのベース
電流をシンクするトランジスタと、前記バイアス回路と
接続され前記バイアス回路の動作と共に前記スイッチン
グトランジスタへ起動電流を供給するスイッチ回路とか
ら構成されたことに特徴がある。
また、前記自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路
において、前記定電圧回路と、前記バイアス回路と、前
記コンパレータと、前記トランジスタと、前記スイッチ
回路とを同一半導体基板上に形成したことに特徴がある
。
において、前記定電圧回路と、前記バイアス回路と、前
記コンパレータと、前記トランジスタと、前記スイッチ
回路とを同一半導体基板上に形成したことに特徴がある
。
（作用）
本発明においては、入力電圧が０から上がると、まず前
記定電圧回路か立ち上がり始める。前記定電圧回路の出
力が０．７Ｖ付近になると、前記トランジスタのベース
に抵抗を通して電流が供給され、前記スイッチングトラ
ンジスタのベース電圧を低く保つ。前記定電圧回路が立
ち上がり、前記バイアス回路が動作すると、前記スイッ
チ回路を動作させ、起動電流工。を前記スイッチングト
ランジスタへ供給すると共に前記トランジスタがオフす
るようコンパレータが働き、コンバータは発振を開始す
る。
記定電圧回路か立ち上がり始める。前記定電圧回路の出
力が０．７Ｖ付近になると、前記トランジスタのベース
に抵抗を通して電流が供給され、前記スイッチングトラ
ンジスタのベース電圧を低く保つ。前記定電圧回路が立
ち上がり、前記バイアス回路が動作すると、前記スイッ
チ回路を動作させ、起動電流工。を前記スイッチングト
ランジスタへ供給すると共に前記トランジスタがオフす
るようコンパレータが働き、コンバータは発振を開始す
る。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を、図面により詳細に説明する
。
。
第２図は、本発明と従来例の相違点を説明するための図
である。
である。
本発明の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータは、従来の起
動抵抗（スイッチ）と制御回路２５を変更してＩＣ化し
た以外の構成要素は、従来と同様である。
動抵抗（スイッチ）と制御回路２５を変更してＩＣ化し
た以外の構成要素は、従来と同様である。
以下の説明においては第２図を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す自励発振式ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ制御回路の構成図である。
Ｃコンバータ制御回路の構成図である。
第１図において、１は直流入力電圧（ｖＬｎ）を−定に
保つ定電圧回路、２は定電圧回路１に接続されたバイア
ス回路、３は直流出力電圧を一定に保つコンパレータ、
４はバイアス回路２と接続され、このバイアス回路２の
動作と共にスイッチングトランジスタ２１へ起動電流工
。を供給するスイッチ回路、５はＩＣ内部の定電圧回路
１に抵抗６を通じてベースが接続され、スイッチングト
ランジスタ２１のベース電流をシンクするトランジスタ
（Ｑ−ｒ−ｈ） 、６は抵抗（Ｒ−ｔ、、ｋ）である。
保つ定電圧回路、２は定電圧回路１に接続されたバイア
ス回路、３は直流出力電圧を一定に保つコンパレータ、
４はバイアス回路２と接続され、このバイアス回路２の
動作と共にスイッチングトランジスタ２１へ起動電流工
。を供給するスイッチ回路、５はＩＣ内部の定電圧回路
１に抵抗６を通じてベースが接続され、スイッチングト
ランジスタ２１のベース電流をシンクするトランジスタ
（Ｑ−ｒ−ｈ） 、６は抵抗（Ｒ−ｔ、、ｋ）である。
これらの構成要素を公知の半導体技術により同一半導体
基板上に形成することにより、制御回路を製造する。
基板上に形成することにより、制御回路を製造する。
以下、第１図の動作を説明する。
入力電圧ＶＬｎが０から上がると、まず定電圧回路１が
立上がり始める。定電圧回路１の出力が０゜７ｖ付近に
なると、トランジスタ５（ＱＩｌｉｎｋ）のベースに抵
抗６ （Ｒ−ｓｎｍ）を通して電流が供給され、スイッ
チングトランジスタ２１のベース電圧を低く保つ。定電
圧回路１が立上がり、バイアス回路２が動作すると、ス
イッチ回路４を動作させ、起動電流Ｉａをスイッチング
トランジスタ２１へ供給すると共に、トランジスタ５
（Ｑ−ｚＩ、ｈ）がオフするようコンパレータ３が働き
、コンバータは発振を開始する。
立上がり始める。定電圧回路１の出力が０゜７ｖ付近に
なると、トランジスタ５（ＱＩｌｉｎｋ）のベースに抵
抗６ （Ｒ−ｓｎｍ）を通して電流が供給され、スイッ
チングトランジスタ２１のベース電圧を低く保つ。定電
圧回路１が立上がり、バイアス回路２が動作すると、ス
イッチ回路４を動作させ、起動電流Ｉａをスイッチング
トランジスタ２１へ供給すると共に、トランジスタ５
（Ｑ−ｚＩ、ｈ）がオフするようコンパレータ３が働き
、コンバータは発振を開始する。
なお、定電圧回路１の出力が０．７ｖ付近より低い値で
あって、トランジスタＱｇｔｎｈが動作していない時は
当然ではあるが、スイッチ回路４は動作せず、起動電流
■。がコンバータ（スイッチングトランジスタ）へ供給
されることはない。これは、スイッチ回路４のリーク電
流は通常十分低いので、起動電流としては不十分だから
である。
あって、トランジスタＱｇｔｎｈが動作していない時は
当然ではあるが、スイッチ回路４は動作せず、起動電流
■。がコンバータ（スイッチングトランジスタ）へ供給
されることはない。これは、スイッチ回路４のリーク電
流は通常十分低いので、起動電流としては不十分だから
である。
第３図は、第１図の制御回路の具体例を示す回路図であ
る。
る。
第３図において、バイアス回路２は、トランジスタ３３
．３４．３５．３６．３７．３８と抵抗３１．３２．４
２から構成される。ここで、トランジスタ３４と３５に
よりカレントミラー回路を構成している。また、抵抗３
１と３２の分圧電圧をトランジスタ３３に供給する。な
お、トランジスタ３８はスイッチ回路４と共通になって
いる。
．３４．３５．３６．３７．３８と抵抗３１．３２．４
２から構成される。ここで、トランジスタ３４と３５に
よりカレントミラー回路を構成している。また、抵抗３
１と３２の分圧電圧をトランジスタ３３に供給する。な
お、トランジスタ３８はスイッチ回路４と共通になって
いる。
スイッチ回路４は、トランジスタ３８．３９．４０とダ
イオード４１、抵抗４３から構成されている。ここで、
トランジスタ３９．４０とダイオード４１、抵抗４３に
より定電流回路を構成している。
イオード４１、抵抗４３から構成されている。ここで、
トランジスタ３９．４０とダイオード４１、抵抗４３に
より定電流回路を構成している。
以下、第３図の動作を説明する。
入力電圧ｖ五。が上昇し始めると、それに従って定電圧
回路１の出力も上昇する。定電圧回路１の出力が０．７
ｖに達すると抵抗６を通してトランジスタ５にベース電
流が供給され、スイッチングトランジスタ２１のベース
電圧を低く保つ。
回路１の出力も上昇する。定電圧回路１の出力が０．７
ｖに達すると抵抗６を通してトランジスタ５にベース電
流が供給され、スイッチングトランジスタ２１のベース
電圧を低く保つ。
定電圧回路１の出力がさらに上昇して、トランジスタ３
３のベース電圧が０．７ｖに達すると、トランジスタ３
３にコレクタ電流が流れ、それがトランジスタ３４．３
５からなるカレントミラー回路を通じて、トランジスタ
３６．３７．３８に流れる。トランジスタ３８のコレク
タ電流はトランジスタ３９．４０、ダイオード４１、抵
抗４３からなる定電流回路を通じて、スイッチングトラ
ンジスタ２１の直流バイアス電流となる。
３のベース電圧が０．７ｖに達すると、トランジスタ３
３にコレクタ電流が流れ、それがトランジスタ３４．３
５からなるカレントミラー回路を通じて、トランジスタ
３６．３７．３８に流れる。トランジスタ３８のコレク
タ電流はトランジスタ３９．４０、ダイオード４１、抵
抗４３からなる定電流回路を通じて、スイッチングトラ
ンジスタ２１の直流バイアス電流となる。
また、トランジスタ３７のコレクタ電流によって、コン
パレータ３が動作を開始し、トランジスタ５をオフさせ
る。
パレータ３が動作を開始し、トランジスタ５をオフさせ
る。
このようにして、バイアス電流を与えられたＤＣ−ＤＣ
コンバータは発振を開始する０発振開始後は、コンパレ
ータ３によりコンバータの出力電圧が定電圧回路１の出
力電圧と同じになるように動作する。この場合、入力電
圧が十分に高いところでは、定電圧回路１の出力電圧は
一定になり、それに従ってコンバータの出力電圧も一定
となる。
コンバータは発振を開始する０発振開始後は、コンパレ
ータ３によりコンバータの出力電圧が定電圧回路１の出
力電圧と同じになるように動作する。この場合、入力電
圧が十分に高いところでは、定電圧回路１の出力電圧は
一定になり、それに従ってコンバータの出力電圧も一定
となる。
発振開始後、入力電圧が十分高くなく、定電圧回路１の
出力電圧が一定でない領域においては、コンバータの出
力電圧は規定の値より低くなる。
出力電圧が一定でない領域においては、コンバータの出
力電圧は規定の値より低くなる。
以上のように、入力電圧の範囲にかかわらず、コンバー
タの出力電圧が規定値より上昇してしまうことはない。
タの出力電圧が規定値より上昇してしまうことはない。
上記実施例では、第１図の構成を同一半導体基板上に形
成するものについて説明したが、ディスクリート部品を
用いても適用可能なことは言うまでもない。
成するものについて説明したが、ディスクリート部品を
用いても適用可能なことは言うまでもない。
このように、本実施例においては、入力電圧によって動
作する制御回路（特にＩＣ化された制御回路）を用いて
も、コンバータ出力が異常な値を示すことを防止できる
。また、上記実施例では、ＩＣ内の素子数を増やさない
で、制御回路を作ることができたため、ＩＣの小型化が
可能になった。
作する制御回路（特にＩＣ化された制御回路）を用いて
も、コンバータ出力が異常な値を示すことを防止できる
。また、上記実施例では、ＩＣ内の素子数を増やさない
で、制御回路を作ることができたため、ＩＣの小型化が
可能になった。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、ＩＣ化された自
励発振式〇Ｃ−ＤＣコンバータの制御回路を構成できる
ので、本来の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの特徴で
ある簡素さ、安価な点に加え、高機能のＤＣ−ＤＣコン
バータを構成することが可能となる。
励発振式〇Ｃ−ＤＣコンバータの制御回路を構成できる
ので、本来の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの特徴で
ある簡素さ、安価な点に加え、高機能のＤＣ−ＤＣコン
バータを構成することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す自励発振式ＤＣ−ＤＣ
Ｃ−式−タの制御回路の構成図、第２図は本発明と従来
例の相違を説明するための図、 第３図は第１図におけるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路
の具体例を示す回路図、 第４図は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、第５図
は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路図である。 １・・・定電圧回路、 ２・・・バイアス回路、３
・・・コンパレータ、 ４・・・スイッチ回路、５
・・・トランジスタ、 ６・・・抵抗、２１・・・ス
イッチングトランジスタ、２２・・・起動抵抗、２３・
・・抵抗、 ２４・・・コンデンサ、２５・
・・制御回路、 ２６・・・トランス、２７・・
・ダイオード、 ２８・・・平滑用コンデンサ、３
１．３２，４２．４３・・・抵抗、 ３３、３４．３５．３６．３７．３８．３９．４０・・
・トランジスタ、４１・・・ダイオード。
Ｃ−式−タの制御回路の構成図、第２図は本発明と従来
例の相違を説明するための図、 第３図は第１図におけるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路
の具体例を示す回路図、 第４図は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、第５図
は従来のＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路図である。 １・・・定電圧回路、 ２・・・バイアス回路、３
・・・コンパレータ、 ４・・・スイッチ回路、５
・・・トランジスタ、 ６・・・抵抗、２１・・・ス
イッチングトランジスタ、２２・・・起動抵抗、２３・
・・抵抗、 ２４・・・コンデンサ、２５・
・・制御回路、 ２６・・・トランス、２７・・
・ダイオード、 ２８・・・平滑用コンデンサ、３
１．３２，４２．４３・・・抵抗、 ３３、３４．３５．３６．３７．３８．３９．４０・・
・トランジスタ、４１・・・ダイオード。
Claims (2)
- （１）直流入力電圧に接続され、その出力を一定に保つ
定電圧回路と、 該定電圧回路に接続されたバイアス回路と、前記定電圧
回路の出力を基準としてＤＣ−ＤＣコンバータの直流出
力電圧を一定に保つコンパレータと、 抵抗を通じてベースが前記定電圧回路に接続されて外部
のスイッチングトランジスタのベース電流をシンクする
トランジスタと、 前記バイアス回路と接続され前記バイアス回路の動作と
共に前記スイッチングトランジスタへ起動電流を供給す
るスイッチ回路とから構成されたことを特徴とする自励
発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路。 - （２）前記定電圧回路と、前記バイアス回路と、前記コ
ンパレータと、前記トランジスタと、前記スイッチ回路
とを同一半導体基板上に形成したことを特徴とする請求
項１記載の自励発振式ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP331390A JPH03212161A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 自励発振式ｄｃ―ｄｃコンバータの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP331390A JPH03212161A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 自励発振式ｄｃ―ｄｃコンバータの制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03212161A true JPH03212161A (ja) | 1991-09-17 |
Family
ID=11553871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP331390A Pending JPH03212161A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 自励発振式ｄｃ―ｄｃコンバータの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03212161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8684639B2 (en) | 2005-12-21 | 2014-04-01 | Airbus Deutschland Gmbh | Device for limiting the advance during a drilling operation |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP331390A patent/JPH03212161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8684639B2 (en) | 2005-12-21 | 2014-04-01 | Airbus Deutschland Gmbh | Device for limiting the advance during a drilling operation |
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