JPH06103990B2 - リンギングチョークコンバータ - Google Patents
リンギングチョークコンバータInfo
- Publication number
- JPH06103990B2 JPH06103990B2 JP32133389A JP32133389A JPH06103990B2 JP H06103990 B2 JPH06103990 B2 JP H06103990B2 JP 32133389 A JP32133389 A JP 32133389A JP 32133389 A JP32133389 A JP 32133389A JP H06103990 B2 JPH06103990 B2 JP H06103990B2
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- capacitor
- current
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は自励型DC-DCコンバータの一種であるリンギ
ングチョークコンバータの改良に関する。
ングチョークコンバータの改良に関する。
《従来の技術》 第３図に従来の代表的なリンギングチョークコンバータ
の要部構成を示している。トランスＴの１次巻線L1と入
力端子とを結ぶ一方のラインにスイッチングトランジス
タQ1が挿入されている。入力端子のプラス側とトランジ
スタQ1のベース間に起動抵抗R1が接続されている。トラ
ンスＴの２次巻線L2側には整流用ダイオードD2と平滑用
コンデンサC2が接続され、コンデンサC2の両端に負荷RL
が接続されている。また、トランスＴのベース駆動巻線
L3の一端とトランジスタQ1のベース間にはベース電流に
順方向にダイオードD1と抵抗R2が直列接続され、ダイオ
ードD1にはスピードアップ用コンデンサC1が並列に接続
されている。
の要部構成を示している。トランスＴの１次巻線L1と入
力端子とを結ぶ一方のラインにスイッチングトランジス
タQ1が挿入されている。入力端子のプラス側とトランジ
スタQ1のベース間に起動抵抗R1が接続されている。トラ
ンスＴの２次巻線L2側には整流用ダイオードD2と平滑用
コンデンサC2が接続され、コンデンサC2の両端に負荷RL
が接続されている。また、トランスＴのベース駆動巻線
L3の一端とトランジスタQ1のベース間にはベース電流に
順方向にダイオードD1と抵抗R2が直列接続され、ダイオ
ードD1にはスピードアップ用コンデンサC1が並列に接続
されている。
よく知られているように、このリンギングチョークコン
バータは次のように動作する。
バータは次のように動作する。
起動抵抗R1を通る電流がトランジスタQ1のベースに流れ
ると、トランジスタQ1が導通状態となり、その結果トラ
ンスＴの１次巻線L1に電圧が加わり、同時にベース駆動
用巻線L3にも電圧が発生する。この電圧はトランジスタ
Q1をさらに導通させる正帰還の電圧となり、トランジス
タQ1は急速にオンする。ここで２次巻線L2の電圧はダイ
オードD2に対し逆方向に加わるので、２次巻線L2には電
流は流れない。したがって１次巻線L1を流れる電流はト
ランスの励磁電流だけとなりトランスＴに磁気エネルギ
ーを蓄積する。この励磁電流は時間に比例して増大し、
トランジスタQ1のコレクタ電流が増大し、ベース電流が
Q1の飽和を保つことが不可能になると、トランジスタQ1
は飽和からはずれコレクタ・エミッタ電圧VCEが増大す
る。VCEが増大し１次巻線L1の電圧が下がると、ベース
駆動巻線L3の電圧も下がり、さらにVCEが増加する。こ
の変化は正帰還されるので、トランジスタQ1は急速にオ
フする。トランジスタQ1がオフすると、トランジスタＴ
に蓄積されていたエネルギーが出力側へ移され、ダイオ
ードD2が導通して負荷RL側に電流が流れる。トランスに
蓄積されていたエネルギーが全て出力側へ移されるとダ
イオードD2の電流はゼロになり、その瞬間トランスＴの
各巻線の電圧がゼロになり、トランジスタQ1は抵抗R1を
通して供給されるベース電流とコンデンサC1の放電によ
るベース電流とによって再び導通し、その導通状態への
変化が正帰還された再び急速にオンする。以上の動作に
おけるコレクタ・エミッタ電圧VCEとコレクタ電流ICの
波形を第４図に示している。
ると、トランジスタQ1が導通状態となり、その結果トラ
ンスＴの１次巻線L1に電圧が加わり、同時にベース駆動
用巻線L3にも電圧が発生する。この電圧はトランジスタ
Q1をさらに導通させる正帰還の電圧となり、トランジス
タQ1は急速にオンする。ここで２次巻線L2の電圧はダイ
オードD2に対し逆方向に加わるので、２次巻線L2には電
流は流れない。したがって１次巻線L1を流れる電流はト
ランスの励磁電流だけとなりトランスＴに磁気エネルギ
ーを蓄積する。この励磁電流は時間に比例して増大し、
トランジスタQ1のコレクタ電流が増大し、ベース電流が
Q1の飽和を保つことが不可能になると、トランジスタQ1
は飽和からはずれコレクタ・エミッタ電圧VCEが増大す
る。VCEが増大し１次巻線L1の電圧が下がると、ベース
駆動巻線L3の電圧も下がり、さらにVCEが増加する。こ
の変化は正帰還されるので、トランジスタQ1は急速にオ
フする。トランジスタQ1がオフすると、トランジスタＴ
に蓄積されていたエネルギーが出力側へ移され、ダイオ
ードD2が導通して負荷RL側に電流が流れる。トランスに
蓄積されていたエネルギーが全て出力側へ移されるとダ
イオードD2の電流はゼロになり、その瞬間トランスＴの
各巻線の電圧がゼロになり、トランジスタQ1は抵抗R1を
通して供給されるベース電流とコンデンサC1の放電によ
るベース電流とによって再び導通し、その導通状態への
変化が正帰還された再び急速にオンする。以上の動作に
おけるコレクタ・エミッタ電圧VCEとコレクタ電流ICの
波形を第４図に示している。
《発明が解決しようとする課題》 第３図の従来回路において、トランジスタQ1がオフした
ときに、ベース駆動巻線L3にはトランジスタQ1を逆バイ
アスする方向の電圧が発生し、コンデンサC1にはトラン
ジスタQ1のベース側の蓄積電荷を引き込む形で充電電流
ｉが流れる。またトランジスタQ1のオフ状態が続くと抵
抗R1→抵抗R2→コンデンサC1の経路で電流ｉが流れ、C1
の両端電圧が徐々に増大する。このコンデンサC1の充電
電圧はトランジスタQ1のベース電位を順方向に高める方
向であり、トランジスタQ1のオフ期間が長くなるように
制御が働いていて、しかも負荷RLのインピーダンスが非
常に小さい（過負荷時）場合などに、トランスＴに蓄積
されたエネルギーが２次巻線L2側へ全て移行してトラン
スＴの各巻線の電圧がゼロになる前に（トランスＴがリ
セットされる前に）、トランジスタQ1にベース電流ガ流
れ込んでQ1が導通状態になってしまうことがある。第４
図のコレクタ電流ICの波形において、点線で示すのがト
ランスＴのリセット前の導通によるもので、このように
トランジスタQ1が不必要に導通してコレクタ電流IC流し
てしまうのはコンバータとしての効率を大幅に低下させ
ることになる。
ときに、ベース駆動巻線L3にはトランジスタQ1を逆バイ
アスする方向の電圧が発生し、コンデンサC1にはトラン
ジスタQ1のベース側の蓄積電荷を引き込む形で充電電流
ｉが流れる。またトランジスタQ1のオフ状態が続くと抵
抗R1→抵抗R2→コンデンサC1の経路で電流ｉが流れ、C1
の両端電圧が徐々に増大する。このコンデンサC1の充電
電圧はトランジスタQ1のベース電位を順方向に高める方
向であり、トランジスタQ1のオフ期間が長くなるように
制御が働いていて、しかも負荷RLのインピーダンスが非
常に小さい（過負荷時）場合などに、トランスＴに蓄積
されたエネルギーが２次巻線L2側へ全て移行してトラン
スＴの各巻線の電圧がゼロになる前に（トランスＴがリ
セットされる前に）、トランジスタQ1にベース電流ガ流
れ込んでQ1が導通状態になってしまうことがある。第４
図のコレクタ電流ICの波形において、点線で示すのがト
ランスＴのリセット前の導通によるもので、このように
トランジスタQ1が不必要に導通してコレクタ電流IC流し
てしまうのはコンバータとしての効率を大幅に低下させ
ることになる。
この問題を避けるためには、抵抗R1の値を大きくした
り、コンデンサC1の容量を大きくし、コンデンサC1の充
電時定数を大きくすればよい。しかしこの対策では起動
特性が悪くなり、特にトランジスタQ1の電流増幅率が小
さい低温時に起動できなくなる。
り、コンデンサC1の容量を大きくし、コンデンサC1の充
電時定数を大きくすればよい。しかしこの対策では起動
特性が悪くなり、特にトランジスタQ1の電流増幅率が小
さい低温時に起動できなくなる。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、起動特性を損なわずに、スイッチング
トランジスタのオフ期間におけるベース電位の上昇を抑
えて、トランジスタがトランスのリセット状態より速く
導通状態になるのを防止することにある。
で、その目的は、起動特性を損なわずに、スイッチング
トランジスタのオフ期間におけるベース電位の上昇を抑
えて、トランジスタがトランスのリセット状態より速く
導通状態になるのを防止することにある。
《課題を解決するための手段》 この発明に係るリンギングチョークコンバータは、トラ
ンスの１次巻線と直列に入力端子間に接続されたトラン
ジスタと、入力端子の一方と前記トランジスタのベース
との間に直列でベース電流に順方向に接続された抵抗R1
およびダイオードD3と、前記トランスのベース駆動巻線
と前記トランジスタのベースとの間に直列でベース電流
に順方向に接続されたダイオードD1および抵抗R2と、前
記ダイオードD1に並列接続されたコンデンサC1と、前記
抵抗R1とダイオードD3の接続点と前記トランジスタのエ
ミッタとの間に接続されたコンデンサC3とを備えたもの
である。
ンスの１次巻線と直列に入力端子間に接続されたトラン
ジスタと、入力端子の一方と前記トランジスタのベース
との間に直列でベース電流に順方向に接続された抵抗R1
およびダイオードD3と、前記トランスのベース駆動巻線
と前記トランジスタのベースとの間に直列でベース電流
に順方向に接続されたダイオードD1および抵抗R2と、前
記ダイオードD1に並列接続されたコンデンサC1と、前記
抵抗R1とダイオードD3の接続点と前記トランジスタのエ
ミッタとの間に接続されたコンデンサC3とを備えたもの
である。
《作用》 前記トランジスタQ1のオフ時に、抵抗R1を流れる電流は
コンデンサC1とコンデンサC2側へ分流し、トランジスタ
Q1のベース電位の上昇が遅くなる。
コンデンサC1とコンデンサC2側へ分流し、トランジスタ
Q1のベース電位の上昇が遅くなる。
《実施例》 第１図は本発明の一実施例によるリンギングチョークコ
ンバータの構成を示している。この構成は、第３図の従
来回路にダイオードD3とコンデンサC3を付加したもの
で、他の構成は第３図と同じである。その基本的な動作
も先に説明したのと同じであるが、ダイオードD3とコン
デンサC3との追加により次のような動作・作用の相違が
ある。
ンバータの構成を示している。この構成は、第３図の従
来回路にダイオードD3とコンデンサC3を付加したもの
で、他の構成は第３図と同じである。その基本的な動作
も先に説明したのと同じであるが、ダイオードD3とコン
デンサC3との追加により次のような動作・作用の相違が
ある。
トランジスタQ1がオフした時、ベース駆動巻線L3にトラ
ンジスタQ1を逆バイアスする方向の電圧が発生する。こ
のときトランジスタQ1のベース側の蓄積電荷が引き抜か
れる形でコンデンサC1に充電電流ｉが流れる。またベー
ス駆動巻線L3の電圧によりC3→D3→R2→C2→L3というル
ープにも瞬間的に電流が流れる。その後トランジスタQ1
のオフ状態がさらに続くと、R1→C3の経路で電流で流れ
るとともに、R1→D3→R2→C1→L3の経路でも電流が流れ
る。つまり抵抗R1から流れ込んでくる電流はコンデンサ
C1側とコンデンサC3側へ分流され、その分だけコンデン
サC1の電圧の上昇は遅くなる。またコンデンサC3にはト
ランジスタQ1のオフ時にL3の電圧によりR1からの電流と
逆方向に充電されていたので、R1とD3の接続点の電位の
上昇も少ない。その結果トランジスタQ1を完全なオフ状
態に保つ時間が長くなり、トランスＴが完全にリセット
して各巻線の電圧がゼロになった時点でトランジスタQ1
が導通することになる。
ンジスタQ1を逆バイアスする方向の電圧が発生する。こ
のときトランジスタQ1のベース側の蓄積電荷が引き抜か
れる形でコンデンサC1に充電電流ｉが流れる。またベー
ス駆動巻線L3の電圧によりC3→D3→R2→C2→L3というル
ープにも瞬間的に電流が流れる。その後トランジスタQ1
のオフ状態がさらに続くと、R1→C3の経路で電流で流れ
るとともに、R1→D3→R2→C1→L3の経路でも電流が流れ
る。つまり抵抗R1から流れ込んでくる電流はコンデンサ
C1側とコンデンサC3側へ分流され、その分だけコンデン
サC1の電圧の上昇は遅くなる。またコンデンサC3にはト
ランジスタQ1のオフ時にL3の電圧によりR1からの電流と
逆方向に充電されていたので、R1とD3の接続点の電位の
上昇も少ない。その結果トランジスタQ1を完全なオフ状
態に保つ時間が長くなり、トランスＴが完全にリセット
して各巻線の電圧がゼロになった時点でトランジスタQ1
が導通することになる。
第２図は第１図のリンギングチョークコンバータにトラ
ンジスタQ2、コンデンサC4、ツェナーダイオードD4、抵
抗R3からなる過電流保護回路10を付加したもので、本発
明の要点であるダイオードD3とコンデンサC3を追加した
ことによる作用効果は第１図と同じである。
ンジスタQ2、コンデンサC4、ツェナーダイオードD4、抵
抗R3からなる過電流保護回路10を付加したもので、本発
明の要点であるダイオードD3とコンデンサC3を追加した
ことによる作用効果は第１図と同じである。
《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明によれば、従来の
回路構成にダイオードとコンデンサを追加するだけの簡
単な改良により、トランスが完全にリセットするまでの
杆スイッチングトランジスタを確実にオフ状態に保つこ
とができ、しかも本発明の改良によって起動特性が損な
われることがなく、低温状態でも良好に起動するととも
に、大きく付加が変動しても常に安定に動作するように
なる。
回路構成にダイオードとコンデンサを追加するだけの簡
単な改良により、トランスが完全にリセットするまでの
杆スイッチングトランジスタを確実にオフ状態に保つこ
とができ、しかも本発明の改良によって起動特性が損な
われることがなく、低温状態でも良好に起動するととも
に、大きく付加が変動しても常に安定に動作するように
なる。
第１図は本発明の一実施例によるリンギングチョークコ
ンバータの回路図、第２図は第１図の実施例に過電流保
護回路を付けたものの回路図、第３図は従来のリンギン
グチョークコンバータの回路図、第４図はリンギングチ
ョークコンバータの基本的な動作と従来の問題点を示す
波形図である。 10……過電流保護回路
ンバータの回路図、第２図は第１図の実施例に過電流保
護回路を付けたものの回路図、第３図は従来のリンギン
グチョークコンバータの回路図、第４図はリンギングチ
ョークコンバータの基本的な動作と従来の問題点を示す
波形図である。 10……過電流保護回路
Claims (1)
- 【請求項１】トランスの１次巻線と直列に入力端子間に
接続されたトランジスタと、入力端子の一方と前記トラ
ンジスタのベースとの間に直列でベース電流に順方向に
接続された抵抗R1およびダイオードD3と、前記トランス
のベース駆動巻線と前記トランジスタのベースとの間に
直列でベース電流に順方向に接続されたダイオードD1お
よび抵抗R2と、前記ダイオードD1に並列接続されたコン
デンサC1と、前記抵抗R1とダイオードD3の接続点と前記
トランジスタのエミッタとの間に接続されたコンデンサ
C3とを備えたリンギングチョークコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32133389A JPH06103990B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | リンギングチョークコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32133389A JPH06103990B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | リンギングチョークコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183362A JPH03183362A (ja) | 1991-08-09 |
| JPH06103990B2 true JPH06103990B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=18131420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32133389A Expired - Lifetime JPH06103990B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | リンギングチョークコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103990B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32133389A patent/JPH06103990B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03183362A (ja) | 1991-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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